清华大学出版社《PLC原理与应用》(三菱FX系列)课件PLC-8

第8章PLC控制系统的实验与实训本章要求本章介绍的PLC控制系统实验都是比较经典的，而实训的内容则是采用自行开发的ATMEL89C2051仿真PLC电路板，读者通过自己动手装接仿真电路板，完成PLC的实验和实训课题，培养他们设计PLC控制系统的综合分析和实际应用能力。12/17/202218.1PLC控制系统实验

PLC控制实验所需的软、硬件

1．硬件要求（1）三菱FX1S－20MT晶体管输出PLC一台。（2）通用微机一台，市售的微机均能满足要求。PLC与微机用SC－09电缆线相连，连接方法见“6.3.2MEDOC软件的使用”。（3）实验仪一台。PLC控制系统实验可以在实验板上进行，将一些常用器件，如各类按钮开关、发光二极管，直流小电机，步进电机、七段码LED显示器以及所需的接插件等预先装在实验板上，再通过电缆线与PLC相连。2．软件要求

（1）采用DOS平台的，应在微机上装好MEDOC，并作好相应的通讯设置，详见节中三菱MEDOC通信软件的使用内容。（2）采用Windows平台的，应在微机上装好FXGP软件，并作好相应的通讯设置，详见节中三菱FXGP通信软件的使用内容。12/17/202228.1PLC控制系统实验

图4.1动力头1的状态编程

12/17/202238.1.1实验1双灯闪烁实验，熟悉PLC控制系统实验步骤3．实验须知

（1）如果采用DOS平台下的MEDOC编程，请先仔细阅读例，熟练掌握用MEDOC编辑梯形图和指令表，以及MEDOC与PLC间的通信方法。（2）如果采用Windows平台下的FXGP编程，请先仔细阅读6.4.3节，熟练掌握用FXGP编辑梯形图、指令表和SFC图，熟练掌握FXGP与PLC间的读入和写出方法。8.1.1实验1双灯闪烁实验，熟悉PLC控制系统实验步骤1．功能要求（1）当接上电源，并按下按钮X000后，两个彩灯即交替闪烁。S。12/17/202248.1.1实验1双灯闪烁实验12．输入/输出端口设置双灯闪烁PLC控制的I/O端口分配如表8.1所示。3．梯形图双灯闪烁PLC控制的梯形图如图8.2（a）所示。

4．指令表

双灯闪烁PLC控制的指令表如图8.2（b）所示。

5．接线图

12/17/202258.1.1实验1双灯闪烁实验2

12/17/202268.1.1实验1双灯闪烁实验3

双灯闪烁PLC。12/17/20227

实验2电机点动与长动PLC控制

1图8.4为点动、长动继电器控制电路。SB1为点动按钮，按下SB1后，KM线圈得电，驱动电机运行；释放SB1，电机即停转。SB2为长动按钮，按下SB2后，KA线圈得电，其常开吸合，下一个KA常开起自保作用，上一个KA常开使KM线圈得电，驱动电机运行。SB3为停止按钮，按下SB3电机停转。请改用PLC来控制。12/17/20228

实验2电机点动与长动PLC控制

21．功能要求（1）当接上电源，电机不动作。（2）按下SB1后，电机能点动运行。（3）按下SB2后，电机作长动运行。（4）按下SB3后，电机即停转。2．输入/输出端口设置电机点动与长动PLC控制的I/O端口分配如表所示。

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实验2电机点动与长动PLC控制

33．梯形图电机点动与长动PLC控制的梯形图如图（a）所示。

4．指令表

电机点动与长动PLC控制的指令表如图（b）所示。

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实验2电机点动与长动PLC控制

45．接线图电机点动与长动PLC控制的接线图如图所示。

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实验3两台电机顺序控制PLC系统

11．功能要求（1）

当接上电源时，电机不动作。按下SB2后，泵电机M1动作，再按SB4，主电机M2才会动作。（2）未按SB2，而先按SB4，主电机M2将不会动作。（3）按SB3后，只有主电机M2停止；而按SB1后，M1，M2两电机将会同时停止。（4）按FR后，两电机M1和M2均因过载保护而停止。12/17/202212

