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PLC实验指导书2
可编程控制器
实训指导书
(2018-10-13)
淮南职业技术学院实训中心
目录
第一章系统简介
一、可编程序控制器(PC)主机-----------------------------------------3
二、编程装置---------------------------------------------------------4
三、输入输出部分-----------------------------------------------------4
四、输入/输出接口的使用方法------------------------------------------4
五、模块介绍---------------------------------------------------------5
第二章软件的安装与使用
一、软件的安装-------------------------------------------------------5
二、软件的使用-------------------------------------------------------5
第三章PLC基础/综合实验
课题一基本指令实训-------------------------------------------------6
课题二定时器及计数器指令实训--------------------------------------11
课题三置位/复位及脉冲指令实训-------------------------------------13
课题四数据传送指令实训--------------------------------------------14
课题五四则逻辑运算指令实训---------------------------------------16
课题六电动机点动/长动控制实训-------------------------------------17
课题七设计两台电动机顺序控制实训----------------------------------18
课题八设计两台电动机顺启控制顺停实训------------------------------19
课题九 电动机联锁正反转控制实训------------------------------------20
课题十二台电动机带延时正反转控制实训------------------------------21
课题十一电动机星角换接启动控制实训--------------------------------22
课题十二三台皮带机运输机顺启逆停控制实训--------------------------24
课题十三四节传送带的模拟控制实训----------------------------------26
课题十四监控系统设计----------------------------------------------28
附录
可编程控制器基本指令简介-----------------------------------------------------------28
可编程控制器的编程规则--------------------------------------------------------------29
实训报告要求---------------------------------------------------29
第一章系统简介
三菱PLC是三菱电机公司FA产品中重要的产品线。
它以其高性能,低价格应和了中国工控行业的需要,在我国得到了广泛的应用。
三菱电机自动化在中国的FA事业也得到了日益发展,在各种生活基础领域和生产现场得到了广大的支持。
FX系列是三菱PLCFX家族中最先进的系列。
具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点,为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。
典型的PC系统由以下三部分组成:
输入/输出接口、PC主机、通讯接口。
一、可编程序控制器(PC)主机
1、各部名称
我们以是主机FX2N-48MR为例作简单介绍,其他型号可查找相关资料,该主机为继电器输出,有24个输入点,24个输出点。
PLC主机面板图如图1-1所示
⑨
⑧
④
图1-1
在图1-1中:
①输入接线端;②输出接线端;③输入端口状态指示灯;④输出端口状态指示灯。
⑤主机状态指示。
有四个指示灯。
POWER:
电源指示;RUN:
运行指示灯;
BATT.V:
电池电压下降指示;PROG-E:
出错指示灯闪烁(程序出错);
CPU-E:
出错指示灯闪烁(CPU出错);
2、产品型号名称的含义
FX2N-○○M□-□
FX2N:
系列名称。
○○:
输入输出总点数。
基本单元、扩展单元的输入输出点数都相同。
M:
基本单元。
□:
输出形式,R=继电器输出(有接点、交流、直流负载两用);
S=三端双向可控硅开关元件输出(无接点、交流负载用);
T=晶体管输出(无接点,直流负载用)
□:
其他区分,无符号=AC100/200V电源、DC24V输入(内部供电)
二、通讯装置
通常采用PC机作为编程、监视设备,用专用的通讯电缆将电脑的串口(RS232)和PLC主机的通讯接口连接起来,运行软件,就可将编好PLC程序下载至PC的存储器中,运行程序,进行控制、实验以及各输入输出点的状态进行监视。
三、输入输出部分
FX2N系列主机它的输入点和输出点相等。
输入继电器以X开头,如X0~X7、X10~X17、X20~X27等。
所有输入继电器共用一个公共端COM,
输出继电器以Y开头,如Y0~Y7、Y10~Y17、Y20~Y27等。
可分组控制,COM1~COM5。
表1-1是FX2N-48MR输出端的分组状况。
表1-1
输出端
控制端
Y0、Y1、Y2、Y3
COM1
Y4、Y5、Y6、Y7
COM2
Y10、Y11、Y12、Y13
COM3
Y14、Y15、Y16、Y17
COM4
Y20、Y21、Y22、Y23、
Y24、Y25、Y26、Y27
COM5
注:
不同型号主机的输出端分组情况,在主机面板上都有标示。
四、输入/输出接口的使用方法
在实验台(箱)中,每个模块都将实验时用到的输入输出信号引出,供实验时接线用。
主机上方为输入端,下方为输出端。
基本指令模块中我们提供了钮子开关,作为长动型输入触点;发光二极管指示灯,作为负载指示。
主要用于学习PLC各种指令的功能及使用。
实验一~实验五中的各种指令功能的学习,就是在“基本指令模块”中完成的。
主要接线方法如下:
1、输入接口:
将输入继电器X?
