THGMC-1 可編程可編程控制器實驗指導書

1、目 錄第一章 可編程控制器的概述1第二章 可編程控制器基本指令簡介6第三章 CX-Programmer軟件的使用及編程規(guī)則7第四章 MCGS 組態(tài)軟件的介紹及使用10第五章 實驗內容13實驗一 電視模擬發(fā)射塔13實驗二 十字路口交通燈控制15實驗三 三相鼠籠式異步電動機點動控制和自鎖控制（實物）19實驗四 三相鼠籠式異步電動機聯(lián)鎖正反轉控制（實物）21實驗五 三相鼠籠式異步電動機帶延時正反轉控制（實物）23實驗六 三相鼠籠式異步電動機星/三角換接啟動控制（實物）25實驗七 水塔水位控制模擬27實驗八 液體混合裝置控制的模擬29實驗九 四節(jié)傳送帶的模擬33實驗十 自動配料系統(tǒng)控制的模擬36實驗十

2、一 郵件分揀系統(tǒng)模擬39實驗十二 自動售貨機的模擬44實驗十三 自控成形機模擬54實驗十四 電鍍生產線57實驗十五 全自動洗衣機62實驗十六 LED數(shù)碼顯示67實驗十七 自動沖壓系統(tǒng)69附錄 THGMC-1 型單片機可編程控制器實驗裝置使用說明73第一章 可編程控制器的概述可編程序控制器，英文稱Programmable Logical Controller，簡稱PLC。它是一個以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時/計數(shù)和算術運算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的

3、機械或生產過程。PLC是微機技術與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術相結合的產物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機械觸點的復雜接線、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)點，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計算機編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學；調試與查錯也都很方便。用戶在購到所需的PLC后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡易的用戶程序的編制工作，就可靈活方便地將PLC應用于生產實踐。一、可編程控制器的基本結構 可編程控制器主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器

4、組成（如下圖所示）。1、CPU模塊CPU模塊又叫中央處理單元或控制器，它主要由微處理器（CPU）和存儲器組成。它用以運行用戶程序、監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)、作出邏輯判斷和進行數(shù)據(jù)處理，即讀取輸入變量、完成用戶指令規(guī)定的各種操作，將結果送到輸出端，并響應外部設備（如編程器、電腦、打印機等）的請求以及進行各種內部判斷等。PLC的內部存儲器有兩類，一類是系統(tǒng)程序存儲器，主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序及對用戶程序作編譯處理的程序，系統(tǒng)程序已由廠家固定，用戶不能更改；另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器，主要存放用戶編制的應用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結果。2、I/O模塊I/O模塊是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場

5、和CPU模塊的橋梁。輸入模塊用來接收和采集輸入信號。輸入信號有兩類：一類是從按鈕、選擇開關、數(shù)字撥碼開關、限位開關、接近開關、光電開關、壓力繼電器等來的開關量輸入信號；另一類是由電位器、熱電偶、測速發(fā)電機、各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬輸入信號。 可編程序控制器通過輸出模塊控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調節(jié)閥、調速裝置等執(zhí)行器， 可編程序控制器控制的另一類外部負載是指示燈、數(shù)字顯示裝置和報警裝置等。3、電源可編程序控制器一般使用220V交流電源?？删幊绦蚩刂破鲀炔康闹绷鞣€(wěn)壓電源為各模塊內的元件提供直流電壓。 4、編程器 編程器是PLC的外部編程設備，用戶可通過編程器輸入、檢查、修改、調試程序或監(jiān)

6、示PLC的工作情況。也可以通過專用的編程電纜線將PLC與電腦聯(lián)接起來，并利用編程軟件進行電腦編程和監(jiān)控。5、輸入/輸出擴展單元I/O擴展接口用于將擴充外部輸入/輸出端子數(shù)的擴展單元與基本單元（即主機）連接在一起。6、外部設備接口此接口可將編程器、打印機、條碼掃描儀,變頻器等外部設備與主機相聯(lián)，以完成相應的操作。本實驗裝置（箱）選用的主機型號為歐姆龍CPM2AH系列的主機。二、可編程控制器的工作原理可編程控制器有兩種基本的工作狀態(tài)，即運行（RUN）狀態(tài)與停止（STOP）狀態(tài)。在運行狀態(tài)，可編程序控制器通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)控制功能。為了使可編程序控制器的 輸出及時地響應隨時可能變化

