PLC实验指导书.docx

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PLC实验指导书

可编程控制器课程设计

第一部分、　TVT－90A2实验箱介绍

一、概述

TVT—90A2型PLC教学训练装置，主要自动化、电气工程及其自动化、机电一体化等专业的PLC教学实验课程的开设；也可用于工程技术人员进行PLC控制系统的初级培训。

该装置主要配置有主机、PLC数字量调试单元、模拟量指示调节单元，实验模拟板等。

可完成指令系统训练，程序设计训练，并可能过继电器接口板与实际系统连接，完成实际系统的PLC控制。

图1.外形图

二、TVT—90A2箱式PLC训练装置的使用

TVT—90A2训练装置主要由可编程序控制器，主机板和实验模拟板组成（见图2）。

●用实验连接导线将主机板关部分相连接可完成指令系统训练；

●用实验连接导线将主机板与实验模拟板相关部分相连接可完成程序系统训练；

●用连接导线将主机板与实际系统的部件连接可作为开发机使用，进行现场调试。

图2.总体结构图

1、TV—90A2训练装置的基本配置

●主机箱（包含可编程序控制器、主机板和实验模拟板）1个

●实验连接导线1套

●220VAC电源线一条

●RS-232通讯电缆一条

2、TV—90A2训练装置的结构组成

可编程序控制器组成：

●主机模块：

日本欧姆龙CPM2A-30CDR-A

（18点开关量输入；12点开关量输出）

●扩展模块：

CPM1A-20ED1

（12点开关量输入）

●扩展模块：

CPM1A-MAD02-CH

（4路模拟量输入；1路模拟量输出）

图3.PLC组成

主机板的组成：

●PLC输入、输出连线插孔

●8个波动开关

●一个2位拨码器

●一个16键矩阵键盘

●一个8段数码管

●5个LED指示灯

●2个模拟量指针表

●1个24VDC电源

●1个0~10V和1个0~20mA可调信号源

●电源开关及保险管

图4.主机板功能构成分布

试验模拟板的组成：

实验模拟板上共分为6个特定试验功能区域，由模拟图形、指示灯和连线插孔组成。

6个特定试验功能区域分别为：

电机控制部分、交通灯自控和手控部分、多种液体自动混合部分、自动正、回火炉部分、邮件分拣器部分和继电器接口部分。

图5.试验模拟板

三、TVT—90A2训练装置主要技术参数

（1）PLC主机（PM2A-30CDR-A）的主要技术数据：

开关量输入点数.18点

开关量输出点数12点

输出继电器允许电流2A（250VAC）

指令条数224条

基本指令执行时间1.6us

主要编程方式梯形图

编程容量2048字

定时/计数器128个

内辅助继电器512位

特殊继电器64个

数据寄存器1660个

主机电源220VAC

（2）扩展CPM1A-20ED1

开关量输入点数12点

开关量输出点数8点

（3）扩展CPM1A-MAD02-CH

模拟量输入点数4路

输入信号类型4~20mA1-5V

0~10V标准信号

模拟量输模出点数1路

输出信号类型4~20mA1-5V

0~10V标准信号

四、编程序控制器课程设计实验内容

PLC指令系统训练实验：

实验一基本指令及逻辑

实验二定时器/计数器指令

实验三微分指令

实验四保持功能指令

实验五数传、比较及计算指令

PLC综合设计实验：

实验七多种液体混合控制

实验八交通信号灯控制

五、TVT—90A2训练装置的注意事项

a）所有的“COM”孔应连接到主机板的“DC24V+”

b）主机板与实验模拟板的电源应一一对应接好

c）输入开关“C”孔应接“DC24V-”

