可編程控制器原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書PLC實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書機(jī)設(shè)

1、 可編程控制器原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 i 前 言 可編程控制器（plc）是以計(jì)算機(jī)為核心的通用自動(dòng)控制裝置，它的功能強(qiáng)，可靠性及高，編程簡(jiǎn)單，使用方便，自從plc研制出來(lái)以后在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，被譽(yù)為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱之一。因此學(xué)會(huì)使用plc并將之應(yīng)用于工業(yè)控制中是必修的教學(xué)環(huán)節(jié)。本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的目的在于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)使用plc，熟悉并掌握plc簡(jiǎn)單的編程技巧，學(xué)會(huì)用plc構(gòu)造簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步使得學(xué)生理解理論學(xué)習(xí)的內(nèi)容，熟悉plc的工作原理和應(yīng)用方法，以便為將來(lái)的課程設(shè)計(jì)以及工作打下基礎(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的適用專業(yè)為自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化、應(yīng)用電子以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)。作者

2、以后將根據(jù)學(xué)院專業(yè)的需要對(duì)本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)男抻啞?由于作者水平有限，錯(cuò)誤和不當(dāng)之處在所難免，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。 目 錄基本操作說(shuō)明1實(shí)驗(yàn)一 fx系列編程器的鍵盤操作練習(xí)4實(shí)驗(yàn)二 搶答顯示系統(tǒng)的編程.7實(shí)驗(yàn)三 定時(shí)器、計(jì)數(shù)器及電機(jī)控制.9實(shí)驗(yàn)四 十字路口交通燈控制.11 實(shí)驗(yàn)五 兩組信號(hào)燈輪流閃爍.13 實(shí)驗(yàn)六 跳轉(zhuǎn)分支和數(shù)據(jù)處理.15實(shí)驗(yàn)七 子程序調(diào)用指令、主控觸點(diǎn)指令的應(yīng)用.17實(shí)驗(yàn)八 三層電梯plc程序設(shè)計(jì).19 ii基本操作說(shuō)明一、打開plc上部連接hpp(handy programming panel，手持式編程器)用的插座蓋板，用hpp帶的電纜連接hpp和plc。fx

3、系列plc上有兩方式開關(guān)run和stop，開關(guān)拔向run，pc程序運(yùn)行，不能通過(guò)編程器向pc送任何指令或程序。開關(guān)拔向stop，pc程序停止，可以通過(guò)編程器向pc送指令程序。二、 plc上有四個(gè)指示燈指示cpu模塊工作狀態(tài)power1、power（電源）燈供電正常時(shí)，此燈亮。run2、run（運(yùn)行） 燈pc運(yùn)行程序時(shí)，此燈亮。battv3、battv（電池）燈當(dāng)鋰電池電壓不正常，此燈亮，需 在 三天內(nèi)更換。4、prog和cpu燈當(dāng)程序有錯(cuò)時(shí)，此燈一亮一暗變化 當(dāng)cpu發(fā)生故障時(shí)，此燈一直亮。三、 fx系列編程器面板圖rd/wrins/delmnt/testotherclearldxandmor

4、z/vfndk/hhelpldiyanisoritp/ispoutcanbdorbeendfstepset8pls9mcastlbpst4plf5mcr6ret7nop0mps1mrd2mpp3gor：read 讀出鍵sp：空格鍵w：write寫入鍵step：步序鍵i：insert插入鍵d：delete刪除鍵（刪除內(nèi)存）m：monitor監(jiān)控鍵t：test測(cè)試鍵other：其它功能鍵clear：清屏鍵（清除屏幕內(nèi)容） ：上翻鍵 ：下翻鍵其它鍵課本已有說(shuō)明，這里不再說(shuō)明。四、plc基本操作說(shuō)明1.把編程器與pc連接好后，打開電源，pc的方式開關(guān)run/stop應(yīng)拔向stop。2.當(dāng)編程器屏幕上顯

5、示出select function時(shí)，按rd/wr，屏幕左上角出現(xiàn)提示符w，這時(shí)可通過(guò)編程器向pc輸入程序，在輸入程序時(shí)，不需輸入程序序號(hào)，只需直接輸入指令程序即可，編程器屏幕上會(huì)有自動(dòng)顯示序號(hào)，如輸入“1 ld x0”,只要按鍵ldx0go即可（注意pc的方式開關(guān)應(yīng)拔向stop，否則，屏幕顯示pc running,這時(shí)可用clear鍵清除）。當(dāng)選擇某一個(gè)功能鍵后，屏幕左上角會(huì)出現(xiàn)此能鍵英文字母作為提示符。3.當(dāng)需編程器讀出43句程序時(shí)，按step43go鍵。4.插入某一語(yǔ)句操作。假設(shè)在第10句前插入 out y1，先讓編程器顯示第10句內(nèi)容，當(dāng)光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)第10句時(shí)，選擇功能鍵insert, 屏