根据要求与模拟开关端口K?
用导线相连。
输入继电器的公共端COM接24V,模拟开关的公共端KCOM接GND。
2、输出接口:
将输出继电器Y?
根据要求接发光二极管RL?
,输出继电器的控制端COM1~COM5接GND,发光二极管的公共端接24V。
如下图所示:
注:
图中的虚线表示要手动连接的线。
第二章三菱编译调试软件的安装与使用
一、软件的安装
FX2N系列可编程序控制器的编译调试软件为最新软件GXDeveloper7.0。
该软件为中文版,整个安装过程都是中文界面,只须按提示进行即可。
系列号见安装盘上的sn.txt。
二、软件的使用
1、从开始菜单程序中运行[MELSOFT应用程序]-[GXDeveloper]。
2、从菜单[工程]-[创建新工程],出现“创建新工程”对话框,在“PLC系列”中选择“FXCPU”,在“PLC类型”中选择“FX2N(C)”,再选中“设置工程名”,然后选择工程保存路径及输入工程名。
按确定按钮。
工程创建完毕。
3、现在可以输入程序了。
程序的输入方式有两种:
梯形图方式和助记符方式。
你可以通过工具栏中的“梯形图/列表显示切换”按钮来在这两种方式之间切换。
4、程序编辑完成后,先保存,然后点击菜单[在线]-[PLC写入],出现PLC写入对话框,在[文件选择]页中选中[程序]-[MAIN](打勾),在[程序]页中选中[范围设置]-[步范围指定],这里要把程序长度输入到[结束]编辑框中。
然后点击[执行]按钮,以下按提示进行,就可将程序写入PLC中。
5、在运行模式中,你可以选择[在线]-[监视]模式,来查看各输入、输出接口的运行状态,以确定程序功能是否符合设计意图。
以上是该软件的快速使用指南。
第三章PLC基础/综合实验
课题一基本指令实验
一、实验目的
1、掌握常用基本指令的使用方法。
2、学会用基本逻辑与、或、非等指令实现基本逻辑组合电路的编程。
3、熟悉编译调试软件的使用。
二、实验器材
1、PC机;
2、PLC实验台(箱);
3、通讯电缆;
4、导线若干
三、实验内容及步骤
三菱FX2N系列可编程序控制器的基本指令有16条。
本次实验进行常用基本指令LD、LDI、OUT、AND、ANDI、OR、ORI、ANDB、ORB、SET、RST、PLS、PLF、INV、NOP、END、MC、MCR、MPS、MRD、MPP指令、步进指令STL、RET的编程操作训练。
1、[LD]、[LDI]、[OUT]指令
(1)指令说明:
LD、LDI指令用于将触点连接到母线上。
OUT指令是对输出继电器、辅助继电器、状态、定时器、计数器的线圈驱动指令。
并列的OUT命令能多次连续使用。
(2)程序:
(3)输入例程中的指令,观察运行结果。
2、[AND]、[ANI]指令
(1)指令说明:
用AND、ANI指令可串联连接1个触点。
串联接点数量不受限制,该指令可多次使用。
(2)程序
(3)输入例程中的指令,观察比较运行结果。
3、[OR]、[ORI]指令
(1)指令说明:
用AND、ANI指令被用作1个触点的并联连接。
OR、ORI是指从该指令的步开始,与前述的LD、LDI指令步,进行并联连接。
并联连接的次数不受限制。
。
(2)程序:
(4)输入例程中的指令,观察比较运行结果。
4、[ORB]指令
指令说明:
由2个以上的触点串联连接的回路被称为串联回路块。
将串联回路块并列连接时,分支开始用LD、LDI指令,分支结束用ORB指令。
ORB指令是不带软元件编号的独立指令。
有多个并回路时,对每个回路块使用ORB指令,则并联回路没有限制。
5、[ANB]指令
(1)指令说明:
当分支回路(并联回路块)与前面的回路串联连接时,使用ANB指令。
分支起点用LD、LDI指令,并联回路结束后,使用ANB指令与前面的回路串联连接。
若多个并联回路按顺序和前面的回路串联时,ANB指令的使用次数没有限。