d）在插拔RS232串口线时，计算机与PLC双方须一方断电，方可操作，否则损坏设备。

e）在运行PLC前应检查PLC电源是否连接好，切记不要短路，导致设备烧毁。

f）本装置具有过流保护功能，当24VDC电源发生短路时，装置能自保护，并能在数分钟后恢复。

第二部分、PLC指令系统训练实验

实验一、　　基本指令及逻辑

一、实验目的：

1、熟悉编程软件及方法

2、掌握与、或、非等指令

二、实验设备：

可编程控制器训练装置

三、实验内容

＊按编程要求编制程序，观察输入，输出结果与理论值理否相等

I/O分配

输入点输出点

00001000

00011001

0002

00031002

0004

＊逻辑控制对照表

0000

1000

1

1

0

0

＊

＊

＊

非

0001

0002

1001

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

0003

0004

1002

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

与　　　　或

四、实验步骤：

1、INPUT000接输入开关SA1孔

2、INPUT001接输入开关SA2孔

3、INPUT002接输入开关SA3孔

4、INPUT003接输入开关SA4孔

5、INPUT004接输入开关SA5孔

6、OUTPUT1000接指示灯HLO孔

7、OUTPUT1001接指示灯HL1孔

8、OUTPUT1002接指示灯HL2孔

9、INPUT和OUTPUT的COM点接DC24V+孔

10、输入开关的C点连接到DC24V-孔

11、编制程序、拨动开关、观察结果与理论值是否相符

五、实验报告：

记录程序梯形图，观察实验现象。

实验二、　　定时器/计数器指令

一.实验目的：

使学生熟悉定时器/计数器用法

二.实验设备：

可编程控制器训练装置

三.实验内容：

合上开关“SA0”后，“HL0”闪烁，“HL0”烁5次时“HL1”亮

＊I/O地址分配

输入点:

输出点:

1000HL0

0000SA11001HL1

四.实验步骤：

1、首先将INPUT0000点连接到输入开关SA0孔

2、将INPUT0002点连接到输入开关的SA1孔

3、将OUTPUT1000点连接到HL0孔

4、将OUTPUT1001点连接到HL1孔

5、将INPUT和OUTPUT的COM连接到DC24V+孔

6、将输入开关的C点连接到DC24V-孔

7、编制程序，检查无误后，给PLC送电，拨动SA0及SA1开关，观察现象。

五.实验报告：

记录程序梯形图，观察实验现象。

实验三、　　微分指令

一.实验目的：

使学生熟悉微分指令用法

二.实验设备：

可编程控制器训练装置

三.实验内容：

（1）DIFU指令：

前沿微分指令，输入脉冲前沿使指定继电器接通一个扫描周期，然后复位。

实验内容：

当开关SA0合上瞬间产生一个扫描周期的脉冲，用这个脉冲启动定时器三秒后HL0灯亮。

SA1为复位开关。

（2）DIFD指令：

后沿微分指令，输入脉冲前沿使指定继电器接通一个扫描周期，然后复位。

实验内容：

当开关SA0断开瞬间产生一个扫描周期的脉冲，用这个脉冲启动定时器三秒后HL0灯亮。

SA1为复位开关。

＊I/O地址分配

输入点输出点

0000　　SA0启动1001HL0

0001SA1　　复位

四.实验步骤：

1、将INPUT0000接到输入开关的SA0孔。

2、将INPUT0001接到输入开关的SA1。

3、将OUTPUT1001点接到HL0孔。

4、将输入开关的C点接到DC24V-孔。

5、将输入INPUT及输出OUTPUT端孔COM孔连接到DC24V+孔

6、编制程序，检查连接无误后，给PLC送电，拨动SA0及SA1开关，观察现象。

五.实验报告：

记录程序梯形图，观察实验现象。

实验四、　　保持指令的用法

一.实验目的：

使学生熟悉保持指令的用法

二.实验设备：

可编程控制器训练装置

三.实验内容：

拨动启动开关SA0，当SA0置ON时，PLC内部附助继电器”20000”位置ON，同时HL0灯亮，将SA0置OFF，HL0仍然亮，当复位开关SA1置ON时，HL0灯灭。

＊I/O点地址分配：

输入点:

输出点:

0000SA0启动开关1000HL0

0001SA1复位开关

四.实验步骤：

1、首先将INPUT的0000点连接到SA0孔

2、将INPUT的0001点连接到SA1孔

3、将OUTPUT的1000点连接到HL0孔

4、将输入开关的C点连接到DC24V-孔

5、将INPUT和OUTPUT的COM点连接到DC24V+孔

6、检查连接无误后，给PLC送电，运行程序，拨动SA0及SA1开关，观察现象。

五.实验报告：

记录程序梯形图，观察实验现象。

实验五、　　数传、比较及远算指令

一.实验目的：

使学生熟悉传送、比较指令用法.