6、幕在左上角出現(xiàn)提示符i，按鍵outy1go，便把out y1這一語(yǔ)句插入第10句之前了。5.刪除某一語(yǔ)句操作。假設(shè)是第5句，先讓編程器屏幕顯示第5句內(nèi)容，當(dāng)光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)第5 句后，選擇功能鍵delete，屏幕上方顯示d，接著按go鍵，這一語(yǔ)句內(nèi)容便從內(nèi)存中刪除了。（按clear鍵不行，clear鍵只是清除屏幕內(nèi)容，不刪除內(nèi)存中的內(nèi)容）。6.刪除一段程序操作。操作步驟為：insdelstep步序號(hào)1spstep步序號(hào)2go；例：要?jiǎng)h除程序中1020語(yǔ)句。insdelstep10spstep20go，1020句內(nèi)容從plc ram中刪除了。7.要寫入一個(gè)新程序，必須把pc ram中原有的程序刪除，按r

7、dwrnopagogo這時(shí)屏幕出現(xiàn)對(duì)話框：all clear？ okgo noclr再按一次go鍵，刪除所有程序，按clr鍵，則保留所有程序。8.要?jiǎng)h除程序中所有的nop語(yǔ)句。按insdelnopgo9.mnt（監(jiān)控）鍵的使用：a：監(jiān)控某一元件：mntsp元件元件號(hào)go/允許使用10元件有x、y、m、s、d、z、v、t、c。其中t、c存在32位的問題，如果t、c是32位，操作改為：mntspd元件號(hào)1元件號(hào)2go 例：mntspyogo；mntspd2go（）；mntspdd19go（） （32位）b：先監(jiān)控to然后是c1的操作為：mntsptogoc1goc：監(jiān)控某一步的操作為：mntste

8、p步序號(hào)god：監(jiān)控活動(dòng)狀態(tài)的操作為：mntstlgo10.test（測(cè)試）鍵的使用a：用test鍵改變y元件on/off的狀態(tài)。操作為：（y元件被監(jiān)控）testset；這時(shí)y元件被置1，如再按rst鍵，y元件被復(fù)位b：改變t或c元件設(shè)置的參數(shù)。例：把do的設(shè)置參數(shù)從k100改為k10。操作為：do元件被監(jiān)控 testspk10go（注意光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)k100時(shí)再操作）。11.rd鍵的使用：a：讀某一步序號(hào)開始的所有語(yǔ)句。操作為：rdstep步序號(hào)go b：讀某程序中所所有的某一語(yǔ)句操作為：rd指令元件元件號(hào)go 例：rdplsm104go（go）c：讀程序中的某一個(gè)元件操作為：rdsp元件元件號(hào)g

9、o例：rdspy3go 12.mc與mcr主控鍵的使用：在寫狀態(tài)下（屏幕左上角出現(xiàn)提示符w），按mc（主控級(jí)數(shù)）sp（主控元件）go；mcr（主控級(jí)數(shù)）go。注意：在主控級(jí)數(shù)輸入時(shí)，不要按n，n會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)，直接按數(shù)字便可。例：輸入mc n1。操作為：mc1go13.t、c元件在輸出時(shí)，后面一定要跟設(shè)定參數(shù)，作為一條指令。要輸入如下指令outt0 k10，在wr狀態(tài)下，按outtospk1ogo即可。如果在outto后按了go鍵，編程器會(huì)“嘀嘀”響不接受信息，這時(shí)應(yīng)讓光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)out to，按clr鍵清屏，重新輸入語(yǔ)句。14.功能指令的輸入。在輸入功能指令時(shí)，按fnc鍵后再輸入功能指令號(hào)。不要像輸

10、入基本指令那樣，使用元件符號(hào)鍵。例如，輸入 mov do d2，先按rd/wr鍵使為w狀態(tài)，然后按fnc12pspdospd2go即可。15. 通過(guò)編程器將程序輸入plc完畢后，按rd/wr鍵，當(dāng)屏幕左上角顯示提示符r后，把方式開關(guān)拔向run，程序運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)一 fx系列plc編程器的鍵盤操作練習(xí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解和熟悉fx系列 plc的外部結(jié)構(gòu)和外部接線方法。2. 了解和熟悉fx系列plc編程器的使用方法。3. 通過(guò)對(duì)一些簡(jiǎn)單程序?qū)懭牒湍M運(yùn)行，進(jìn)一步熟悉fx系列plc指令系統(tǒng)，了解寫入和編輯程序的方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. fx系列 plc一臺(tái)。2. fx系列 plc編程器一只。3.