7、的輸入信號，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復不斷地重復執(zhí)行，直至可編程序控制器停機或切換到STOP工作狀態(tài)。除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次循環(huán)過程中，可編程序控制器還要完成內部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為5個階段（如圖所示）在內部處理階段，可編程序控制器檢查CPU，模塊內部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時器復位，以及完成一些別的內部工作。在通信服務階段，可編程序控制器與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內容。 在輸入處理階段，可編程序控制器把所有外部輸入電路的接通/斷開（ON/OFF）狀態(tài)讀入輸入映像寄存器。 在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號的狀態(tài)發(fā)生了變化，

8、輸入映像寄存器的狀態(tài)也不會隨之而變，輸入信號變化了的狀態(tài)只能在下一個掃描周期的輸入處理階段被讀入。 在輸出處理階段，CPU將輸出映像寄存器的通/斷狀態(tài)傳送到輸出鎖存器。三、可編程控制器的內存區(qū)域的分布及I/O配置CPM2AH可使用下列內存區(qū)表數(shù)據(jù)區(qū)字位功能IR區(qū)1輸入?yún)^(qū)IR 000-IR 009（10個字）IR 00000-IR 00915（160位）這些位可以分配給外部I/O端。輸出區(qū)IR 010-IR 019（10個字）IR 01000-IR 01915（160位）工作區(qū)IR 020-IR 049IR 200-IR 227（58個字）IR 02000-IR 04915IR 20000-IR

9、 22715（928位）在程序中可隨意使用工作位。SR區(qū)SR 228-SR 255 （28字）SR 22800-SR 25515（448位）這些位用于特定功能，如標志和控制位。TR區(qū)TR 0-TR 7（8位）這些位用于保存程序分支中的ON/OFF狀態(tài)。HR區(qū)2HR 00-HR 19（20個字）HR 0000-HR 1915（320位）這些位用于保存數(shù)據(jù)，并在電源關閉后保持ON/OFF狀態(tài)不變。AR區(qū)2AR 00-AR 23（24個字）AR 0000-AR 2315（384位）這些位用于特定功能，如標志和控制位。LR區(qū)1LR 00-LR 15（16個字）LR 0000-LR 1515（256位）

10、用于與其他PC進行1：1數(shù)據(jù)鏈接。定時器/計數(shù)器區(qū)2TC 000-TC 255（定時器/計數(shù)器標號）3同一標號既可用于定時器，也可用于計數(shù)器。DM區(qū)DM區(qū)讀/寫2DM 0000-DM 1999DM 2022-DM 2047（2，026個字）DM區(qū)只能以字為單位進行訪問。在電源關閉后，其值保持不變。錯誤日志2DM 2000-DM 2021（22個字）用于保存所發(fā)生錯誤的錯誤代碼。當不使用錯誤日志功能時，可當作普通讀/寫DM區(qū)使用權用。只讀4DM 6144-DM 6599（456個字）不可在程序中重新寫入。PC設置4DM 6600-DM 6655（56個字）用于保存控制PC運行的各種參數(shù)。CPM2

11、AH的I/O地址分配如下：I/O數(shù)（CPU單元上）型號I/O位分配最大擴展I/O單元最大的I/O數(shù)（見注頁）20CPM2AH-20CDR-輸入12個輸入：00000-00011380輸出8個輸出：01000-0100730CPM2AH-30CDR-輸入18個輸入：00000-0001100100-00105390輸出12個輸出：01000-0100701100-0110340CPM2AH-40CDR-輸入24個輸入：00000-0001100100-001113100輸出16個輸出：01000-0100701100-0110760CPM2AH-60CDR-輸入36個輸入：00000-00011

