PLC编程控制实训报告.doc

可编程控制器应用技术 实 训 报 告 目目 录录 概概 要要 3 3 实训目的3 基本要求3 实训设备和器材4 实训内容4 课题一课题一 plcplc 的操作训练及程序输入和编辑的操作训练及程序输入和编辑5 5 1 一.编程元件.5 二.编程操作.5 三.运行操作.6 四.工作过程.6 五.编辑和调试程序.6 六.总结.7 课题二课题二 plcplc 控制的一般设计方法和步骤控制的一般设计方法和步骤7 7 一控制要求7 二.io 端子接线图 8 三梯形图设计的方法、步骤8 四.工作过程11 五.编辑和调试程序11 六.总结11 课题三课题三 两种液体混合装置自动控制设计两种液体混合装置自动控制设计 1212 一控制要求.12 二.io 端子接线图 .13 三.梯形图设计的方法、步骤13 四.工作过程15 五.编辑和程序调试（输入点短接法）16 六.总结17 课题四课题四 交通灯的的控制系统设计交通灯的的控制系统设计 1717 一控制要求.17 二.io 端子接线图 .18 三.梯形图设计的方法、步骤19 四工作过程.21 五.编辑与调试程序22 六.总结23 课题五课题五 四人抢答器自动控制程序设计四人抢答器自动控制程序设计 2323 一控制要求.23 二.io 端子接线图 .24 三.梯形图设计的方法、步骤25 四工作过程.27 五.编辑和调试程序27 六.总结28 课题六课题六 电梯自动控制程序设计电梯自动控制程序设计 2828 2 一控制要求（以三层电梯为例）.28 二确定 i/o 端子接线.29 三.梯形图设计的方法、步骤30 四.工作过程32 五.编辑和调试程序32 六.总结32 心得与体会心得与体会 3333 参考文献参考文献 3434 指导教师评语指导教师评语 3535 实训成绩评定表实训成绩评定表 3636 概概 要要 可编程控制器（简称plc或pc）是以微处理器为核心，将微 型计算机技术自动化技术及通信技术融为一体的一种新型高可靠性 的工业自动化控制装置。它具有控制能力强、可靠性高、配置灵活、 编程简单、使用方便、易于扩展等优点，已经广泛应用在各行各业 3 的生产过程的自动控制中，他正在迅速的改变着工厂自动控制的面 貌和进程，将成为当今及今后工业控制的主要手段和重要的自动化 控制设备，因此专家认为，可编程控制器技术，计算机辅助设计、 计算机辅 助生产将成为工业自动化生产的三大支柱。 实训目的实训目的 plcplc 应用技术是一门实践性很强的课程，是电气类专业必做 的课题，在plcplc 应用技术理论课学习之后，结合实际进行综合 应用设计和制作的一门实践应用课，通过设计与制作能使学生达到: 熟悉 plcplc 的结构、工作原理及如何使用；掌握一般的梯形图程序设 计和硬件电路控制系统的设计；熟练排除 plcplc 控制系统的常见故障， 能基本用 plcplc 改造继电器、接触器控制系统；使学生理论联系实际， 能较快适应现代工业自动控制技术发展的需要。 基本要求基本要求 工作时间在指定的实训地点；对实训大纲要全面了解，根据实 训内容查找、收集相关资料；对每个课题中，一直控制要求，要求 学生自己设计的内容按要求完成；对每个完成的课题进行总结，对 实训内容按实训的顺序作好记录，并整理出实训报告。 实训设备和器材实训设备和器材 a) thormb 型可编程控制实验装置一套（含（含 cpm2ah 和外和外 4 部部件）部部件） b) 电脑一台（已安装（已安装 cxprogrammer 编程软件）编程软件） c) 编程电缆一根 d) 三相交流异步电动机一台 e) 实验连接导线、万用表等 实训内容实训内容 课题一：plc 的操作训练及程序输入和编辑 课题二：plc 控制的一般设计方法和步骤 课题三：两种液体混合装置自动控制 课题四：交通信号灯的控制系统设计 课题五：四人抢答器自动控制程序设计 课题六：电梯自动控制程序设计 5 课题一课题一 plcplc 的操作训练及程序输入和编辑的操作训练及程序输入和编辑 一一. .