可编程控制器试验指导书

1、电气控制与可编程控制器实验指导书目录实验一可编程控制器的基本指令编程练习 7实验二十字路口交通灯控制 12实验三天塔之光模拟控制 16实验四LED 数码显示控制 . 21实验五步进电机运动控制（实物） 29实验六三相鼠笼式异步电动机的控制 32实验一 可编程控制器的基本指令编程练习（一） 与或非功能的实验一、实验目的1、熟悉 PLC 实验装置， S7-200 系列编程控制器的外部接线方法2、了解编程软件 STEP7的编程环境，软件的使用方法。3、掌握与、或、非逻辑功能的编程方法。二、实验说明 首先应根据参考程序， 判断 Q0.0 、Q0.1 、Q0.2 的输出状态， 在拨动输入开关 I0.1

2、、I0.2 、I0.3 ，观察输出指示灯 Q0.1、Q0.2 、Q0.3 是否符合与、或、非逻辑的正确结果。 在本装置中输入公共端要求接主机模块电源的“ L+”，此时输入端是低电平有效； 输出公共端要求接主机模块电源的“ M”，此时输出端输出的是低电平。三、 实验面板图1L Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.32L Q0.4 Q05 Q0.63LQ0.7 Q1.0 Q1.1V+COMM1M1MI0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5I0.6 I0.7 2M I1.0I1.1I1.2 I1.3L+I1.4I1.5图中的接线孔通过防转座插锁紧线与PLC的主机相输入输出插孔相接。

3、 I 为输入点， Q为输出点。上图中下面两排 I0.0 I1.5 为输入按键和开关，模拟开关量的输入。上边一排Q0.0Q1.1是 LED指示灯，接 PLC 主机输出端，用以模拟输出负载的通与断。四、梯形图参考程序（二）定时器 / 计数器功能实验一、实验目的 掌握定时器、计数器的正确编程方法，并学会定时器和计数器扩展方法 , 用编程软件对 可编程控制器的运行进行监控。二、实验说明SIMATIC 定时器可分为接通延时定时器（ TON），有记忆的接通延时定时器（ TONR）和断开延 时定时器（ TOF）。SIMATIC 计数器可分为递增计数器（ CTU），递减计数器（ CTD）和递增 / 递减计数器

4、（ CTUD）。 在运行程序之前，首先应该根据梯形图分析各个定时器、计数器的动作状态。三、梯形图参考程序1）定时器参考程序1s11111I0.1I0.192）计数器参考程序2定时器扩展实验（1） 闪烁电路（2）计数器扩展实验（略）由于 PLC的定时器和计数器都有一定的定时范围和计数范围。如果需要的设定值超过机器范围，我们可以通过几个定时器和计数器的串联组合来扩充设定值的范围。10四、思考题1、S7-200 的定时器最长的定时时间是多少 ?2、用定时器设计延时接通延时断开电路，要求输入 I0.0 和输出 Q0.1 的波形如 下图所示。4、 用定时器设计闪烁电路， I0.0 接通后，开始定时， 2

5、s 时间到， Q0.0 为 ON， 再过 3s，Q0.0 为 OFF，以后 Q0.0 的线圈这样周期地通电、断电，直到 I0.0 变为 OFF。11实验二 十字路口交通灯控制一、实验目的熟练使用基本指令，根据控制要求，掌握 PLC 的编程方法和程序调试方法，了解使用 PLC解决一个实际问题。二、实验说明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， 且先南北红灯 亮，东西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭；南北红灯亮维持25 秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持 20秒；到 20 秒时，东西绿灯闪亮，闪亮 3秒后熄灭。 在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持

6、2 秒。到 2 秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同 时，南北红灯熄灭，绿灯亮 ,东西红灯亮维持 30秒。南北绿灯亮维持 25 秒，然后闪亮 3秒 后熄灭。同时南北黄灯亮，维持 2 秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。周而复始三、实验面板图：四、实验步骤1、输入输出接线。输入SD输出RYG输出RYGI0.0南北Q0.2Q0.1Q0.0东西Q0.5Q0.4Q0.3122、打开主机电源将程序下载到主机中。3、启动并运行程序观察实验现象。五、梯形图参考程序五、梯形图参考程序1314六、思考题1、如交通灯动作时序图如下图所示，试修改程序实现红 Q0.2绿 Q0.0黄 Q0.14s2.5s红 Q0.5绿

7、 Q0.3黄 Q0.45s2.5s2、试用比较指令或顺序控制的方法编写程序，实现本实验的功能15实验三 天塔之光模拟控制一、 实验目的 了解并掌握移位寄存器位 SHRB基本应用及编程方法。二、实验说明 合上启动开关后，按以下规律显示： L1 L1 、L2 L1 、 L3 L1 、L4 L1 、L2 L1、L2、L3、L4 L1、L8 L1、L7 L1、L6 L1、L5 L1、L8 L1、L5、L6、L7、L8 L1 L1 、L2、L3、L4 L1 、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8 L1 循环执行，断开启动开关程序停止运行。三、实验面板图：四、实验步骤1、输入输出接线输入SD输出L1L

