電氣控制與PLC實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

《電氣控制與PLC》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)可編程控制器的實(shí)驗(yàn)遵照循序漸進(jìn)的原則，由淺入深的分為上機(jī)練習(xí)，參照例程序的PLC應(yīng)用練習(xí)實(shí)驗(yàn)和PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的綜合實(shí)驗(yàn)等部分。PLC實(shí)驗(yàn)方法有兩種，一種是用PLC實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)；另一種是用普通PLC外加若干導(dǎo)線進(jìn)行簡(jiǎn)易的開(kāi)發(fā)和實(shí)驗(yàn)。PLC實(shí)驗(yàn)裝置具有直觀，使用方便的優(yōu)點(diǎn)，通常配有各種工業(yè)控制模板，可以形象地模擬工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制，特別是導(dǎo)線的插拔連接形式，合用于教學(xué)的反復(fù)使用。若無(wú)PLC實(shí)驗(yàn)裝置，也可直接使用PLC配以外部連接導(dǎo)線，給出必要的輸入信號(hào)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并且可以運(yùn)用PLC自身的輸出指示觀測(cè)PLC運(yùn)營(yíng)結(jié)果。本章以PLC實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)用為主，研究PLC的實(shí)驗(yàn)方法。1PLC-S7-JZ型實(shí)驗(yàn)裝置PLC實(shí)驗(yàn)裝置的生產(chǎn)廠家眾多，型號(hào)各異，但基本原理和結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)思想大體相同。為適合教學(xué)使用，實(shí)驗(yàn)裝置一般采用插頭、插座連接結(jié)構(gòu)，并制成各種控制模板供練習(xí)使用。本節(jié)以河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校電氣工程系自動(dòng)化研究所研制的PLC-S7-JZ型實(shí)驗(yàn)裝置為例，介紹PLC實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)原理和使用方法。1.1.1實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)和原理PLC-S7-JZ型實(shí)驗(yàn)裝置由PLC、模擬控制板、通用器件板、工程環(huán)境等四部分組成。本裝置采用24點(diǎn)的小型PLC為基本單元，實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。下面簡(jiǎn)介PLC實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)原理及使用方法。圖1.1PLC-S7-JZ實(shí)驗(yàn)裝置1.通用器件板通用器件板重要由I/O點(diǎn)，發(fā)光二極管指示及開(kāi)關(guān)等組成。其電源開(kāi)關(guān)為PLC提供220V供電電源，并為24V/1A直流電源供電，模板結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。圖1.2通用器件板（1）輸入點(diǎn)（INPUT）INPUT部分有I0.0~I1.5共14個(gè)輸入點(diǎn)（與PLC的輸入點(diǎn)相連），其中1M、2M點(diǎn)為輸入點(diǎn)的公共接地端，假如用戶使用的輸入點(diǎn)數(shù)不超過(guò)8點(diǎn)時(shí)只需1M接地，2M懸空即可，使用點(diǎn)數(shù)多時(shí)2M也必須接地。此外要用到的輸入點(diǎn)要與直流電源+24V端連接。（2）輸出點(diǎn)（OUTPUT）OUTPUT部分有Q0.0~Q1.1共10個(gè)輸出點(diǎn)（與PLC的輸出點(diǎn)相連），其中1L、2L、3L使用時(shí)要接電源的高電平，實(shí)驗(yàn)時(shí)一般接24V電源正極（實(shí)驗(yàn)裝置提供），假如接外部負(fù)載時(shí)要結(jié)合PLC對(duì)外輸出電壓范圍和實(shí)際負(fù)載合理的選定電源。若用戶用的輸出點(diǎn)數(shù)不超過(guò)4點(diǎn)，只需1L接高電平，不超過(guò)7點(diǎn)只需1L、2L接高電平，超過(guò)7點(diǎn)時(shí)1L、2L、3L全接高電平。