编程元件编程元件 二二. .编程操作编程操作 1. 设计梯形图和写出指令语句表。明确本次实验的目的。 2.编辑梯形图或指令语句表。 （操作模式选择编程） （1）双击桌面图标 cx-p 进入编程环境，设备类型选择 cpm2*。 （2）编辑梯形图（或指令语句表） ，检查正确。 （3）在线，操作模式选择编程，将编辑好的梯形图下载到 plc 中。 3. 调试程序并观察结果（操作模式选择运行） 实验观察结果与理论分析结果相符正确。否则重复步骤 2 检查程 6 序，一直到观察结果正确为止。并作好记录，才能练习下一个程 序。 三三. .运行操作运行操作 强制 on/off 法：就是将程序中某个继电器的相关触点强制 on 或 off。切记不能对特殊继电器强制操作，也不能对程序自动 生成的继电器的相关触点强制操作。 （1）在梯形图中用光标先选定目标 00002；再选定菜单 plc- 强置-on，观察 10.00 灯亮；之后当选定 plc强制off，观察 10.00 灯亮保持，10s 后 10.00 灯熄灭。 （2）只要将操做模式选择运行就可以观察现象：观察 10.00 灯先亮，1s 后10.00 灭，同时 01002 灯亮，1s 后所有灯熄灭。 之后重复上述过程。 四四. .工作过程工作过程 先把 0.02 的动合触点按一下致使线圈（10.00）得电并保持自 锁和定时器（tim001）计时，10 秒之后 tim001 的常闭触点断开致 使整个程序停止工作。 五五. .编辑和调试程序编辑和调试程序 断开电源，按 i/o 接线图接线，检查正确后再接通电源调试程 序。 把程序设计好之后，与 plc 连接之后观察其现象。在工作过程 7 中结束时，虽然 0.02 常开触点先断电但 10.00 由于自锁继续得电， 实现了失电延时在工作过程中，虽然 0.02 常开触点先断电但 10.00 由于自锁继续得电实现了失电延时。 六六. .总结总结 在这个课题实训中我自己体会到什么是失电延时以及失电延时 所在程序设计中的作用，为以后进一步使用它拥有了一定的基础。 课题二课题二 plcplc 控制的一般设计方法和步骤控制的一般设计方法和步骤 一控制要求一控制要求 y-形起动控制时的时序图如下图所示，当主接触器 km1 与 y 形接法接触器 km2 同时接通时，电动机工作在 y 形起动状态； 而当主接触器 km1 与 y 形接法接触器 km3 同时接通时，电动机就 工作在形正常运行状态。 由于 plc 内部切换时间很短，必须由防火花的内部锁定。ta 为 内部锁定时间。当电动机绕组 y 形切换到 形接法时，从 km2 完 全截止到 km3 接通这段时间即为 ta，其值过长过短都不好，应 通过实验确定。从 km3 接通到 km1 接通这段时间为 tm，tm 一般 小于 ta。y 形起动时间为 ts。 8 二二.i.io o 端子接线图端子接线图 i/o 通道分配： 类别元件端子号作用 sb10.00 起动按钮 sb20.01 停止按钮 输入 fr0.02 热继电器的动 断触点 hl10.00 电动机运行指 示灯 km110.01 定子绕组主接 线器 km210.02 定子绕组 y 形 联结 输出 km310.03 定子绕组三角 形联结 三梯形图设计的方法、步骤三梯形图设计的方法、步骤 1.时序图 9 2. i/o 接线图 3.梯形图 10 11 四四. .工作过程工作过程 按下按钮 0.00，主接触器 km1 与 y 型接触器同时接通，电 动机进行 y 型启动，电动机运行指示灯 hl1 点亮，经过 ts 后 y 型运转结束，又经过 tas 后电动机从 y 型切换到型接法，完 成 y-启动。若要紧急停止按下 sb2，则电动机停止运转。 五五. .编辑和调试程序编辑和调试程序 断开电源，按 i/o 接线图接线，检查正确后再接通电源调试程 序。 把程序设计好之后，与 plc 连接之后观察其现象。