PLC实验指导书.docx
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PLC实验指导书.docx
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PLC实验指导书
第一部分STEP7MICRO/WINV3.01
编程软件使用与指令练习
1-1实验一STEP7MICRO/WINV3.01编程软件使用练习
一、实验目的
了解可编程控制器的组成和基本单元,了解STEP7MICRO/WINV3.01编程软件编程和程序调试方法。
二、实验器材
1.S7-200可编程控制器和TVT-90PLC学习机主机架一台。
2.连接导线一套。
3.计算机一台。
三、实验内容
1.熟悉编程环境STEPMICRO/WINV3.01
将鼠标双击屏幕STEPMicroWIN32图标打开图选File菜单条——选new(建立一个新的step200文件),在工程的名字旁边注有CPU类型。
如果不符,可以点击鼠标右键,以便重新选择CPU类型。
生成一个PLC新的程序文件过程如下:
(采用梯形图程序)
(1)双击指令树中的命令,再选某一具体指令
(2)在编辑窗口移动方框键入图形与数字,按回车键
(3)存盘
(4)下载(download),等待出现下载成功的标志
(5)运行
2.将图1.1-1所示程序装入PLC的程序,并建立一个扩展名为mwp的文件。
3.运行已装入PLC的程序。
若将I0.0接入起动按钮,I0.1接入停止按钮,Q0.0外接驱动接触器线圈KM,KM接触器控制电机起停,则上述PLC程序所实现的为电动机起停,自保控制电路。
4.自编小程序熟悉编程环境及指令。
图1.1-1电动机起停控制
5.用PLC构成四组抢答器系统控制程序,如图1.1-2所示,试输入并调试运行程序。
图1.1-2四组抢答器系统
1-2S7-200基本指令练习
实验二定时及计数指令及基本指令编程
一、实验目的
了解PLC中不同定时器及计数器的使用方法,掌握基本指令的编程。
二、实验器材
1.TVT-90PLC学习机主机架和S7-200PLC。
2.连接导线一套。
3.计算机一台。
三、实验内容(可根据第二部分的实验2、3、4、5编程题选作2题)
1.输入并运行图1.3-1所示的程序并进行分析;在运行时选择Debug菜单条,再选ProgramStatus将触点的通断状态显示出来。
2.自编程序使某灯按2Hz闪烁。
3.自编程序使用I0.0作输入控制,灯对应输出Q0.0,I0.0通断5次灯亮,I0.1断灯灭。
4.自编程序用一个按钮开关(I0.0)控制三个灯(1#Q0.1,2#Q0.1,3#Q0.2)按钮按三下,1#灯亮,再按三下2#灯亮,再按三下3#灯亮,再按一下全灭。
如此反复。
IN
+1000PT
T32C48
CUCTUD
I0.1
CD
I.02
R
+10PV
C48Q0.0
()
图1.2-1定时及计数程序
实验三比较触点指令与功能指令编程
一、实验目的
1.了解比较触点指令,算术运算指令。
2.完成简单运算。
二、实验器材
1.TVT-90PLC学习机主机架和S7-200PLC。
2.连接导线一套。
3.计算机一台。
三、实验内容
1.设某工件加工过程分为四道工序完成,共需30s,其时序要求如图1.3-1所示,I0.0为运行控制开关),I0.0=ON(向上)时,启动和运行,I0.0=OFF(向下)时停机。
而且每次启动均从第一道工序开始。
图1.3-1时序图
以上可用两种方法编程实现:
(1)用4个定时器分别设置4道工序的时间,通过程序依次启动之。