（3）通用器件板中間部分為4個(gè)鈕子開(kāi)關(guān)和4個(gè)指示燈（發(fā)光二極管），分別為PLC提供開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和輸出狀態(tài)指示。鈕子開(kāi)關(guān)可以與模擬控制板配合使用，還可以單獨(dú)使用。（4）電源部分通用器件板右側(cè)是電源部分，設(shè)有交流供電電源開(kāi)關(guān)和24V/1A直流電源的正、負(fù)極插座。（5）BCD碼撥盤本裝置設(shè)有3位BCD碼撥盤，分別相應(yīng)個(gè)、十、百位數(shù)，通過(guò)插拔式連接導(dǎo)線，可以將BCD碼撥盤的8、4、2、1端與PLC的輸入端點(diǎn)連接起來(lái)，從PLC外部向PLC內(nèi)部定期器、計(jì)數(shù)器等送入所需要3位以下十進(jìn)制數(shù)。（6）通用器件板與模擬控制板的聯(lián)系模擬控制板給出各種控制對(duì)象的示意圖，安裝了一些開(kāi)關(guān)、指示燈、I/O插座等器件。通用器件板上的INPUT及OUPUT端口與模擬控制板上的輸入、輸出信號(hào)端口按照一定規(guī)律連接起來(lái)，可以把控制對(duì)象板的輸入信號(hào)送至PLC，也可以把PLC的輸出送到控制對(duì)象板，使模擬控制板可以在PLC的控制下工作。2.模擬控制板的工作原理模擬控制板上的開(kāi)關(guān)有點(diǎn)動(dòng)按鈕和鈕子開(kāi)關(guān)兩種開(kāi)關(guān)形式。模擬控制板上的開(kāi)關(guān)均為雙聯(lián)開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)有效時(shí)，PLC輸入有效，同時(shí)輸入指示燈（發(fā)光二極管）發(fā)光。模擬控制板上的負(fù)載均采用發(fā)光二極管作為PLC輸出指示，當(dāng)模擬控制板上負(fù)載端得到高電平（+24伏）時(shí)發(fā)光二極管發(fā)光，低電平時(shí)熄滅。模擬控制板輸入點(diǎn)結(jié)構(gòu)與輸出點(diǎn)結(jié)構(gòu)工作原理如圖1.3所示：圖1.3實(shí)驗(yàn)?zāi)０咫娐吩韴D3.工程環(huán)境工程環(huán)境的設(shè)立重要是為了驅(qū)動(dòng)一定功率的負(fù)載，工程環(huán)境部分由低壓斷路器、熔斷器、交流接觸器、指示燈、按鈕、接線端子排等低壓電器元件組成。一定功率負(fù)載的驅(qū)動(dòng)，更加接近工程實(shí)際。1.1.2通用器件板及模擬控制板的連接1.通用器件板的連接通用器件板使用時(shí)，向PLC的輸入端點(diǎn)及PLC的輸出負(fù)載提供24V的直流電源，參照?qǐng)D1.4導(dǎo)線連接舉例，PLC輸入的公共端1M、2M接24VDC的負(fù)極，PLC輸出的公共端1L、2L接24VDC的正極。開(kāi)關(guān)組的COM端接24VDC的正極，通過(guò)接通開(kāi)關(guān)的方式將+24V送到PLC的輸入點(diǎn)。負(fù)載組（發(fā)光二極管）的COM端接24VDC的負(fù)極，通過(guò)從PLC導(dǎo)通的Q點(diǎn)（輸出點(diǎn)）得到+24V電源，使發(fā)光二極管工作。BCD碼撥盤的公共端A接24VDC的正極，8421編碼端分別接到PLC的各個(gè)輸入點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)BCD碼外部數(shù)據(jù)的輸入。1.4通用器件板連接方法2.模擬控制板的使用方法模擬控制板模擬控制板使用時(shí)，需要通過(guò)通用器件板，向模擬控制板提供PLC的I/O信號(hào)及24V直流電源，模擬控制板與通用器件板之間的連接關(guān)系如圖1.5所示。模擬控制板圖1.5負(fù)載板與通用器件板的連接方法模擬控制板的24V電源端與通用器件板的直流24V電源正、負(fù)極輸出連接，以保障模擬控制板電路的正常工作。若僅用PLC的輸出信號(hào)時(shí)，也可以只將模擬控制板的24V直流電源負(fù)極與通用器件板的電源負(fù)極相連接（正極無(wú)須連接）。其它信號(hào)端子分別接至通用器件板已分派I/O端點(diǎn)。完畢了對(duì)的的接線后，可以進(jìn)行程序的運(yùn)營(yíng)顯示。1.2SIMATIC使用方法和PLC的應(yīng)用練習(xí)本節(jié)一方面研究SIMATIC指令系統(tǒng)的基本操作方法，然后進(jìn)行PLC的練習(xí)實(shí)驗(yàn)。本節(jié)給出了PLC控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)規(guī)定的例程序，參考電路等PLC練習(xí)實(shí)驗(yàn)所需要的所有資料，可以通過(guò)程序輸入、調(diào)試、運(yùn)營(yíng)，逐步掌握PLC實(shí)驗(yàn)的基本方法。1.2.1基本操作練習(xí)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）練習(xí)使用S7-200編程軟件，了解PLC實(shí)驗(yàn)裝置的組成。