当按下起动 按钮 0.00 时，运行指示（10.00）的线圈得电并自锁，同时定子电 源 km1（10.01） 、y 形起动（10.02）和内部辅助继电器（200.00） 也得电并也保持自锁，但 8 秒之后定子电源 km1（10.01）和 y 形起 动（10.02）被 tim000 的常闭触点断开同时 tim000 的常开触点接通 定时器 tim001 并记时 1 秒，1 秒后 tim001 的常开触点将接通形 运行 km3（10.03）并使其自锁和 tim002（定时 0.5 秒） 。分别用 10.02 的常闭触点和 10.03 的常闭触点加在线圈 10.03 和 10.02 上 实现互锁。0.5 秒之后再次接通运行指示（10.00） ，当按下停止按 钮 0.01 时使所有程序全部停止（因为在每一步中都加有 0.01 的常 闭触点） 。 12 六六. .总结总结 在这个课题实训中我体会到 y-起动的程序设计原理图以及 程序的调试过程，同时自己也掌握了 y-的工作过程。 课题三课题三 两种液体混合装置自动控制设计两种液体混合装置自动控制设计 一控制要求一控制要求 1、初始状态 此时各阀门关闭，容器是空的。 yv1=yv2=yv3=off sl1=sl2=sl3=off m=off 2、起动操作 按下起动按钮，开始下列操作： （1）yv1=on，液体 a 流入容器；当液面到达 sl3 时， yv1=off，yv2=on； （2）液体 b 流入容器，液面流入 sl1 时，yv2=off，m=on，开始搅 拌； （3）混合液体搅拌均匀后（设时间 10 秒） ，m=off，yv3=on，放出 混合液体； （4）当液体下降到 sl2 时，sl2 从 on 变为 off，再过 20 秒后容器 放空，关闭 yv3，yv3=off；完成一个工作周期。 13 （5）只要没按停止按钮，则自动进入下一操作周期。 3、停止操作 按一下停止按钮，则在当前混合操作周期结束后，才停止操作，使 系统停止于初始状态。 二二.i.io o 端子接线图端子接线图 i/o 通道分配： 在了解系统工艺要求和控制要求后，首先要做 i/o 通道分配， 即把已知的输入信号和输出信号分配给 plc 的指定 i/o 端子，具体 如下表： i/o 通道分配 分类元件端子号作用 sb10.00 起动按钮 sb20.01 停止按钮 sl10.02 液面高位传感器 sl20.03 液面低位传感器 输入 sl30.04 液面中位传感器 m10.00 搅拌电动机 yv110.04 液体 a 流入电磁阀 yv210.05 液体 b 流入电磁阀 输出 yv310.06 放出混合液体电磁阀 三三. .梯形图设计的方法、步骤梯形图设计的方法、步骤 1.根据 i/o 通道分配情况，可画出 plc 的 i/o 接线图，如下图 所示： 14 2.梯形图 15 四四. .工作过程工作过程 按启动按钮 0.00，使锁存器 211.15 置为 on，211.15 使 211.00 开始一个扫描周期，使锁存器 10.04 置位打开电磁阀 yv1，是液体 a 流入容器，当液体上升到 sl3 时，0.04 由 off 变为 on，211.04on 一个扫描周期，使 10.04 复位，关闭电磁阀 yv1。同时 10.05 置位， 打开电磁阀 yv2 使液体 b 流入容器。当液面上升到 sl1 时，0.02 由 off 变为 on211.02on 一个扫描周期，使 10.05 复位，关闭电磁阀 16 yv2。同时使 10.00 置位，启动搅拌机 m，此时启动定时器 tim000，10s 后 tim000 开始动作，使 10.00 复位，在 10.00 下降沿 通过后沿微分指令 difd 使 10.06 置位，打开电磁阀 yv3 开始放出混 合液体，当液面下降到 sl2 时，0.03 由 on 变为 off，下降沿使 211.03on 一个扫描周期，置位 211.14，启动定时器 tim001，20s 后 使 10.06 复位，关闭电磁阀 yv3，此时容器已放空。