(2)用一个定时器设置全过程时间,再用若干条比较指令来判断和启动各道工序(程序如图1.3-2所示)。
2.自编一程序,将VD108中的值(送为300)
乘以0.3送VD300
乘以-0.3送VD304
乘以0.5送VD316
乘以-0.5送VD320
当VD168中的值(可送入)小于VD316,大于VD300,则Q0.4为1。
图1.3-2工件加工程序控制梯形图
实验四A/D,D/A中断高级功能编程
一、实验目的
了解PLC中A/D,D/A的使用方法,掌握中断高级功能编程。
二、实验器材
1.TVT-90PLC学习机主机架和S7-200PLC。
2.连接导线一套。
3.计算机一台。
4.EM235扩展模块一个。
三、实验内容
1.自编程序熟悉A/D,D/A的使用方法。
设置EM235的DIP开关,使之量程为0~10V。
2.将模拟量指示单元板电压源输出端“V”接模拟量输入端“A+”,OV接“A-”,运行设定A/D速率程序,程序如图1.4-1所示。
在计算机上用ProgramStatus观察A/D转换结果,调节电位器,改变电压源输出电压值,观察A/D转换数值变化。
3.自编程序熟悉编程环境与算术指令、高级指令。
4.自编一个程序当I0.0有中断请求进行三次A/D转换,每次左移三位,存入变量求平均值,再除以2送出D/A口。
图1.4-1设定A/D速率程序
第二部分程序设计实例
程序设计训练用本学习机的主机架和11块模拟实验板完成,培养学生利用PLC技术设计和开发控制装置的综合运用能力,这部分训练包括13个实验。
每一实验中的第三项“实验内容”给出了控制要求、I/O分配表和程序清单。
要求学生在实验前必须读懂这些程序,上机时练习输入和调试程序。
第四项“编程练习”只给出了控制要求,未给出程序清单。
学生在掌握了“实验内容”给出的程序后,可根据“编程练习”中的控制要求自己编写程序,经仔细推敲修改后,上机调试。
实验一电机控制
一、实验目的
用PLC控制电动机正反转和Y-启动。
二、实验设备
1.TVT-90PLC学习机主机架1台
2.TVT90-1电动机实验控制板1块
3.连接导线1套
三、实验内容
1.控制要求
按下启动按钮SB1,电动机运行;按下停止按钮SB2,电动机停止运行。
2.I/O(输入输出口)分配
输入输出
SB1I0.0KM1Q0.1
SB2I0.1
3.按程序清单输入程序
输入图2.1-1所示的梯形图程序。
4.调试并运行程序
四、编程练习
1.按控制要求a编制程序,I/O分配后输入并运行程序。
2.按控制要求b编制程序,I/O分配后输入并运行程序。
控制要求a:
按下启动按钮SB1,电动机正转,KM1接通10s后反转(KM1断开KM2接通),……循环。
按下停止按钮SB2,电动机停转。
控制要求b:
按下启动按下SB1,电动机运行,KMY接通2s后KMY断开,KMΔ接通即完成Y-Δ启动。
按下停止按钮SB2,电动机停止运行。
图2.1-1梯形图输入程序
实验二八段码显示
一、实验目的
用PLC构成抢答器系统并编制控制程序。
二、实验设备
1.TVT-90PLC学习机主机架1台
2.TVT90-2八段码显示实验板1块
3.连接导线1套
三、实验内容
1.控制要求
一个四组抢答器,任一组抢先按下后,显示器能及时显示该组的编号,同时锁住抢答器,使其它组按下无效。
抢答器有复位开关,复位后可重新抢答。
2.I/O分配
输入输出
按键1I0.0
按键2I0.1aQ0.1eQ0.5
按键3I0.2bQ0.2fQ0.6
按键4I0.3cQ0.3gQ0.7
复位开关I0.5dQ0.4hQ1.0