（2）掌握用戶程序的輸入和編輯方法。（3）熟悉基本指令的應(yīng)用。（4）熟悉語(yǔ)句表指令的應(yīng)用及其與梯形圖程序的和轉(zhuǎn)還。2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）輸入圖1.6所示的梯形圖，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的語(yǔ)句表指令（也可結(jié)合教材第5章習(xí)題練習(xí)）。（2）為梯形圖1.6中段1注釋，并用符號(hào)表為I0.0、I0.1、Q0.0添加符號(hào)名（符號(hào)名可任意設(shè)定）。（3）練習(xí)程序的編輯、修改、復(fù)制、粘貼的方法。（4）將圖1.6中程序改成圖1.7，并轉(zhuǎn)換成語(yǔ)句表程序，分析OLD、ALD語(yǔ)句用法。（5）參考5.1.1例題5.5，練習(xí)棧操作指令的使用方法。（6）參考5.1.2，練習(xí)定期器指令及參數(shù)的輸入方法。（7）練習(xí)系統(tǒng)塊設(shè)立的方法。圖1.6梯形圖練習(xí)1圖1.7梯形圖練習(xí)23.實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)（1）開(kāi)機(jī)（打開(kāi)計(jì)算機(jī)電源，但不接PLC電源）。（2）進(jìn)入S7-200編程軟件。（3）選擇語(yǔ)言類型（SIMATIC或IEC）。（4）輸入CPU類型。（5）由主菜單或快捷按鈕輸入、編輯程序。（6）進(jìn)行編譯，并觀測(cè)編譯結(jié)果，修改程序，直至編譯成功。4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容（1）以圖1.6為例，總結(jié)梯形圖輸入及修改的操作過(guò)程。（2）寫(xiě)出梯形圖添加注釋及符號(hào)名的操作過(guò)程。（3）總結(jié)OLD、ALD指令和棧操作指令的使用方法。（4）簡(jiǎn)述系統(tǒng)塊設(shè)立的方法。1.2.2正次品分揀機(jī)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）加深對(duì)定期器的理解，掌握各類定期器的使用方法。（2）理解公司車間產(chǎn)品的分撿原理。2.實(shí)驗(yàn)器材（1）實(shí)驗(yàn)裝置（含S7-20024點(diǎn)CPU）一臺(tái)。圖1.8正次品分揀模擬控制板（2）正、次品分揀模板一塊。（3）連接導(dǎo)線若干。3.模擬控制板的控制規(guī)定及參考（1）控制規(guī)定①用啟動(dòng)和停止按鈕控制電動(dòng)機(jī)M運(yùn)營(yíng)和停止。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)營(yíng)時(shí)，被檢測(cè)的產(chǎn)品（涉及正、次品）在皮帶上運(yùn)送。②產(chǎn)品（涉及正、次品）在皮帶上運(yùn)送時(shí)，S1（檢測(cè)器）檢測(cè)到的次品，通過(guò)5秒傳送，到達(dá)次品剔除位置時(shí)，啟動(dòng)電磁鐵Y驅(qū)動(dòng)剔除裝置，剔除次品（電磁鐵通電0.1秒），檢測(cè)器S2檢測(cè)到的次品，通過(guò)3秒傳送，啟動(dòng)Y，剔除次品；正品繼續(xù)向前輸送。正次品分揀操作流程如圖1.9所示。圖1.9正次品分揀流程圖（2）參考電路和程序PLCI/O端口分派及參考電路圖：SB1I0.0M啟動(dòng)按鈕SB2I0.1M停止按鈕SQ1I0.2檢測(cè)站1，SQ2I0.3檢測(cè)站2MQ0.0電動(dòng)機(jī)（傳送帶驅(qū)動(dòng)），YQ0.1次品剔除圖1.10正次品分揀機(jī)PLC電氣原理圖圖1.11正次品分揀機(jī)參考程序4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及規(guī)定（1）按參考電路圖完畢PLC電路接線（配合通用器件板開(kāi)關(guān)元器件）。（2）輸入?yún)⒖汲绦虿⒕庉嫛＃?）編譯、下載、調(diào)試應(yīng)用程序。（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)０?，顯示出對(duì)的運(yùn)營(yíng)結(jié)果。注意：程序上、下載時(shí)，必須給PLC上電，并將CPU置于STOP狀態(tài)。5.思考練習(xí)（1）分析各種定期器的使用方法及不同之處。（2）總結(jié)程序輸入、調(diào)試的方法和經(jīng)驗(yàn)。（3）試將S1作為產(chǎn)品計(jì)數(shù)的檢測(cè)裝置，對(duì)日產(chǎn)量進(jìn)行記錄。（4）程序規(guī)定增長(zhǎng)皮帶傳送機(jī)構(gòu)不工作時(shí)，檢測(cè)機(jī)構(gòu)不允許工作（剔除機(jī)構(gòu)不動(dòng)作），編寫(xiě)梯形圖控制程序。