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可编程控制器实验.docx
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可编程控制器实验
一、可编程控制器概况
可编程控制器(PROGRAMMABLECONTR。
简称RP。
。
与个人计算机的PC相区别,用PLC表示。
PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自
动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置,目的是用来取代继电
器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能,建立柔性的程控系统。
国际电工委员会(IEC)颁布了对PLC的规定:
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
可以预料:
在工业控制领域中,PLC控制技术的应用必将形成
世界潮流
PLC程序既有生产厂家的系统程序,又有用户自己开发的应用程序,系统程序提供运行平台,同时,还为PLC程序可靠运行及信息与信息转换进行必要的公共处理。
用户程序由用户按控制要求设计。
二、实验要求、教学方式与考核方式
1、学生根据实验讲义和实验要求,进行预习,编写预习报告和上机程序。
2、实验由学生独立操作,调试实验程序,连接控制电路,并在规定时间内完成实验内容。
3、实验由教师现场指导、考核,考核成绩根据预习、实验技能、实验报告
按2:
5:
3比例评分。
实验一基本操作练习
、实验目的
1.通过实验,了解上位机与PLC之间是通过RS-232口相联的,它们之间的数据通信是网络通信中最基本的一对一的通信。
2.进一步熟悉PLC的一些指令、时序图,如定时、计数指令。
3•熟练应用GPP软件。
二、预习要求
(1)阅读教材中有关FX2N可编程控制器的编程器件、基本指令等内容。
(2)阅读实验指导书,预先设计线路和梯形图。
(3)熟悉附录中GPP软件及其应用。
三、实验器件:
1.个人电脑PC
2.PLC程控器实验装置。
3.导线若干。
四、实验内容与步骤
(一)根据以下梯形图写出与之对应的助记符形式的指令。
并由GPP软件
传输到PLC中,实时运行。
图1-1可编程控制器外接线示意图
1)
X000X001X002X003Y000
IH
X004
X005
END
2)
X000X001X004X005
Y000
3)
-HH
HI
X002X003X006X007
END
(二)根据时序图在GPF下编写相应的梯形图,并由GPP软件传输到PLC中,实时运行并实施监控程序。
1、定时断
X000
Y000
45sf
■5s+
图1-3定时断时序图
2、Y000闪亮三次后Y001亮,Y000闪亮四次后Y001灭。
如此循环
图1-4振荡与计数时序图
3、四节传送带的启动/停止控制
SB1
SB2
M1
1s1s
M2
1s
1s
M31
、
M4
图1-5四节传送带的启动/停止控制
五、实验报告
1、程序清单与说明
2、实验结果。
3、心得体会。
实验二邮件分拣的模拟控制
、实验目的
2.通过实验,了解上位机与PLC之间是通过RS-232口相联的,它们之间的数据通信是网络通信中最基本的一对一的通信。
2.进一步熟悉PLC的一些指令、时序图,如定时、计数指令。
3•熟练应用GPP软件。
二、预习要求
(4)阅读教材中有关FX2N可编程控制器的编程器件、基本指令等内容。
(5)阅读实验指导书,预先设计线路和梯形图。
(6)熟悉附录中GPP软件及其应用。
三、实验器件:
4.个人电脑PC
5.PLC程控器实验装置
6.导线若干。
四、实验内容与步骤
L1L2
S2M1M2M3M4
V廿护山:
占
1、梯形图
xooo
MO
X001
M30
HH
X006X003X004X005
II«HJH
X005X003X004X006
X005X006X003X004
TIIMH
X004X003X005X006
十th片
X004X006X003X005
Til*1科
M1YOO1MOM30M6
j+-H
M2Y002
M3Y003
M4Y004
M5C5
X007M1
hi—n
M7
X007M2
-II卜
M8
X007M3
TIP