自动循环进入 下次工作。若未按停止按钮 0.01，则在 tim001 的计时时间到时使 10.04 置位，自动进入下一操作周期。当按下停止按钮时，0.01 为 on，将锁存器 211.15 复位，不能使电磁阀 yv1 打开，系统执行完本 周期操作，停留在初始状态。 五五. .编辑和程序调试（输入点短接法）编辑和程序调试（输入点短接法） 5 个输入点 0.00 到 0.04 均为 off，4 个输出继电器 10.00，10.04，10.05，10.06 的 led 指示灯也均为 off。 将 0.00 与电源负（-）端短接一下，随即断开，模拟按下起动按 钮的操作，此时 10.04 的指示灯亮，相当于电磁阀 yv1 打开，液体 a 流人容器。 将 0.03 与电源负（-）端短接，注意：短接后不要断开。相当于 液面已淹没液面传感器 sl2。 将 0.04 与电源负（-）端短接，注意：短接后不要断开。相当 于液面已淹没液面传感器 sl3。此时 10.04 的指示灯灭，相当于电 磁阀 yv1 关闭，液体 a 停止流人；而 10.05 的指示灯亮，相当于电 17 磁阀 yv2 打开，液体 b 开始流人容器。 将 0.02 与电源负（-）端短接，注意：短接后不要断开。相当 于液面已淹没液面传感器 sl1。此时 10.05 的指示灯灭，相当于电 磁阀 yv2 关闭，液体 b 停止流人；而 10.00 的指示灯亮，相当于搅 拌电动机开始运行。 10 秒后，10.00 的指示灯灭，表示停止搅拌。此时 10.06 的指 示灯亮。 六六. .总结总结 在实训过程中由这个课题我体会到 plcplc 的编程程序及特点，若 plc 掉电并恢复后整个系统需接续掉电前的状态工作，再可使用保 持继电器编程，或采用移位寄存器编程，同时定时器要改成用计数 器实现的停电保持计时器，有利于在工业生产中的应用。 课题四课题四 交通灯的的控制系统设计交通灯的的控制系统设计 一控制要求一控制要求 （1）南北向较繁忙，过往车辆较多，故取南北向红灯亮的时间为 30s。 （2）东西向较轻闲，过往车辆较少，故取东西向红灯亮的时间为 60s。 （3）在东西向红灯亮的同时，南北向的绿灯也亮，并维持 55 s， 18 到 55 s 时，南北向的绿灯闪亮 3 s 后熄灭。 （4）在南北向绿灯熄灭后，南北向黄灯亮，并维持 2 s。2 s 后南 北向黄灯熄灭，东西向红灯也熄灭。 （5）在东西向红灯熄灭的同时，东西向的绿灯亮，南北向的红灯也 亮。 （6）在南北向红灯亮 25 s 后，东西向的绿灯闪亮 3 s 后西熄灭。 （7）在东西向绿灯熄灭后，东西向黄灯亮，维持 2 s 后熄灭。 （8）在东西向黄灯熄灭后，东西向红灯亮，南北向绿灯也亮，进入 下一个循环。 二二.i.io o 端子接线图端子接线图 1.i/o 通道分配： 类别元件端子号作用 hl110.02 南北向绿灯 hl210.03 南北向黄灯 hl310.04 南北向红灯 hl410.05 东西向绿灯 hl510.06 东西向黄灯 输出 hl610.07 东西向红灯 2.8 个定时器的通道分配 定时器设定值作用 tim00030s 南北向红灯亮时间 19 tim00155s 南北向绿灯亮时间 tim0023s 南北向绿灯闪烁时间 tim0032s 南北向黄灯亮时间 tim00460s 东西向红灯亮时间 tim00525s 东西向绿灯亮时间 tim0063s 东西向绿灯闪烁时间 tim0072s 东西向黄灯亮时间 三三. .梯形图设计的方法、步骤梯形图设计的方法、步骤 1.时序图 2.端子接线图 20 交通灯控制的 i/o 接线图 3.梯形图 21 四工作过程四工作过程 起初南北向红灯(10.04)亮(定时 30s) 30s 后东西向绿灯亮(定 时 25 s)并闪烁 3s, 在此 tim001 作为自锁点闭合, 同时 tim002 常 开触点接通 tim003 定时器, 而 tim002 常开触点接通东西向黄灯的 22 同时也接通东西向黄灯的定时器 tim003 并定时 2s。