《可编程控制器及应用》课程实验指导书

1、可编程控制器及应用课程实验指导、课程基本情况课程名称可编程控制器及应用课程类别口核心 必修口任选限选学分2执行学期6课程学时及其分配总学时学时分配32讲授24实验8上机0实习0二、课程性质与作用可编程控制器是综合了计算机技术、自动化控制技术和通讯技术的一种以微处理器为核心的新型通用自动控制装置，具有功能强、可靠性高、编程简便、操作灵活、适合于工业环 境的特点；在工业自动化、机电一体化、传统产业技术改造等方面得到普遍应用。是现代工业控制的三大支柱 (PLC机器人、CAD/CAM)之一。可编程控制器是自动化、测控技术与仪器、电气工程与自动化专业的一门专业必修课。主要学习可编程控制器方面知识和培养工

2、程综合实践能力。(1)知识要求：了解 PLC的基本原理和结构组成，掌握PLC指令系统、梯形图、PLC编程的规则和编程的方法，能应用PLC进行控制系统设计。(2)能力要求：能使用编程软件，能根据控制要求设计出控制软件，能应用 PLC进行 控制系统设计。三、实验教学内容与安排项目序号项目名称项目内容项 目 学 时项 目 类 型每 组 人 数备注1定时计数器实 验内容：有两台交流电动机，按下启动按钮，启动电机 1运转，运转时 间为10S, 10S后电机1停止，自动 启动电机2运转，运转时间为6S, 6s后电机2停止，自动启动电机 1 运转，运转时间为10S ,周而复 始，两台电机定时交替运转。任何

3、时候按下停止按钮，必须强制停止 两台电机运转。要求：根据实验内容要求编写 PLC 梯形图程序，编译并下传到PLG运 行程序，检查运行结果。2设计2程序流程图I/O资 源分配表梯形图 实验结果思考题2交通灯控制实 验内容：1、信号灯受一个起动开关控 制，起动开关接通时，系统开始工 作。2设计2程序流程图I/O资 源分配表梯形图 实验结果思考题项目序号项目名称项目内容项 目 学 时项 目 类 型每 组 人 数备注2、南北红灯亮10s,同时东西绿灯 亮8s,到8s时，东西绿灯熄灭，东 西黄灯亮；3、东西黄灯亮2s,当东西黄灯熄灭 时，东西红灯亮，同时南北红灯熄 灭，南北绿灯亮；4、东西红灯亮15s,

4、同时南北绿灯 亮13s,到13s时，南北绿灯熄灭， 南北黄灯亮，5、南北黄灯亮2s,当南北黄灯熄灭 后，南北红灯亮，东西绿灯亮。6、若有紧急情况，合上紧急处理开 关，则东西方向和南北方向同时亮 红灯；拉开紧急处理开关，并重新 按启动按钮，则恢复正常运行。7、任何时候按下停止按钮，关断系 统工作。要求：根据实验内容要求编写 PLC 梯形图程序，编译并下传到PLG运 行程序，检查运行结果。3三相电机丫心 减压启动实验内容：按下启动按钮，接通三相电， 丫形启动，运转8s后丫形启动结束， 形启动。任何时候按下停止按钮或 过载保护，电机停止运转。要求：根据实验内容要求编写 PLC 梯形图程序，编译并下传

5、到PLC,运 行程序，检查运行结果。2设计2程序流程图I/O资 源分配表梯形图 实验结果思考题4三人抢答器控制实验内容：1、主持人按下启动按钮，此 时 抢答信号”灯亮。10S内无人抢 答，本题作废，同时 抢答信号”灯灭。2、抢答灯亮后，先按下 抢答按钮” 的选手前面的抢答”灯亮。3、在主持人没按下启动按钮时，提 前按下抢答按钮”的选手被判犯规， 其前面的犯规”灯亮。4、主持人按下 复位”按钮，抢答灯” 和犯规灯”灭。要求：根据实验内容要求编写 PLC 梯形图程序，编译并下传到PLC,运 行程序，检查运行结果。2设计2程序流程图I/O资 源分配表梯形图 实验结果思考题5三层电梯控制 实验内容：1