3.输入程序
输入图2.2-1所示的梯形图程序
四、编程练习
1.完成五组的抢答器程序设计,I/O分配后输入并运行程序(控制要求同四组抢答器)。
2.完成满足以下控制要求的程序设计,调试并运行程序:
显示在一段时间t内已按过的按键的最大号数,即在时间t内键按下后,PLC自动判断其键号大于还是小于前面按下的键号,若大于,则显示此时按下的键号,若小于,则原键号不变。
如果键按下的时间与复位的时间相差超过时间t,则不管键号为多少,皆无效。
复位键按下后,重新开始,显示器显示无效。
图2.2-1抢答器系统控制程序
实验三天塔之光
一、实验目的
用PLC构成闪光灯控制系统。
二、实验设备
1.TVT-90PLC学习机主机架1台
2.TVT90-2天塔之光实验板1块
3.连接导线1套
三、实验内容
1.控制要求
隔灯闪烁:
L1、L3、L5、L7、L9亮1s后灭,接着L2、L4、L6、L8亮,1s后灭,再接着L1、L3、L5、L7、L9亮,1s后灭,如此循环下去。
2.I/O分配
输入输出
启动I0.0LIQ0.0L4Q0.3L7Q0.6
停止I0.1L2Q0.1L5Q0.4L8Q0.7
L3Q0.2L6Q0.5L9Q1.0
3.按程序清单输入程序
输入图2.3-1所示的梯形图程序。
4.调试并运行程序
四、编程练习
1.隔两灯闪烁:
L1、L4、L7亮,1s后灭,接着L2、L5、L8亮,1s后灭,接着L3、L6、L9亮,1s后灭,接着L1、L4、L7亮,1s后灭,……如此循环。
编制程序,并上机调试运行。
2.发射型闪烁:
L1亮2s后灭,接着L2、L3、L4、L5亮2s后灭,接着L6、L7、L8、L9亮2s后灭,接着L1亮2s后灭……如此循环。
编制程序并上机调试运行。
图2.3-1天塔之光控制系统梯形图
实验四交通信号灯控制
一、实验目的
用PLC构成交通信号灯控制系统。
二、实验设备
1.TVT-90PLC学习机主机架1台
2.TVT90-3交通信号实验板1块
3.连接导线1套
三、实验内容
1.控制要求
开关合上后,东西方向绿灯亮4s闪2s灭;黄灯亮2s灭;红灯亮8s;绿灯亮……循环,对应东西方向绿黄灯亮时南北方向红灯亮8s,接着绿灯亮4s后闪2s灭;黄灯亮2s灭,红灯又亮……循环。
2.I/O分配
输入输出
自动开关I0.0东西红灯Q0.0南北红灯Q0.3
黄灯Q0.1黄灯Q0.4
绿灯Q0.2绿灯Q0.5
3.按程序清单输入程序
输入图2.4-1所示的梯形图程序。
4.调试并运行程序
四、编程练习
1.基本控制要求同上述内容,只是绿灯亮的时间从主机板上的拨码器高两位输入,即A3、A2位输入,而绿灯闪烁和黄灯亮的时间皆为2s。
编制程序,并上机调试运行。
2.在内容1的基础上增加手动控制。
不管何时输入,点I0.1的开关S2闭合时,南北绿灯亮,东西红灯亮。
当S2打开,输入点I0.2的开关S3闭合时,东西绿灯亮,南北红灯亮。
编制程序并上机调试运行。
图2.4-1交通信号灯控制梯形图
实验五水塔水位自动控制
一、实验目的
用PLC构成水塔自动控制系统。
二、实验设备
1.TVT-90PLC学习机主机架1台
2.TVT90-4水塔水位自动控制实验板1块
3.连接导线1套
三、实验内容
1.控制要求
当水池水位低于水池水位下限(S4为ON(向上)表示),电磁阀Y打开,于是进水(S4为OFF(向下))表示水位高于水池水位下限),当水位高于水池水位上限(S3为ON(向上)表示),电磁阀Y关闭。
2.I/O分配
输入输出
S4I0.2YQ0.1
S3I0.3
3.按程序清单输入程序
输入图2.5-1所示的梯形图程序。