二.实验设备:

可编程控制器训练装置

三.实验内容：

用”INC”指令BCD码递增计数，计数值存放在PLC内部200通道中，用MOV指令将200通道的内容传送到201通道中，用CMP指令将201通道的内容与BCD数＃0800设定值比较，比较的结果，如大于设定值，输出点1000置ON，HL0灯亮，如小于设定值，输出点1001置ON，HL1灯亮，同时HL0灭

＊I/O地址分配

输入点输出点

无（用PLC内部点25313）1000HL0灯

1001HL1

四.实验步骤：

1、首先输出点1000点连接到HL0孔

2、将输出点1001点连接到HL1孔

3、将输出与输入的COM点连接到DC24V+孔

5、检查连接线无误后，给PLC送电，运行程序，对应梯形图，观察实验现象。

五.实验报告：

仔细观察实验现象，认真记录实验发现的问题。

第三部分、综合设计实验

实验六、　　多种液体自动混合控制

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：

可编程控制器训练装置

三、实验内容：

＊控制要求：

初始时，容器为空的，Y1、Y2、Y3电磁阀和M搅拌机均为OFF，液面传感器L1、L2、L3为OFF，按下启动按钮，开始下列操作：

a）电磁阀Y1开启（Y1为ON），开始注入液体A，至液面高度为L3时，（此时L1和L2为OFF），停止注入（Y1为OFF），同时开启液体B电磁阀Y2（Y2为ON），注入液体B，当液面升至L2时，（L1为OFF,L2为ON），停止注入（Y2为OFF）。

同时开启液体C电磁阀，当液面升至L1时（L1为ON）停止注入C液体（Y3为OFF）。

b）停止液体B注入时，开始搅拌机M，搅拌混合时间为10S，

c）停止搅拌后放出混合液体（Y4为ON），至液面高度降为L3后，再经5S停放出（Y4为OFF）

按下停止按钮后，在当前、操作完毕后，停止操作，回到初始状态。

＊I/O分配

输入输出

启动按钮SB10000Y11000

停止按钮SB20001Y21001

L10002　Y31002

L20003　Y41003

L30004　M1004

四、实验步骤：

1、首先将操作板的DC24V电源与实验板的＋24V、OV孔一一对应接好。

2、用导线将输入端0000点连接到SB1孔。

3、用导线将输入端0001点连接到SB2孔

4、用导线将0002点连接到实验板的L1孔

5、用导线将0003点连接到实验板的L2孔

6、用导线将0004点连接到实验板的L3孔

7、用导线将输出端1000点连接到实验板的Y1孔

8、用导线将输出端1001点连接到实验板的Y2孔

9、用导线将输出端1002点连接到实验板的Y3孔

10、用导线将输出的1003点连接到实验板的Y4孔

11、用导线将输出的1004点连接到实验板的M孔

13、将输入输出所有的COM点连接到DC24V+孔

14、检查连接无误后，给PLC上电，按下启动开关SB1运行程序

15、L1、L2、L3液面控制为开关控制

五、实验报告：

根据设计要求编制梯形图程序。

实验七、　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：

可编程控制器训练装置

三、实验内容：

＊控制要求：

自动开关合上后，东西方向绿灯亮12S灭；红灯亮8S闪2S;黄灯亮2S灭；绿灯亮……循环，对立南北方向灯亮8S闪2S灭;黄灯亮2S灭;绿灯亮12S灭;　红灯亮……循环。

