机电实验室教学计划.docx
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机电实验室教学计划
机电实验室教学计划
实验一与非逻辑功能实验
一、实验目的
1.熟悉PLC实验装置。
2.练习手持编程器的使用
3.熟悉系统操作。
4.掌握与、或、非逻辑功能的编程方法。
二、实验内容
1.熟悉三菱GX-Developer编程软件的使用方法,请详细阅读本书附录的全部内容。
2.编制梯形图并写出程序,通过程序判断Y1、Y2、Y3、Y4的输出状态,然后再输入并运行程序加以验证。
三、实验原理
1.线圈驱动指令LD、LDI、OUT
LD:
取指令。
表示一个与输入母线相连的常开接点指令,即常开接点逻辑运算起始。
LDI:
取反指令。
表示一个与输入母线相连的常闭接点指令,即常闭接点逻辑运算起始。
OUT:
线圈驱动指令,也叫输出指令。
LD、LDI两条指令的目标元件是X、Y、M、S、T、C,用于将接点接到母线上。
也可以与ANB指令、ORB指令配合使用,在分支起点也可使用。
OUT是驱动线圈的输出指令,它的目标元件是Y、M、S、T、C。
对输入继电器X不能使用。
OUT指令可以连续使用多次。
LD、LDI是一个程序步指令,这里的一个程序步即是一个字。
OUT是多程序步指令,要视目标元件而定。
OUT指令的目标元件是定时器T和计数器C时,必须设置常数K。
2.接点串联指令AND、ANI
AND,与指令。
用于单个常开接点的串联。
ANI,与非指令。
用于单个常闭接点的串联。
AND与ANI都是一个程序步指令,它们串联接点的个数没有限制,也就是说这两条指令可以多次重复使用。
OUT指令后,通过接点对其它线圈使用OUT指令称为纵接输出或连续输出,连续输出如果顺序不错可以多次重复。
3.接点并联指令OR、ORI
OR:
或指令。
用于单个常开接点的并联。
ORI:
或非指令。
用于单个常闭接点的并联。
OR与ORI指令都是一个程序步指令,它们的目标元件是X、Y、M、S、T、C。
这两条指令都是并联一个接点。
需要两个以上接点串联连接电路块的并联连接时,要用ORB指令。
四、实验条件
1.PC兼容机一台
2.PLC编程软件一套
3.PLC实验箱一台
五、实验步骤
1.基本指令编程练习的实验面板图连线
基本指令编程练习的实验面板图中下面的两排接线孔,通过防转叠插锁紧线与PLC的主机相应的输入输出插孔相接。
Xi为输入点,Yi为输出点。
图中中间两排SB1~SB9为输入按键,SA1~SA9为模拟开关量的输入。
八路一排L0~L9是LED指示灯,按继电器输出用以模拟输出负载的通与断。
图中上方为两位十进制数码计数器。
图1-1基本指令编程练习的实验面板图
2.编制梯形图并写出程序
通过程序判断Y1、Y2、Y3、Y4的输出状态,然后再输入并运行程序加以验证。
实验参考程序。
梯形图参考图1
步序
指令
器件号
说明
步序
指令
器件号
说明
0
LD
X001
输入
7
ANI
X003
1
AND
X003
输入
8
OUT
Y003
或非门输出
2
OUT
Y001
与门输出
9
LDI
X001
3
LD
X001
10
ORI
X003
4
OR
X003
11
OUT
Y004
与非门输出
5
OUT
Y002
或门输出
12
END
程序结束
6
LDI
X001
3.实验箱操作
梯形图中的X001、X003分别对应控制单元输入开关SA1、SA3。
通过专用电缆手持编程器与PLC主机。
打开编程器,逐条输入程序,检查无误后,将可编程控制器主机上的STOP/RUN按钮拨到RUN位置,运行指示灯点亮,表明程序开始运行,有关的指示灯将显示运行结果。
拨动输入开关SA1、SA3,观察输出指示灯L1、L2、L3、L4是否符合与、或、非逻辑的正确结果。
六、实验报告
在实验报告中,每位同学都需要对本次实验进行认真完成,写出实验步骤。
实验二定时器/计数器功能实验
一、实验目的
1.掌握定时器指令的使用。
2.掌握计数器的使用。
3.掌握计数器/定时器内部时基脉冲的参数的饿设置。
二、实验内容
