实训报告PLC资料

前言可编程控制器是60年代末在美国首先出现的，当时叫可编程逻辑控制器PLC（ProgrammableLogicController），目的是用来取代继电器。以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。提出PLC概念的是美国通用汽车公司。PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内,使控制器和被控对象连接方便。70年代中期以后，PLC已广泛地使用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，这时的PLC已不再是仅有逻辑(Logic)判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。国际电工委员会(IEC)颁布的可编程控制器标准草案中对可编程控制器作了如下的定义：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的设计。可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺。目前，可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的普及推广应用。可编程控制器是面向用户的专用工业控制计算机，具有许多明显的特点。①可靠性高，抗干扰能力强；②编程直观、简单；③适应性好；④功能完善，接口功能强。正文部分一、交通灯控制1.控制要求该单元设有启动和停止开关S1、S2，用以控制系统的“启动”与“停止”。S3还可屏蔽交通灯的灯光（利用M8034，使PLC的外部输出接点皆为OFF）。交通灯显示方式。当东西方向红灯亮时，南北方向绿灯亮，当绿灯亮到设定时间时，绿灯闪亮三次，闪亮周期为1秒，然后黄灯亮2秒。当南北方向黄灯熄灭后，东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮………周而复始，不断循环。2.硬件电路接线图图1.1交通灯控制硬件接线图3.控制程序梯形图图1.2交通灯控制梯形图4.实验总结刚开始输入程序，PLC显示程序错误，经过老师的讲解，改正了错误之处，实现了实验要求；刚开始接线时，在同学的帮助下熟悉并了解如何接线；实验中了解了M8031指令的应用，熟悉了一些指令的应用。二、四层电梯控制1.控制要求1.1．电梯输入信号及其意义：（1）位置信号。位置信号由安装于电梯停靠位置的4个传感器XK1～XK4产生。平时为OFF，当电梯运行到该位置时ON。（2）指令信号。指令信号有4个，分别由“一～四”（K7～K10）4个指令按钮产生。按某按钮，表示电梯内乘客欲往相应楼层。（3）呼梯信号。呼梯信号有6个，分别由K1～K6个呼梯梯按钮产生。按呼梯按钮，表示电梯外乘客欲乘电梯。例如，按K3则表示二楼乘客欲往上，按K4则表示三楼乘客欲往下。1.2.电梯输出信号及其意义（1）运行方向信号。运行方向信号有两个，由两个箭头指示灯组成，显示电梯运行方向。（2）指令登记信号。指令登记信号有4个，分别由L11～L14个指示灯组成，表示相应的指令信号已被接受（登记）。指令执行完后，信号消失（消号）。例如，电梯在二楼，按“三”表示电梯内乘客欲往三楼，则L12亮表示该要求已被接受。电梯向上运行到三楼停靠，此时L12灭。（3）呼梯登记信号。呼梯登记信号有6个，分别由L1～L6个指示灯组成，其意义与上述指令登记信号相类似。（4）楼层数显信号。该信号表示电梯目前所在的楼层位置。由七段数码显示构成，LEDa～LEDg分别代表各段笔划。1.3.模拟电梯运行原则接收并登记电梯在楼层以外的所有指令信号、呼梯信号，给予登记并输出登记信号。根据最早登记的信号，自动判断电梯是上行还是下行，这种逻辑判断称为电梯的定向。电梯的定向根据首先登记信号的性质可分为两种。一种是指令定向，指令定向是把指令指出的目的地与当前电梯位置比较得出“上行”或“下行”结论。例如，电梯在二楼，指令为一楼则向下行；指令为四楼则向上行。