4.调试并运行程序
四、编程练习
1.当水池水位低于水池水位下限(S1为ON(向上)),电磁阀Y打开进水(S1为OFF(向下)表示高于水池水位下限)。
当水位高于水位上限(S3为ON(向上)表示),阀Y关闭。
当S4为OFF(向下)时,且水塔水位低于水塔水位下限时,S2为ON(向上),电动机M运转,开始抽水。
当水塔水位高于水塔水位上限时,电动机M停止。
根据上述控制要求编制水塔水位自动控制程序,并上机调试运行。
2.当水池水位低于水池水位下限(S4为ON(向上)),电磁阀Y打开进水(Y为ON),定时器开始定时2s,2s以后,如果S3还不为ON(向上),那么阀Y指示灯闪烁,表示阀Y没有进水,出现故障,S3为ON(向上)后,阀Y关闭(Y为OFF)。
若S3、S4为OFF(向下)时,且水塔水位低于水塔水位下限时S3为ON(向上),电动机M运转抽水。
当水塔水位高于水塔水位上限时电动机M停止。
根据上述控制要求编制带自诊断的水塔自动控制程序,并上机调试运行。
图2.5-1水塔水位控制梯形图程序
实验六自控成型机
一、实验目的
用PLC构成成型机自控系统。
二、实验设备
1.TVT-90PLC学习机主机架1台
2.TVT90-5自控成型机实验板1块
3.连接导线1套
三、实验内容
1.控制要求
(1)初始状态当原料放入成型机时,各液压缸为初始状态:
Y1=Y2=Y4=OFF(向下),Y3=ON(向上)。
S1=S3=S5=OFF(向下),S2=S4=S6=ON(向上)。
(2)启动运行按一下启动键,然后把启动键拨下,系统动作要求如下:
①Y2=ON上面液压缸的活塞向下运动,使S4=OFF。
②当该液压缸活塞下降到终点时,使S3=ON(向上),此时,启动左液压缸,A活塞向右运动,右液压缸的C活塞向左运动。
Y1=Y4=ON,Y3=OFF,使S2=S6=OFF(向下)。
③当A缸活塞运行到终点S1=ON(向上),并且C缸活塞也到终点使S5=ON(向上)时,原料已成型,各液压缸开始退回原位。
首先,A、C液压缸返回,Y1=Y4=OFF(向下),Y3=ON(向上),使S1=S5=OFF(向下)。
④当A、C液压缸回到初始位置,使S2=S6=ON(向上)时,B液压缸返回,Y2=OFF,使S3=OFF(向下)。
⑤当B液压缸返回初始状态,S4=ON(向上)时,系统回到初始状态取出成品,放入原料后,按动启动按键,重新启动,开始下一工件的加工。
2.I/O分配
输入输出
自动开关(QA)I0.0Y1Q0.1
S1I0.1Y2Q0.2
S2I0.2Y3Q0.3
S3I0.3Y4Q0.4
S4I0.4
S5I0.5
S6I0.6
3.按程序清单输入程序
输入图2.6-1所示的梯形图程序
4.调试并运行程序
四、编程练习
1.控制要求(全自动控制)
(1)初始状态当将原料放入成型机时,各液压缸为初始状态:
Y1=Y2=Y4=OFF,Y3=ON,S1=S3=S5=OFF,S2=S4=S6=ON。
(2)启动运行当按一下启动键,系统动作要求如下:
①Y2=ON上面液压缸的活塞B向下运动,便使S4=OFF。
②当该液压缸活塞下降到终点时,S3=ON,此时,启动左液压缸,A的活塞向右运动,右液压缸C的活塞向左运行,Y1=Y4=ON,Y3=OFF,使S2=S6=OFF(向下)。
③当A缸活塞运行到终点时S1=ON(向上),并且C缸活塞也到终点S5=ON(向上)时,原料已成型,各液压缸开始退回原位。
首先,A、C液压缸返回,Y1=Y4=OFF,Y3=ON,使S1=S5=OFF(向下)。
④当A、C液压缸回到初始状态,S2=S6=ON时,B液压缸返回,Y2=OFF,使S3=OFF。