M9
X007M4
11-
M10
X007M5
-II*
M5
MO
M30
M1
M2
M3
M4
M5
Y007
Y005
M7
M9
M10
J'M11
M8
X003X004X005X006T11
X003
X003X004X005
M8M1
M9
Hb
M1O
-II-
M11
-IH
M7M2
M9
TA
M10
TH
M11
M7
卄
M8
M10
Tb
M11
T」
M7
M8
-lh
M9
HF
M11
-IH
M3
M4
■u
M7M5
TL
M8
Tl-
M9
Tt-
M10
T12
Y6
(Y006A
£SETM6J—
M7X010X006X003X004X005
C7K2
C7
PLSM仃
M17
it
C1K5
C1
T1K20
T1
Y001
M8X010X005X003X004X006
II_II—IIHMJM-
C8K2
M18
C2
T2
H
M9XO1OX005X006X003X004
峠II""II""IIMH
M19
C3
T3
M1OXO1OX004X003X005X006
HI_IFHIHMH
M20
T卜
C4
M11XO1OX004X003X005X006
HI~II—IIHH
M21
C5
C8
C9
T卜
C1O
C11
★
PLSM18
C2K10
T2K20
C9K2
C3K15
T3K20
CIOK2
FC4K20
T4K20
.Y004
rC11K2
-T5K20
3-
Y002
PLSM19
-Y003
PLSM20
■PLSM21
rC5K25
图2-2
END
J-
该梯形图可完成如下控制功能:
SA1SA2SA3SA4用PLC-21的常开开关表示,当SA1SA2SA3SA4取值不是(0001,0010,0011,0100,0101)时,L1闪亮表示出错,按启动按扭无效。
必须取SA1SA2SA3SA4为(0001,0010,0011,0100,0101)后,按停止按扭,复位一下,再按起动按钮,则L2亮表示可以进邮件,同时
M5亮,S1产生1s的脉冲闪亮。
在这基础上当SA1SA2SA3SA4取值0001时,表示邮编第一个数字为1,当按下S2表示检测到了邮件,脉冲开始计数,经五个脉冲后M1亮2s,表示开头为1的邮编进北京的邮箱,同时M5、L2、S1灭2s。
当SA1SA2SA3SA4取值0010时,表示邮编第一个数字为2,当按下S2表示检测到了,脉冲开始计数,经十个脉冲后M2亮2s,
表示开头为2的邮编进上海的邮箱,同时M5,L2,S1灭2s。
当SA1SA2SA3SA4取值0011时,表示邮编第一个数字为3,当按下S2表示检测到了,脉冲开始计数,经十五个脉冲后M3亮2s,表示开头为3的邮编进天津的邮箱,同时M5、L2、S1灭2s。
当SA1SA2SA3SA4取值0100时,表示邮编第一个数字为4,当按下S2表示检测到了,脉冲开始计数,经二十个脉冲后M4亮2s,表示开头为4的邮编进武汉的邮箱,同时M5、L2、S1灭2s。
当SA1SA2SA3SAF取值0101时,表示邮编第一个数字为5,当按下S2表示检测到了,脉冲开始计数,经二十五个脉冲后,M5、L2、S1灭2s,表
示开头为5的邮编进广州的邮箱。
当开头为1的邮编检测到了,但M1还没亮时,转变SA1SA2SA3SA4的值,发生错误L1闪亮,情况就跟开头说的一样了,以此类推当其他号码检测到了,但还没投进箱子时,转变号码就发生错误。
当邮编投进邮箱后再按S2表示检测到邮件工作。
2、实验要求与步骤
(1)在GPPT输入梯形图。
(2)按如下连接硬件线路。
输入
输出
起动按钮:
X0
M1:
Y1
L1:
Y6
停止按钮:
X1
M2:
Y2
L2:
Y7
S1按钮:
X10
M3:
Y3
S2按钮:
X7
M4:
Y4
SA1按钮:
X3
M5:
Y5
SA2按钮:
X4
SA3按钮:
X5
SA4按钮:
X6
(3)调试并实时运行程序。
要求实时监控运行的程序,观察其运行结果,并与控制功能比较。
(4)分析该梯形图,根据控制功能给程序块注释。
五、实验报告
1、程序清单与说明。
2、硬件接线图
3、实验结果。
4、心得体会。
实验三舞台灯光的PLC控制
一、实验目的:
1:
掌握PLC与上位机的接线。
2:
进一步熟悉PLC的一些指令,如移位寄存器指令。
3:
熟练应用GPP软件。
二、实验器件:
1:
个人电脑PC
2:
PLC程控器实验装置,型号FX2N。
3:
