中国石油大学信息与控制工程学院PLC课程设计

综合实践实验报告

（PLC部分）

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日期：2012年2月29日

一、实验任务

1、构建抽油井测控系统。

2、以施耐德PLC-M340作为下位机，完成数据采集任务，接收上位机的命令实现对电机的启停、正反转和转速控制。

3、以计算机和触摸屏作为上位机，实现对抽油过程的监控。进行载荷、位移、电机转速等运行状态的实时显示和趋势显示；完成控制界面的设计，实现电机启停、正反转和转速等的控制。

二、实验内容

1、任务一

1.1实验任务

（1）按下左或右行启动按钮后，循环点亮配电柜上的八个指示灯，每个亮0.5秒钟，熄灭；同时下一个指示灯点亮；到达第8个指示灯后，反方向点亮。启动后灯的状态与启动按钮无关。按下暂停按钮后，全部停止闪烁，灯灭。按下继续按钮后，彩灯在上次的基础上继续点亮。

（2）在操作员屏幕上实现上述控制任务。操作员屏幕上设置相应按钮及状态指示灯，显示彩灯的循环点亮过程。

1.2任务解析

1、按下右（左）行按钮，指示灯一次向右（左）闪烁，间隔0.5s。有定时器实现0.5s 的定时，而计数器实现闪亮指示灯的转变。

2、按下暂停按钮，所有指示灯熄灭，并记录此时的左行或右行以及点亮的指示灯的数据，在按下继续按钮后，在暂停的状态继续进行，左右行不变，指示灯在上次基础上点亮。在暂停后，左右行的状态以及闪亮的指示灯的状态必须记录。

3、按下停止按钮，所有停止，一切数据清零。

1.3实验方案

➢I/O分配

in1：右行启动按钮 in2：左行启动按钮

in3：暂停按钮 in4：继续按钮

in5：停止按钮 out1~8：依次为左侧第1~8个指示灯

➢梯形图程序

采用中间继电器m0、m7

分别实现对右行、左行时

暂停、继续、停止的控制

采用中间继电器m2实现

定时器到达定时时间后置

位，从新计时

采用中间继电器m3实现

计数器到达定设定值后置

位，从新计数

右行时m1通，计数为0、1、

2、3…7时从左到右的灯依次

亮起。

左行时m8通，计数为7、13、

12、11、10、9、8时从右到

左的灯依次亮起。

➢操作员屏幕

运行后实验结果满足实验要求。

2、任务二

2.1实验任务

利用IO扫描实现网络数据交换。

（1）在大组之内进行数据交换，如第1小组将本机的%MW10~%MW19的数据写入第2小组的%MW100~%MW109中，并将该数据读出放在本机的%MW20~%MW29中，比较%MW10~19和%MW20~29的数据，看是否相符。同理，第二组按照同样的方法进行测试。

（2）在大组之内的小组之间进行数据交换，第1小组读取第2小组PLC 的%MW0~9数据到本小组PLC的%MW50~59；第1小组将自己PLC的%MW20~29的数据写到第2小组PLC的%MW70~79；同时第2小组在动态数据表中，更改MW0~9的数值，看第1小组读取是否正确；并在动态数据表中显示MW70~79的数据，与第1小组写入的进行对比。

同理，第二组也可进行同样的测试，如读取第1组的%MW100~109的数据到本组的%MW150~159，并将本组的%MW120~129数据写入到第二组的%MW170~179。同时第1小组在动态数据表中进行显示和修改，与第二组读取和写入的数据进行对比。

（3）增加数据交换范围，增设其它小组PLC的IP，进行数据交换。如第1小组将本机的%MW10~19的数据写入第2小组的%MW100~109，将本机的%MW20~%MW29的数据写入第3小组的%MW100~109，依次类推。并将写入的数据分别读出，与写入数据进行对比。

2.2任务解析

本任务是利用PLC的I/O扫描功能实现局域网内不同的PLC进行数据交换，在配置PLC的通讯参数后，可以直接对I/O扫描进行配置，完成数据交换。

2.3实验方案

将本机（第6小组）的%MW10~%MW19的数据写入第5小组的%MW100~%MW109中，并将该数据读出放在本机的%MW20~%MW29中，比较%MW10~19和%MW20~29的数据，看是否相符。

➢相关设置如下：

➢实验结果如下：

➢实验结果分析：

由实验结果可知，%MW10~19和%MW20~29的数据相符，表明数据交换成功。

读取第5小组PLC的%MW0~9数据到本小组（第6小组）PLC的%MW50~59，并将自己PLC的%MW20~29的数据写到第5小组PLC的%MW70~79；同时第5小组在动态数据表中，更改MW0~9的数值，看本小组读取是否正确；并在动态数据表中显示MW70~79的数据，与本小组写入的进行对比。

➢相关配置如下：

➢实验结果如下：

➢实验结果分析：

通过与第5小组响应位数据相比较可以看出数据交换成功。

将本机（第6小组）的%MW0~9的数据写入第2小组的%MW20~29，将本机的%MW10~%MW19的数据写入第5小组的%MW30~39。并将写入的数据分别读出，与写入数据进行对比。

➢相关配置如下：➢实验结果如下：

➢实验结果分析：

通过与第2、5组的配合，由实验结果可知数据交换成功。

3、任务三

3.1实验任务

（1）利用变频器启动并控制抽油机启动（参见《Altivar_71异步电机变频器编程手册》），通过图形终端改变抽油机转动的速度。

（2）在抽油机转动的过程中测量抽油机的位移及载荷，并在操作员屏幕上把数据显示出来。（其中位移测量在第一个模拟量测量模块的第1通道，工程单位0~400mm；载荷测量在第一个模拟量测量模块的第2通道，工程单位0~120N。变送器的量程都是4~20mA）。

（3）电机的转速测量由计数模块的第0个通道进行测量。将电机的转速在操作员屏幕上显示出来。

（4）在操作员屏幕上显示载荷的趋势变化曲线，通过气泵加入气体，观察曲线的变化，分析示功图。

3.2任务分析

本任务主要是利用计算机启动抽油机并采集抽油机的相关参数信息。

3.3实验方案

➢位移、载荷通道设置