实验室建立计划书.doc

PLC和变频器应用实验室的建立计划书 （采暖节能项目小组）拟 制 人 陈 薇 张佐实主管领导 王 方日 期所属部门 西安科技大学高新学院研究院序号名称张数幅面备注1封面1A42目录1A43技术规格1A44外协外购1A45PLC与变频器应用试验室建立计划方案6A46PLC变频器实验室材料与工具申请书1A4技术规格1、 西门子PLC主机模块1个：型号 CPU221继电器 6ES7211-0BA22-0XB02、 西门子变频器选型；MICROMASTER440系列（220V） 6SE6440-2UC11-2AA13、 电动机选择：三相异步电动机1台Y系列（IP44）； 功率为0.12kw；电流为0.9A；外购材料明细表序号器件品牌型号1PLC主机模块1个西门子CPU221继电器6ES7211-0BA22-0XB02变频器模块1个西门子MICROMASTER440系列（220V）6SE6440-2UC11-2AA13三相异步电动机1台Y系列（IP44）0.12kw电流为0.9APLC与变频器应用试验室建立计划方案当今，随着PLC技术的发展及其应用的推进，PLC已成为系统自动化、信息化、远程化及智能化的重要支柱。因而，学习PLC不仅是现职自动化系统集成、使用与维修人员的迫切要求，也是相关专业即将走上工作岗位的大学生的必要准备。 以可编程序控制器为核心的工业控制集成技术，目前在高等院校已经迅速发展成为一门新的学科，其内容既有丰富的理论，又有广泛的实践，既能锻炼学生的动手能力，又能培养学生的创新思想，已经形成自动化专业、机电一体化专业、机械专业的一门重要的主干课程。对于我校实验室的建立计划方案分理论篇和应用篇。理论篇具体内容包含两方面的内容： 基础知识：第一部分主要介绍PLC的基本知识、编程语言，OMRON、三菱、西门子公司编程软件、常用机型的硬件组成及系统配置，内部器件、基本指令及其它常用指令的功能及其使用。第二部分主要介绍西门子变频器的基础知识，工作原理，控制方式，以及变频器在使用中遇到的问题和故障防范。应用知识：主要介绍PLC用于顺序、过程、运动控制及信息处理的机理及相应程序。再者介绍PLC与变频器的综合应用试验。实验指导篇： 主要介绍基于PLC的基础实验； 基于PLC的选作实验； PLC与变频器综合应用试验试验一：PLC应用基础实验实验一: 基本逻辑指令实验按照下面给出的控制要求编写梯形图程序, 输入到可编程序控制器中运行,根据运行情 况进行调试、修改程序,直到通过为止。 1走廊灯两地控制 2走廊灯三地控制: 3圆盘正反转控制 4小车直线行驶正反向自动往返控制实验二: 微分指令、锁存器指令实验按照下面给出的控制要求编写梯形图程序进行实验。 1、按钮操作叫响提示 有按钮操作时,无论时间长短,蜂鸣器发出 1 秒声响。 2、开关操作叫响提示 有开关操作时,无论通断瞬间,蜂鸣器发出 1 秒声响。 3、单按钮单路输出控制 用一只按钮控制一盏灯,第一次按下时灯亮, 第二次按下时灯灭,奇数次灯亮,偶数次 灯灭。 4、单按钮双路单通输出控制 用一只按钮控制二盏灯, 第一次按下时第一盏灯亮,第二次按下时第一盏灯灭,同时第二 盏灯亮, 第三次按下时两盏灯灭,以此规律循环下去。 5、单按钮双路单双通输出控制 用一只按钮控制二盏灯, 第一次按下时第一盏灯亮,第二次按下时第一盏灯灭,同时第二 盏灯亮, 第三次按下时两盏灯同时亮,第四次按下时两盏灯同时灭以此规律循环下去。实验三: 计时器指令实验按照下面给出的控制要求编写梯形图程序进行实验。 1、通电延时控制 2、断电延时控制 3、通电断电延时控制 4、闪光报警控制 实验四: 计数器指令实验1、按钮计数控制 按钮按下 3 次,信号灯亮;再按 2 次,灯灭。 2、用计数器构成计时器 (有断电记忆功能) 284 3.圆盘旋转计数、计时控制 圆盘电机起动后, 旋转一周(对应光电开关产生 8 个计数脉冲)后,停 1 秒,然后再转一 周,以此规律重复, 直到按下停止按钮时为止。 4、测扫描频率 用计数器、高速计时器测实验五: 位移指令实验实现下面控制要求： 1、单方向顺序通断控制 八盏灯,用两个按钮控制, 一个作为位移按钮,一个作为复位按钮,实现八盏信号灯,单方 向按顺序逐个亮或灭,相当于灯的亮灭按顺序作位置移动。