12、，00100-00111，00200-002113120輸出24個輸出：01000-01007，01100-01107，01200-01207 注 ： 1、在上表中I/O最大數(shù)的值包括了擴展I/O單元的I/O。 2、在使用一個CPM2A CPU單元時，多達3個擴展單元或擴展I/O單元可與PC相連。四、可編程控制器的編程語言概述現(xiàn)代的可編程控制器一般備有多種編程語言，供用戶使用。IEC1131-3可編程序控制器編程語言的國際標準詳細的說明了下述可編程控制器編程語言：1）順序功能圖1） 梯形圖2） 功能塊圖3） 指令表4） 結構文本其中梯形圖是使用得最多的可編程控制器圖形編程語言。梯形圖與繼電器控

13、制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點，很容易被工廠熟悉繼電器控制的電氣人員掌握，特別適用于開關量邏輯控制。梯形圖的主要特點：1）可編程控制器梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內部輔助繼電器等，但是它們不是真實的物理繼電器（即硬件繼電器），而是在軟件中使用的編程元件。每一編程元件與可編程序控制器存儲器中元件映像寄存器的一個存儲單元相對應。2）梯形圖兩側的垂直公共線稱為公共母線（BUS bar）。在分析梯形圖的邏輯關系時，為了借用繼電器電路的分析方法，可以想象左右兩側母線之間有一個左正右負的直流電源電壓，當圖中的觸點接通時，有一個假想的“概念電流”或“能流（

14、Power flow）從左到右流動，這一方向與執(zhí)行用戶程序時的邏輯運算的順序是一致的,如圖所示：3）根據(jù)梯形圖中各觸點的狀態(tài)和邏輯關系，求出與圖中各線圈對應的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。邏輯解算是按梯形圖中從上到下、從左到右的順序進行的。4）梯形圖中的線圈和其他輸出指令應放在最右邊。5）梯形圖中各編程元件的常開觸點和常閉觸點均可以無限多次地使用。 五、可編程控制器的編程步驟（1）確定被控系統(tǒng)必須完成的動作及完成這些動作的順序。（2）分配輸入輸出設備，即確定哪些外圍設備是送信號到PLC，哪些是外圍設備是接收來自PLC信號的。并將PLC的輸入、輸出口與之對應進行分配。（3）設計PLC程序

15、畫出梯形圖。梯形圖體現(xiàn)了按照正確的順序所要求的全部功能及其相互關系。（4）實現(xiàn)用計算機對PLC的梯形圖直接編程。（5）對程序進行調試（模擬和現(xiàn)場）。（6）保存已完成的程序。 顯然，在建立一個PLC控制系統(tǒng)時，必須首先把系統(tǒng)的需要的輸入、輸出數(shù)量確定下來，然后按需要確定各種控制動作的順序和各個控制裝置彼此之間的相互關系。確定控制上的相互關系之后，就可進行編程的第二步分配輸入輸出設備，在分配了PLC的輸入輸出點、內部輔助繼電器、定時器、計數(shù)器之后，就可以設計PLC程序畫出梯形圖。在畫梯形圖時要注意每個從左邊母線開始的邏輯行必須終止于一個繼電器線圈或定時器、計數(shù)器，與實際的電路圖不一樣。梯形圖畫好后

16、，使用編程軟件直接把梯形圖輸入計算機并下載到PLC進行模擬調試，修改下載直至符合控制要求。這便是程序設計的整個過程。第二章 可編程控制器基本指令簡介CPM2AH系列PLC主機基本指令表助記符名稱功能LD裝載指定位用于指令行的開始或使用權用AND LD和ORLD指令時定義邏輯塊。AND與指定位與執(zhí)行條件進行邏輯與運算。AND LD邏輯塊與前面程序塊進行邏輯與運算的結果。AND NOT與非指定位的非與執(zhí)行條件進行邏輯與運算。OR或指定位與執(zhí)行條件進行邏輯或運算。OR NOT或非指定位的非與執(zhí)行條件進行邏輯或運算。OUT輸出在執(zhí)行條件為ON時使操作數(shù)位變ON；在執(zhí)行條件為OFF時使操作數(shù)位變OFF。