1.2.3交通燈自動(dòng)控制1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）練習(xí)定期器、計(jì)數(shù)器的基本使用方法。（2）掌握PLC的編程和調(diào)試方法。（3）相應(yīng)用PLC解決實(shí)際問(wèn)題的全過(guò)程有個(gè)初步了解。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1）編程器1臺(tái)（PC機(jī)）。（2）實(shí)驗(yàn)裝置1臺(tái)（含S7-20024點(diǎn)CPU）。（3）交通燈實(shí)驗(yàn)?zāi)０逡粔K。（4）導(dǎo)線若干。圖1.12交通燈模擬控制板3.控制規(guī)定及參考交通路口紅、黃、綠燈的基本控制規(guī)定如下：路口某方向綠燈顯示（另一方向亮紅燈）10秒后，黃燈以占空比為50％的一秒周期（0.5秒脈沖寬度）閃爍3次（另一方向亮紅燈），然后變?yōu)榧t燈（另一方向綠燈亮、黃燈閃爍），如此循環(huán)工作。PLCI/O端口分派：SB1I0.0起動(dòng)按鈕SB2I0.1停止按鈕HL1（HL7）Q0.0東西紅燈HL2（HL8）Q0.1東西黃燈HL3（HL9）Q0.2東西綠燈HL4（HL10）Q0.4南北紅燈HL5（HL11）Q0.5南北黃燈HL6（HL12）Q0.6南北綠燈PLC參考電路：圖1.13紅綠燈控制PLC電氣原理圖4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及規(guī)定（1）按參考電路圖完畢PLC電路接線（配合通用器件板開(kāi)關(guān)元器件）。（2）輸入?yún)⒖汲绦虿⒕庉嫛＃?）編譯、下載、調(diào)試應(yīng)用程序。（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)０?，顯示出對(duì)的運(yùn)營(yíng)結(jié)果。注意：程序上、下載時(shí)，必須給PLC上電，并將CPU置于STOP狀態(tài)。5.思考練習(xí)（1）要實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)樸的過(guò)程控制，程序編制的思緒及環(huán)節(jié)有哪些？（2）定期器、計(jì)數(shù)器預(yù)置值如何設(shè)定輸入？如何修改？（3）簡(jiǎn)述上機(jī)操作環(huán)節(jié)。（4）增設(shè)某個(gè)方向直通的功能。6.參考程序圖1.14紅綠燈控制參考程序1.3PLC綜合能力實(shí)驗(yàn)本節(jié)僅給出PLC控制題目及規(guī)定，由實(shí)驗(yàn)者自行設(shè)計(jì)PLC外部接線和應(yīng)用程序，并反復(fù)進(jìn)行程序的輸入、修改、調(diào)試，直至得出對(duì)的的運(yùn)營(yíng)結(jié)果，旨在提高創(chuàng)新和獨(dú)立思考能力及綜合素質(zhì)。1.3.1工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)控制1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）掌握PLC外部輸入、輸出電路的設(shè)計(jì)和導(dǎo)線的連接方法。（2）運(yùn)用符號(hào)表對(duì)POU（S7-200的三種程序組織單位指主程序、子程序和中斷程序）進(jìn)行賦值。（3）掌握應(yīng)用軟件的編程方法。（4）掌握程序注釋的方法。2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及規(guī)定（1）設(shè)計(jì)工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)的PLC控制電路。（2）連接PLC外部電路（使用通用器件板開(kāi)關(guān)元器件）。（3）輸入梯形圖程序。（4）建立符號(hào)表，對(duì)POU賦值。圖1.15工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)（5）為程序注釋。*I/O分派、符號(hào)表及注釋參考：I0.0SB1正向起動(dòng)按鈕I0.5SQ3前進(jìn)位置檢測(cè)I0.1SB2反向起動(dòng)按鈕I0.6SQ4前進(jìn)位置保護(hù)I0.2SB3停止開(kāi)關(guān)Q0.0KM1正轉(zhuǎn)接觸器I0.3SQ1起始位置檢測(cè)Q0.1KM2反轉(zhuǎn)接觸器I0.4SQ2起始位置保護(hù)（6）編輯、編譯及下載用戶程序；（7）動(dòng)態(tài)調(diào)試和運(yùn)營(yíng)用戶程序，顯示運(yùn)營(yíng)結(jié)果。注意：程序上、下載時(shí)，必須給PLC上電，并將CPU置于STOP狀態(tài)。