(2)ANB、ORB程序
(3)输入例程中的指令,观察比较运行结果。
6、[PLS][PLF]指令
(1)指令说明:
使用PLS指令时,仅在驱动输入为ON后的一个扫描周期内,软元件Y,M动作。
使用PLF指令时,仅在驱动输入为OFF后的一个扫描周期内,软元件Y,M动作。
(2)程序
(3)输入例程中的指令,观察比较运行结果。
7、[SET][RST]指令
(1)指令说明:
在上述程序中,X000一旦接通后,即使它断开,Y000仍继续动作。
X001一旦接通时,即使它断开,Y000仍保不被驱动。
对于M、S也是一样的。
(2)程序:
见PLS、PLF的程序。
(3)输入例程中的指令,观察比较运行结果。
8、[MC][MCR]指令
(1)指令说明:
在下面的程序中,输入X000接通时,就执行从MC到MCR的指令。
执行MC指令后,母线(LD,LDI)向MC触点后移动,将其反回到原母线的指令为MCR。
(2)程序:
(3)输入程序中的指令,观察比较运行结果。
9、[MPS][MRD][MPP]指令
(1)指令说明:
在下图中。
使用一次MPS指令,就将此刻的运算结果送入栈的第一段存储。
使用MPP指令,各数据按顺序向上移动,将最上端的数据读出,同时该数据就从栈中消失。
MRD是读出最上端所存的最新数据的专用指令,栈内的数据不发生移动。
(2)程序:
(3)输入程序中的指令,观察比较运行结果。
10、步进指令
(1)指令说明:
步进梯形图指令(STL)是利用内部软元件状态(S),在顺控程序上面进行工序步进形控制的指令。
返回(RET)是表示状态(S)流程的结束,用于返回主程序(母线)的指令。
(2)输入程序中的指令,观察比较运行结果。
(3)程序:
SFC图梯形图指令表
四、实训报告
课题二定时器及计数器实验
一、实验目的
1、掌握常用定时指令的使用方法。
2、掌握计数器指令的使用
3、掌握定时器/计数器内部时基脉冲参数的设置。
4、熟悉编译调试软件的使用。
二、实验器材
1、PC机;
2、PLC实验台(箱);
3、通讯电缆;
4、导线若干
三、实验内容及步骤
(1)定时器的功能:
定时器的设定值,可以用常数(K)直接指定,也可用数据寄存器(D)间接指定。
但间接指定值必须事先写入数据寄存器里。
A、《常数指定(K)》程序:
T0是经100ms(0.1S)为单位的定时器。
将20指定为常数,则0.1SX20=2S的定时器工作。
B、《间接指定(D)》程序:
将间接指定数据寄存器的内容预先写入程序或通过数值开关输入。
D0=K202S定时器。
C、累计型定时器:
上面的程序中T0为一般用定时器,输出触点Y000在线圈驱动2秒后动作,在线圈驱动断开后,定时器复位,输出触点复位。
如果使用累计定时器,在线圈驱动断开后,定时器复位,但输出触点保持原来的状态。
试将上面程序中和定时器T0改为T250,观察程序运行结果。
(2)输入上面例程中的程序,观察程序运行结果。
2、计数器
(1)计数器有16位向上计数和32位向上/向下计数用的两种。
向上/向下计数器的计数方向由特殊辅助继电器8299~M8234的ON/OFF来指定。
当前值达到设定值时计数器动作。
(2)16位计数器与32位计数器,可按计数方向的切换与计数范围的使用条件来分开使用。
(3)程序:
计数输入X001每驱动C0线圈一次,计数器的当前值就增加1,在执行第5次的线圈指令时,输出触动作。
以后即使计数输入X001再动作,计数器的当前值不变。
如果输入X000为ON,则执行RST指令,计数器的当前值为0,输出触点复位。
(4)输入上面程序中的程序,观察程序运行结果。
四、实训报告
课题三数据处理指令实验
一、实验目的
1、掌握ZRST指令的使用方法。
2、熟悉编译调试软件的使用。
二、实验器材
1、PC机;
2、PLC实验台(箱);
3、通讯电缆;
4、导线若干