实验3两台电机顺序控制PLC系统

2

2．输入/输出端口设置两台电机顺序控制的I/O端口分配如表8.3所示。3．梯形图两台电机顺序控制PLC控制梯形图如图8.8（a）所示。12/17/202213

实验3两台电机顺序控制PLC系统

34．指令表

两台电机顺序控制PLC控制指令表如图8.8（b）所示。12/17/202214

实验3两台电机顺序控制PLC系统

45．接线图两台电机顺序控制PLC控制接线图如图所示。

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实验4直流电机正反转控制PLC系统

FX1S－20MT的输出端子直接驱动直流电动机正反转控制系统”。12/17/2022168.1.5实验5笼型异步电机Y/△降压起动控制PLC系统按下SB2后，主触点KM1和KM3闭合，而主触点KM2是断开的，电机作Y型起动。20秒后主触点KM3断开，主触点KM1和KM2闭合，电机切换为△型连接作连续运行。SB1为停止按钮。请改用PLC来控制。12/17/2022178.1.5实验5笼型异步电机Y/△降压起动控制PLC系统21．功能要求（1）当接上电源时，电机M不动作。（2）当按下SB2后，电机M作星形降压起动。（3）延时20秒后，电机M以三角形连接作全压运行。（4）热继电器触点FR动作，电机M因过载保护而停止2．输入/输出端口设置电机Y/△降压起动PLC控制I/O端口分配如表所示。12/17/2022188.1.5实验5笼型异步电机Y/△降压起动控制PLC系统33．梯形图如图（a）。12/17/2022198.1.5实验5笼型异步电机Y/△降压起动控制PLC系统44．指令表如图（b）所示。

5．接线图电机Y/△降压起动PLC控制的接线图如图所示。12/17/202220

实验6交通灯控制PLC系统

1．功能要求（1）设置一个启动和停止开关X010。（2）当合上X010时，南北红灯与东西绿灯同时亮。南北红灯亮将维持18s；而东西绿灯亮先维持12s，接着绿灯闪烁，亮暗间隔各为s，闪烁3次后熄灭；变为东西黄灯亮，并维持3s后熄灭，同时南北红灯也熄灭。（3）此后，变为东西红灯亮，南北绿灯亮。东西红灯亮将维持18s；而南北绿灯亮先维持12s，接着绿灯闪烁，亮暗间隔各为s，闪烁3次后熄灭；变为南北黄灯亮，并维持3s后熄灭。同时东西红灯也熄灭。（4）此后，恢复为南北红灯亮与东西绿灯同时亮，如此周而复始的循环。

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实验6交通灯控制PLC系统

22．输入/输出端口设置交通灯控制的I/O端口分配如表所示。

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实验6交通灯控制PLC系统

33．梯形图如图（a）所示。

图（a）交通灯PLC控制梯形图12/17/202223

实验6交通灯控制PLC系统

44．指令表

如图8.13（b）。图（b）交通灯PLC控制指令表12/17/202224

实验6交通灯控制PLC系统

55．接线图交通灯PLC控制系统的接线图如图8.14所示。

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实验7广告牌PLC控制系统

本实验可参照“例4.9流水行云――设计一个广告牌控制的PLC系统，广告牌以三个广告字彩灯组成”，要求用步进顺控指令和SFC语言来设计。

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实验8七段码LED显示器PLC控制系统

1．功能要求（1）设置一个启动和停止开关X010。（2）接上电源，并按下启动按钮X010后，LED显示器逐个显示十六进制数码0～F，每个数码被点亮的持续时间均为s。（3）LED显示器各段排列见图5.119，相应的七段码的译码见表5.72，请使用功能指令MOV来编程。12/17/202227

