东南大学控制技术与系统实验报告可编程控制器.docx
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东南大学控制技术与系统实验报告可编程控制器
东南大学
控制技术与系统
可编程控制器实验
姓名:
组员:
学号:
指导教师:
实验日期:
第一章基本实验
实验一基本操作与基本指令实验
一、实验目的
1.熟悉可编程控制器的外部结构
2.熟悉可编程控制器试验箱的结构和使用方法
3.掌握可编程控制器的使用
4.了解基本指令的编程
二、实验器材
1.可编程控制器实验箱
2.计算机
3.编程电缆
4.连接导线
三、实验设备及编程软件介绍(略)
四、实验内容及步骤
1.两层楼道灯PLC控制实验
注意:
接线前请关闭电源,接完线检查正确后再打开电源;实验结束,拔线前请关闭电源。
按图1-19所示接线。
输入X2、X3分别接实验箱上的按钮0#、1#;输出Y1接线实验箱上的指示灯0#、1#。
输入、执行表1-1中的程序,操作按钮0#、1#,观察输出,并记录结果。
实验结果:
当0#和1#按钮状态相同时,灯亮,输出1;当0#和1#按钮状态不相同时,灯灭,输出0。
2.基本指令实验
根据下面的梯形图,将输入X0-X3分别连接到试验箱模拟开关0#--3#。
输入、执行程序,分别设定模拟开关为ON或OFF,观察PLC输出结果,并分别填入对应的操作结果表中。
3.组合电路的PLC编程实验
有些厂家生产的PLC编程器可采用逻辑控制图编程,如图1-20所示。
Y0、Y1输出分别对应的梯形图及指令表如下:
将X0~X5连接到实验箱模拟开关0#~5#。
输入、执行程序,验证下面关系。
对于Y0输出:
若X5为1,不论X0、X1、X2、X3、X4为何值,Y0均为1;若X5为0时,只有X3或X4为1,X0、X1均为1,X2为0,Y0才能输出1。
对于Y1输出:
X4为0,X0或X1为1,X2为0或X3为1,Y1才能输出1。
实验结果:
完全验证了上面的关系。
实验二、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上升脉冲和PLF下降脉冲指令编程和使用。
2、熟悉PLC编程方法。
3、掌握PLC负载电路的接线。
二、实验器材
1、可编程试验控制箱。
2、刀库捷径方向选择演示装置。
3、计算机。
4、编程电缆。
5、连接导线。
三、实验原理和电路
1、SET\RST指令
SET为plc的置位或称置数指令,RST为PLC的复位或称清零指令。
各占一个程序步。
SET\RST指令用于线圈的自保持功能,相当于RS触发器。
其中S为置数端,使线圈接通。
R为复位端,使线圈复位。
指令格式,编程方法,及触发波形如图1-21所示
2、PLS\PLF脉冲指令
PLS为上升沿微分输出指令,PLF为下降沿微分输出指令。
这两条指令在输入信号沿上升或下降沿产生一个扫描周期的脉冲。
如下图1-22所示。
四、实验内容及步骤
1、SET\RST指令应用试验
如下图1-24所示(放弃电动机,用灯代替)
按图1-24c接线,选择开关分别接PLC的输入端X0、X1。
输入、执行程序。
按下0#开关,指示灯亮。
按下1#开关,指示灯灭。
2、PLS\PLF脉冲指令应用试验
按图1-24c接线,选择开关分别接PLC的输入端X0、X1。
输入、执行程序。
按下0#开关,指示灯亮。
按下1#开关不松,指示灯不灭,指示灯在手抬起后灭。
3、分析下面两个程序段
观察运行结果画出输入/输出波形图。
结果:
我们没有观察到灯的变化情况,也就是没有变化。
PLS上升沿脉冲
上升沿微分输出(当检测到输入脉冲的上升沿时,M0闭合一个扫描周期),就是很快从0到1
PLF下降沿脉冲
下降沿微分输出(当检测到输入脉冲的下降沿时,M1闭合一个扫描周期)
所谓上升沿就是M0从0-1这个一个周期过程有效,闭合时间很短,只有几毫秒,如果是常开点则一直闭合状态,这就是脉冲和常开的区别。
由于我们没有采用继电器,没有得到实验有效数据。
可能是时间太短,没有使灯泡亮或者灭,或者时间太短我们没法观察到。