11、 開關(guān)量輸入電路板一塊或連接導(dǎo)線一套。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 程序的寫入、檢查和修改將編程器插到plc上, 并按圖1.1接線, 把plc上的run/stop開關(guān)撥向stop, 接通plc的電源, 等待plc自檢, 自檢完畢后顯示屏上會(huì)出現(xiàn)select function字幕, 表明可對(duì)plc進(jìn)行操作了。按rd/wr鍵, 編程器左上角顯示w，表明已進(jìn)入寫入狀態(tài)，然后按nopago這時(shí)屏幕出現(xiàn)對(duì)話框：all clear？ okgo noclr, 再按一次go鍵，刪除所有指令程序。將圖1.2(a)對(duì)應(yīng)的指令表輸入plc, 寫入后從第0步開始檢查程序, 如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤, 將錯(cuò)誤的指令進(jìn)行修改, 如輸入一條指令時(shí)

12、發(fā)現(xiàn)輸入錯(cuò)誤，用clear指令清除當(dāng)前錯(cuò)誤的輸入。 圖1.1 圖1.2 2. 模擬運(yùn)行程序 寫入的程序經(jīng)檢查無(wú)誤后，把run/stop開關(guān)撥向run，用戶程序開始運(yùn)行。如果這時(shí)發(fā)現(xiàn)prog-e燈閃爍，表明程序仍有問題，應(yīng)停止運(yùn)行進(jìn)行程序檢查。按照表1.1順序操作與x0-x2相對(duì)應(yīng)的輸入開關(guān)，通過(guò)plc上的輸出燈led觀察y0和y1的狀態(tài)，并將結(jié)果填入表中，表中 表示開關(guān)接通后馬上斷開，“0”和“1”分別表示開關(guān)斷開和接通。3. 指令的搜索、刪除、插入和修改將plc上的run/stop開關(guān)撥向stop，然后將圖1.2(a)對(duì)應(yīng)的指令程序改為圖1.2(b)x0x1x2y0y10000100000

13、表1.1對(duì)應(yīng)的指令程序，按照下列步驟進(jìn)行操作。(1) 刪除指令and x2和out y1。(2) 在ani x1之前插入ani x3。(3) 將or y0改為or y1，out y0 改為out y1，在操作時(shí)用鍵搜索有關(guān)的指令。完成以上操作后，檢查修改后的程序是否與圖1.2(b)一致。如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，改正錯(cuò)誤后運(yùn)行程序。檢查程序能否完成修改后的梯形圖要求功能。檢查的步驟由實(shí)驗(yàn)者擬定。4. 清除已寫入的程序，然后寫入圖1.3對(duì)應(yīng)的指令表程序，檢查無(wú)誤后運(yùn)行該程序。(1) 接通x0，監(jiān)視m1的狀態(tài)。(2) 接通x1，監(jiān)視t0的當(dāng)前值以及觸點(diǎn)的變化情況。(3) 首先接通x2對(duì)應(yīng)的開關(guān)，使c0清零；再

14、用x3對(duì)應(yīng)的開關(guān)給c0提供計(jì)數(shù)脈沖5次，監(jiān)視計(jì)數(shù)器c0的當(dāng)前值以及觸點(diǎn)的變化情況；最后重新接通x2對(duì)應(yīng)的開關(guān)。記錄以上各步觀察的現(xiàn)象。 (5) 一次性清除所有的指令，關(guān)plc 圖1.3電源，把接線卸掉，實(shí)驗(yàn)完畢。 四、預(yù)習(xí)要求 仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書基本操作說(shuō)明，復(fù)習(xí)教材中相關(guān)的內(nèi)容，寫出各梯形圖對(duì)應(yīng)的指令表程序。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求寫出梯形圖對(duì)應(yīng)的指令表程序和操作步驟以及整理出模擬運(yùn)行各程序及監(jiān)視操作觀察到的各種現(xiàn)象，并寫出實(shí)驗(yàn)小結(jié)。實(shí)驗(yàn)二 搶答顯示系統(tǒng)的編程一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 進(jìn)一步熟悉fx系列plc指令。2. 設(shè)計(jì)用互鎖和自鎖電路為基礎(chǔ)構(gòu)成各輸出電路的簡(jiǎn)單程序。3. 進(jìn)一步掌握編程器的使用方法和調(diào)