6、、电梯共分三层，每层都有 呼叫按钮、呼叫指示灯、上升和下 降指示灯。2、当某层呼叫按钮按下 时，对应呼叫指示灯亮并保持到该 呼叫被响应（该楼层的行程开关从 ON到OFF变化，即电梯离开该楼层， 可视为呼叫被响应），它和上升指示 灯、下降指示灯结合，用来显示电 梯所处的状态的。3、三层楼电梯 中，一层只有上呼叫按钮，三层只 有下呼叫按钮，二层同时具有上呼 叫和下呼叫按钮。而上升、下降指 示灯应相同（即公用一个控制输出 端子）。4、电梯的初始状态：设电 梯位于一层待命，各层呼叫灯及上2设计2程序流程图I/O资 源分配表梯形图 实验结果思考题项目序号项目名称项目内容项 目 学 时项 目 类 型每 组

7、 人 数备注升、卜降指小川均/、凫；5、按卜某层呼叫按钮（1-3层）后，该层呼叫 灯亮，电梯响应该层呼叫，上行或 下行至该层（实验中无电梯升降控 制，只有升降指示灯，因此用某层 的行程开关动作模拟电梯到达或离 开该层）；6、电梯到达指定楼层后， 电梯处于待命状态，上行与下行指 示灯均灭，直至新命令产生； 7、因 无目标楼层选择按钮，1、2层上行 均指到第三层，2、3层下行均指到 1层；8、如电梯在2层，而同时按 上行和下行呼叫，可预置优先响应 顺序。要求：根据实验内容要求编写 PLC 梯形图程序，编译并下传到PLG运 行程序，检查运行结果。实验一 定时计数器实验一、实验目的1、掌握CP1H P

8、LC控制系统梯形图设计的一般方法。2、熟悉CX-Programmer 软件的应用。二、实验设备1、CP1H PLC实验箱一台2、PC机一台三、实验原理根据实验控制要求，分析有几个输入信号，几个输出信号，然后给这些输入 / 输出信号分配PLC端子号，画出程序流程图，然后画出梯形图，在PC机上用CX-Programmer编程软件将梯形图输入计算机并保存，将梯形图下载到PLC上，调试运行，直到满足控制要求。四、实验内容及步骤1、实验内容控制要求 : 有两台交流电动机， 按下启动按钮， 启动电机 1 运转， 运转时间为10S， 10S后电机 1 停止，自动启动电机2 运转，运转时间为 6S， 6S 后

9、电机 2 停止，自动启动电机1运转，运转时间为10S，周而复始，两台电机定时交替运转。任何时候按下停止按钮，则两台电机停止运转。实验中以两个发光二极管代替交流电机控制电路的交流接触器线圈，发光二极管亮表示交流接触器通电， 即对应电机运转， 发光二极管灭表示交流接触器线圈断电， 即电机停止 运转。2、实验步骤2.1关断电源，通过 USB接口将CP1H PLC计算机相连，并按以下步骤连线1）输入接线区域的XCO端子和输出接线区域的GN邮子相连；2）输出接线区域的+24V端子和装配流水线控制模拟区域的XCO端子相连；输出接线区域的GN邮子和装配流水线控制模拟区域的GN邮子相连；3）输出接线区域的 Y

10、0、Y1 （或其他可用端子，CP1HPLC实验箱中端子 Y0-Y7对应PLC CIO区域地址100.00-100.07 ）端子和和装配流水线控制模拟区域的A、B端子（控制两个发光二极管，代替对应交流接触器的线圈，既模拟两台电机的运转和停止）相连；4）输入接线区域的 X0、X1 （或其他可用端子，CP1HPLC实验箱中端子 X0-X7对应PLCCIO 区域地址 0.00-0.07 ）端子和装配流水线控制模拟区域的“启动” 、 “停止”端子（控制 系统的启动和停止）相连。检查电路连接无误后，方可打开电源。2.2 根据实验内容要求，编写PLC梯形图程序；2.3 在CX-Programmer软件中绘制