30 s 后由 tim000 常闭触点断开使南北向红灯(10.04)熄灭,同时也接通东西向 红灯(定时 60s), 60s 后 tim004 长闭触点断开使其 tim000 定时器断 开但使其 tim000 长闭触点接通,之后接通南北向绿灯(10.04)并定时 55s, 55s 后东西向红灯(10.07)接通南北向闪烁的绿灯(定时 3 s), 在此 tim005 作为自锁点闭合, 同时 tim005 常开触点接通 tim006 定 时器,tim006 常闭触点断开使其南北向闪烁的绿灯断开,而 tim006 常开触点接通南北向黄灯的同时也接通南北向黄灯的定时器 tim007 并定时 2s, 2s 后使其南北向黄灯(10.03)断开。 五五. .编辑与调试程序编辑与调试程序 断开电源，按 i/o 接线图接线，检查正确后再接通电源调试程 序。 把程序设计好之后，与 plc 连接之后观察其现象。当南北向红 灯（10.04）亮时，东西向绿灯（10.05）和东西向黄灯 （10.06）保持着亮.只有当东西向绿灯被记时 25s 并闪烁 3s 之 后，tim001 把其断开但由于此时具有自锁所以东西向绿灯继续保 持接通，当东西向黄灯（10.06）被接通时,tim003 开始记时等 到 2s 过后 tim002 的常闭触点将断开导致东西向绿灯（10.05）熄 灭,并且东西向黄闪烁 2s,之后 ,tim000 也接通东西向红灯 (10.07)使其亮起,而南北向绿灯（10.02）和南北向黄灯 （10.03）保持着亮。只有当南北向绿灯被记时 55s 并闪烁 3s 之 23 后，tim005 把其断开但由于此时具有自锁所以东西向绿灯继续保 持接通，当南北向黄灯（10.03）被接通时,tim007 开始记时等 到 2s 过后 tim002 的常闭触点将断开导致南北向绿灯（10.02）熄 灭,并且南北向黄也闪烁 2s,接下来重复以上过程。在进行程序调 试时可以观察其理论现象与实际现象是否相同,最终得出正确得结论。 六六. .总结总结 在这个实训过程中自己体会到城市交通灯的设计以及工作原理， 在现实中有相当大的用途，在此程序设计时自己也感受到交通灯在 设计时应该注意利用定时器，用时间去控制不同方向的灯。 课题五课题五 四人抢答器自动控制程序设计四人抢答器自动控制程序设计 一控制要求一控制要求 1.当主持人宣布问题按下 sb1 抢答开始； 2.4 位选手同时抢答，抢到者台前指示灯亮主持人台前允许抢答灯 熄灭，同时 30 秒计时器开始计时，选手必须在 30 秒内完成回答， 如果选手在规定时间内完成作答，自行按下完毕按钮，结束本次回 答主持人和选手台前灯及回答伴随灯同时熄灭。 3.若选手围在规定时间内完成作答，计时器清零，选手台前灯及回 答伴随灯同时熄灭。 24 二二.i.io o 端子接线图端子接线图 1.i/o 通道分配： i/o 通道分配 类别元件端子号作用 sb10.00 开始抢答 sb20.01 一号选手抢答 sb30.02 二号选手抢答 sb40.03 三号选手抢答 sb50.04 四号选手抢答 输入 sb60.07 答题结束 hl110.00 开始抢答灯 hl210.01 一号选手抢答灯 hl310.02 二号选手抢答灯 hl410.03 三号选手抢答灯 hl510.04 四号选手抢答灯 输出 hl610.05 答题伴随灯 2.端子接线图 25 三三. .梯形图设计的方法、步骤梯形图设计的方法、步骤 1.梯形图 26 四人抢答器梯形图 梯形图设计的方法和步骤：梯形图设计的方法和步骤： 方法：当选手按下抢答题时必须接通定时器并加以定时，所以 在梯形图设计时必须用同一个点（10.00）接通四位选手的抢答题和 定时器。并且四位选手之间要实现相互自锁，当定时器定时时间到 时必须马上用定时器的常闭触点断开 10.00 的线圈使其 10.00 的常 开触点断开，每位选手失去继续答题的机会。 