三、实验内容及步骤
1、全部复位指令ZRST(FNC40)
(1)指令的功能与动作:
可同时对一定数量的元件进行复位,即批量复位。
(2)输入下面程序中的程序,观察程序运行结果。
(3)输入上面程序中的程序,观察程序运行结果。
四、实训报告
课题四数据传送指令实验
一、实验目的
1、掌握数据比较指令、数据传送指令的使用方法。
2、熟悉编译调试软件的使用。
二、实验器材
1、PC机;
2、PLC实验台(箱);
3、通讯电缆;
4、导线若干
三、实验内容及步骤
1、比较指令CMP(FNC10)
(1)指令功能:
比较源S1与源S2的大小,目标地址D输出相应的动作。
目标地址D指定M0,则M1、M2被自动占用。
(2)程序说明:
当计数器C0的值:
小于5时,M0输出ON;等于5时,M1输出ON;大于5时,M2输出ON。
(3)输入下面的程序,测试运行结果。
(4)输入上面程序中的程序,观察程序运行结果。
2、传送指令MOV(FNC12)
(1)指令功能:
将源数据S送到目标地址D。
(2)程序说明:
将M0~M4的数据送到输出端Y0~Y4。
(3)输入上面程序中的程序,观察程序运行结果。
(4)把梯形图中的K4改为K1。
四、实训报告
课题五四则逻辑运算指令实验
一、实验
1、掌握数据加法指令、减法指令的使用方法。
2、熟悉编译调试软件的使用。
二、实验器材
1、PC机;2、PLC实验台(箱);
3、通讯电缆;4、导线若干
三、实验内容及步骤
1、加法指令ADD(FNC20)
(1)指令说明:
将两个源数据进行二进制加法后传递到目标处。
(2)程序:
A、输入程序,并运行,观察结果。
B、将中的常数K的参数改为K1,观察结果。
2、减法指令SUB(FNC21)
(1)指令说明:
A、将源数据S1以代数形式减去源数据S2,结果存入目标数据单元D中。
B、运算结果为0时,0标志会动作。
(2)程序:
A、输入程序,并运行,观察结果。
B、将梯中形图的常数K的参数改为K1,观察结果。
四、实训报告
课题六、三相电动机点动/长动(自锁)控制
一、实验目的
1.熟悉和掌握PLC基本电路;
2.熟悉和掌握“既点动又能长动控制”电路;
3.熟悉梯形图程序设计方法和指令表的书写;
4.熟悉FXGP-WIN编程软件的使用。
二、实验器材
1.PLC-2型可编程控制器实验台1台;
2.PC机1台;
3.编程电缆1根;
4.连接导线若干;
5.电机的PLC自动控制实验电路板1块。
三、实验步骤
要求:
①画出PLC“即能点动又能长动控制控制”电路梯形图;
②画出“点动/长动控制控制”电路的外部接线图;编写I/O地址分配表。
③完成接线,输入程序,在监控状态下观察结果;
说明
1.点动控制
启动:
按启动按钮SB1,X0的动合触点闭合,实现点动控制.每按动SB1一次,电机运转一次。
2.长动(自锁)控制
启动:
按启动按钮SB2,X1的动合触点闭合,实现长动(自锁)控制.只有按下停止按钮SB3时电机才停止运转。
四、实训报告
课题七、设计两台电动机顺序控制PLC系统
一、实验目的
1.熟悉和掌握PLC基本电路;
2.熟悉和掌握“两台电动机顺序控制”电路;
3.熟悉梯形图程序设计方法和指令表的书写;
4.熟悉FXGP-WIN编程软件的使用。
二、实验器材
1.PLC-2型可编程控制器实验台1台;
2.PC机1台;
3.编程电缆1根;
4.连接导线若干;
5.电机的PLC自动控制实验电路板1块。
三、实验步骤
要求:
①画出PLC“两台电动机顺序控制”电路梯形图;
②画出“两台电动机顺序控制”电路的外部接线图;编写I/O地址分配表。
③完成接线,输入程序,在监控状态下观察结果;
说明:
两台电动机相互协调运转,Y1--M1运转10S,停止5S;Y2--M2要求与M1相反,M1停止M2运行,M1运行M2停止,如此反复动作3次,M1和M2均停止。