RS-232数据通讯线。
4:
舞台灯光控制板。
6:
导线若干。
三、实验内容:
我们平时看到五光十色的舞台灯光,可以用PLC来控制,如下图2所
示的舞台灯饰,共有9盏灯,如图排列:
L9
L8
图3-1
舞台灯光面板示意图
L6
控制要求
将9盏灯分组如下:
(A)L2、L9(B)L5、L8(C)L4、L7(D)L3、L6
(E)L2、L3、L4、L5(F)L6、L7、L8、L9(G)L2、L6
(HL3、L7(I)L4、L8(J)L5、L9
按启动后,L1灯一亮一灭交替进行,其他按(A)、(B)、(C)、(D)、(E)
(F)、(G、(H)、(I)、(J)、(E)、(F)的顺序闪亮,后一组灯闪亮后前一
组灯熄灭,整个过程需要12秒,循环往复。
按停止后熄灭。
四、实验步骤
1、根据要求,在计算机上编制梯形图。
(也可自己设计灯光闪烁时序)。
2、依面板图正确接线。
3、运行自己编制的梯形图,观察灯光闪烁的情况,检验它是否与控
制要求相吻合。
五、实验报告
1、程序清单与说明。
2、硬件接线图
3、实验结果。
4、心得体会。
实验四小车运动系统的自动控制
一、实验目的
1、学习自己设计梯形图。
2、熟练应用GPP软件进行编程,并在ONLINE状态下运行负载。
3、学习用可编程控制器控制电动机正反转,并对电动机正反转进行接线。
二、实验器材:
1•个人电脑PC
2.PLC程控器实验装置。
三、控制要求
1、按起动后,小车自动返回A点,停车30秒钟,等待装料,然后自动向B点运行,到达B点停车20秒后再自动返回A点。
如此往复。
2、小车运行到任意位置,手动停止优先,再次起动重复第1点内容。
3、A、B两点间小车运行时间不得超出10秒,否则认为故障,应立即停车。
4、小车向A点、向B点运行或停止或故障,均设有指示灯指示。
故障时指示灯
为闪亮。
A
图4-1小车运动示意图
四、实验步骤
1、根据要求,在计算机上编制梯形图
2、根据实际控制对象画出硬件线路图并正确接线。
3、运行自己编制的梯形图,观察小车运行的情况,检验它是否与控制要求相吻合。
五、实验报告
1、程序清单与说明。
2、硬件接线图
3、实验结果。
4、心得体会。
实验五两种液体的混合装置模拟控制
、实验目的
1、学习自己设计梯形图。
2、熟练应用GPP软件进行编程,并在ONLINE状态下运行负载
3、熟悉PLC在过程控制中的应用。
二、实验器材:
1、个人电脑PC
2、PLC程控器实验装置。
二、控制要求
■■A
Y2
L1
L2
L3
图5-1两种液体的混合装置示意图
两种液体的混合装置如图所示,L1、L2、L3为液面传感器,液面淹没该点
时为ONY1、Y2、Y3为电磁阀,M为搅拌电动机,它们通电时为ON
装置初始时,容器是空的,L1、L2、L3、Y1、Y2、Y3M都为OFF
动作要求如下:
按下起动按钮,装置开始按下列规律操作:
1、丫仁ON液体A流入容器。
当液面升到L2时,L2=ON使丫仁OFF同时使丫2=ON即关闭液体A阀门,打开液体B阀门。
2、当液面升到L1时,使丫2=OFF同时使M=ON即关闭液体B阀门,开始搅拌。
3、搅拌6S后,停止搅拌(M=OFF,开始放出混合液体(丫3=O)
4、当液面降到L3时,L3由ON变为OFF再过2S后,容器液体全部放空,使丫3=OFF到此为止完成一个混合搅拌周期。
随后液体A注入,开始新的循环周期。
5、按下停止按钮,只有在当前的混合搅拌周期结束后,控制系统才可停止运行。
四、实验步骤
1、根据要求,在计算机上编制梯形图。
2、根据实际控制对象画出硬件线路图并正确接线。
3、运行自己编制的梯形图,观察控制系统运行的情况,检验它是否与控制要求相吻合。
五、实验报告
1、程序清单与说明。
2、硬件接线图
3、实验结果。
4、心得体会。
附录
GPP软件简介
一、基本概况
SW7D5C-GPP是三菱电气公司开发的用于可编程控制器的编程软件,
可在Windows下运行,适用于IBMPC/AT(兼容)其CPU为i486SX或更高,内存需8兆或更高(推荐16兆以上)。
该程序可在串行系统中可与可编程控制器进行通讯,文件传送,操作监控以及各种测试功能。
在GPP软件中,你可通过线路符号,助记符来创建顺控指令程序,建立注释数据及设置寄存器数据,并可将其存储为文件,用打印机打印。
在PLC与PC之间必须有接口单元及缆线。
接口单元:
FX-232AWC型RS-232C/RS-422转换器(便携式).
