PLC应用

PLC原理及应用实验指导书

过程装备与测控工程系

2012年2月

目录

实验一基本指令的编程练习 (1)

实验二定时器/计数器功能实验 (3)

实验三装配流水线的模拟控制 (5)

实验四LED数码显示控制 (7)

实验五十字路口交通灯控制的模拟 (9)

实验六液体混合装置控制的模拟 (11)

实验七水塔水位控制的模拟 (13)

实验八五相步进电动机控制的模拟 (15)

实验九小车位置PLC控制系统仿真 (17)

实验十机械手PLC控制系统仿真 (18)

实验一基本指令的编程练习

在基本指令的编程练习实验区完成本实验

一、实验目的

1、熟悉PLC实验装置及实验箱，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、实验设备（下同）

1、THSMS-A型、THSMS-B型实验装置或THSMS-1型、THSMS-2型实验箱一台

2、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机一台

3、PC/PPI编程电缆一根

4、锁紧导线若干

三、基本指令编程练习的实验面板图

基本指令编程练习的控制面板

上图中，下面三排接线孔，通过防转叠插锁紧线与PLC的主机相应的输入输出插孔相接。Ix为输入点，Qx为输出点。

上图中，中间两排I0.0～I.1.5为输入按键，模拟开关量的输入。

上图中，上一排Q0.0～Q1.1是LED指示灯，接继电器输出用以模拟输出负载的通与断。

四、实验步骤

梯形图中的I0.1、I0.3分别对应控制实验单元输入开关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，逐条所编制输入程序，检查无误后，将所编程序下载到主机内,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，有关的指示灯将显示运行结果。

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。

在本装置中输入公共端要求接主机模块电源的“L+”，此时输入端是低电平有效；输出公共端要求接主机模块电源的“M”，此时输出端输出的是低电平。

五、编制梯形图并写出程序

通过程序判断Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4的输出状态，然后输入程序并运行，加以验证。

六、实验报告要求

1．写出I/O分配表、程序梯形图、程序清单。

2．仔细观察实验现象，认真记录实验中发现的问题、错误、故障及解决方法。

七、实验思考题

1．说明实验箱所用PLC的型号、输入为多少点、输出为多少点？

2．说明PLC由几部分组成？输入电源规格为多少伏？输入电路采用什么方式？输出电路采用什么方式？

实验二定时器/计数器功能实验

在基本指令的编程练习实验区完成本实验。

一、实验目的

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扩展方法,用编程软件对可编程控制器的运行进行监控。

二、实验说明

SIMATIC定时器可分为接通延时定时器（TON），有记忆的接通延时定时器（TONR）和断开延时定时器（TOF）。

SIMATIC计数器可分为递增计数器（CTU），递减计数器（CTD）和递增/递减计数器（CTUD）。

三、编制梯形图并写出实验程序

1．定时器的认识实验

定时器的控制逻辑是经过时间继电器的延时动作，然后产生控制作用。其控制作用同一般延时继电器。

2．定时器扩展实验

由于PLC的定时器和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。

3．计数器认识实验

计数器及其扩展的梯形图，西门子S7-200系列的内部计数器分为加计数器,减计数器和加减计数器三种。

4、计数器的扩展实验

计数器的扩展与定时器扩展的方法类似。

四、实验报告要求

1．写出I/O分配表、程序梯形图、程序清单。

2．仔细观察实验现象，认真记录实验中发现的问题、错误、故障及解决方法。

五、实验思考题

1．你所用的编程器的型号是什么？如何进行程序的写入、读出、删除、插入、监控和测试？

2．如何监控定时器、计数器的现行值和设定值？

3．画出本次实验中的定时器、计数器程序中的输入/输出波形。

六、实验参考程序

1.定时器的认识实验

定时器的控制逻辑是经过时间继电器的延时动作，然后产生控制作用。其控制作用同一般延时继电器。

实验参考程序

步序指令器件号说明

0 LD I0.1 输入

1 = T37 延时5秒

2 K50

3 LD T37

4 = Q0.0 延时时间到，输出

5 END 程序结束

2．定时器扩展实验

由于PLC的定时器和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。

实验三装配流水线的模拟控制

在装配流水线的模拟控制实验区完成本实验

一、实验目的

了解移位寄存器指令(包括左移位,右移位指令)在控制系统中的应用及编程方法。

实验原理

使用移位寄存器指令，可以大大简化程序设计。移位寄存器指令所描述的操作过程如下：若在输入端输入一串脉冲信号，在移位脉冲作用下，脉冲信号依次移到移位寄存器的各个继电器中，并将这些继电器的状态输出，每个继电器可在不同的时间内得到由输入端输入的一串脉冲信号。

二、实验说明

在本实验中，传送带共有十六个工位。工件从1号位装入，依次经过2号位、3号位………16号工位。在这个过程中，工件分别在A（操作1）、B（操作2）、C （操作3）三个工位完成三种装配操作，经最后一个工位送入仓库。

按下启动开关SD ，程序按照D→A→E→B→F→C→G→H流水线顺序自动循环执行；在任意状态下选择复位按钮程序都返回到初始状态；选择移位按钮，每按动一次，工件运行一步。

三、实验面板图

四、实验步骤

1、输入输出接线

输入

启动移位复位

I0.0 I0.1 I0.2

输出

D A

E B

F C

G H

Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7

2、打开主机电源开关将程序下载到主机中。

3、启动并运行程序观察实验现象。