第二种是呼梯定向，呼梯定向是根据呼梯信号的来源位置与当前电梯位置比较，得出“上行”或“下行”结论。例如，电梯在二楼，三楼乘客要向下，则按AX3，此时电梯的运行应该是向上到三楼接该乘客，所以电梯应向上。电梯接收到多个信号时，采用首个信号定向，同向信号先执行，一个方向任务全部执行完后再换向。例如，电梯在三楼，依次输入二楼指令信号、四楼指令信号、一楼指令信号。如用信号排队方式，则电梯下行至二楼→上行至四楼→下行至一楼。而用同向先执行方式，则为电梯下行至二楼→下行至一楼→上行至四楼。显然，第二种方式往返路程短，因而效率高。具有同向截车功能。例如，电梯在一楼，指令为四楼则上行，上行中三楼有呼梯信号，如果该呼梯信号为呼梯向（K5），则当电梯到达三楼时停站顺路载客；如果呼梯信号为呼梯向下（K4），则不能停站，而是先到四楼后再返回到三楼停站。一个方向的任务执行完要换向时，依据最远站换向原则。例如，电梯在一楼根据二楼指令向上，此时三楼、四楼分别有呼梯向下信号。电梯到达二楼停站，下客后继续向上。如果到三楼停站换向，则四楼的要求不能兼顾，如果到四楼停站换向，则到三楼可顺向截车。2.硬件接线图一楼触发开关二楼触发开关三楼触发开关四楼触发开关箱内一楼按钮箱内二楼按钮箱内三楼按钮一楼触发开关二楼触发开关三楼触发开关四楼触发开关箱内一楼按钮箱内二楼按钮箱内三楼按钮箱内四楼按钮箱外一楼按钮箱外二楼上按钮箱外三楼上按钮箱外二楼下按钮箱外三楼下按钮箱外四楼下按钮电梯上升指示灯电梯上升指示灯上升下降箱内一楼指示灯箱内二楼指示灯箱内三楼指示灯箱内四楼指示灯箱外一楼指示灯箱外二楼上指示灯箱外三楼上指示灯箱外二楼下指示灯箱外三楼下指示灯箱外四楼下指示灯开门关门-12V+X0X1X2X3X4X5X6X7X10X11X12X13X14X15COMCOM5Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y10Y11Y12Y13Y14Y15Y16Y17COM1COM2COM3COM4COM63.实验程序图2.2四层电梯控制梯形图4.实验总结实验程序较长，接线也复杂，在输入程序和接线时多次出现错误，实验第一次没有成功，原因在于没有分析清楚实验原理，未弄清楚各个开关控制的量。实验中需要尝试使用功能指令，会让编程更加简单明了。在进行梯形图变换时，变换范围要选择步范围，变换会更快速。三、步进电机控制1.控制要求1.1步进电机的控制方式是采用四相双四拍的控制方式，每步旋转15°，每周走24步。电机正转时的供电时序是ABABBCCDDA电机反转时供电时序是DADACDBCAB1.2.步进电机单元设有一些开关，其功能如下：（1）启动/停止开关——控制步进电机启动或停止。（2）正转/反转开关——控制步进电机正转或反转。（3）速度开关——控制步进电机连续运转，其中，速度Ⅰ的速度为0（此状态为单步状态）。速度Ⅱ的速度为6.25转/分（脉冲周期为400ms）。速度Ⅲ的速度为15.6转/分（脉冲周期为160ms）。速度Ⅳ的速度为62.5转/分（脉冲周期为40ms）（4）单步按钮开关，当速度开关置于速度Ⅰ档时，按一下单步按钮，电机运行一步。2.硬件接线图X0X0X1X2X3X5X6X7COM正反转N3N2N1手动自动SY10Y11Y12Y13COM1ABCD_12V+图3.1步进电机硬件电路接线图3.实验程序图3.2步进电机梯形图4.实验总结按下相应按钮，会实现电机正、反转以及调速，并实现了电机步进控制。刚开始时不能实现正反转，检查发现是PLC的接口处有松动，换了一个接口后，完成了实验要求。四、水塔水位自动控制1、控制要求当水池液面低于下限水位（S4为ON表示），电磁阀Y打开注水，S4为OFF，表示水位高于下限水位。当水池液面高于上限水位（S3为ON表示），电磁阀Y关闭。当水塔水位低于下限水位（S2为ON表示），水泵M工作，向水塔供水，S2为OFF，表示水位高于下限水位。当水塔液面高于上限水位（S1为ON表示），水泵M停。当水塔水位低于下限水位，同时水池水位也低于下限水位时，水泵M不启动。