FX-232AW型RS-232C/RS-422转换器(内置式)
缆线:
FX-422CAB型RS-422缆线[用于FX1,FX2,FX2C型可编程控制器,0.3米];FX-422CAB-150型RS-422缆线[用于FX1,FX2,FX2C型可编程控制器,1.5米。
一、用GPRS写梯形图
GPP软件使用起来灵活、简单、方便,我们把它安装在程序中,使用
时只要进入程序,选中MELSOF应用程序中的GXDeveloper在WINDOWS下运行的GPP,点击新建,出现如下图6-1画面,先在PLC系列中选出你所使用的程控器的CPU系列,如在我们的实验中,选用的是FX系列,所以选FXCPUPLC类型是指选机器的型号,我们实验用FX2N系列,所以选中FX2N(C),确定后出现如图6-2画面,在画面上我们清楚地看到,最左边是根母线,兰色框表示现在可写入区域,上方有菜单,你只要任意点击其中的元件,就可得到你所要的线圈、触点等。
瞬应色代/甘也.炖出三燐如锻出叫IfttJ苕口屮WftlhJ
□I胡口sjiiiifilial业]盘削sa
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艮设启内■存
1ES
图6-2
如你要在某处输入X000,只要把兰色光标移动到你所需要写的地方,然后在菜单上选中T卜触点,出现如下图6-3画面:
[输入馳
E3
宣|-11-勺丽|
确定退出||
图6-3
再输入X000,即可完成写入X000。
如要输入一个定时器,先选中线圈,再输入一些数据,数据的输入标准
对于计数器,因为它有时要用到两个输入端,所以在操作上既要输入线圈部分,又要输入复位部分,其操作过程如图6-5、6-6所示。
|输入标iS
直|-[卜三]网TCOl
确定退出]
图6-6
计数器的使用方法及计数范围在第三章中已讲过,同学们可自己查阅
图6-7是一个简单的计数器显示形式。
^^l:
LS3C^?
ll'.TP昧边否匿工绘1LUiOSSSl艮&HAIJ1也
二工S(L海弄(Pl£)S»O妥若朝在诳暫铮閒即XE.(D宙匚即卒上也
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抽FechH)豈iiftA(
图6-7
通过上面的举例,同学们就明白了,如果你需要画梯形图中的其他一些线、输出触点、定时器、计时器、辅助继电器等,在菜单上都能方便地找到,再输入元件编号即可。
在图6-6的上方还有其它的一些功能菜单,
如果你把光标指向菜单上的某处,在屏幕的左下角就会显示其功能,或者打开菜单上的“帮助”,你可找到一些快捷键列表、特殊继电器/寄存器等信息,同学们可自己边学习边练习。
三、传输、调试
当你写完梯形图,最后写上END语句后,必须进行程序转换,转换功能键有两种,在下图6-8的箭头所示位置。
祝U」4T.杞沾的i工思,gmWiH曲m
□Xtea)紀枪野皿*整Q 冏翔II|丨載甲剧咨剖创直闻圖J 丽Z]I—二\©N丄IJ 卜|*|*|4(41门I—IQ|{J-|*I*I«H^|MiH|MJP|I|—|民1*1 IIEI3qI5|/|7|WQ|Q|尹H员I孑7|容日||曲附|FID|MS11 bi普匾剧團Ti觴懈隔isfli戲割自劉俺ii丨丨丨 图6-8 在程序的转换过程中,如果程序有错,它会显示,也可通过菜单“工具”,查询程序的正确性。 只有当梯形图转换完毕后,才能进行程序的传送,传送前,必须将FX2N面板上的开关拨向STOP犬态,再打开“在线”菜单,进行传送设置,如下图6-9所示: 图6-9 根据图示,你必须确定你的PLC与计算机的连接是通过C0M1口还是COM2口连接,在实验中我们已统一将RS-232线连在了计算机的COM1口,你在操作上只要进行设置选择。 写完梯形图后,在菜单上还是选择“在线”,选中“写入PLC(W”,就出现如图6-9 -JEJ设备拄譯 □ODMHEHT -琴数 图6-9 从图上可看出,在执行读取及写入前必须先选中MAINPLC参数,否 则,不能执行对程序的读取、写入,然后点击“开始执行”即可。
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