⑤当B液压缸返回到初始状态,S4=ON(向上)时,系统回到初始状态,延时10s,取出成品,放入原料后,开始下一工件的加工。
2.控制要求(带计数的全自动控制)
(1)初始状态当将原料放入成型机时,各液压缸为初始状态Y1=Y2=Y4=OFF,Y3=ON(向上)。
(2)启动运行按动启动按键QA,系统动作要求如下:
①Y2=ON(向上)上面油缸的活塞B向下运动,便使S4=OFF(向下)。
②当液压缸活塞下降到终点时,S3=ON,此时,启动左液压缸,A的活塞向右运动,右液压缸C的活塞向左运行,Y1=Y4=ON,Y3=OFF,使S2=S6=OFF(向下)。
③当A缸活塞运行到终点时S1=ON(向上),并且C缸活塞也到终点S5=ON(向上)时,原料已成型,各液压缸开始退回原位。
首先,A、C液压缸返回,Y1=Y4=OFF,Y3=ON,使S1=S5=OFF(向下)。
④当A、C液压缸回到初始状态,S2=S6=ON(向上)时,B液压缸返回,Y2=OFF,使S3=OFF。
⑤当B液压缸返回到初始状态,S4=ON(向上)时,系统回到初始状态,延时10s,取出成品。
⑥此时,计一个成品数,然后,放入原料后,开始下一个工件的加工。
(3)停止操作按一下停止按键后,在当前的工件加工完毕后,回到初始状态,并停止运行。
图2.6-1自控成型机
实验七自控轧钢机
一、实验目的
用PLC构成自控轧钢机系统
二、实验设备
1.TVT-90PLC学习机主机架1台
2.TVT90-6自控轧钢机实验板1块
3.连接导线1套
TVT90-6自控轧钢机实验板的输出端Y1为一特殊设计的端子,其电路原理图如图2.7-1所示。
它的功能是:
开机后Y1旁箭头内的三个发光管均为OFF(向下),Y1第一次接通后,最上面的发光管为ON,表征轧钢机有一个压下量,Y1第二次接通后,最上面和中间的发光二极管为ON,表征轧机有两个压下量,Y1第三次接通后,箭头内3个发光二极管都为ON,表示轧机有三个压下量,当Y1第四次接通,箭头内各发光管皆为OFF,表征轧机复位,Y1第五次接通回到第一次,如此循环。
三、实验内容
1.控制要求
当启动按键按下,然后将启动键拨下,电动机M1、M2运行,传送钢板,检测传送带上有无钢板的传感器S1有信号(为ON(向上)),表征有钢板,则电动机M3正转,
图2.7-1Y1端子电路原理图
S1的信号消失(为OFF(向下)),检测传送带上钢板到位后的传感器S2有信号(为ON(向上)),表征钢板到位,电磁阀Y2动作,电动机M3反转。
Y1给一个向下压下量,S2信号消失,S1有信号,电动机M3正转,S1的信号消失,重复直到Y1给出三个向下压下量后,若S2有信号,则停机,需重新启动。
2.I/O口分配
输入输出
启动开关I0.0M1Q0.0Y1Q0.4
S1I0.1M2Q0.1Y2Q0.5
S2I0.2M3正Q0.2
M3反Q0.3
3.按程序清单输入程序
输入图2.7-2所示的梯形图程序。
四、编程练习
分别完成满足以下控制要求的程序设计,并上机调试运行。
1.当启动按键按下,电动机M1、M2运行,S1有信号后,电动机M3正转,S1的信号消失,S2有信号后,电磁阀Y2动作,电动机M3反转,Y1给向下压下量,S2信号消失,S1有信号,电动机M3正转,S1的信号消失,重复直至Y1给三个向下压下量,S2有信号后,则停机一段时间(10s),取出成品后,继续运行。
2.基本要求同1的内容,只是加上成品件数的计算功能,即停一次机计一次成品数后继续运行。
图2.7-2自控轧钢机控制梯形图
实验八多种液体自动混合
一、实验目的