当位移按钮按下时,信号灯依次从 第一个灯开始向后逐个亮;按钮松开时, 信号灯依次从第一个灯开始向后逐个灭。位移间隔时 间为 0.5 秒。当复位按钮按下时,灯全灭。 2、单方向顺序单通控制 八盏灯,用三个按钮控制, 实现单方向逐个按顺序亮,一次只有一盏灯亮,所以称单方向顺 序单通控制。亮灯的位移方式有两种, 一种为点动位移,用一按钮实现, 按钮每按下一次,亮灯 向后移动一位;另一种为连续位移,按钮一但按下即可使亮灯连续向后位移,间隔 0.2 秒(用内 部特殊触点)或间隔任意秒脉冲串(用计时器产生的脉冲串)。亮灯位移可以重复循环。按下复 位按钮,灯全灭。 3、正方向顺序全通、反方向顺序全断控制 六盏灯,用两个按钮控制, 一个为起动按钮,一个为停止按钮。按下起动按钮时,六盏灯按 正方向顺序逐个全亮;按下停止按钮时,六盏灯按反方向顺序逐个全灭。灯亮或灯灭位移间隔 0.2 秒(用内部特殊触点)实验六: 数据处理指令实验实现下面控制要求： 1、计时器当前值显示控制 编一简单的通电延时程序,将计时器当前值(十进制)用数据传送指令传送到某中间通道,285 再将秒位值传送到输出通道,并接至数码显示区观查计时器秒位倒计时变化情况。 2、可逆计数器当前值显示控制 用三个按钮,分别作为加计数端、减计数端、复位端,控制数码显示器。每当按下加计数 按钮或减计数按钮一次,数码显示器数据就做加一或减一一次。当按下复位按钮,数码器显示 器复位为零。 3、双方向可逆顺序单通控制 用一按钮信号和一开关信号,实现 8 个信号灯,双方向可逆顺序单通控制。当开关不动作 时,按下按钮,信号灯按正方向逐个亮; 当开关动作时,按下按钮,信号灯按反方向逐个灭。 4、全通全断叫响提示 用 3 个开关控制一个信号灯,实现 3 个开关全 ON 时,信号灯发光,3 个开关全 OFF 时,信号 灯也发光的功能。 (当开关数量增多后,如何简化程序?用数据比较指令实现的程序与用基本指令实现的程 序相比较。) 5、10-4 编码控制 用 10 个按钮控制一位 BCD 数码显示。当按下 0 位按钮时,数码显示 0,按下 1 时,数码显 示 1,按下 9 时,数码显示 9。 用译码指令实现的程序与用基本指令实现的程序相比较。实验七 变频器的拆卸与安装掌握变频器的拆卸与安装方法，了解变频器的内部结构及接线方法。（详见说明书）实验八 变频器的调速实验理解变频器与电机的接线方法，掌握变频器对电机的控制原理。选作实验一 十字路口交通信号灯控制实验一、 控制要求: 该实验在十字路口交通信号灯控制实验区内完成,交通灯分 1、2 两组,控制规律相同,工 作时序图如下:选作实验二 抢答器控制实验1、在PLC 的输入端接好按键板、接好实验板的电源。2、选择实验板上的“抢答器”部分，将其信号线与PLC的输出端对接。3、自行设计已各四组抢答器，要求：当主持人按下“开始”键后，任意一组按下抢答键，数码管便能及时显示出该组的编号并使蜂鸣发出声音（用小数点代替）。同时锁住抢答器，使其后按下的按键无效。抢答器要设置复位开关，复位后可以重新抢答。四、实验的I/O口分配：输入： 输出主持人 X0 a Y0第一组 X1 b Y1 第二组 X2 c Y2第三组 X3 d Y3第四组 X4 e Y4复位 X5 f Y5 g Y6 铃（h） Y7程序思路：由于输出1、2、3、4 四个数字数码管b管即PLC 中Y2 输出口都会有接通，因此通过Y2 是否接通判断是否有人抢答，若接通则断开3号地址处，使其他抢答按键无效。从而实现抢答功能。此时输出h 数码管接通。通过R0 判断主持人按键，在R0前串入 Y2/ 以判断是否有提前抢答情况，若Y2 接通，即有提前抢答，R0不接通。Y7 与 R0/ 组合判断提前抢答情况，有提前抢答，是Y7 断开，即数码管 h 熄灭。X5 实现程序复位，使数码管全灭，R0 复位。综合实验三 基于PLC与变频器的传送带控制综合实验四 简易变频器控制的恒压供水系统根据学生对PLC和变频器内部结构和工作原理的理解，掌握它们的接线方法，学生可自行设计此组实验实验课题。实验室开放是学生素质培养与创新能力培养的重要举措，是实验教学改革的重要内容。鼓励和支持学生在课余时间参加实验教学和各类科研活动，使学生能够自己动手进行实验来验证和熟悉基础知识，在亲身实践的过程中拓展和提高基础理论及专业知识，培养动手能力