1.熟悉三菱GX-Developer编程软件的使用方法,请详细阅读本书附录的全部内容。
2.熟悉时间继电器典型电路的工作原理,在理论上分析运行结果,预先写出程序的调试步骤。
三、实验原理
1.定时器指令
Fxos系列PLC有定时器56个(T0~T55),定时器的时基脉冲为100ms(0.1s),每个定时器的定时范围从0.1s~3276.7s,定时指令占用步数3步。
当M8028被驱动时(即M8028=1);定时器T32~T55(24点)的时基脉冲为10ms(0.01s)即T32~T35的定时时基脉冲为0.01s。
2.计数器指令
Fxos系列的PLC的一般计数器个数为14个(C0~C13)。
停电锁存计数器2个(C14、C15),每个计数器均为16位,设定值得范围在K1~K32767内,该指令占步数为3步。
四、实验条件
1.PC兼容机一台
2.PLC编程软件一套
3.PLC实验箱一台
五、实验步骤
1.基本指令编程练习的实验面板图连线
基本指令编程练习的实验面板图中下面的两排接线孔,通过防转叠插锁紧线与PLC的主机相应的输入输出插孔相接。
Xi为输入点,Yi为输出点。
图中中间两排SB1~SB9为输入按键,SA1~SA9为模拟开关量的输入。
八路一排L0~L9是LED指示灯,按继电器输出用以模拟输出负载的通与断。
图中上方为两位十进制数码计数器。
图1-1基本指令编程练习的实验面板图
2.定时器指令实验
根据程序中的器件好连线,对下面程序进行编程练习。
梯形图:
语句表
步序
指令
器件号
说明
0
LD
X000
①输入程序
②检查程序
③运行程序
X000合上,Y0为1s闪1次,说明T1,T0的定时时基脉冲为100ms(0.1s)。
1
ANI
T1
2
OUT
T0
3
K10
4
LD
T0
5
OUT
T1
6
K10
7
LD
T0
8
OUT
Y0
9
END
3.计数器指令实验
根据程序中的器件好连线,对下面程序进行编程练习。
语句表
步序
指令
器件号
说明
0
LD
X000
X000为C0的复位信号
1
RST
C0
M8012为C0的计数脉冲输入
2
LD
M8012
M8012为机器本身带有的时基脉冲100ms
3
OUT
C0
4
K10
5
LD
C0
6
OUT
Y000
7
END
对下面程序进行编程练习
梯形图
语句表
步序
指令
器件号
步骤
0
LD
X001
①输入程序并检查其正确
1
RST
C1
2
LD
X000
②运行该程序
3
OUT
C1
X000合上计十次
4
K10
5
LD
C1
X001合上,再把X000合上计数十次
6
OUT
Y000
Y0无输出
7
END
计数器的工作波形如下图所示
4.定时器/计数器综合实验
输入下列程序,观察并记录输出结果。
步序
指令
器件号
说明
0
LD
X000
X为启动信号
1
ANI
T1
Y0为1s脉冲发生器
2
OUT
T0
X1为Y1的复位信号
3
K10
4
LD
T0
步骤:
①输入程序,并检查之
5
OUT
T1
6
K10
7
OUT
Y0
8
LD
X001
②运行程序
9
RST
C0
X000=ON时,Y0每隔1s闪烁。
10
LD
T0
C0对Y0(T0)计数,当计到10次
11
OUT
C0
C0=1(ON),Y001有输出“1”
12
K10
13
LD
C0
③X001=ON时,Y001为“0”。
14
OUT
Y001
15
END
六、实验报告
在实验报告中,每位同学都需要对本次实验进行认真完成,写出实验步骤。
实验三置位/复位及脉冲指令实验
一、实验目的
1.熟悉SET置位、RST复位、PLS上升沿脉冲、PLF下降沿脉冲指令的编程和使用。
2.掌握PLC实验台输出负载指示电路的应用。
二、实验内容
1.熟悉三菱GX-Developer编程软件的使用方法,请详细阅读本书附录的全部内容。
2.熟悉三菱FX2NPLC的基本位设备:
X、Y、M、T、C。
3.熟悉置位、复位及脉冲指令的编程方法。
三、实验原理
1.置位与复位指令SET、RST
SET为置位指令,使动作保持;RST为复位指令,使操作保持复位。
SET指令的操作目标元件为Y、M、S。