2、硬件接线图S1S1S2S3S4X1X2X3X4COMY1Y2COMYM12V图4.1水塔水位自动控制硬件接线图3、实验程序图4.2水塔水位自动控制梯形图4.实验总结实验前电源开关要拨到关状态，12V电源的正负不鞥短接，电路不能短路，否则会损坏PLC触点。实验中应该先把PLC的电源线插进PLC侧面的电源孔中，再将另一端插进220V电源插板，实验中要养成经常保存实验程序的习惯，否则PLC意外断电会丢失程序。五、自控轧钢机1、控制要求当按动启动开关，电机M1、M2运行，Y0给出向下的轧压量。用开关S1模拟传感器，当传送带上面有钢板时S1为ON。则电机M3正转，钢板轧过后，S1的信号消失（为OFF），检测传送带上面钢板到位的传感器S2有信号（为ON），表示钢板到位，电磁阀Y2动作，电机M3反转，将钢板推回，Y1给出较Y0更大的轧压量，S2信号消失，S1有信号电机M3正转。当S1的信号消失，仍重复上述动作，完成三次轧压。当第三次轧压完成后，S2有信号，则停机。可以重新启动。2、单元板移位寄存/显示电路原理集成电路CD4015是双4位移位寄存器，其引出端功能为：1CP、2CP是时钟输入端，1CR、2CR是清零端，1DS、2DS是串行数据输入端，1Q0～1Q3、2Q0～2Q3是数据输出端，VDD是正电源，VSS是地。该电路的时钟输入脉冲信号由PLCY1口提供，CD4015的输出端1Q0～1Q2分别驱动轧压量指示灯（三个发光二极管）。电路的工作原理是当脉冲加到2CP端，2Q0为高电平，其上跳沿一方面为1CP提供脉冲前沿，同时经ICR端，又将2Q0清零（这样可以滤除PLC输出脉冲的干扰信号）。随后1Q0为高电平，驱动LED（上）亮。当2CP再接到脉冲时，1Q1为高电平，驱动LED（中）亮，1Q0保持为高电平，如果2CP再接到脉冲时，1Q2为高电平、驱动LED（下）亮，1Q0、1Q1保持为高电平。其移位过程可以依此类推，当1Q3为高电平时，经二极管使1CP清零，1Q0～1Q3为低电平。该电路可以开机清零。3、硬件接线图图5.1自控轧钢机硬件接线图4、实验程序图5.2自控轧钢机梯形图5.实验总结实验第一次没有成功，原因在于没有分析清楚实验原理，未弄清楚各个开关控制的量。实验中需要尝试使用功能指令，会让编程更加简单明了。在进行梯形图变换时，变换范围要选择步范围，变换会更快速。六、邮件分拣机1、控制要求启动后绿灯L2亮、红灯L1灭、且电机M5运行，表示可以进行邮件分拣。开关S2为ON表示检测到了邮件，用拨码开关模拟邮件的邮编号码，从拨码开关读到的邮码的正常值为1、2、3、4、5。若非此5个数，则红灯L1闪烁，表示出错，电机M5停止。重新启动后，可再运行。若是此5个数中的任一个，则红灯亮绿灯灭，电机M5运行，PLC采集电机光码器S1的脉冲数（从邮件读码器到相应的分拣箱的距离已折合成脉冲数），邮件到达分拣箱时，推进器将邮件推进邮箱。随后红灯灭绿灯亮，可继续分拣。2、PLC邮件分拣机演示单元的工作原理L1、L2分别为红绿指示灯，S2开关为模拟读码器，M1-M4为模拟推进器，其上面的指示灯为等待，下面的指示灯为工作。电路原理图如下所示，当开关断开时LED（上）亮，LED（下）灭，当开关闭合时LED（上）灭，LED（下）亮。图6.1M5模拟传送带的驱动电机，S1模拟光码器，其脉冲电路如下所示，当a端接入电源后，NE555开始振荡，脉冲信号经S1端可供PLC输入端采集。3、硬件接线图Y1Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7COM1COM2K1K2M3M4M5L1L2--12V+S1启动S2检测图6.2邮件分拣机硬件接线图4、实验程序图6.3邮件分拣机梯形图5.实验总结在做邮件分拣机过程中，听到许多同学说这个实验不好做，做了好几次都不能成功，后来在寝室同学的帮助下，反复看程序才知道，它的邮件选择控制是通过X10、X11、X12、X13四个开关实现的。解决了这个难题，实验也就顺利完成了。七、LED数码显示控制1、控制要求该单元设有A、B、C、D、E、F、G、H分别控制八段数码管的显示。