也无法给出准确的波形。
实验三栈及主控指令实验
一、实验目的
1.掌握进栈MPS(PUSH)、读栈MRD(READ)和出栈MPP(POP)指令使用方法。
2.掌握总控(MC、MCR)指令的使用方法。
3.进一步熟悉PLC的编程及程序输入、执行过程。
二、实验器材
1.可编程控制器实验箱
2.计算机
3.编程电缆
4.连接导线
三、实验原理和电路
1.进栈(MPS)、读栈(MRD)和出栈(MPP)指令
栈指令又称为多重输出指令(MPS/MRD/MPP),这组指令可将联接点的结果进行存储,PLC中有11个栈存储器用来存储计算结果。
使用第一次MPS指令时,该时刻的运算结果就被推入栈的第一层;再次使用MPS指令时,当时的运算结果又被推入栈的第一层,先期推入的结果(数据)将一次推移到栈的下一层去。
MRD为读栈指令,该指令是读取最上层所存储数据的专用指令,堆栈内的数据不发生移动。
使用MPP指令,各数据依次向上移位一次,最上层的数据被读出,同时该数据就从堆栈内消失。
三条指令的格式及堆栈功能如图1-25所示。
栈指令(MPS/MRD/MPP)没有操作元件号,程序步各占一步。
栈指令的编程方法为:
LDX0
MPS
ANDX1
OUTY0
MRD
ANDX2
OUTY1
MPP
ANDX3
OUTY2
2.主控指令(MC/MCR)
主控指令及编程如图1-26所示。
其中MC指令占程序步3步,MCR占程序步2步,MC和MCR必须成对使用。
该程序在X0接通时,执行MC与MCR之间的定时器、计数器及用SET/RST指令驱动的元件值均保持不变,而用OUT指令驱动的元件值全变为0.
在MC指令后母线可移动到MC触点之后,其后触点编程用LD/LDI指令,返回原有母线的指令时MCR.
MC/MCR可多次使用,其嵌套级最多为8级,MC编号为N0~N7,MCR返回编号为N7~N0.
四、实验内容与步骤
1.栈指令实验
栈指令便车工梯形图实例如图1-27和图1-28所示。
1)实验步骤一
X0接实验模拟开关0#
按图1-27输入、执行程序。
当X0=1(ON)时,观察输出状态
Y0输出取决于X1或X2.
Y1输出取决于X3、X4相与或者X5、X6相与的状态
Y2的输出取决于X7的状态;
Y3的输出取决于X7与X10、X11的状态
置X0=0(OFF)时,观察输出状态
图1-27
栈指令编程实例一
实验结果:
当X0=1时,
X1或者X2至少有一个是1,则Y0为1,否则为0;
X3、X4相与或者X5、X6相与的为1时,Y1为1,否则为0;
X7为1时,Y2为1,否则为0;
X7=1时,X10、X11至少有1个为1,则Y3为1,否则为0.
2)实验步骤二
X0~X12分别接实验箱模拟开关0#~12#。
按图1-28输入、执行程序
结果填入表1-6中
分别置X0=1(ON),X1=1(ON)、X2=1(ON),观察Y0、Y1的状态;
先置X3为1,然后分别置x4、X5为1,观察Y2、Y3的状态;
先置X6为1,然后分别置x7、X10、X11及X12为1,观察Y~Y7的状态;
表中:
状态“1”即为ON,LED灯亮。
状态“0”即为OFF,LED灯亮。
结果记录在表格1-6
2.主控指令(MC/MCR)实验
1)主控指令(MC/MCR)实验程序如上图。
2)实验步骤三
X0~X13分别接实验箱模拟开关0#~13#。
按上图输入、执行程序,并按实验步骤输入X0~X13开关状态,观察输出信号状态
依次分别使X0、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12及X13为1,输出Y1、Y2、Y3、Y4、Y5依次为1。
X0变化(ONOFFON),观察Y0~Y5输出状态并记录。
X2变化(ONOFFON),观察Y0~Y5输出状态并记录。
X4变化(ONOFFON),观察Y0~Y5输出状态并记录。
X6变化(ONOFFON),观察Y0~Y5输出状态并记录。
X10变化(ONOFFON),观察Y0~Y5输出状态并记录。
X12变化(ONOFFON),观察Y0~Y5输出状态并记录。
实验结果:
按照上面的要求,
X0变化时,Y0~Y5均为101
X2变化时,Y0=1,Y1~Y5均为101
X4变化时,Y0、Y1=1,Y2~Y5均为101
X6变化时,Y0、Y1、Y2=1,Y3~Y5均为101
X10变化时,Y0~Y3=1,Y4~Y5均为101
X12变化时,Y0~Y4=1,Y5为101
实验四、定时器、计数器指令实验
一、实验目的
1、掌握定时器、计数器指令的格式和编程方法。
2、掌握定时器、内部时序脉冲参数的设置。
3、掌握计数器、定时器的功能及定时技巧。
二、实验器材
1、可编程序控制器试验箱
2、计算机
3、编程电缆
4、连接导线
三、实验原理和电路
1、定时器指令
FXOS系列的PLC有定时器56个,编号T0-T55。
定时器的时标为100ms(即输入脉冲周期为100ms),每个定时器的定时范围可从0.1-3276.7(因为字长16位),定时器每条指令占用3字长。
当继电器M8028置1时,定时器T0-T31认为100ms时标,而T32-T55时标变为10ms。
定时器的指令格式如下图1-29
当X0合上,T0开始定时,当定时到T50时(5s),T0触发点输出为1,T0于Y0接通,Y0有输出。
2、计数器指令
FXOS系列的PLC有计数器16个,其中普通型C0-C13共14个,带掉保护型的为C14、C15两个。
每个计数器为16位,所以计数器范围为1-32767。
该指令占3步。
四、实验内容及步骤
1、定时器指令实验
1)实验步骤一
X0接试验箱模拟开关0#
输入执行上面程序
观察结果输出。
当合上X0时,Y0每隔1s闪烁一次,说明T1、T0的定时器时基脉冲为100ms,计10次。
2)实验步骤二
输入执行上面程序
观察结果输出。
当X0合上,Y0每隔0.1s闪烁一次。
当X0断开,Y0每隔1s闪烁一次。
说明M8028控制T32-T55的定时时基脉冲。
2、计数器指令实验
1)如图1-31
2)实验步骤三
X0、X1接试验箱模拟开关0#、1#
输入执行上面程序
观察结果输出。
当X1为0时,X0合上10次,Y0有输出,再按下X1一次,Y0无输出,再X0合上10次,Y0有输出。
3、定时器\计数器综合试验
1)程序如下图所示
X0为启动信号,Y0为1s脉冲发生器,X1为C0的复位信号。
2)实验步骤四
X0、X1接试验箱模拟开关0#、1#
输入执行上面程序
观察结果输出。
X0为ON时,Y0每隔一秒闪烁一次;C0对Y0计数,当计数到10次,C0=ON,Y1输出1,X1=ON,Y1为0。
五、预习要求
1、掌握定时器指令的格式、功能和编程方法。
2、掌握计数器指令的格式、功能和编程方法。
3、熟悉实验步骤原理,内容及步骤。
第二章应用试验
实验一、交通信号灯自动控制实验
一、实验目的
1、掌握实用PLC控制十字路口交通灯的程序设计方法
2、进一步熟悉PLC指令的使用
二、实验器材
1、可编程序控制器试验箱
2、交通信号灯演示装置
3、计算机
4、编程电缆
5、连接导线
三、实验原理和电路
十字路口交通信号灯在我们日常生活中经常遇到,其控制指令常采用数字电路控制或者单片机控制达到目的。
这里我们用可编程控制器对其进行控制。
图2.1是十字路口两个方向交通灯自动控制的时许工作波形图
下表是I/O地址
移位寄存器和输出真值表如表2.2
下图是实验程序(梯形图有错误注意)
四、实验内容和步骤
1、接线,xo为启动信号,x1为停止信号,分别接"交通信号灯"的演示装置的start,stop。
Y0,Y1,Y3,Y3,Y4,Y5分别接对应的指示灯。
2、写入执行程序,合上xo,观察结果。
五、预习要求
1、掌握移位寄存器指令的功能和编程原理。
2、阅读、熟悉本次试验的原理、电路、内容及步骤。
3、掌握利用移位寄存器作为时序电路进行程序设计的方法和技巧。
六、实验结果
东西和南北方向的绿、黄、红灯亮灯的时间是相等的,结果与时序工作波形图匹配。
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- 东南大学 控制 技术 系统 实验 报告 可编程控制器