8、2L3L4L5L6L7L8I0.0Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.72、打开主机电源将程序下载到主机中。3、启动并运行程序观察实验现象。16五、梯形图参考程序171819六、思考题1、若显示规律为 L8 L8、L7 L8、L6 L8、L5 L8 、L7、L6、L5 L4 L3 L2 L2 、L3、L4 L1 L1 、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8 ， 循环执行。2、一个按钮控制两盏灯。第一次按下只有第一盏灯亮；第二次按下只有第二盏 灯亮；第三次按下两盏全亮；第四次按下两盏全灭；第五次按下两盏全亮；第六 次按下只有第二盏灯亮； 第七次按下只有第一盏灯亮；

9、第八次按下按钮后两盏灯 全灭，完成一次工作循环。试编程实现。20实验四 LED 数码显示控制一、实验目的 熟练掌握移位寄存器位 SHRB ，能够灵活的运用。二、实验说明1）、 SHRB指令简介移位寄存器位（ SHRB）指令将 DATA数值移入移位寄存器。 S_BIT 指定移位寄存器的最低位。 N 指定移位寄存器的长度和移位方向（移位加= N，移位减 = -N）。SHRB指令移出的每个位被放置在溢出内存位（ SM1.1）中。该指令由最低位（ S_BIT）和由长度（ N）指定的位数定 义。2）、参考程序描述按下启动按钮后， 由八组 LED发光二极管模拟的八段数码管开始显示： 先是一段段显示， 显示

10、次序是 A、B、C、D、E、 F、G、H,随后显示数字及字符，显示次序是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F，断开启动按钮程序停止运行。三、实验面板图：21四、实验步骤1、输入输出接线输入SDI0.0输出ABCDEFGHQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.72、打开主机电源将程序下载到主机中。3、启动并运行程序观察实验现象。五、梯形图参考程序222324252627六、思考题1、试设计一个照明灯的控制程序。当按下接在I0.0 上的照明灯按钮，可发光30s。如果在这段时间内又有人按下按钮，则时间间隔从头开始。这样可确保在 最后一次按下按钮后，灯

11、光可维持 30s 的照明。2、设计程序，用 SEG指令，循环显示 0B 字符。3、设计 PLC程序，控制三台电动机 M1(QO.0)，M2(Q0.1) ，M3(Q0.2)，要求：1) M1起动 5s 后 M2自行起动；2) M2起动 5s 后 M1停止，同时 M3自行起动；3) M3停止后 7s，M2自动停止。28实验五 步进电机运动控制（实物）实验目的了解移位寄存器位指令 SHRB在控制系统中的应用及编程方法。、实验说明使用移位寄存器指令， 可以大大简化程序设计。 移位寄存器指令所描述的操作过程如下 若在输入端输入一串脉冲信号， 在移位脉冲作用下， 脉冲信号依次移位到各个寄存器的内部 继电器

12、中， 并将这些内部继电器的状态输出， 每个内部继电器可在不同的时间内得到由输入 端输入的一串脉冲信号。三、实验面板图：四、实验步骤1、输入输出接线输入SDI0.0输出ABCDQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3（启动开关与 LED数码显示的共用）2、打开主机电源将程序下载到主机中。3、启动并运行程序观察实验现象。29五、梯形图参考程序30六、思考题1、该实验中步进电机的转速（ n= 转/ 分钟）是多少？2、修改程序，使步进电机的转速提高一倍，并使电机反转31实验六 三相鼠笼式异步电动机的控制、实验目的1. 通过对三相鼠笼式控制的综合设计， 进一步熟悉和掌握异步电动机点动与连续运行、 正反转、 Y/

13、 起动换接等典型控制线路，加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的 理解。2. 通过对三相鼠笼式异步电动机控制线路的安装接线， 掌握由电气原理图接成实际操 作电路的方法。3. 熟练掌握 PLC的程序设计和调试方法，并学会分析、排除继电- 接触控制线路故障的方法。二、实验说明设计两种工作模式：1.延时正反转：按启动按钮 SB1，Q0.3 的线圈得电， Q0.0 的线圈也同时得电，此时电机 正转，延时 3S后，Q0.0的线圈失电， Q0.1的线圈得电，此时电机反转； 按启动按钮 SB2，Q0.3 的线圈得电， Q0.1 的线圈也同时得电，此时电机反转，延时 4S， Q0.1 的线圈失电， Q0.0 的 线圈得电，此时电机正转；按停止按钮 SB3电机停止运转。2. Y/ 起动: 按启动按钮 SB1，Y方式启动，电机连续正转， 5s 后自动切换成 方式运行； 按启动按钮 SB2，Y方式启动，电机连续反转， 5s 后自动切换成 方式运行；按停止按钮 SB3， 电机停止运转。程序可根据所选择的模式运行，且两种方式都可实现点动：按点动按钮SB4，电机正转，直接起动方式；