四、实训报告
课题八、两台三相异步电动机顺启顺停控制
一、实验目的
1.熟悉和掌握PLC基本电路;
2.熟悉和掌握“二台电动机顺启顺停控制”电路;
3.熟悉梯形图程序设计方法和指令表的书写;
4.熟悉FXGP-WIN编程软件的使用。
二、实验器材
1.PLC-2型可编程控制器实验台1台;
2.PC机1台;
3.编程电缆1根;
4.连接导线若干;
5.电机的PLC自动控制实验电路板1块。
三、实验步骤
要求:
①画出PLC“两台电动机顺启顺停控制”电路梯形图;
②画出“两台电动机顺启逆停控制”电路的外部接线图;编写I/O地址分配表。
③完成接线,输入程序,在监控状态下观察结果;
说明:
有两台三相异步电动机M1和M2,要求:
1)Y1--M1启动后,Y2--M2才能启动;
2)Y1---M1停止后,Y2--M2延时30秒后才能停止;
四、实训报告
课题九、三相鼠笼式异步电动机联锁正反转控制
一、实验目的
1.熟悉和掌握基本PLC电路;
2.熟悉和掌握“电动机联锁正反转控制”电路;
3.熟悉梯形图程序设计方法和指令表的书写;
4.熟悉FXGP-WIN编程软件的使用。
二、实验器材
1.PLC-2型可编程控制器实验台1台;
2.PC机1台;
3.编程电缆1根;
4.连接导线若干;
5.电机的PLC自动控制实验电路板1块。
三、实验步骤
要求:
①画出PLC“电动机联锁正反转控制”电路梯形图;
②画出“电动机联锁正反转控制”电路的外部接线图;编写I/O地址分配表。
③完成接线,输入程序,在监控状态下观察结果;
说明:
在电机正转时反转按钮SB2是不起作用的,只有当按下停止按钮SB3时电机才停止工作;在电机反转时正转按钮SB1是不起作用的,只有当按下停止按钮SB3时电机才停止工作。
四、实训报告
课题十、三相鼠笼式异步电动机带延时正反转控制
一、实验目的
1.熟悉和掌握PLC“电动机带延时正反转控制”电路;
2.熟悉和掌握“三相异步电动机正反转控制”电路;
3.熟悉梯形图程序设计方法和指令表的书写;
4.熟悉FXGP-WIN编程软件的使用。
二、实验器材
1.PLC-2型可编程控制器实验台1台;
2.PC机1台;
3.编程电缆1根;
4.连接导线若干;
5.电机的PLC自动控制实验电路板1块。
三、实验步骤
要求:
①画出PLC“电动机带延时正反转控制”电路梯形图;
②画出“电动机带延时正反转控制”电路的外部接线图;编写I/O地址分配表。
③完成接线,输入程序,在监控状态下观察结果;
说明:
启动:
按启动按钮SB1,X0的动合触点闭合,Y0的线圈得电,Y1的线圈也同时得电,此时电机正转,延时3S后,Y1的线圈失电,Y2的线圈得电,此时电机反转;按启动按钮SB2,X1的动合触点闭合,Y0的线圈得电,Y2的线圈也同时得电,此时电机反转,延时4S,Y2的线圈失电,Y1的线圈得电,此时电机正转;按停止按钮SB3电机停止运转。
(Y0—电源;Y1—电机正转;Y2—电机反转)。
四、实训报告
课题十一、三相鼠笼式异步电动机星/三角换接起动控制
(一)
一、实验目的
1.熟悉和掌握PLC基本“电动机星/角控制”电路;
2.熟悉和掌握“三相异步电动机电动机星/角控制”电路;
3.熟悉梯形图程序设计方法和指令表的书写;
4.熟悉FXGP-WIN编程软件的使用。
二、实验器材
1.PLC-2型可编程控制器实验台1台;
2.PC机1台;
3.编程电缆1根;
4.连接导线若干;
5.电机的PLC自动控制实验电路板1块。
三、实验步骤
要求:
①画出PLC“电动机星/角控制”电路梯形图;
②画出“电动机星/角控制”电路的外部接线图;编写I/O地址分配表。
③完成接线,输入程序,在监控状态下观察结果;
说明:
启动:
按启动按钮SB1,
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