可编程序控制器实验指导书Word下载.docx

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I15

七、梯形图及编制要求

1、闪烁电路

本电路为定时器的练习。

改变T0、T1的设定值，可以改变Q0的输出宽度和频率。

图一

2、彩灯控制

本电路为移位寄存器的练习。

由M200—M207组成8位环行移位寄存器，M200—M207通过Q2—Q11控制8路彩灯。

外接开关I1—I7给移位寄存器中的各位置初值，以选择不同的彩灯花样。

T0与常闭触点串联组成一个时钟脉冲发生器，周期为设定值。

由于PLC的移位寄存器只能右移，所以采用外接开关I0和跳步指令改变M200—M207和Q2—Q11的连接关系，则可以控制彩灯的移动方向。

梯形图见图二。

图二

实验二交通信号灯控制

根据控制要求，掌握PLC的编程方法和调试方法，使学生了解用PLC解决一个实际问题的全过程，并掌握PLC定时器、计数器的使用方法。

同实验一。

三、控制要求

信号灯受一个启动开关控制。

当启动开关接通时，信号灯系统开始工作；

当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。

具体指标是：

①南北绿灯和东西绿灯不能同时亮，否则应同时关闭信号系统并立即报警。

②南北红灯亮并维持25S。

在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，并维持20S。

到20S时，东西绿灯闪亮，闪亮3S后熄灭，在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2S。

到2S时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮。

与此同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。

③东西红灯维持30S。

南北绿灯亮维持25S，然后闪亮3S再熄灭。

同时南北黄灯亮，维持2S后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。

④周而复始。

根据控制要求，画出的信号灯状态波形图见图三。

图三

四、输入输出接线

图四是PLC交通信号灯I/O端子连接图。

图四

五、控制程序

交通灯控制梯形图程序可有多种，学生根据控制要求和I/O端子可自行编制。

六、实验报告

1、画出经过调试运行后的梯形图，并加上必要的注释。

2、写出指令表程序。

实验三冲头及搬运机械手的控制

一、实验目的

根据控制要求，编制一个PLC在工业生产中进行顺序控制的应用实例，学习掌握PLC顺序控制程序的设计方法。

二、实验设备

三、控制要求

冲头及搬运机械手的运动示意图如图六所示。

其操作是机械手在左边（初始位置）将工件夹紧，从左边搬到右边工作台，冲头下行后上行，机械手左行，机械手松开，返还初始状态。

机械手通常位于原点。

图五中，1ST为机械手左限位开关，2ST为机械手右限位开关，3ST为冲头下限位开关，4ST为冲头上限位开关。

各限位开关提供的信号是相应步之间的转换条件。

用外接按钮开关模拟各限位开关提供的信号。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4ST

夹紧右行2ST　下行　　　　上行　

3ST　　　　　

机械手　　　　　　　　　

松开　　　　　　1ST左行

图五冲头与搬运机械手运动示意图

四、实验要求

1、画出控制系统的顺序功能图。

2、画出PLC与外接元件接线图。

3、设计梯形图并调试运行。

实验四传送带的自动控制

通过传送带的自动控制，熟悉和掌握在自动生产流水线中PLC控制程序的设计方法。

同实验一。

图六所示为由三段组成的金属板传送带，电动机1、2、3分别用于驱动三段传送带，传感器（接近开关）1、2、3用来检测金属板的位置。

图六

当金属板正在传送带上传送时，其位置由一个接近开关检测，接近开关安放在两段传送带相邻的地方，一旦金属板进入接近开关的检测范围时，定时器开始计时，在达到整定时间时，上一个传送带电动机便停止运行。