实验8七段码LED显示器PLC控制系统212/17/202228

实验8七段码LED显示器PLC控制系统

32．输入/输出端口设置七段码LED显示器PLC控制的I/O端口分配如表。

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实验8七段码LED显示器PLC控制系统

43．梯形图如图所示4．指令表从略。

LED显示器PLC控制梯形图12/17/202230

实验8七段码LED显示器PLC控制系统

4bLED显示器PLC控制梯形图续12/17/202231

实验8七段码LED显示器PLC控制系统

55．接线图如图所示，PLC采用FX1S－20MT，用输出端Y000～Y006直接驱动LED的引脚a～g。

12/17/2022328.2PLC控制系统实训

实训1用ATMEL89C2051仿真PLC的电路板制作1．实训内容FZPLC型仿真PLC电路板的制作。2．实训要求（1）仔细阅读第1章的“1.2.2用ATMEL89C2051仿真PLC的硬件电路”内容。（2）请按图1.12制作相应的印刷线路板。学过Protel99SE的学员可以按图1.12的电原理图，制作印刷线路板，图8.17即为对应图1.12电原理图的印刷板示例。也可采用市售的通用印刷线路板，这时需要作相应的挑线。12/17/2022338.2.1实训1用ATMEL89C2051仿真PLC电路板制作2

图8.17对应图电原理图的印刷板

12/17/2022348.2.1实训1用ATMEL89C2051仿真PLC电路板制作3的元器件，要求线路焊接正确，元器件布局合理，特别要去除短路故障。全部焊接调试好后样机如图8.18。图8.18采用通用印刷板的样机

12/17/2022358.2.1实训1用ATMEL89C2051仿真PLC电路板制作4（4）明确FZPLC型仿真PLC电路板与被仿真PLC的输入/输出端口之间的对应关系，如表8.7所示。12/17/202236实训2用ATMEL89C2051仿真PLC电路板做实验31．实训内容实验3用AT89C2051控制的两台电机顺序控制PLC系统2．功能要求同实验3。3．输入/输出端口设置如表8.8所示。12/17/202237实训2用仿真PLC电路板做实验321．实训内容实验3用AT89C2051控制的两台电机顺序控制PLC系统2．功能要求同实验3。3．输入/输出端口设置如表8.8所示。12/17/202238实训2用仿真PLC电路板做实验334．梯形图

在图（a）两台电机顺序控制的梯形图中，按照表8.8中的I/O端口分配的对应关系进行替换，得到的梯形图如图所示。

12/17/202239实训2用仿真PLC电路板做实验345．指令表

把梯形图转化为51汇编指令，可以89C2051的布尔代数指令,特别是位操作的逻辑指令，来替换梯形图中的对应的基本逻辑指令。实验中常用到的可以替换指令，用表列出。

12/17/202240实训2用仿真PLC电路板做实验35从表知道，可以用ANLC，BIT指令来代替AND指令，可以用ORLC，BIT指令来代替OR指令，可以用MOV指令来代替LD、OUT指令，可以用跳转指令LJMP/AJMP来模拟PLC循环扫描，等等。这样，就可以用等效替换的方法将梯形图转化为51汇编指令了。替换方法是：串联使用与指令，并联使用或指令。如图中的第一个梯级就可以按此转换为51汇编指令：

ANL C, /P3.7 MOV P1.0, C

12/17/202241实训2用仿真PLC电路板做实验36完整汇编源程序：12/17/202242实训2用仿真PLC电路板做实验376．接线图FZPLC仿真板上已焊上了本实验要用到输入按钮和输出LED，所以无需接线图。7．Atmel89C2051芯片的固化此项工作可由教师完成。也可以使用MCS－51系列仿真器软件，如万利的MedWin，将上述汇编源程序进行编辑、编译，直至最后输出IntelHEX文件。将此十六进制文件的内容用编程器，如炜煌的WH－200B，写入到89C2051