可编程序控制器实验指导书

可编程序控制器实验

指导书

机电工程学院机电教研室

2004.11

目录

实验一基本指令实验 (3)

实验二步进顺控指令实验 (8)

实验三驱动步进电动机的PLC控制实验 (12)

实验四交通信号灯的自动控制实验 (17)

实验一基本指令实验

一、实验目的

1．进一步掌握PLC的编程方法。

2．学会用基本逻辑与、或、非等指令实现基本逻辑组合电路的编程。

3．掌握常用基本指令的使用方法。

二、实验原理和电路

任何厂家生产的PLC，均有基本的逻辑指令，任何复杂的控制程序都是通过基本指令的组合及一些特殊应用指令的有机结合。因此，熟练、灵活地使用PLC的基本指令，掌握基本指令的编程技巧是每个电气控制工作者的基本功之一。

三菱FX系列可编程序控制器有基本指令20条，如表１.1所示。本次实验进行常用的基本指令LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI、ANB、ORB、OUT和END等指令的编程操作训练。

表1.1 FX系列PLC基本指令表

在电动机控制电路中，要实现电动机的起停控制可用表1.2所示基本指令达到控制目。

表1.2电动机起动、停止控制程序表

再如要控制楼上／楼下照明，需要用两盏灯，两只开关，如图1.2所示。用PLC 实现其控制程序如表1.3所示。

表1.3楼上／楼下照明控制程序表

三、实验内容及步骤 １．基本指令实验

根据梯形图，编写指令表(语句表)，分别接通PLC 输入端开关为ON 或OFF ，观察 输出结果，并分别填人对应的操作结果表中。

2．组合电路的PLC 编程实验

有些厂家生产的PLC 编程器可采用逻辑控制图编程，如图1.3所示。

图1.3 (a)、(b)对应的逻辑表达方式，分别为

()[]

4

)32()10(15432100X X X X X Y X X X X X X Y ⨯+⨯+=++⨯⨯⨯=

Y0、Y1输出分别对应的梯形图及指令表如下

a ．对于Y0输出，若X5为1，不论X0、X1、X2、X3和X4为任何值，Y0均为1。X5为0时，只有X3或X4为1，同时X0、X1均为1且X2为0，Y0才能输出1。试输入程序，论证。

b ．对于Y1输出，若Y1输出1，必须X4为0，同时X0或X1为１，且X2为0或X3为1。 试输入程序，论证。

３．楼道灯PLC 控制实验

按图1.4所示连线，输入表1.4中梯形图，检查其正确无误后，操作开关X2、X3，观察Y001输出，并记录结果。X2、X3用实验台上开关，HLl 、H12灯用实验台上指示灯或LED 发光管。

表1.4PLC 控制楼道灯程序表

四、实验器材

1．PLC 系列可编程控制器实验台 一台 2．状态灯显示台 一台 3，编程电缆 一根 4，连接导线 若干 五、预习要求

1，复习LD 、LDI 、AND 、ANI 、ANB 、ORB 和END 等指令的含义。 2．考虑交流电动机和直流电动机起动／停止的PLC 控制程序是怎样的? 3，提前阅读实验原理、电路、内容及步骤。 六、实验报告要求

1．整理实验操作结果。

2．在电动机起动、停止电路中，起动、停止开关与PLC 的输入接口是接开关的常开触点 还是常闭触点。

3，考虑三层以上楼道灯的PLC 控制程序。

实验二步进顺控指令实验

一、实验目的

1．掌握步进顺控指令(STL／RET)的编程方法。

2．理解状态元件S在步进顺控指令中的作用。

3．进一步练习指令的编程。

二、实验原理和电路

1．状态元件S为PLC内部继电器，在工序步进顺控类型的控制程序中起着重要作用。它与步进顺控指令STL／RET组合使用。在FXOS中，S0—S9(10点)为返回原点用状态继电器，S20—S499(480点)为通用状态继电器，S500—S899(400点)为掉电保持用状态继电器，这些状态继电器若不用在顺序控制程序中，也可作为辅助继电器(M)使用。各状态软元件常

开、常闭触点使用次数不受限制。

状态转移图(SFC)适应于表示机械动作的流程，顺序控制图(STL)是以继电器阶梯图

的形式表示，具有综合表达负载驱动电路与转移条件电路的特点，如图2.1所示。

状态转移图和步进顺控图表达的都是同一个程序，它的优点是可以让编程者每次只考虑一个状态，而不用考虑其他的状态，使编程更容易。另外，状态的顺序可自由选择，不一定非按S编号的大小使用。

2．用步控指令实现多谐振荡器

STL S20

OUT Y10

LD X10

OR X11

OUT Y11

LD X0

ANI X1

SET S21

RET

(c)指令表

利用定时器指令或计数器指令可实现如图2.2(a)所示的多谐振荡波形，若用步进顺控指令来实现，则其SFC 状态图及指令表如图2.2(b)、(c)所示。

3．设计顺序输出程序

按上列方法，用步控指令实现图2.3所示波形，使输出Y0、Y1、Y2和Y3每隔1 s 顺序输出，并循环往复。

根据上述输出波形要求，采用步控指令设计的程序如图2.4所示。

三、实验内容及步骤 1．多谐振荡器

①按图2.2(c)输入程序，并检查，使其正确无误。

②运行该程序，观察输出Y0、Y1 LED 指示灯亮、灭的情况。若输出和所设计的波形相一致的话，进入下一步骤。

③将PLC 切换至编程状态，将定时器T0的定时常数改为K20，T1的定时常数也改为K20，改完后，再将PLC 切换至运行状态，再观察输出Y0、Y1的输出情况。 2．程序输出波形

①按图2.4(b)输入程序，并检查，使其正确无误。

②运行该程序，观察输出Y0、Y1、Y2和Y3的状态是否和图2.3所示波形一致。