即只有载有金属板的传送带在运行，而未载有金属板的传送带则停止运行。

这样就可以节省能源。

试用PLC实现上述要求的自动控制。

提示：

可用拨键开关模拟传感器信号。

实验五自动装卸线的控制

设计一条用PLC控制的自动装卸线。

学习掌握PLC在自动化设备中的应用方法。

自动线结构示意图如图七所示。

电动机M1驱动装料机加料，电动机M2驱动料车升降，电动机M3驱动卸料机卸料。

图七

装卸线的操作过程是：

1、料车在原位，显示原位状态，按启动按钮，自动线开始工作；

2、加料定时5S，加料结束；

3、延时1S，料车上升；

4、上升到位，自动停止移动；

5、延时1S，料车自动卸料；

6、卸料10S，料车复位并下降；

7、下降到原位，料车自动停止移动。

要求：

能实现单周期装卸及连续循环操作。

可用拨键开关模拟传感器（限位开关）信号。

实验六电梯控制程序

以三层楼电梯采用轿厢外按钮方式为例，学习采用PLC实现电梯自动控制的基本方法。

进一步熟悉PLC的I/O连接；

熟悉三层楼电梯采用轿厢外按钮控制的编程方法。

三、实验内容和步骤

（一）熟悉采用轿厢外按钮控制的电梯工作原理及控制要求

电梯由安装在各楼层厅门口的呼叫按钮进行操纵，其操纵内容为呼叫电梯、运行方向和停靠楼层。

图八是三层楼工作示意图。

电梯上、下由一台电动机驱动；

电动机正转，驱动电梯上升；

电动机反转，驱动电梯下降。

每层楼设有呼叫按钮SB1—SB3，呼叫指示灯HL1—HL3（可用PLC中的输入指示灯代替）和到位行程开关SQ1—SQ3（用SA1-SA3代替）。

图八

电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向呼叫均无效。

响应呼叫时，呼叫指示灯亮。

三层电梯轿厢外按钮控制的动作要求如表一所示。

（二）PLCI/O与电梯设备对应编号

PLCI/O与电梯设备对应关系如表二。

（三）PLC接线

按钮SB1—SB3、行程开关SQ1—SQ3分别和PLC的I10—I12与I0—I2连接好；

输出端可不接输出设备，而用输出指示灯的状态来模拟输出设备的状态。

（四）编制梯形图

根据以上要求编制梯形图。

表一三层电梯轿厢外按钮控制的动作要求

序号

输入

输出

原停楼层

呼叫楼层

运动方向

结果

1

3

升

上升到3层停

2

停

呼叫无效

4

上升到2层停

5

6

降

下降到2层停

7

8

下降到1层停

9

10

2、3

先升到2层暂停2S后，再升到3层停

11

先1后3

12

先3后1

13

1、2

先降到2层暂停2S后，再到1层停

14

任意

各楼层间运行时间小于10S

表二PLCI/O与电梯设备对应关系如表二

电梯输入设备

PLC输入编号

电梯输出设备

PLC输出编号

HL1

Q2

HL2

Q3

HL3

Q4

SQ1

KM1

Q10

SQ2

KM2

Q11

SQ3

KM1、KM2为上升、下降用接触器

（五）运行程序

例如接通SQ1即I0接通，表示电梯原停楼层为1，按一下SB3，即I12接通一下，表示呼叫楼层3，则Q2接通，表示3层呼叫指示灯亮；

Q10接通，表示电梯上升。

断开SQ1，即I0断开，表示电梯已离开1层。

接通SQ3即I2接通，表示电梯已达到3层，则Q2断开，表示3层呼叫指示灯熄灭，同时Q10断开，表示电梯上升停止。

仿照上述方法，顺序调试其它的动作。

四、实验报告

1、根据梯形图控制原理分析，给每个逻辑行的功能加上注释。

2、按照调试的顺序列表说明运行的结果（写出输出的状态）。

DirectSOFT基本操作指南

说明：

本指南用于掌握DirectSOFT编程软件的基本操作方法，如需学习和掌握其他操作功能可用Word打开DirectSOFT目录下的Book..doc文件查看。

DirectSOFT编程软件操作流程图。

一、运行DirectSOFT软件

在Windows98任务栏中单击“开始”→“程序”→“DirectSOFT”→“DirectSOFT2.3”，或双击图标进入DirectSOFT的桌面窗口，见图一。