RST指令的操作目标元件为Y、M、S、D、V、Z、T、C。
这两条指令是1—3个程序步。
用RST指令可以对定时器、计数器、数据寄存器、变址寄存器的内容清零。
2.脉冲输出指令PLS、PLF
PLS指令在输入信号上升沿产生脉冲输出,而PLF在输入信号下降沿产生脉冲输出,这两条指令都是2程序步,它们的目标元件是Y和M,但特殊辅助继电器不能作目标元件。
使用PLS指令,元件Y、M仅在驱动输入接通后的一个扫描周期内动作。
而使用PLF指令,元件Y、M仅在驱动输入断开后的一个扫描周期内动作。
四、实验条件
1.PC兼容机一台
2.PLC编程软件一套
3.PLC实验箱一台
五、实验步骤
1.基本指令编程练习的实验面板图连线
基本指令编程练习的实验面板图中下面的两排接线孔,通过防转叠插锁紧线与PLC的主机相应的输入输出插孔相接。
Xi为输入点,Yi为输出点。
图中中间两排SB1~SB9为输入按键,SA1~SA9为模拟开关量的输入。
八路一排L0~L9是LED指示灯,按继电器输出用以模拟输出负载的通与断。
图中上方为两位十进制数码计数器。
图1-1基本指令编程练习的实验面板图
2.SET/RST指令实验
SET为置位指令,RST为复位指令,占一个程序步。
SET/RST指令用于线圈(Y、S、M)的自保持功能,相当于一个R、S触发器,其中S为置位端,使线圈接通,R为复位端,使线圈断电,指令使用方法及波形如图3-1所示。
(a)梯形图
步数
指令
器件号
0
LD
X0
1
SET
Y0
2
LD
X1
3
RST
Y0
4
END
(b)语句表
(c)波形图
输入如下程序,观察结果是否和输入输出波形一致。
(Ⅰ)X0一旦接通后,即使它再次为OFF,Y0依然被驱动(Y0为ON)
(Ⅱ)X1一旦接通后,即使它再次为OFF,Y0则将关断。
波形图:
(2)输入下列程序,X0-X7输入按表3.1输入,观察输出结果。
梯形图
表3-1
输入
输出
X0
X1
X2
X3
X4
X5
Y0
M0
S0
Y1
Y2
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
由实验可知:
只有当X0、X2、X4均动作后使Y0、M0、S0置“1”,输出Y1才能为“1”,复位信号X1、X3、X5任意一个为“1”,则输出Y1为“0”。
若Y0、M0、S0有1个为“1”,则Y2为“1”。
1、PLS/PLF脉冲指令。
2、PLS为上升沿微分输出指令。
3、PLF为下降沿微分输出指令。
这两条指令仅在输入信号的上升沿或下降沿时,产生一个扫描周期的脉冲,占2个程序步。
输入图3.2所示下列程序,观察输出结果是否和波形图一致。
(a)梯形图
(b)语句表
步数
指令
器件号
0
LD
X0
1
PLS
M0
2
LD
M0
3
SET
Y0
4
LD
X1
5
PLF
M1
6
LD
M1
7
RST
Y0
8
END
(c)波形图
图3.2PLS/PKF指令的用法
X0、X1输入如图3.2(c)输入信号,观察Y0状态,若Y0接直流电机,则X0接通后一个扫描周期,直流电机转动,而电机的停止则在X1切断一个扫描周期后停转,接口电路如下图3.3所示
图3.3直流电机接口电路图
PLC实验台输出端Y0接直流电机“M”的“+”端,电机的另一端接24V的负极“—”端,PLC的COM端接24V的正极“+”。
接线无误后,重新运行程序,观察电机的转动情况。
3、输入如下程序,观察运行结果,画出输入/输出波形。
其中X0、X1……等分别与PLC实验台中模拟开关信号相接。
(1)
步数
指令
器件号
0
LD
X0
1
PLS
M0
2
LD
X1
3
PLF
M1
4
LD
M0
5
SET
Y0
6
LD
M1
7
RST
Y0
8
END
(2)
步数
指令
器件号
0
LD
X0
1
ANI
T1
2
OUT
T0
3
K10
4
LD
T0
5
OUT
T1
6
K20
7
OUT
Y0
8
LD
T0
9
PLS
M0
10
LD
M0
11
SET
Y1
12
PLF
M1
13
LD
M1
14
RST
Y1
15
END
六、实验报告
在实验报告中,每位同学都需要对本次实验进行认真完成,写出实验步骤。