＊I/O分配

输入输出

自控开关0000东西绿灯1000

黄灯1001

红灯1002

南北绿灯1003

黄灯1004

红灯1005

四、实验步骤：

1、用导线将输出1000孔连接到试验板的东西绿灯孔

2、用导线将输出1001孔连接到实验板的东西黄灯孔

3、用导线将输出1002孔连接到实验板的东西红灯孔

4、用导线将输出1003孔连接到实验板的南北绿灯孔

5、用导线将输出1004孔连接到实验板的南北黄灯孔

6、用导线将输出1005孔连接到实验板的南北红灯孔

7、用导线将输入点000孔连接到操作板的SA0孔，做启动按钮用。

SA0的C端连接

到电源DC24V－端。

8、操作板的DC24V＋、－孔与实验板的＋24V和OV孔一一对应接好。

9、输入及输出的COM点连接到DC24V＋孔

10、编制程序，检查连线无误后，给PLC上电，参照梯形图观察实验现象。

五、实验报告：

根据设计要求编制梯形图程序。

实验八、　数码管显示实验

一、实验目的：

熟悉数码管的显示及各指令的用法

二、实验设备：

可编程控制器训练装置

三、实验内容：

＊控制要求：

按下启动开关SA1，数码管从0-9循环显示，每个数字显示时间为1S。

＊I/O分配：

自行设计

四、实验步骤：

自行设计

五、实验报告：

根据设计要求编制梯形图程序。

实验九、　抢答器设计实验

一、实验目的：

数码管的高级应用及各指令的用法

二、实验设备：

可编程控制器训练装置

三、实验内容：

＊控制要求：

系统上电，数码管显示8，SA1，SA2，SA3，SA4做四路抢答键，对应显示1，2，3，4，抢答键合上为有效。

SB1为复位键，复位时数码管显示为0。

＊I/O分配：

自行设计

四、实验步骤：

自行设计

五、实验报告：

根据设计要求编制梯形图程序。

实验九电机控制

一、实验目的：

用PLC控制电机星——角启动、停止。

二、实验设备：

可编程控制器训练装置

三、实验内容：

1．控制要求：

按下启动开关SB1，电机运行，且KMY接通，5S后，KMY断开，KM△接通，即完成Y-△启动，按下停止按钮SB2，电机停止运行。

2．I/O（输入输出口）分配及梯形图程序清单

输入

SB10000

SB20001

输出

KM11000

KMY1001

KM△1002

3.程序清单

四、实验步骤：

●连接导线

●把输入和输出端的COM点，用导线连接到DC24V+端。

●输入开关的C点用导线点连接到DC24V-端

●输入端的0000用导线连接到SB1孔

●输入端子的0001用导线连接到SB2孔

●操作板DC24V电源与实验板电源一一对应接

●输出端子1000对应KM1插孔，用导线连接好

●输出端子1001对应KMY插孔，用导线连接好

●输出端子1002对应KM△插孔，用导线连接好

●输出端子的COM端连接到单词4v+端

●将输入点的200,202，连接到0V孔

●检查连线无误后，给PLC上电，启动SB1观察实验现象

五、实验报告：

仔细观察现象，认真做好实验记录。

实验十邮件分拣机

一、实验目的：

使学生掌握特殊指令用法

二、实验设备：

可编程控制器训练装置

三、实验内容：

控制要求：

启动后绿灯L2亮表示可以进邮件，S2为ON表示检测到了邮件，拨码器模拟邮件的邮码，从拨码器读到的邮码的检测值为1、2、3、4、5，若非此5个数，则红灯L1闪烁，表示出错，电机M1停止，重新启动后，能重新运行，若是此5个数中的任一个，则红灯L1亮，电机M5运行，将邮件分拣至箱内，完成L1灭，L2亮，表示可继续分拣邮件。

I/O分配：

输入

启动0007

S10000

S20002

复位0004

输出

L11001

L21000

M11003

M21004

M31005

M41006

M51002

四、实验步骤：

●首先将操作板的DC24V电源与实验板的DC24V电源一一对应接好

●用导线将0000点接到实验板S1孔

●用导线将0003点接到实验板S2孔

●用导线将0007点接到操作板SB0孔

●用导线将0008点接到BCD码1孔

●用导线将0009点接到BCD码2孔

●用导线将0010点接到BCD码4孔

●用导线将0011点接到BCD码8孔

●用导线将1000点接到实验板的L2孔

●用导线将1001点接到实验板的L1孔

●用导线将1002点接到实验板的M5孔

●用导线将1003点接到实验板的M1孔

●用导线将1004点接到实验板的M2孔

●用导线将1005点接到实验板的M3孔

●用导线将1006点接到实验板的M4孔

●将输入端的200,203点连接到0V孔

●输入输出所有的COM点均连接到+24V孔

●检查连线无误后，给PLC上电，按动启动开关SB0，按照工艺运行程序，参照程序梯形图，观察实验现象。

五、实验报告：

观察实验，认真做好实验记录。