要求本控制能从数字0依次显示到9,间隔1S，周而复始，可以利用特殊功能指令SEGD：七段数码显示指令。2、硬件接线图X0Y0X0Y0Y1Y2X1Y3Y4Y5Y6COMCOM1COM2启动SB1停止SB2－24（V）＋ABCDEFGAFBGECD图7.1LED数码显示控制硬件接线图3、实验程序图7.2LED数码显示控制梯形图4.实验总结设计的时候，思路比较混乱，出来的效果都不是很好，因此有的灯乱跳，不够细心，就调整程序，一个模式一个模式的慢慢调整…直至所有模式都成功，在设计加减速度让效果更加明显。直至所有的程序都成功。本次实验未能实现更多的显示花样，原因在于编程不熟练，以后要多练习。八、自动送料装车系统1、控制要求初始状态，红灯L2灭，绿灯L1亮，表示允许汽车进来装料。料斗K2，电机M1、M2、M3皆为OFF。当汽车到来时（用S2开关接通表示），L2亮，L1灭，M3运行，电机M2在M3接通2秒后运行，电机M1在M2启动2秒后运行，延时2秒后，料斗K2打开出料。当汽车装满后，（用S2断开表示），料斗K2关闭，电机M1延时2秒后停止，M2在M1停2秒后停止，M3在M2停2秒后停止。L1亮，L2灭，表示汽车可以开走。S1是料斗中料位检测开关，其闭合表示料满，K2可以打开，S1分断时，表示料斗内未满，K1打开，K2不打开。2、实验步骤（1）.指令表与梯形图如下所示：0LDM800212ORT01SETY513OUTT0K202ZRSTY1Y414SETY43RSTY615LDX14LDIX016ANDT05LDPX117ORT16LDPX118OUTT1K207ZRSTM1M419SETY38ZRSTT0T520LDX19RSTY521ANDT110SETY622ORT211LDX123OUTT2K2024SETY236LDX125LDX037ANDT426ANDT238OUTT5K2027SETY139RSTY328LDIX140LDIX129ANDT241ANDT530OUTT3K2042RSTY431RSTY143OUTM432LDIX144LDPM433ANDT345SETY534OUTT4K2046SETY535RSTY247END（2）．电源开关拨到关状态，严格按图13-10接线，注意12V电源的正负不要短接，电路不要短路，否则会损坏PLC触点。（3）．通X24、X25（4）．先将PLC的电源线插进PLC侧面的电源孔中，再将另一端插到220V电源插板。（5）．将电源置于开状态，PLC置于ＳＴＯＰ状态，用计算机或编程器将程序输入PLC，输好程序后将PLC置于ＲＵＮ状态。（6）．按照下列步骤进行实验操作：启动后，L1绿灯亮，K1红灯亮拨上S2，L2红灯亮，M3、M2、M1依次点亮拨上S1，K1灭，K2亮拨下S2，M1、M2、M3依次灭，L1亮，K1红灯亮，恢复到（1）3、硬件接线图X10Y0X10Y0Y1Y2X11Y3Y4Y5Y6COMCOM1COM2COM2进料SB1装车SB2进料K1出料K2电机M1电机M2电机M3红灯L2绿灯L1－24（v）＋图8.1自动送料装车系统硬件接线图4、实验程序图8.2自动送料装车系统梯形图5.实验总结实验第一次没有成功，原因在于没有分析清楚实验原理，未弄清楚各个开关控制的量。实验中需要尝试使用功能指令，会让编程更加简单明了。在进行梯形图变换时，变换范围要选择步范围，变换会更快速。九.铁塔之光1、控制要求闭合开关L1-L9按顺序依次亮，时间间隔1秒。这样反复实现这个过程。2、硬件接线图X0X0X1COM启动停止Y0Y1Y2Y3Y4\Y5Y6Y7Y10Y14Y15Y16Y17Y20Y21Y22COM1COM2COM3COM4COM5L1L2L3L4L5L6L7L8L9ABCDEFG_12V+图9.1铁塔之光硬件接线图3、实验程序图9.2铁塔之光梯形图4.实验总结做这个程序时，与观赏灯有些相似，想有所改进，但指令不太熟悉，也就没有改正。后来观看了其他同学用指令做的程序，有所收获。十、观赏幻灯1、控制要求闭合控制按钮，观赏灯按有中心向外扩散亮起，并反复工作。2、硬件接线图X0 X0