实验四移位寄存器实验
一、实验目的
1.掌握功能指令右移SFTR(FNC34),左移SFTL(FNC35)的编程和使用方法。
2.应用移位指令实现某一功能控制。
二、实验内容
1.熟悉三菱GX-Developer编程软件的使用方法,请详细阅读本书附录的全部内容。
2.熟悉时间继电器典型电路的工作原理,在理论上分析运行结果,预先写出程序的调试步骤。
三、实验原理
移位寄存器指令是PLC可编程控制器的一项很有用的功能,掌握好这条指令的功能,对PLC的编程技巧是很有帮助的,Fxos三菱系列PLC有使位元件状态向左移、向右移的功能,也有使字元件的状态向左移或向右移的功能,本实验中仅进行元件状态的左移和右移功能验证。
四、实验条件
1.PC兼容机一台
2.PLC编程软件一套
3.PLC实验箱一台
五、实验步骤
1.基本指令编程练习的实验面板图连线
基本指令编程练习的实验面板图中下面的两排接线孔,通过防转叠插锁紧线与PLC的主机相应的输入输出插孔相接。
Xi为输入点,Yi为输出点。
图中中间两排SB1~SB9为输入按键,SA1~SA9为模拟开关量的输入。
八路一排L0~L9是LED指示灯,按继电器输出用以模拟输出负载的通与断。
图中上方为两位十进制数码计数器。
图1-1基本指令编程练习的实验面板图
2.右移位指令(SFTR)
右移指令格式如图4-1所示,当X10为第一次合上时,相应的X3、X2、X1送M15、M14、M13、M12,且向右移4位。
图4-1
实验:
用右移指令实现下表4-1真值表功能。
脉冲
Y3
Y2
Y1
Y0
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
1
1
如下梯形图实现该表功能:
步骤:
(1)输入程序。
(2)检查程序。
(3)运行程序
X0合上,Y13有脉冲输出(称秒脉冲),每隔1S,Y3向前移1位。
(4)将Y0改成Y0、Y1、Y2、Y3、“相与“(如下列梯形图),则输出如下表4-2所示
表4.2
Y3
Y2
Y1
Y0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
(5)若将K4改K8,运行上述程序,输出结果应为Y7~Y0循环移位。
3.左移位指令(SFTL)
左移位指令SFTL(FNC35)格式如图6.2所示。
图4-2
当X0第一次脉冲到来时,M15~M12(4位)移出,同时整个16位寄存器中,每4位作为一个单元向前移动一次,X3、X2、X1、X0送最低四位M3、M2、M1、M0。
实验:
用左移位指令实现下图4-3移位积存的要求
根据要求梯形图如下:
梯形图
实验步骤:
(a)输入程序,检查无误后,运行程序。
(b)运行结果如表6.3所示。
表6.3
Y3
Y2
Y1
Y0
0
1
2
3
4
5
6
7
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
(c)改移位指令中K1为K2,观察输出结果。
六、实验报告
在实验报告中,每位同学都需要对本次实验进行认真完成,写出实验步骤。
实验五数码显示的模拟控制
一、实验目的
用PLC构成数码显示控制系统
二、实验内容
控制要求:
A→B→C→D→E→F→G→H→ABCDEF→BC→ABDEG→ABCDG→BCFG→ACDFG→ABC→ABCDEFG→ABCDFG→A→B→C……一个循环
三、实验原理
1.线圈驱动指令LD、LDI、OUT
LD:
取指令。
表示一个与输入母线相连的常开接点指令,即常开接点逻辑运算起始。
LDI:
取反指令。
表示一个与输入母线相连的常闭接点指令,即常闭接点逻辑运算起始。
OUT:
线圈驱动指令,也叫输出指令。
LD、LDI两条指令的目标元件是X、Y、M、S、T、C,用于将接点接到母线上。
也可以与ANB指令、ORB指令配合使用,在分支起点也可使用。
OUT是驱动线圈的输出指令,它的目标元件是Y、M、S、T、C。
对输入继电器X不能使用。
OUT指令可以连续使用多次。
LD、LDI是一个程序步指令,这里的一个程序步即是一个字。