图一DirectSOFT启动菜单

DirectSOFT桌面窗口有四个选项：

Applets（建立工程）、Utilities（浏览版本）、Documents（工程文档）和Links（连接）。

1、Documents（工程文档）

选择工程文档，可直接双击Documents（工程文档）下面的工程文件，或双击“openDocuments…”则显示对话框，选择已有的工程文件。

2、连接

设置新的连接和显示已有的连接，若手动设置新的连接，则进入设置对话框，见图三。

图二连接设置对话框

一般在使用时，计算机的串行口与PLC已用通讯电缆相连接，当进入DirectSOFT时软件会自动进行连接和通讯设置。

3、版本浏览器

浏览关于DirectSOFT的有关信息。

4、建立工程

双击Applets中的DSP2新建工程，首先在NewProject中输入新的工程名，然后在Family中选择PLC的厂家产品系列和型号，见图三。

对于光洋的SM-24R型PLC来说选KoyoKostacS-Series中的SZ-3或SZ-4，

按“确定”进入梯形图编辑界面，见图四。

图四梯形图编辑界面

二、梯形图的编辑

1、启用编辑模式

在菜单栏中选择“Edit”→“EditMode”，这时界面上显示“梯形图编辑工具板”，见图五。

图五编辑模式及工具板

梯形图编辑工具板：

梯形图编辑工具板如前面图示，具有以下按钮：

热键F2，建立或编辑一个常开触点。

热键F3（或/），建立或编辑一个常闭（NOT）触点。

热键CTRL+F2,建立或编辑一个常开直接输入触点。

热键CTRL+F3,建立或编辑一个常闭（NOT）直接输入触点。

热键=，建立或编辑一个比较等于触点。

热键！

，建立或编辑一个比较不等于触点。

热键＞，建立或编辑一个比较大于或等于常开触点。

热键＜，建立或编辑一个比较小于（不大于等于）常开触点。

热键F4，建立或编辑触点。

热键F5，建立或编辑线圈。

热键F7，建立或编辑BOX类指令。

热键F9，功能存储器注释等的编辑。

热键CTRL+W，画到输出位置的线。

热键CTRL+Shift+W，画到级指令的线。

2、键盘编辑梯形图的方法：

1）触点的编辑

（1）在触点黑色光标中（图六）键入I2、M3、Q4、SP0等触点代号，进入助记符编辑器（图七）。

（2）在助记符编辑器中用“/”键切换常开或常闭触点。

（3）按Enter键确认，按Esc键取消。

图六开始编辑

图七使用助记符编辑器进行编辑

2）输出元件的编辑

（1）在输出位置黑色光标中键入相关的助记符时（如OUT、TMR、CNT、SR、MLS、MLR、PD等），同时会进入助记符选择器（图八、图十一）。

（2）按Enter键确认，又进入助记符编辑器（图九、图十二），再键入相关元件的代号和K值（如M0、Q2、T1和K5、C0和K188等）。

（3）按Enter键确认（图十、图十三），按Esc键取消，按Tab键切换输入框。

图八助记符选择器

图九助记符编辑器

图十使用助记符编辑器进行编辑好的线圈

图十一定时器的编辑之一

图十二定时器的编辑之二

3）结束程序

（1）在输出位置黑色光标中键入End结束指令，按Enter键确认。

（2）再按Enter键确认。

4）将程序从计算机内存写入磁盘。

“File”→“WriteProgram”→“toDisk”

工具条按钮：

热键：

SHIFT+F12

5）将程序从计算机内存写入PLC（必须与PLC通讯成功后进行）

“File”→“WriteProgram”→“toPLC”