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1）計(jì)算機(jī)（編程器）1臺(tái)；（2）實(shí)驗(yàn)裝置（含S7-20024點(diǎn)CPU）1臺(tái)；（3）實(shí)驗(yàn)板1塊；（4）連接導(dǎo)線若干。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與規(guī)定（1）畫(huà)出PLC外部（輸入、輸出）電路，并連接外部導(dǎo)線；（2）一方面接通個(gè)人計(jì)算機(jī)（編程器）電源，然后，接通可編程控制器（PLC）電源；（3）編程及調(diào)試運(yùn)營(yíng)。①設(shè)計(jì)PLC控制工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)的梯形圖程序；②選擇CPU的工作方式（RUN或STOP）③輸入梯形圖程序；④建立符號(hào)表；⑤為程序添加注釋；⑥程序的編譯、下載；⑦程序的調(diào)試和運(yùn)營(yíng)。5.實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容（1）根據(jù)控制規(guī)定，畫(huà)出程序流程框圖；（2）總結(jié)建立符號(hào)表的優(yōu)點(diǎn)；（3）具體記錄、分析程序下載過(guò)程及運(yùn)營(yíng)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題。6.思考練習(xí)運(yùn)用工程環(huán)境的條件，按本題的規(guī)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)小功率單相交流異步電動(dòng)機(jī)（M）的驅(qū)動(dòng)，同時(shí)增長(zhǎng)運(yùn)營(yíng)指示功能，畫(huà)出控制原理圖。1.3.2智力競(jìng)賽搶答器1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）掌握PLC外部輸入、輸出電路的設(shè)計(jì)和連接方法；（2）掌握應(yīng)用軟件的編程方法；（3）掌握應(yīng)用符號(hào)地址編程的方法。2.智力競(jìng)賽搶答器的規(guī)定運(yùn)用PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1個(gè)4組的智力競(jìng)賽搶答器。3.搶答器的控制規(guī)定（1）在主持人側(cè)，設(shè)立搶答指示電路和啟動(dòng)、復(fù)位按鈕。選手側(cè)各設(shè)立1個(gè)搶答按鈕。（2）主持人按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，可以進(jìn)行一次搶答，黃色發(fā)光二極管作允許搶答指示。（3）竟猜者搶答主持人所提的問(wèn)題時(shí)，按動(dòng)各自的搶答按鈕。（4）收到第1個(gè)搶答信號(hào)后，主持人側(cè)紅色發(fā)光二極管作搶答指示，數(shù)碼管顯示搶先1組的組別，主持人按下復(fù)位按鈕，指示燈和數(shù)碼管熄滅。4.實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1）計(jì)算機(jī)（編程器）1臺(tái)；（2）實(shí)驗(yàn)裝置；（3）實(shí)驗(yàn)板1塊；圖1.16搶答器實(shí)驗(yàn)板5.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及規(guī)定（1）設(shè)計(jì)PLC外部電路；（2）使用通用器件板開(kāi)關(guān)元器件和實(shí)驗(yàn)板連接PLC外部電路，采用符號(hào)地址、應(yīng)用七段碼指令編寫(xiě)用戶程序；（3）輸入、編輯、編譯、下載、調(diào)試用戶程序；（4）運(yùn)營(yíng)用戶程序，觀測(cè)程序運(yùn)營(yíng)結(jié)果。6.思考練習(xí)（1）指出影響系統(tǒng)響應(yīng)速度的因素。（2）運(yùn)用CPU214PLC制成的搶答器，最多為幾組？試設(shè)計(jì)最多組時(shí)PLC的外部電路。1.3.3電動(dòng)機(jī)Y-△起動(dòng)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）用PLC控制電動(dòng)機(jī)Y-△起動(dòng)電路；（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，提高分析、解決問(wèn)題的能力。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1）計(jì)算機(jī)（編程器）1臺(tái)；（2）實(shí)驗(yàn)裝置（含S7-20024點(diǎn)CPU）1臺(tái)；圖1.17Y-△啟動(dòng)模擬控制（3）電動(dòng)機(jī)Y-△起動(dòng)實(shí)驗(yàn)?zāi)０?