17、SET置位在執(zhí)行條件為ON時使操作數(shù)位變ON，在執(zhí)行條件為OFF時不影響操作位的狀態(tài)。RSET復位在執(zhí)行條件為ON時使操作位數(shù)變OFF, 在執(zhí)行條件為OFF時不影響操作數(shù)位的狀態(tài)。NOP空操作不作任何操作，程序轉移到下一個指令。END結束用于程序結束。JMP跳轉如果跳轉條件為OFF，則JMP（04）與JME（05）之間的所有指令均被忽略JME跳轉結束SFT移位寄存器生成一個位移位寄存器KEEP保持將一個位定義為由置位輸入和復位輸入控制的鎖存。TIM定時器ON延遲（減數(shù)）定時器操作。CNTR可逆計數(shù)器增加或減少輸入信號由OFF變ON時，增加或減小PV值。DIFU上升沿微分在輸入信號的上升沿時刻將

18、某個指定位變ON一個循環(huán)周期。DIFD下降沿微分在輸入信號的下降沿時刻將某個指定位變ON一個循環(huán)周期。MOV傳送將源數(shù)據(jù)（字或常數(shù)）復制到目標字中。ASL算術左移將單字數(shù)據(jù)中的每一位向左進行帶CY移位。ASR算術右移將單字數(shù)據(jù)中的每一位向右進行帶CY移位。AND LD邏輯塊與前面程序塊進行邏輯與運算的結果。OR LD邏輯塊或前面程序塊進行邏輯或運算的結果。 NETRNETWTABLE,PORTTABLE,PORT網(wǎng)絡讀網(wǎng)絡寫SLCRSLCTSLCENN順控繼電器段的啟動順控繼電器段的轉換順控繼電器段的結束第三章 CX-Programmer軟件的使用及編程規(guī)則一、CX-Programmer軟件的

19、使用方法CX-Programmer是一個用于對OMRON CS1系列PLC、CV系列PLC、以及C系列PLC建立、測試和維護程序的工具。它是一個支持PLC設備和地址信息、OMRON PLC和這些PLC支持的網(wǎng)絡設備進行通信的方便工具。CX-Programmer是一個用來對OMRON PLC進行編程和對OMRON PLC設備進行維護的工具。本實驗裝置使用的編程軟件是CX-Programmer5.0版本，在做實驗前，首先將該軟件根據(jù)軟件安裝的提示安裝到計算機上，然后用編程線將計算機和實驗裝置連接到一起。（一）系統(tǒng)需求CX-Programmer需在配有奔騰或以上（包括奔騰II）的中央處理器的計算機上

20、運行。它需要在WINDOWS操作環(huán)境運行（WIN95/98/2000 或 XP 以及NT4.0 with Service Pack 5或更新版本。（二）軟件的安裝本裝置使用的是CX-Programmer5.0版本。在配套光盤里面找到CX-ProgrammerDisk1Setup文件，雙擊；（1）選擇中文（2）按頁面提示單擊下一步到出現(xiàn)如下畫面時，輸入序列號9010-9971-0919-9159（3）單擊繼續(xù)，到下面畫面選擇安裝路徑（4）單擊下一步，按照頁面提示繼續(xù)安裝。注意以后僅點擊下一步，安裝即可，不需理會頁面提示的其他問題，請直接點擊下一步。本軟件即可安裝完成（三）軟件的使用1.雙擊桌面圖

21、標CX-Programmer“ ” 進入編程軟件。2.點擊 選擇 ，更改設備名稱，設備類型。 3.點擊 在選擇 ，更改端口名稱，波特率。 4.編輯梯形圖。5.點擊 ，梯形圖變?yōu)榫G色表明已經(jīng)連上，點擊 就可將程序下載到PLC（只需下載 這一項），點擊 使PLC處于運行的狀態(tài)。 注1：只有“編程模式”“ ”下才能進行下載，請注意切換PLC的工作模式。注2：如果遇到PLC連不上情況，請選擇“自動在線”中的“選擇串口”或雙擊左邊窗口的“ ”選擇COM口。二、編程規(guī)則1.外部輸入/輸出繼電器、內部繼電器、定時器、計數(shù)器等器件的接點可多次重復使用，無需用復雜的程序結構來減少接點的使用次數(shù)。2.梯形圖每一行