11、梯形图（注意设备名称可根据需要任意给定，但设备类型 必须是CP1H CPU类型必须是X或XA型，由具体实验箱决定）；2.4 编译并下传到 PLC启动运行模式，运行程序，检查运行结果。五、实验报告要求实验报告包括控制要求、 I/O 资源分配表、程序流程图、梯形图、实验结果、实验思考题解答等内容，其中实验结果包括实验接线图、能说明实验结果的图片和结论。六、思考题1、如何改变两台电机的运行时间？2、电路中自锁和互锁部分的作用是什么？3、如何实现两台电机交替运行5 个周期后自动停止？实验二 交通灯控制实验一、实验目的1、掌握CP1H PLC控制系统梯形图设计的一般方法。2、掌握基于PLC的交通控制系统

12、设计方法。二、实验设备1、CP1H PLC实验箱一台2、PC机一台三、实验原理根据实验控制要求，分析有几个输入信号，几个输出信号，然后给这些输入 / 输出信号 分配PLC端子号，画出程序流程图，然后画出梯形图，在 PC机上用CX-Programmer编程软 件将梯形图输入计算机并保存，将梯形图下载到PLC上，调试运行，直到满足控制要求。四、实验内容及步骤1、实验内容控制要求 :? 信号灯受一个起动按钮控制，起动按钮接通时，系统开始工作。? 南北红灯亮 10s ，同时东西绿灯亮8s ，到 8s 时，东西绿灯熄灭，东西黄灯亮；?东西黄灯亮2s ， 当东西黄灯熄灭时， 东西红灯亮， 同时南北红灯熄灭

13、，南北绿灯亮；?东西红灯亮15s ，同时南北绿灯亮13s ，到13s 时，南北绿灯熄灭，南北黄灯亮，? 南北黄灯亮2s ，当南北黄灯熄灭后，南北红灯亮，东西绿灯亮。? 若有紧急情况，合上紧急处理开关，则东西方向和南北方向同时亮红灯；拉开紧急处理开关，并重新按启动按钮，则恢复正常运行。? 任何时候按下停止按钮，系统停止工作。在实验室的CP1H PLC验箱上实现上述控制要求。2、实验步骤2.1 关断电源，通过 USB接口将CP1H PLC计算机相连，并按以下步骤连线：1）输入接线区域的XCO端子和输出接线区域的GNDm子相连；2）输出接线区域的+24V端子和装配流水线控制模拟区域的XCO端子相连；

14、3）输出接线区域的 GN师子和交通灯控制模拟区域的GNDa子相连；4）输入接线区域的 X0、X1、X2 （或其他可用端子，CP1HPLC实验箱中端子 X0-X7对应PLC CIO 区域地址 0.00-0.07 ）端子和和装配流水线控制模拟区域的“启动” 、 “停止” 、 “移 位”端子（分别控制系统的启动、停止和紧急处理）相连；5）输出接线区域的 丫0、丫1、Y2 （或其他可用端子，CP1HPLC实验箱中端子 Y0-Y7对应PLCCIO 区域地址 100.00-100.07 ）端子和交通灯控制模拟区域的G1、 Y1、 R1 端子（对应东西方向的绿灯、黄灯、红灯）相连；输出接线区域的 Y10、Y

15、11、Y12 （或其他可用端子，CP1HPLC 实验箱中端子Y10-Y17 对应 PLCCIO 区域地址 101.00-101.07 ）端子和交通灯控制模拟区域的G2、 Y2、 R2 端子（对应南北方向的绿灯、黄灯、红灯）相连；检查电路连接无误后，方可打开电源。2.2 根据实验内容要求，编写PLC梯形图程序；2.3 在CX-Programmer软件中绘制梯形图（注意设备名称可根据需要任意给定，但设备类型 必须是CP1H CPU类型必须是X或XA型，由具体实验箱决定）；2.4 编译并下传到 PLC启动运行模式，运行程序，检查运行结果。五、实验报告要求实验报告包括控制要求、 I/O 资源分配表、程

