plc实验（精品）

实验一位逻辑指令
一、实验目的
1、了解实验装置的结构和外部I/O接线方法。

2、熟悉STEP7-Micro/WIN编程软件的使用方法。

3、通过练习熟悉与、或、非等位逻辑指令。

二、实验仪器
1、可编程控制器实验装置 1台
2、安装了STEP7-Micro/WIN编程软件的PC机 1台
3、PC/PPI编程电缆 1根
4、连接导线若干
三、实验原理
1、基本指令功能介绍
标准常开触点用LD表示，标准常闭触点用LDN表示，输出操作用“＝”表示；逻辑与、或、“取非”分别用“A”、“O”和“NOT”表示；串联电路的并联操作用“OLD”表示；并联电路的串联操作用“ALD”表示。

2、实验程序
应用基本指令编写以下程序，并进行验证。

梯形图语句表
图2-1 触点与输出指令
四、实验内容及步骤
1、在断电的情况下，将编程电缆一端与PLC的编程接口相连，另一端与计算机串口连接。

2、实验接线：将I0.0、I0.1、I0.2分别和A7、A8、A9相连；Q0.0、Q0.1分别和指示区的L0、L1插孔相连；然后将的1M与M相连，1L与＋24V相连。

3、打开STEP7-Micro/WIN编程软件，执行菜单命令“文件/新建”，或点击工具条上最
左边的按钮，生成一个新的项目。

执行菜单命令“PLC/类型”，设置PLC型号。

4、在主程序(OB1)中输入以上梯形图程序，点击工具条中的或按钮，编译输入的程序。

如程序有错，输出窗口会显示错误信息。

用鼠标双击错误信息可以在程序编辑器中显示相应出错程序段以便修改。

5、打开实验箱电源，将PLC上的模式开关拨到STOP位置。

执行菜单命令“文件/下载”或工具条中的按钮，选择下载的块，执行下载。

6、改变开关A
7、A
8、A9的状态，观察并记录实验结果。

五、思考题及解答
1、写出本实验程序中Q0.0和Q0.1输出的逻辑表达式。

I0.0I0.1I0.2
Q0.0+
(
)
2、根据以下的时序要求编写程序，并调试直至正确为止。

I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
I0.5
Q0.0
图2-2 时序图参考程序：
图2-3 梯形图
实验二置位、复位及脉冲输出指令实验
一、实验目的
1、了解实验装置的结构和外部I/O接线方法。

2、熟悉STEP7-Micro/WIN编程软件的使用方法。

3、熟悉置位、复位指令的使用方法。

4、熟悉微分操作指令的使用方法。

二、实验仪器
1、可编程控制器实验装置 1台
2、安装了STEP7-Micro/WIN编程软件的PC机 1台
3、PC/PPI编程电缆 1根
4、连接导线若干
三、实验原理
1、指令功能介绍
置位操作用S表示。

当置位信号为1时，被置位线圈置“1”。

当置位信号变为“0”后，被置位线圈的状态可以保持，直到使其复位的线圈到来；复位操作用R表示。

当复位信号为“1”时，被复位线圈置“0”，当复位信号变为“0”以后，被复位的线圈的状态可以保持，直到使其置位的信号的到来。

上微分操作由“EU”表示。

上微分操作指某一位操作数的状态由0变为1的过程，即出现上升沿的过程。

上微分指令在这种情况下可以形成一个ON、一个扫描周期的脉冲；下微分操作由“ED”表示。

下微分操作是指某一位操作数的状态由1变为0的过程，即出现下降沿的过程。

下微分指令在这种情况下可以形成一个ON、一个扫描周期的脉冲。

2、实验程序
编写以下程序，并进行验证。

梯形图语句表
图2-3 置位、复位及微分指令
四、实验步骤及注意事项
1、在断电的情况下，将编程电缆一端与PLC的编程接口相连，另一端与计算机串口连接。

2、实验接线：将I0.0、I0.1分别和A7、A8插孔相连；Q0.0和指示区的L0插孔相连；然后将1M与M相连，1L与＋24V相连。

3、打开STEP7-Micro/WIN编程软件，执行菜单命令“文件/新建”，或点击工具条上最
左边的按钮，生成一个新的项目。

执行菜单命令“PLC/类型”，设置PLC型号。

4、在主程序(OB1)中输入以上梯形图程序，点击工具条中的或按钮，编译输入
的程序。

如程序有错，输出窗口会显示错误信息。

用鼠标双击错误信息可以在程序编辑器中显示相应出错程序段以便修改。

5、打开实验箱电源，将PLC上的模式开关拨到STOP位置。

执行菜单命令“文件/下载”或工具条中的按钮，选择下载的块，执行下载。

6、改变A
7、A8的状态，观察并记录实验结果，控制时序图为：
I0.0
I0.1
M0.0
M0.1
Q0.0
图2-4 时序图
五、思考题及解答
1、根据下面的时序图编写实验程序。