22、都是從左母線開始，線圈接在右邊。接點不能放在線圈的右邊，在繼電器控制的原理圖中，熱繼電器的接點可以加在線圈的右邊，而PLC的梯形圖是不允許的。3.線圈不能直接與左母線相連。如果需要，可以通過一個沒有使用的內部繼電器的常閉接點或者特殊內部繼電器的常開接點來連接。4.同一編號的線圈在一個程序中使用兩次稱為雙線圈輸出。雙線圈輸出容易引起誤操作，應盡量避免線圈重復使用。5.梯形圖程序必須符合順序執(zhí)行的原則，即從左到右，從上到下地執(zhí)行，如不符合順序執(zhí)行的電路就不能直接編程。6.在梯形圖中串聯(lián)接點使用的次數(shù)是沒有限制，可無限次地使用。7.兩個或兩個以上的線圈可以并聯(lián)輸出。第四章 MCGS 組態(tài)軟件的介紹及

23、使用一、MCGS系統(tǒng)介紹MCGS (Monitor and Control Generated System，通用監(jiān)控系統(tǒng))是一套用于快速構造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，它能夠在基于Microsoft的各種32位Windows平臺上運行，通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理，以動畫顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際工程問題的方案，在工業(yè)控制領域有著廣泛的應用。MCGS組態(tài)軟件功能強大，操作簡單，易學易用，普通工程人員經(jīng)過短時間的培訓就能迅速掌握多數(shù)工程項目的設計和運行操作。同時使用MCGS組態(tài)軟件能夠避開復雜的計算機軟、硬件問題，集中精力去解決工程問題本身，根據(jù)工程作業(yè)的需

24、要和特點，組態(tài)配置出高性能、高可靠性和高度專業(yè)化的工業(yè)控制監(jiān)控系統(tǒng)。1.MCGS的主要特性和功能如下：（1） 概念簡單，易于理解和使用。普通工程人員經(jīng)過短時間的培訓就能正確掌握、快速完成多數(shù)簡單工程項目的監(jiān)控程序設計和運行操作。用戶可避開復雜的計算機軟硬件問題，集中精力解決工程本身的問題，按照系統(tǒng)的規(guī)定，組態(tài)配置出高性能、高可靠性、高度專業(yè)化的上位機監(jiān)控系統(tǒng)。（2） 實時性與并行處理。MCGS充分利用了Windows操作平臺的多任務、按優(yōu)先級分時操作的功能，使PC機廣泛應用于工程測控領域成為可能。工程作業(yè)中，大量的數(shù)據(jù)和信息需要及時收集，即時處理，在計算機測控技術領域稱其為實時性任務關鍵任務，

25、如數(shù)據(jù)采集、設備驅動和異常處理等。另外許多工作則是非實時性的，或稱為非時間關鍵任務，如畫面顯示，可在主機運行周期時間內插空進行。而像打印數(shù)據(jù)一類的工作，可運行于后臺，稱為脫機作業(yè)。MCGS是真正的32位系統(tǒng)，可同時運行于Microsoft Windows95，98和Microsoft Windows NT平臺，以線程為單位進行分時并行處理。（3） 建立實時數(shù)據(jù)庫，便于用戶分步組態(tài)，保證系統(tǒng)安全可靠運行。MCGS組態(tài)軟件由主控窗口、設備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五部分構成。其中的“實時數(shù)據(jù)庫”是整個系統(tǒng)的核心。在生成用戶應用系統(tǒng)時，每一部分均可分別進行組態(tài)配置，獨立建造，互不相干；而在