OUT是多程序步指令,要视目标元件而定。
OUT指令的目标元件是定时器T和计数器C时,必须设置常数K。
2.I/O分配(连线)
输入输出
起动按钮(SB1):
X0A:
Y0E:
Y4
停止按钮(SB2):
X1B:
Y1F:
Y5
C:
Y2G:
Y6
D:
Y3H:
Y7
图5-1数码显示控制示意图
四、实验条件
1.PC兼容机一台
2.PLC编程软件一套
3.PLC实验箱一台
五、实验步骤
1.输入数码显示控制梯形图
图5-1数码显示控制梯形图
3.观察现象,记录结果
六、实验报告
在实验报告中,每位同学都需要对本次实验进行认真完成,写出实验步骤。
实验六装配流水线的模拟控制
一、实验目的
用PLC构成装配流水线控制系统
二、实验内容
控制要求:
起动后,再按“移位”后,按以下规律显示:
D→E→F→G→A→D→E→F→G→B→D→E→F→G→C→D→E→F→G→H→D→E→F→G→A……循环,D、E、F、G分别是用来传送的,A是操作1,B是操作2,C是操作3,H是仓库。
三、实验原理
1.I/O分配(连线)
输入输出
起动按钮(SB1):
X0A:
Y0E:
4
复位按钮(SB2):
X1B:
Y1F:
5
移位按钮(SB3):
X2C:
Y2G:
6
D:
Y3H:
7
2.按图所示的梯形图输入程序。
3.调试并运行程序。
图6-1装配流水线控制示意图
四、实验条件
1.PC兼容机一台
2.PLC编程软件一套
3.PLC实验箱一台
五、实验步骤
1.输入装配流水线控制梯形图
图6-2装配流水线控制梯形图
图6-2(续)
3.观察现象,记录结果
六、实验报告
在实验报告中,每位同学都需要对本次实验进行认真完成,写出实验步骤。
实验七交通灯的模拟控制
一、实验目的
用PLC构成交通灯控制系统
二、实验内容
控制要求:
起动,南北红灯亮并维持25s。
在南北红灯亮的同时,东西绿灯也亮,1s后,甲车灯亮,表示甲车可以行走。
到20s时,东西绿灯闪亮,3s后熄灭,在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮,同时甲车灯灭,表示甲车停止通行。
黄灯亮2s后灭东西红灯亮。
与此同时,南北红灯灭,南北绿灯亮。
1s后乙车灯亮,表示乙车可以行走。
南北绿灯亮了25s后闪亮,3s后熄灭,同时乙车灯灭,表示乙车停止通行。
黄灯亮2s后熄灭,南北红灯亮,东西绿灯亮,循环。
三、实验原理
I/O分配(连线)
输入输出
起动按(SB)钮:
X0南北红灯:
Y0东西红灯:
Y3
南北黄灯:
Y1东西黄灯:
Y4
南北绿灯:
Y2东西绿灯:
Y5
甲车车灯:
Y6乙车车灯:
Y72.
图7-1交通灯控制示意图
四、实验条件
1.PC兼容机一台
2.PLC编程软件一套
3.PLC实验箱一台
五、实验步骤
1.交通灯控制梯形图
图7-2交通灯控制梯形图
3.观察现象,记录结果
六、实验报告
在实验报告中,每位同学都需要对本次实验进行认真完成,写出实验步骤。
实验八机械手的模拟控制
一、实验目的
用PLC构成机械手控制系
二、实验内容
控制要求:
按起动后,传送带A运行直到按一下光电光电开关才停止,同时机械手下降。
下降到位后机械手夹紧物体,2s后开始上升,而机械手保持夹紧。
上升到位左转,左转到位下降,下降到位机械手松开,2s后机械手上升。
上升以位后。
传送带B开始运行,同时机械手右转,右转到位,传送带B停止,此时传送带A运行直到按一下光电开关才停止……循环
三、实验原理
输入输出
起动按钮SB1:
X0上升YV1:
Y1
停止按钮SB2:
X5下降YV2:
Y2
上升限位SQ1:
X1左转YV3:
Y3
下降限位SQ2:
X2右转YV4:
Y4
左转限位SQ3:
X3夹紧YV5:
Y5
右转限位SQ4:
X4传送带A:
Y6
光电开关PS:
X6传送带B:
Y7
图8-1机械手示意图
四、实验条件
1.PC兼容机一台
2.PLC编程软件一套
3.PLC实验箱一台
五、实验步骤
1.机械手控制梯形图
图8-2机械手梯形图
3.
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