I0.0
I0.1
Q0.0
图2-5 时序图
参考程序：
图2-6 梯形图
2、PLC的工作原理是怎样的？什么是PLC的一个扫描周期？
答：PLC采用循环扫描的工作方式。

对每个程序，CPU从第一条指令开始执行，按指令步序号做周期性的程序循环扫描。

如果无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至遇到结束符后又返回第一条指令。

如此周而复始不断循环，每一个循环称为一个扫描周期。

一个扫描周期可分为三个阶段：
（1）输入刷新阶段：在输入刷新阶段，CPU扫描全部输入端口，读取其状态并写入
输入状态寄存器。

完成输入端刷新工作后，将关闭输入端口，转入程序执行阶段。

（2）程序执行阶段：在程序执行阶段，根据用户输入的控制程序，从第一条开始逐条执行，并将相应的逻辑运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器。

当最后一条控制程序执行完毕后，即转入输出刷新阶段。

（3）输出刷新阶段：当所有指令执行完毕后，将输出状态寄存器中的内容，依次送到输出锁存电路，并通过一定输出方式输出，驱动外部相应执行元件工作，这才形成PLC的实际输出。

由此可见，输入刷新、程序执行和输出刷新三个阶段构成PLC一个工作周期，由此循环往复，因此称为循环扫描方式。

实验三定时器与计数器指令
一、实验目的
1、了解实验装置的结构和外部I/O接线方法。

2、熟悉STEP7-Micro/WIN编程软件的使用方法。

3、熟悉定时/计数指令的功能及用法。

二、实验仪器
1、可编程控制器实验装置 1台
2、安装了STEP7-Micro/WIN编程软件的PC机 1台
3、PC/PPI编程电缆 1根
4、连接导线若干
三、实验原理
1、指令功能介绍
1）定时器
定时器有三种类型即接通延时定时器（TON），断开延时定时器（TOF），保持型接通延时定时器（TONR）。

定时器有1ms、10ms和100ms三种分辨率，分辨率取决于定时器号见下表：
类型分辨率定时范围定时器号
TONR
TON TOF 1ms
10ms
100ms
1ms
10ms
100ms
32.767s
327.67s
3276.7s
32.767s
327.67s
3276.7s
T0T64
T1-T4T65-T68
T5-T31T69-T95
T32T96
T33-T36T97-T100
T37-T63T101-T255
和
和
和
和
和
和
2）计数器
计数器指令有加计数器（CTU）、减计数器（CTD）以及加减计数器（CTUD）三种。

计数器的编号范围为C0-C255。

不同类型的计数器不能共用同一计数器号。

2、实验程序
编写以下定时器和计数器的程序如图2-6、图2-7所示并进行验证。

四、实验步骤及注意事项
1、在断电的情况下，将编程电缆一端与PLC的编程接口相连，另一端与计算机串口连接。

2、实验接线：
1)定时器实验：将I0.0与A7插孔相连；Q0.0和指示区的L0插孔相连；然后将1M与M相连，1L与＋24V相连。

2）计数器实验：将I0.0、I0.1分别与输入开关部分的A0、A1插孔相连； Q0.0和指示区L1插孔相连；然后将1M与M相连，1L与＋24V相连。

3、打开STEP7-Micro/WIN编程软件，执行菜单命令“文件/新建”，或点击工具条上最
左边的按钮，生成一个新的项目。

执行菜单命令“PLC/类型”，设置PLC型号。

梯形图指令表
2-6 定时器指令
图2-7 计数器指令
4、在主程序(OB1)中输入以上梯形图程序，点击工具条中的或按钮，编译输入的程序。

如程序有错，输出窗口会显示错误信息。

用鼠标双击错误信息可以在程序编辑器中显示相应出错程序段以便修改。

5、打开实验箱电源，将PLC上的模式开关拨到STOP位置。

执行菜单命令“文件/下载”或工具条中的按钮，选择下载的块，执行下载。

6、改变开关的状态，观察并记录实验结果。

1）定时器实验：拨动A7开关，即可观察结果。

L0指示灯以1s为周期闪烁。

2）计数器实验：首先按动A0一次，然后连续按动A1三次，观察结果。

A1按动三次以后计数满，L1亮；按动A0给计数器清零。

五、实验思考题及解答
1、定时器实验程序中，I0.0为什么要接电平信号，接脉冲信号可以吗？为什么？
答：不可以。

接通触点定时器开始工作，若在定时器未达到设定时间断开输入触点，则定时器停止计时。

其过程值寄存器被清零，且定时器对应触点不动作，直至输入触点再接通，重新开始定时。

2、试编写程序实现以下控制要求：
I0.0=ON时，Q0.0每隔一秒闪一次。

当Q0.0闪10次时，Q0.1有输出。

参考程序为：
图2-9 梯形图
实验四四节传送带模拟实验
一、实验目的
1、进一步熟悉PLC位逻辑指令。

2、熟悉程序调试方法。

二、实验器材
1、可编程控制器实验装置 1台
2、安装了STEP7-Micro/WIN编程软件的PC机 1台
3、PC/PPI编程电缆 1根
4、连接导线若干
三、实验原理
本实验利用PLC控制四节传送带的运行。