步骤：首先，设计一个使 10.00 的线圈得电的简单的电路。 其次，用 10.00 的常开触点接通定时器（tim000）和四位选手 的抢答题，并且每位选手要实现自锁保护和用不是该选手线圈的常 27 闭触点（对于第一位选手就用 10.02、10.03 和 10.04）使其实现相 互自锁。 四工作过程四工作过程 抢答开始时，主持人按下 sb1，hl1 灯亮发出开始抢答信号。四 位选手按下 sb2sb5 各自对应的抢答按钮进行抢答，其中任一选手 抢答到答题权时 hl2hl5 对应灯亮，此时 hl1 灯熄灭，hl6 灯点 亮，30s 计时器开始计时，选手答题开始。若选手在 30s 内作答完毕， 则选手自行按下答题完毕按钮 sb6，灯 hl6 熄灭且计时器复位；若 选手在 30s 内未回答完毕，则 30s 计时器计数到时触点动作，灯 hl6 熄灭且计时器复位。完成本次抢答，此时所有触点均复位可进 行下次抢答。 五五. .编辑和调试程序编辑和调试程序 在编辑和调试程序前断开电源，按 i/o 接线图接线，检查正确 后再接通电源调试程序。 在编辑和调试程序过程中会出现以下现象：抢答时四个人是同 时抢答的，只有哪位选手桌子上的灯亮时该选手才获得答题的机会， 并且答题和抢答时间共同 5 秒，5 秒过后则选手答题时间到，选手 将停止答题。在调试程序时，首先按下 0.00 的常开触点使得 10.00 的线圈得电并实现自锁，之后 10.00 的常开触点同时接通定时器 （tim000）并定时 5 秒和场上四位选手抢答题，但在这个程序设计 28 中还存在许多缺点，比如：当哪位选手在规定的时间内如果没有把 问题回答完，主持人应该按下停止按钮并给该选手减分（或当哪位 选手在规定的时间内把问题回答完，主持人应该给该选手加分） ，但 在该程序的设计过程中并没有出现此程序，这样，使得问题更加简 单化了。如果加上该程序会更加使程序现实化。 六六. .总结总结 在此程序设计过程中自己学到了用定时器去控制五个不同的灯 和抢答器的原理设计，虽然设计简单但收获是非常大的。 课题六课题六 电梯自动控制程序设计电梯自动控制程序设计 一控制要求（以三层电梯为例）一控制要求（以三层电梯为例） 当电梯停于一楼或二楼时，按 sb3，则电梯上升到 sq3 停止； 当电梯停于三楼或二楼时，按 sb1，则电梯下降到 sq1 停止； 当电梯停于一楼，按 sb2，则电梯下降到 sq2 停止； 当电梯停于三楼，按 sb2，则电梯下降到 sq2 停止； 当电梯停于一楼，而二楼、三楼均有人呼叫时，电梯上升到 sq2 时， 停 5s，然后继续上升到 sq3 停止； 当电梯停于三楼，而一楼、二楼均有人呼叫时，电梯下降到 sq2 时， 停 5s，然后继续下降到 sq1 停止； 在电梯上升途中，任何反方向的下降呼叫信号无效； 29 在电梯下降途中，任何反方向的上升呼叫信号无效； 每层楼之间的到达时间均应在 10s 之内，否则电梯停止。 二确定二确定 i/oi/o 端子接线端子接线 1.i/o 通道分配 类别元件端子号作用 sb30.02 三楼呼叫按钮 sb20.03 二楼呼叫按钮 sb10.04 一楼呼叫按钮 sq30.05 三楼限位开关 sq20.06 二楼限位开关 输入 sq10.07 一楼限位开关 km110.00 电梯下降 km210.01 电梯上升 hl310.04 三楼指示灯 hl210.05 二楼指示灯 输出 hl110.06 一楼指示灯 2.i/o 接线图 30 三三. .梯形图设计的方法、步骤梯形图设计的方法、步骤 1梯形图 31 32 四四. .工作过程工作过程 当电梯位于一楼（sq1）时，二楼按下按钮 sb2 或三楼按下按钮 sb3 有人呼叫时，电梯上升到二楼（sq2） ，停 5s，然后继续上升到 三楼（sq3） ，到三楼后停止。当电梯位于三楼时，一楼或二楼有人 呼叫时，电梯下降到二楼停 5s，然后继续下降到一楼停止。当电梯 位于二楼时，一楼或三楼有人呼叫时电梯保持原来的运行方向继续