16、序流程图、梯形图、实验结果、实验思考题解答等内容，其中实验结果包括实验接线图、能说明实验结果的图片和结论。六、思考题1、如果将要求中的紧急处理开关换为按钮形式，梯形图应如何改进？实验三 三相电机 Y- 减压启动实验一、实验目的1、掌握CP1H PLC控制系统梯形图设计的一般方法。2、熟悉 CX-Programmer 软件的应用。二、实验设备1、CP1H PLC实验箱一台2、PC机一台三、实验原理根据实验控制要求，分析有几个输入信号，几个输出信号，然后给这些输入 / 输出信号 分配PLC端子号，画出程序流程图，然后画出梯形图，在PC机上用CX-Programmer编程软件将梯形图输入计算机并保存

17、，将梯形图下载到PLC上，调试运行，直到满足控制要求。四、实验内容及步骤1、实验内容控制要求：按下启动按钮，接通三相电，Y形启动，运转8s后Y形启动结束，形启动。任何时候按下停止按钮或过载保护，电机停止运转。实验中以两个发光二极管代替形启动和丫形启动，发光二极管亮表示启动，发光二极管灭表示没启动。2、实验步骤2.1 关断电源，通过 USB接口将CP1H PLC计算机相连，并按以下步骤连线：1）输入接线区域的XCO端子和输出接线区域的GNDm子相连；2）输出接线区域的+24V端子和装配流水线控制模拟区域的XCO阔子相连；输出接线区域的 GNM子和装配流水线控制模拟区域的GN师子相连；3）输出接线

18、区域的 Y0、Y 1（或其他可用端子，CP1HPLC实验箱中端子 Y0-Y7对应PLCCIO 区域地址100.00-100.07 ）端子和和装配流水线控制模拟区域的A、B端子（控制两个发光二极管，代替对应交流接触器的线圈，既模拟形启动和丫形启动）相连；4）输入接线区域的 X0、X 1（或其他可用端子，CP1HPLC实验箱中端子 X0-X7对应PLCCIO区域地址 0.00-0.07 ）端子和装配流水线控制模拟区域的“启动”、 “停止”端子（控制系统的启动和停止）相连。检查电路连接无误后，方可打开电源。2.2 根据实验内容要求，编写PLC梯形图程序；2.3 在CX-Programmer软件中绘制

19、梯形图（注意设备名称可根据需要任意给定，但设备类型必须是CP1H CPU类型必须是X或XA型，由具体实验箱决定）；2.4 编译并下传到 PLC启动运行模式，运行程序，检查运行结果。五、实验报告要求实验报告包括控制要求、 I/O 资源分配表、程序流程图、梯形图、实验结果、实验思考 题解答等内容，其中实验结果包括实验接线图、能说明实验结果的图片和结论。六、思考题1、系统中考虑或不考虑过载保护，梯形图有何不同？实验四 三人抢答器控制实验一、实验目的1、掌握CP1H PLC控制系统梯形图设计的一般方法。2、熟悉CX-Programmer 软件的应用。二、实验设备1、CP1H PLC实验箱一台2、PC机

20、一台三、实验原理根据实验控制要求，分析有几个输入信号，几个输出信号，然后给这些输入 / 输出信号分配PLC端子号，画出程序流程图，然后画出梯形图，在PC机上用CX-Programmer编程软件将梯形图输入计算机并保存，将梯形图下载到PLC上，调试运行，直到满足控制要求。四、实验内容及步骤1、实验内容控制要求：主持人按下启动按钮，此时“抢答信号”灯亮。 10S 内无人抢答，本题作废，同时“抢答信号”灯灭。抢答灯亮后，先按下“抢答按钮”的选手前面的“抢答”灯亮。在主持人没按下启动按钮时， 提前按下 “抢答按钮” 的选手被判犯规， 其前面的 “犯规”灯亮。主持人按下“复位”按钮， “抢答灯”和“犯规