传送系统由四条传送带构成，YM1，YM2，YM3，YM4分别模拟传送带1，传送带2，传送带3，传送带4并由四台电动机带动，控制要求如下：
1、给一个“启动”脉冲，起动最末一条传送带（即第4条传送带），依次延时5秒，起动其它传送带。

2、给一个“停止”脉冲，停止最前一条传送带（即第1条传送带），依次延时5秒，停止其它传送带。

五、实验内容及步骤
1、根据实验原理列出I/O分配表（可参考下表），并根据分配表编写实验程序。

2、在断电的情况下，将PPI电缆一端与PLC的编程接口相连，另一端与计算机串口（COM1）连接。

3、实验接线：除了I/O分配表所列接线外，还需将PLC主机的输入输出电源部分接线连好，按照以上I/O分配需要接的电源部分连线为：
4、打开STEP7-Micro/WIN编程软件，执行菜单命令“文件/新建”，或点击工具条上最
左边的按钮，生成一个新的项目。

执行菜单命令“PLC/类型”，设置PLC型号。

5、在主程序(OB1)中输入编写的实验程序（一般用梯形图编辑器）。

点击工具条中的
或按钮，编译输入的程序。

如程序有错，输出窗口会显示错误信息。

用鼠标双击错误信息可以在程序编辑器中显示相应出错程序段以便修改。

6、打开实验箱电源，将PLC上的模式开关拨到STOP位置。

执行菜单命令“文件/下载”或工具条中的按钮，选择下载的块，执行下载。

7、下载成功后将PLC的模式开关拨到“RUN”位置，“RUN”指示灯亮，程序开始运行。

观察运行的结果，若结果与控制要求不符，则根据观察到的现象修改程序，重新下载进行调试，直至满足控制要求为止。

六、参考程序（见附录1）
七、思考题及答案
在上面实验程序的基础上编写程序，实验要求如下：
若某条发生故障，“传送带N故障”有输入信号，则该传送带及其前面的传送带立即停止，以后的传送带依次延时5秒停止。

例如YM2故障，YM1，YM2立即停止，延时5秒后，YM3停，再延时5秒，YM4停。

程序见附录2，其中I0.2－I0.5分别代表传送带1－传送带4的故障，连线可连在实验台右下方的开关面板区，注意主机模块上1M、2M与M需连接。

附录1 四节传送带模拟参考程序
实验五交通灯模拟控制实验
一、实验目的
掌握复杂顺控指令的编辑、调试方法。

二、实验器材
1、可编程控制器实验装置 1台
2、安装了STEP7-Micro/WIN编程软件的PC机 1台
3、PC/PPI编程电缆 1根
4、连接导线若干
三、实验原理
本实验利用PLC控制十字路口的交通灯。

十字路口的交通灯分为横向控制灯和纵向控制灯，每个方向有红、绿、黄3种颜色的控制灯，分别称为横向红灯、横向绿灯、横向黄灯和纵向红灯、纵向绿灯、纵向黄灯。

实验的控制要求如下：
1、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。

2、当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。

3、南北红灯亮维持10秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持5秒。

到5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2秒。

2秒后，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15秒。

南北绿灯亮维持10秒，然后闪亮3秒后熄灭。

然后南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮，周而复始。

五、实验内容及步骤
1、根据实验原理列出I/O分配表（可参考下表），并根据分配表编写实验程序。

2、在断电的情况下，将PPI电缆一端与PLC的编程接口相连，另一端与计算机串口（COM1）连接。

3、实验接线：除了I/O分配表所列接线外，还需将PLC主机的输入输出电源部分接线连好，按照以上I/O分配需要接的电源部分连线为：
4、打开STEP7-Micro/WIN编程软件，执行菜单命令“文件/新建”，或点击工具条上最
左边的按钮，生成一个新的项目。

执行菜单命令“PLC/类型”，设置PLC型号。

5、在主程序(OB1)中输入编写的实验程序（一般用梯形图编辑器）。

点击工具条中的
或按钮，编译输入的程序。

如程序有错，输出窗口会显示错误信息。

用鼠标双击错误信
息可以在程序编辑器中显示相应出错程序段以便修改。

6、打开实验箱电源，将PLC上的模式开关拨到STOP位置。

执行菜单命令“文件/下载”
或工具条中的按钮，选择下载的块，执行下载。

7、下载成功后将PLC的模式开关拨到“RUN”位置，“RUN”指示灯亮，程序开始运行。

观察运行的结果，若结果与控制要求不符，则根据观察到的现象修改程序，重新下载进行调试，直至满足控制要求为止。

六、参考程序（见附录2）
附录2交通灯单元参考梯形图。