用PLC构成多种液体自动混合控制系统
二、实验设备
1.TVT-90PLC学习机主机架1台
2.TVT90-7多种液体自动混合实验板1块
3.连接导线1套
三、实验内容
1.控制要求
(1)初始状态容器为空的,Y1、Y2、Y4电磁阀和M搅拌机均为OFF(向下),液面传感器L1、L2、L3为0FF。
(2)启动操作按下启动按钮,开始下列操作:
①电磁阀Y1开启(Y1为ON),开始注入液体A,至液面高度为L2时(此时L2和L3为ON),停止注入(Y1为OFF),同时开启液体B电磁阀Y2(Y2为ON(向上)),注入液体B,当液面升至L1时(L1为ON(向上)),停止注入(Y2为OFF(向下));
②停止液体B注入时,开启搅拌机M,搅拌混合时间为10s;
③停止搅拌后放出混合液体(Y4为ON),至液体高度降为L3后,再经5s液体放空(Y4为OFF)。
(3)停止操作按下停止键后,在当前操作完毕后,停止操作,回到初始状态。
2.I/O分配
输入输出
启动按钮I0.0Y1Q0.1
停止按钮I0.1Y2Q0.2
L1I0.2Y4Q0.4
L2I0.3MQ0.0
L3I0.4
3.按程序清单输入程序
输入图2.8-1所示的梯形图程序。
4.调试并运行程序
四、编程练习
根据下述两种控制要求,编制三种液体自动混合以及三种液体自动混合加热的控制程序,上机调试并运行程序。
1.三种液体自动混合控制要求
(1)初始状态容器是空的,Y1、Y2、Y3、Y4均为OFF,L1、L2、L3为OFF,搅拌机M为OFF。
(2)启动操作按一下启动按钮,开始下列操作:
①Y1=Y2=ON,液体A和B同进注入容器,当达到L2时,L2=ON,使Y1=Y2=OFF,Y3=ON即关闭Y1、Y2阀门,打开液体C的阀门Y3;
②当液体达到L1时,Y3=OFF,M=ON,即关闭阀门Y3,电动机启动开始搅拌。
③经10s搅匀后,M=OFF,停止搅动;
④停止搅拌后放出混合液体Y4=ON,当液面下降到L3后,再经5s放完,Y4=OFF(向下),开始下一周期。
(3)停止操作按下停止键,在当前混合操作处理完毕后,停止操作。
2.三种液体自动混合加热的控制要求
(1)初始状态容器是空的,各个阀门皆关闭,Y1、Y2、Y3、Y4均为OFF(向下),传感器L1、L2、L3均为OFF,电动机M为OFF,加热器H为OFF。
(2)启动操作按一下启动按钮,开始下列操作:
①Y1=Y2=ON,液体A和B同时注入容器,当液面达到L2时,L2=ON,使Y1=Y2=OFF,Y3=ON即关闭Y1和Y2阀门,打开液体C的阀门Y3。
②当液体达到L1时,Y3=OFF,M=ON,即关闭阀门Y3,电动机启动开始搅拌。
③经10s搅匀后,M=OFF,停止搅动,H=ON,加热器开始加热。
④当混合液温度达到某一指定值时,T=ON(向上),H=OFF,停止加热,使电磁阀Y4=ON(向上),开始放出混合液体。
⑤当液面下降到L3时,L3从ON(向上)到OFF(向下),再经5s,容器放空,使Y4=OFF,开始下一周期。
(3)停止操作按下停止键,在当前的混合操作处理完毕后,停止操作(停在初始状态上)。
图2.8-1多种液体自动混合控制梯形图
实验九自动送料装车系统
一、实验目的
用PLC构成自动送料装车控制系统
二、实验设备
1.TVT-90PLC学习机主机架1台
2.TVT90-8自动送料装车系统实验板1块
3.连接导线1套
三、实验内容
1.控制要求
初始状态:
红灯L1灭,绿灯亮,表示允许汽车开
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