21、灯”灭。在实验室的CP1H PLC验箱上实现上述控制要求。2、实验步骤2.1 关断电源，通过 USB接口将CP1H PLC计算机相连，并按以下步骤连线：1）输入接线区域的XCO端子和输出接线区域的GNDm子相连；2）输出接线区域的+24V端子和装配流水线控制模拟区域的XCO阔子相连；3） 输出接线区域的端子（ CP1H PLC 实验箱中端子Y0-Y7 对应 PLC CIO 区域地址100.00-100.07 ）和控制模拟区域 （ 自选 ） 的端子相连；4） 输入接线区域的端子（CP1H PLC 实验箱中端子X0-X7 对应 PLC CIO 区域地址0.00-0.07 ）和控制模拟区域（ 自选

22、） 的端子相连。检查电路连接无误后，方可打开电源。2.2 根据实验内容要求，编写PLC梯形图程序；2.3 在CX-Programmer软件中绘制梯形图（注意设备名称可根据需要任意给定，但设备类型必须是CP1H CPU类型必须是X或XA型，由具体实验箱决定）；2.4 编译并下传到 PLC启动运行模式，运行程序，检查运行结果。五、实验报告要求实验报告包括控制要求、 I/O 资源分配表、程序流程图、梯形图、实验结果、实验思考题解答等内容，其中实验结果包括实验接线图、能说明实验结果的图片和结论。六、思考题1、如果希望得到各位选手的“ 犯规”次数，如何改进梯形图？2、如果两位选手同时按下“抢答按钮”，按

23、你的程序设计，会出现什么情况？实验五、实验目的1、掌握CP1H PLC控制系统梯形图设计的一般方法。2、掌握基于PLC的电梯控制系统设计方法。二、实验设备1、CP1H PLC实验箱一台2、PC机一台三、实验原理根据实验控制要求，分析有几个输入信号，几个输出信号，然后给这些输入 / 输出信号分配PLC端子号，画出程序流程图，然后画出梯形图，在PC机上用CX-Programmer编程软件将梯形图输入计算机并保存，将梯形图下载到PLC上，调试运行，直到满足控制要求。四、实验内容及步骤1、实验内容控制要求：? 电梯共分三层，每层都有呼叫按钮、呼叫指示灯、上升和下降指示灯。? 当某层呼叫按钮按下时，对应

24、呼叫指示灯亮并保持到该呼叫被响应（该楼层的行程开关从ON到OFF变化，即电梯离开该楼层，可视为呼叫被响应），它和上升指示灯、 下降指示灯结合，用来显示电梯所处的状态的。? 三层楼电梯中，一层只有上呼叫按钮， 三层只有下呼叫按钮，二层同时具有上呼叫和下呼叫按钮。而上升、下降指示灯应相同（即公用一个控制输出端子） 。? 电梯的初始状态：设电梯位于一层待命，各层呼叫灯及上升、下降指示灯均不亮；? 按下某层呼叫按钮（ 1-3 层）后，该层呼叫灯亮，电梯响应该层呼叫，上行或下行至该层（实验中无电梯升降控制，只有升降指示灯，因此用某层的行程开关动作模拟电梯到达或离开该层） ；? 电梯到达指定楼层后，电梯处于待命状态，上行与下行指示灯均灭，直至新命令产生；? 因无目标楼层选择按钮， 1、 2 层上行均指到第三层， 2、 3 层下行均指到 1 层；? 如电梯在 2 层，而同时按上行和下行呼叫，可预置优先响应顺序。在实验室的CP1H PLC验箱上实现上述控制要求。2、实验步骤2.1关断电源，通过 USB接口将CP1H PLC计算