塊；（4）連接導(dǎo)線若干。3.電動(dòng)機(jī)Y-△起動(dòng)規(guī)定（1）電動(dòng)機(jī)M能實(shí)現(xiàn)正、反向Y-△啟動(dòng)。（2）電氣操作流程說(shuō)明：按動(dòng)正向啟動(dòng)按鈕SB2，KM1和KM4閉合（Y型起動(dòng)），經(jīng)3秒后KM4斷開(kāi)，KM3閉合，實(shí)現(xiàn)正向△型運(yùn)營(yíng)；按動(dòng)反向啟動(dòng)按鈕SB3，KM2和KM4閉合（Y型起動(dòng)），經(jīng)3秒后KM4斷開(kāi)，KM3閉合，實(shí)現(xiàn)正向△型運(yùn)營(yíng)，按停車按鈕SB1，電動(dòng)機(jī)M停止運(yùn)營(yíng)。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及規(guī)定（1）根據(jù)電動(dòng)機(jī)Y-△起動(dòng)規(guī)定，設(shè)計(jì)PLC外部電路（配合通用器件板開(kāi)關(guān)元器件）；（2）連接PLC外部（輸入、輸出）電路，編寫(xiě)用戶程序；（3）輸入、編輯、編譯、下載、調(diào)試用戶程序；（4）運(yùn)營(yíng)用戶程序，觀測(cè)程序運(yùn)營(yíng)結(jié)果。5.思考練習(xí)（1）若電動(dòng)機(jī)M直接由正向運(yùn)營(yíng)轉(zhuǎn)入反向運(yùn)營(yíng)（不用停車按鈕），程序如何改動(dòng)？（2）結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。1.3.4自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）了解工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中PLC控制方法；（2）學(xué)會(huì)純熟使用PLC解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1）計(jì)算機(jī)（編程器）1臺(tái)；（2）實(shí)驗(yàn)裝置（含S7-20024點(diǎn)CPU）1臺(tái)；（3）自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)０?塊；（4）連接導(dǎo)線若干。3.自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的控制規(guī)定初始狀態(tài)：綠燈（L1）亮，紅燈（L2）滅，表達(dá)圖1.18自動(dòng)裝車模擬控制板允許汽車開(kāi)進(jìn)裝料，此時(shí)，進(jìn)料閥門（k1），料斗閥門（k2），電動(dòng)機(jī)（M1，M2，M3）皆為OFF狀態(tài)。當(dāng)汽車到來(lái)時(shí)，檢測(cè)開(kāi)關(guān)S3接通（負(fù)載板上未設(shè)，可從通用器件板選?。?，紅色信號(hào)燈L2亮，綠色L1滅，傳送帶驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3運(yùn)營(yíng)；2秒后，電動(dòng)機(jī)M2運(yùn)營(yíng)；再通過(guò)2秒鐘M1運(yùn)營(yíng)，依次順序起動(dòng)送料系統(tǒng)。電動(dòng)機(jī)M3運(yùn)營(yíng)后，進(jìn)料閥門K1打開(kāi)料斗進(jìn)料，料斗裝滿時(shí)，檢測(cè)開(kāi)關(guān)S1=1，進(jìn)料閥門K1關(guān)閉（設(shè)1料斗物料足夠裝滿1車）；料斗出料閥門K2在M1運(yùn)營(yíng)及料滿（S1=1）后，打開(kāi)放料，物料通過(guò)傳送帶的傳送，裝入汽車。當(dāng)裝滿汽車后，稱重開(kāi)關(guān)S2動(dòng)作，料斗出料閥門K2關(guān)閉，同時(shí)電動(dòng)機(jī)M3斷電停止，2秒后M2停止，再過(guò)2秒M1停止，L1亮，L2滅，表達(dá)汽車可以開(kāi)走。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及規(guī)定（1）根據(jù)自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)的控制規(guī)定，設(shè)計(jì)PLC外部電路，；（2）連接PLC外部（輸入、輸出）電路（配合通用器件板開(kāi)關(guān)元器件），編寫(xiě)用戶程序；（3）輸入、編輯、編譯、下載、調(diào)試用戶程序；（4）運(yùn)營(yíng)用戶程序，觀測(cè)程序運(yùn)營(yíng)結(jié)果。5.思考練習(xí)（1）在原實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，增長(zhǎng)每日裝車次數(shù)記錄功能。