小车运动控制系统

综合型设计实验

题目：基于PLC机电一体化组合实训

姓名：程新华王玉崔

学号： 1000407005 1000407004 指导教师：叶军

专业年级： 10级机电一班

所在学院和系：机械工程学院

完成日期： 2013年7月23日

基本指令的编程练习

（一）与或非逻辑功能实训

在S21 S7-200模拟实训挂箱（一）上完成实训。

一、实训目的

1、熟悉PLC 实训装置，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、基本指令编程练习的实训面板图

基本指令变成练习

三、梯形图参考程序

通过判断Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4的输出状态，然后再输入并运行程序加以验证。

实训参考程序

Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5

Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4

I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5

左图中的接线孔，通过防转座插锁紧线与PLC 的主机相应输入输 出插孔相接。I 为输入点，Q 为输出点。 上图中下面两排I0.0~I1.1为输入按键和开关，模拟开关量的输入。 上面一排Q0.0~Q1.1是LED 指示灯，接PLC 主机输出端，用以模拟量负载的通断。 面板上的1M 和2M 接地线，1L+、2L+接24V 电压。

I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1

四、实训步骤

梯形图中的I0.1、I0.3分别对应控制实训单元输入开关I0.1、I0.3。

通过专用PC/PPI电缆连接计算机与PLC主机。打开编程软件STEP7,逐条输入程序，检查无误后，将所编写的程序下载到主机中，并将可编程控制器主机上的STOP/RUN开关拨到RUN位置，运行指示灯点亮，表明程序开始运行，有关地指示灯显示其运行结果。

拨动输入开关I0.1、I0.3，观察输出指示灯Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4是否符合与、或、非逻辑的正确结果。

（二）定时器/计数器功能实训

在S21 S7-200模拟实训挂箱（一）上完成本实训。

一、实训目的

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的扩展方

法，用编程软件对可编程控制器的运行进行监控。

1.定时器的认识实训

定时器的监控逻辑是经过时间继电器的延时动作，然后产生控制作用。其控制作用同一般继电器。

实训参考程序：

2.定时器扩展实训

由于PLC的定时器的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。

实训参考程序：

3.计数器认识实训

西门子S7-200系列的内部计数器分别为家计数器、减计数器和加减计数器三种。

自动配料系统模拟实训

在S7-200模拟实训挂箱（一）完成本实训。

一、实训目的

（1）熟练掌握PLC的编程和程序调试。

（2）了解掌握现代工业中自动配料系统的工作过程和编程方法。

二、控制要求

系统启动后，配料装置能自动识别货车到位情况和能够自动对货车进行配料，当车装满时，配料系统自动关闭。

三、自动配料模拟实训面板图

四、输入输出列表

面板SB1 SB2 S1 SQ1 SQ2 D1 D2 D3

PLC I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 Q0.0 Q0.1 Q0.2

面板D4 L1 L2 M1 M2 M3 M4

PLC Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1

五、工作过程

（1）初始状态

红灯L2灭，绿灯L1亮，表明允许汽车开进装料。料斗出料口D2关闭，若料位传感器S1置为OFF（料斗中的物料不满），进料阀开启进料（D4亮）。当S1置为ON（料斗中的物料已满），则停止进料（D4灭）。电动机M1、M2、M3和M4均为OFF。

（2）装车控制

装车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开关SQ1置为ON，红灯信号灯L2亮，绿灯L1灭；同时启动电机M4，经过2S后，再启动启动M3，再经2S后启动M2，再经过2S最后启动M1，再经过2S后才打开出料阀（D2亮），物料经料斗出料。

当车装满时，限位开关SQ2为ON，料斗关闭，2S后M1停止，M2在M1停止2S 后停止，M3在M2停止2S后停止，M4在M3停止2S后最后停止。同时红灯L2灭，绿灯L1亮，表明汽车可以开走。

（3）停机控制

按下停止按钮SB2，自动配料装车的整个系统终止运行。

六、参考程序

小车运动控制系统实训模型

一、实训目的

1.

了解和认识现代直线运动控制系统的组成； 2. 掌握可编程控制器在实际小车运动控制系统中的应用。

二、实训设备

1.

THPFXC-1A 型 小车运动实训模型 一套 2.

可编程控制器（含数字量10入/8出以上） 一台 3.

安装有PLC 编程软件的计算机 一台 4.

PLC 编程电缆 一根 5. 实训导线 若干

三、控制要求

系统启动，进入手动状态，点动“1、2、3、4”定位按钮时，小车能运动至指定位置。如：当小车停止在3号位置右侧时，点动“3”号定位按钮，小车左行至3号位置；当小车停止在3号位置左侧时，点动“3”号定位按钮，小车右行至3号位置；

系统启动，进入自动状态，小车以下列方式运行：

四、端口分配及接线图

电源接法：

DI 输入的1M 连接2M 连接DO 输出端的1L+连接2L+连接PLC 的L+连接转换板的V+连接面板端子的+24V 连接电源+24V ；

DO 输出端的1M 接2M 连接PLC 的M 连接转换板的COM 连接面板端子COM 接电源0V 。

端口分配如下：

小车以慢速方式由1运行至3位置 小车以慢速方式由3运行至1位

置

小车以快速方式由1运行至4位置 小车以快速方式由4运行至1位置 小车复位至1号位

小车以快速方式由1运行至2位置 小车以快速方式由2运行至1位置