SHIFT+F9

图十三编辑好的定时器

3、画连线

向右画线

CTRL+Right

向左画线

CTRL+Left

向上画线

CTRL+Up

向下画线

CTRL+Down

4、删除

删除右列

CTRL+SHIFT+Right

删除当前光标所在位置的助记符或连接，光标右移。

删除左列

CTRL+SHIFT+Left

光标左移，然后删除新光标所在位置的助记符或连接。

删除上列

CTRL+SHIFT+Up

删除垂直连接，光标移到前行。

删除下列

CTRL+SHIFT+Down

删除垂直连接，光标移到下行。

删除回路（块）

DELETE

如果选择了回路（块），这个功能可以从程序里删除选择的回路块。

如果没有选择回路（块），这个功能将从回路里删除光标位置的指令（例如，触点，线圈，块指令。

）。

5、插入回路/行/列：

INSERT

图十四

插入回路（Rung）

用插入回路功能，在当前光标所在回路的前（Before）或后（After）面都可以插入更多的空行回路。

插入行（Row）

用插入行功能，在当前回路中，当前光标所在行的前或后面都可以插入更多的空行。

插入行功能可以建立梯形图的并行分支，或增加输出回路。

垂直连接可以使新插入的行并联起来。

插入列（Column）

用插入列功能，在当前回路中，当前光标所在列的前或后面都可以插入更多的空列。

例如在原回路的某个触点前插入新的触点。

水平连接可以使新插入的列和原来的回路串联起来。

如果需要插入1个以上的回路，行或列，在“HowMany？

（多少个？

）”框里输入数量。

另：

在当前光标所在行的前面插入新行，也可以将光标移到该行的开始处（靠近电源母线），并按ENTER键。

在当前光标所在行的后面插入新行，也可以将光标移到该行的除靠近电源母线的列以外的任意位置，并按ENTER键。

或者直接按CTRL+ENTER。

取消插入操作并退出。

执行插入操作并退出。

6、梯形图编译

（1）选择菜单“Edit”→“Accept”（F8）

（2）同时生成指令表程序，在菜单“View”→“MnemonicView”中查看。

7、语句视图（MnemonicView）

打开菜单“View”→“MnemonicView”，以指令助记符的形式显示程序视图，见图十五。

图十五

三、PLC的连接与运行

1、连接设置

选择菜单“PLC”→“Connect”→进入Select对话框，按Select（选择）按钮→在Online/Offline对话框中“选择“UseDisk”按钮，即使用磁盘上的程序。

注意：

绝对不能选择“UsePLC”按钮，否则被PLC中程序覆盖而不能恢复。

2、将程序写入PLC

选择菜单“File”→“WriteProgram”→“toPLC”，或按Shift+F9”,将程序写入PLC。

3、PLC的工作模式选择

选择菜单“PLC”→“PLCModes”，进入对话框，工作模式有3个选项：

运行（Run）

编辑程序（Program）

测试（Test）

选择Run时，PLC进入运行状态，Program在编程状态。

4、运行调试

根据实验要求和实验方法进行操作与调试，若需要修改程序将PLC的工作模式设定为编辑程序（Program），进入梯形图编辑器进行修改，然后再执行上面2、3、项运行程序，直至程序正确为止。

四、操作实例

以实验一的闪烁电路为例说明操作步骤：

1、在黑框中键入IO，按Enter键。

2、在黑框中键入T1，用“/”键选择常闭触点，按Enter键。

3、在输出位置键入TMR，按Enter键。

4、键入T0，用Tab键切换输入框，再键入K20，按Enter键。

5、黑框光标移到第二行起点，键入T0，按Enter键。

在输出位置键入TMR，按Enter键。

再键入T1和K30，按Enter键。

6、黑框在T1的位置上，按Ctrl+↓键，向下画线。

7、键入OUT，按Enter键，再键入Q0，按Enter键。

8、在第三行的输出位置键入END，按Enter键，再按Enter键。

9、编辑好的梯形图如下所视：

10、按F8进行编译。

11、将程序写入磁盘（保存）。

12、将程序写入PLC进行调试和运行，如有问题重新按Ctrl+E键进行编辑和修改。

具体操作见三、PLC的连接与运行的相关内容。

五、常用PLC的指令对照表

F1系列

SM系列

SR系列

取

LD（X、Y、M、T、C、S）

LD（I、Q、M、T、C、S）

STR（定义号）

取反

LDI

LDN

STRNOT

线圈驱动

OUT

与

AND

与反

ANDI

ANDN

ANDNOT

或

OR

或反

ORI

ORN

ORNOT

块或

ORB

ORLD

ORSTR

块与

ANB

ANDLD

ANDSTR

复位

RST

移位

SFT

SR

定时器

T

TMR

计数器

C

CNT

微分脉冲

PLS

PD

374

线圈置位

S

SET

线圈复位

R

主控

MC

MLS

MCS

主控复位

MCR

MLR

条件跳步

CJP

JMP（级转移指令）

---

跳步结束

EJP

空操作

NOP

结束

END

六、SM系列功能存储器一览表

存储器名称

程序中作为点使用

作为寄存器使用

最大实

装点数

符号

范围

点数

字数

I

输入线圈

SM-16：

I000-I077

64

R40400-R40403

SM-24：

Q

输出线圈

Q000-Q077

R40500-R40503

SP

特殊线圈

SP000-SP117

80

R41200-R41204

SP540-SP617

48

R41226-R41230

M

内部线圈

M000-M377

256

R40600-R40617

16

级

S000-S377

R41000-R41017

T000-T077

R41100-R41103

C000-C077

R41141-R41143

定时器经过值

R000-R077

计数器经过值

R1000-R1077

数据寄存器

R2000-R3777

1024

FlashROM

R4000-R4277

192

特殊寄存器

R7620-R7777

112

禁用

七、特殊功能继电器

SP0初始复位

SP31分钟脉冲

SP41秒钟脉冲

SP5100ms脉冲

SP650ms脉冲

SP7扫描时钟脉冲

参考资料：

《SM-16/24用户手册》