（2）結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。1.3.5多種液體自動(dòng)混合1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）結(jié)合多種液體自動(dòng)混合系統(tǒng)，應(yīng)用PLC技術(shù)對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程實(shí)行控制；（2）學(xué)會(huì)純熟使用PLC解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1）計(jì)算機(jī)（編程器）1臺(tái)；（2）實(shí)驗(yàn)裝置（含S7-20024點(diǎn)CPU）1臺(tái)；（3）多種液體自動(dòng)混合實(shí)驗(yàn)?zāi)０?塊；（4）連接導(dǎo)線若干。3.液體自動(dòng)混合系統(tǒng)的控制規(guī)定（1）液體自動(dòng)混合系統(tǒng)的初始狀態(tài)：圖1.19多種液體混合模擬控制板在初始狀態(tài)，容器為空，電磁閥Y1，Y2，Y3，Y4和攪拌機(jī)M以及加熱元件R均為OFF，液面?zhèn)鞲衅鱈1，L2，L3和溫度檢測(cè)T均為OFF。（2）液體混合操作過(guò)程：按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，電磁閥Y1閉合（Y1為ON），開(kāi)始注入液體A，當(dāng)液面高度達(dá)成L3時(shí)（L3為ON）→關(guān)閉電磁閥Y1（Y1為OFF），液體A停止注入，同時(shí)，啟動(dòng)電磁閥門Y2（Y2為ON）注入液體B,當(dāng)液面升至L2時(shí)（L2為ON）→關(guān)閉電磁閥Y2（Y2為OFF），液體B停止注入，同時(shí)，啟動(dòng)電磁閥Y3（Y3為ON），注入液體C，當(dāng)液面升至L1時(shí)（L1為ON）→關(guān)閉電磁閥Y3（Y3為OFF），液體C停止注入，然后啟動(dòng)攪拌電動(dòng)機(jī)M，攪拌10秒→停止攪拌，加熱（啟動(dòng)電爐R）→當(dāng)溫度（檢測(cè)器T動(dòng)作）達(dá)成設(shè)定值時(shí)→停止加熱（R為OFF），并放出混合液體（Y4為ON），至液體高度降為L(zhǎng)3后，再經(jīng)5秒延時(shí)，液體可以所有放完→停止放出（Y4為OFF）。液體混合過(guò)程結(jié)束。按動(dòng)停止按鈕，液體混合操作停止。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及規(guī)定（1）按液體混合規(guī)定，設(shè)計(jì)PLC外部電路（配合使用通用器件板開(kāi)關(guān)元器件）；（2）連接PLC外部（輸入、輸出）電路，編寫(xiě)用戶程序；（3）輸入、編輯、編譯、下載、調(diào)試用戶程序；（4）運(yùn)營(yíng)用戶程序，觀測(cè)程序運(yùn)營(yíng)結(jié)果。5.思考練習(xí)（1）分析程序運(yùn)營(yíng)結(jié)果。（2）試編寫(xiě)出攪拌與加熱同時(shí)進(jìn)行的程序，規(guī)定加熱與攪拌條件同時(shí)滿足后順序向下執(zhí)行，觀測(cè)運(yùn)營(yíng)結(jié)果。（3）簡(jiǎn)述液位傳感器L1，L2，L3的工作原理及實(shí)驗(yàn)時(shí)的操作方法。（4）結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。1.3.6循環(huán)顯示電路1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）熟悉PLC循環(huán)程序的編程；（2）了解工業(yè)順序控制的基本原理；（3）學(xué)會(huì)純熟使用PLC解決動(dòng)態(tài)顯示問(wèn)題。2.實(shí)驗(yàn)器材（1）計(jì)算機(jī)（編程器）1臺(tái)；圖1.20循環(huán)顯示模擬控制板（2）實(shí)驗(yàn)裝置（含S7-20024點(diǎn)CPU）1臺(tái)；（3）循環(huán)顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)０?塊；（4）連接導(dǎo)線若干。1.5秒1.5秒1.5秒1.5秒1.5秒3.循環(huán)顯示規(guī)定1.5秒1.5秒1.5秒1.5秒1.5秒模板中心的黃燈L1亮紅燈L2.L3.L4.L5間隔0.5秒依次點(diǎn)亮綠燈L6、L7、L8、L9間隔0.5秒依次點(diǎn)亮黃燈L1熄滅L2、L3、L4、L5同時(shí)熄滅L6、L7、L8、L9同時(shí)熄滅返回初始步，循環(huán)顯示。