15、試程序方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. fx系列 plc一臺(tái)。2. fx系列 plc編程器一只。3. 開關(guān)量輸入電路板一塊或連接導(dǎo)線一套。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 搶答顯示系統(tǒng)(1) 控制要求(a) 三組競(jìng)者賽，第一組為2個(gè)兒童，桌上有2個(gè)按鈕，pb11和pb12,燈l1。第二組為1個(gè)中學(xué)生，桌上有1個(gè)按鈕pb21和燈l2。第三組為教師組，桌上有2個(gè)按鈕pb31和pb32，燈l3。(b) 競(jìng)賽者要回答主持人所提問題時(shí)，需搶先按下桌上的按鈕，l燈亮。批示燈亮后, 需得到主持人按下復(fù)位健pb4后才熄滅。為了給參賽兒童一些優(yōu)待, pb11和pb12中任一個(gè)按下時(shí), 燈l1亮, 為了對(duì)教師組做一定的限制, l3只有在p

16、b31和pb32都按下時(shí)才亮。(2) i/o 分配表輸入裝置 元件號(hào) 輸出裝置 元件號(hào)按鈕pb11 x0 燈l1 y1按鈕pb12 x1 燈l2 y2按鈕pb2 x2 燈l3 y3 按鈕pb31 x3按鈕pb32 x4按鈕pb4 x5(3) 梯形圖如圖2.1 2. 簡(jiǎn)單的搶答顯示程序的設(shè)計(jì)參加智力競(jìng)賽的a、b、c三人的桌上各有一只搶答按紐，分別為pb1、pb2、pb3, 用3盞燈顯示他們的搶答信號(hào)。當(dāng)主持人接通搶答允許開關(guān)sw后搶答開始，最先按下按鈕的搶答者對(duì)應(yīng)的燈亮，與此同時(shí)，應(yīng)禁止另外兩個(gè)搶答者的燈亮，指示燈在主持人斷開開關(guān)sw后熄滅。主持人接通開關(guān)sw后，在10s內(nèi)如果參賽者按下按鈕，電

17、磁開關(guān)接通，使彩球搖動(dòng)；sw斷開后停止搖動(dòng)。與輸入輸出裝置對(duì)應(yīng)的元件號(hào)如圖2.1右邊。輸入輸出裝置 元件號(hào)按鈕pb1 x1按鈕pb2 x2按鈕pb3 x3開關(guān)sw x4燈l1 y1燈l2 y2燈l3 y3電磁開關(guān) y4圖2.1按要求畫出梯形圖，并寫出對(duì)應(yīng)的程序，將程序輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行調(diào)試。四、預(yù)習(xí)要求 認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書, 編寫出梯形圖對(duì)應(yīng)的指令表程序， 按要求設(shè)計(jì)第2個(gè)搶答顯示系統(tǒng)。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求按實(shí)驗(yàn)要求對(duì)梯形圖編程和設(shè)計(jì)程序,運(yùn)行并調(diào)試plc程序使之滿足設(shè)計(jì)要求, 觀察輸出變化。寫出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)小結(jié)，并回答思考題中的問題。六、思考題1. 圖2.1中常閉觸點(diǎn)x5、y1、y2和

18、y3的作用分別是什么？2. 圖2.1中常開觸點(diǎn)y1、y2和y3的作用又是什么？ 實(shí)驗(yàn)三 十字路口交通燈控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 進(jìn)一步熟悉plc的指令系統(tǒng)，重點(diǎn)是定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的應(yīng)用。2、 熟悉時(shí)序控制程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法。3、 掌握構(gòu)建實(shí)際 plc控制系統(tǒng)的能力。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. fx系列 plc一臺(tái)。2. fx系列 plc編程器一只。3. 開關(guān)量輸入電路板一塊或連接導(dǎo)線一套。2. el教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱一個(gè)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 輸入輸出端子分配plc輸入x1：起動(dòng)信號(hào) plc輸入x2：停止信號(hào)plc輸出 y1交通燈控制插孔1（前后方向綠燈）y2交通燈控制插孔2（前后方向黃燈）y3交通燈控制插孔3（前后方向紅燈）y4交通燈控制插孔4（左右方向紅燈）