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及規(guī)定（1）按循環(huán)顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓囊?guī)定，設(shè)計(jì)PLC外部電路（配合使用通用器件板開(kāi)關(guān)元器件）；（2）連接PLC外部（輸入、輸出）電路，編寫(xiě)用戶程序；（3）輸入、編輯、編譯、下載、調(diào)試用戶程序；（4）運(yùn)營(yíng)用戶程序，觀測(cè)程序運(yùn)營(yíng)結(jié)果。5.思考練習(xí)（1）請(qǐng)重新設(shè)計(jì)1套循環(huán)顯示程序流程，運(yùn)用本控制模板，顯示出不同的動(dòng)態(tài)結(jié)果。（2）結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。1.3.7水塔水位系統(tǒng)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）運(yùn)用PLC構(gòu)成水塔水位（液位）控制系統(tǒng)；（2）了解自動(dòng)控制的工作原理及設(shè)備在平常生活中的應(yīng)用。2.水塔水位的控制規(guī)定（1）初始狀態(tài)：水箱沒(méi)有水，液位開(kāi)關(guān)S4斷開(kāi)（S4為OFF）。（2）控制規(guī)定：本裝置上電后，按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)閥Y通電（Y為ON）水箱開(kāi)始注水，水箱水位達(dá)成S4高度后，液位開(kāi)關(guān)S4閉合（S4為ON），水箱水位達(dá)成S3高度(水滿)時(shí)，液位開(kāi)關(guān)S3閉合（S3為ON）→注水電動(dòng)閥Y斷電（Y為OFF），水箱停止注水。此后，隨著水塔水泵抽水過(guò)程的進(jìn)行，水箱液面逐漸減少，液位開(kāi)關(guān)S3（S3＝OFF）復(fù)位，隨著抽水過(guò)程的繼續(xù)進(jìn)行，水箱液面繼續(xù)減少，當(dāng)液面低于開(kāi)關(guān)S4時(shí)，液位開(kāi)關(guān)S4復(fù)位（S4為OFF）→電動(dòng)閥Y再次通電（Y為ON）水箱(自動(dòng))注水，水位達(dá)成S3時(shí)再次停止注水。如此循環(huán)，使水箱水位保持在S3～S4之間。當(dāng)水箱水位高于S4液位，并且水塔水位低于水塔最低允許液面開(kāi)關(guān)S2時(shí)（液位開(kāi)關(guān)S2為OFF）→水泵電動(dòng)機(jī)M開(kāi)始運(yùn)營(yíng)，向水塔抽水。當(dāng)液面達(dá)成最高液位開(kāi)關(guān)S1時(shí)→水塔電機(jī)M停止抽水（M為OFF）；循環(huán)控制使得水塔水位自動(dòng)保持在S1～S2之間變化。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1）計(jì)算機(jī)（編程器）1臺(tái)；（2）實(shí)驗(yàn)裝置（含S7-20024點(diǎn)CPU）1臺(tái)；（3）水塔水位實(shí)驗(yàn)?zāi)０?塊；（4）連接導(dǎo)線若干。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及規(guī)定（1）按水塔水位的控制規(guī)定，設(shè)計(jì)PLC外部電路；（2）連接PLC外部（輸入、輸出）電路，編寫(xiě)用戶程序；圖1.21水塔水位模擬控制板（3）輸入、編輯、編譯、下載、調(diào)試用戶程序；（4）運(yùn)營(yíng)用戶程序，觀測(cè)程序運(yùn)營(yíng)結(jié)果。5.思考練習(xí)（1）聯(lián)系抽水馬桶與水塔水位系統(tǒng)，比較兩者的工作原理和控制過(guò)程的異同，進(jìn)一步理解水位控制系統(tǒng)的工作原理及控制過(guò)程。（2）結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。1.3.8電梯控制1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）掌握PLC的基本指令、功能指令的綜合應(yīng)用。（2）掌握PLC與外圍控制電路的實(shí)際接線方法。（3）掌握隨機(jī)邏輯程序的設(shè)計(jì)方法。2.實(shí)驗(yàn)器材（1）編程器1臺(tái)（PC機(jī)）；（2）可編程序控制實(shí)驗(yàn)裝置1臺(tái)；（3）四層電梯自動(dòng)控制演示板1塊；（4）連接導(dǎo)線若干。3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與環(huán)節(jié)電梯實(shí)驗(yàn)動(dòng)作規(guī)定如下：圖1.22電梯模擬控制板（1）電梯上行設(shè)計(jì)規(guī)定=1\*GB3①當(dāng)電梯停于1樓（1F）或2F、3F時(shí)，4樓呼喊，則上行到4樓碰行程開(kāi)關(guān)后停止；=2\*GB3②電梯