26、系統(tǒng)運行過程中，各個部分都通過實時數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)，形成互相關聯(lián)的整體。實時數(shù)據(jù)庫是一個數(shù)據(jù)處理中心，是系統(tǒng)各個部分及其各種功能性構件的公用數(shù)據(jù)區(qū)。各個部件獨立地向實時數(shù)據(jù)庫輸入和輸出數(shù)據(jù)，并完成自己的差錯控制。（4） 設立“設備工具箱”，針對外部設備的特征，用戶從中選擇某種“構件”，設置于設備窗口內，賦予相關的屬性，建立系統(tǒng)與外部設備的連接關系，即可實現(xiàn)對該種設備的驅動和控制。不同的設備對應于不同的構件，所有的設備構件均通過實時數(shù)據(jù)庫建立聯(lián)系，而建立時又是相互獨立的，即對某一構件的操作或改動，不影響其它構件和整個系統(tǒng)的結構，從這一意義上講，MCGS是一個“設備無關”的系統(tǒng)，用戶不必因外部設備局

27、部改動，而影響整個系統(tǒng)。（5） “面向窗口”的設計方法，增加了可視性和可操作性。以窗口為單位，構造用戶運行系統(tǒng)的圖形界面，使得MCGS的組態(tài)工作既簡單直觀，又靈活多變。用戶可以使用系統(tǒng)的缺省構架，也可以根據(jù)需要自己組態(tài)配置，生成各種類型和風格的圖形界面，包括DOS風格的圖形界面、標準Windows風格的圖形界面以及帶有動畫效果的工具條和狀態(tài)條。（6） 利用豐富的“動畫組態(tài)”功能，快速構造各種復雜生動的動態(tài)畫面。以圖象、圖符、數(shù)據(jù)、曲線等多種形式，為操作員及時提供系統(tǒng)運行中的的狀態(tài)、品質及異常報警等有關信息。用變化大小、改變顏色、明暗閃爍、移動翻轉等多種手段，增強畫面的動態(tài)顯示效果。圖元、圖符對

28、象定義相應的狀態(tài)屬性，即可實現(xiàn)動畫效果。同時，MCGS為用戶提供了豐富的動畫構件，模擬工程控制與實時監(jiān)測作業(yè)中常用的物理器件的動作和功能。每個動畫構件都對應一個特定的動畫功能。如：實時曲線構件、歷史曲線構件、報警顯示構件、自由表格構件等。（7） 引入“運行策略”的概念。復雜的工程作業(yè)，運行流程都是多分支的。用傳統(tǒng)的編程方法實現(xiàn)，既繁瑣又容易出錯。MCGS開辟了“策略窗口”，用戶可以選用系統(tǒng)提供的各種條件和功能的“策略構件”，用圖形化的方法構造多分支的應用程序，實現(xiàn)自由、精確地控制運行流程，按照設定的條件和順序，操作外部設備，控制窗口的打開或關閉，與實時數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交換。同時，也可以由用戶創(chuàng)建

29、新的策略構件，擴展系統(tǒng)的功能。（8） MCGS系統(tǒng)由五大功能部件組成，主要的功能部件以構件的形式來構造。不同的構件有著不同的功能，且各自獨立。三種基本類型的構件（設備構件、動畫構件、策略構件）完成了MCGS系統(tǒng)三大部分（設備驅動、動畫顯示和流程控制）的所有工作。用戶也可以根據(jù)需要，定制特定類型構件，使MCGS系統(tǒng)的功能得到擴充。這種充分利用“面向對象”的技術，大大提高了系統(tǒng)的可維護性和可擴充性。（9） 支持OLE Automation技術。MCGS允許用戶在Visual Basic中操作MCGS中的對象，提供了一套開放的可擴充接口，用戶可根據(jù)自己的需要用VB編制特定的功能構件來擴充系統(tǒng)的功能。

30、（10） MCGS中數(shù)據(jù)的存儲不再使用普通的文件，而是用數(shù)據(jù)庫來管理一切。組態(tài)時，系統(tǒng)生成的組態(tài)結果是一個數(shù)據(jù)庫；運行時，數(shù)據(jù)對象、報警信息的存儲也是一個數(shù)據(jù)庫。利用數(shù)據(jù)庫來保存數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的可靠性和運行效率，同時，也使其它應用軟件系統(tǒng)能直接處理數(shù)據(jù)庫中的存盤數(shù)據(jù)。（11） 設立“對象元件庫”，解決了組態(tài)結果的積累和重新利用問題。所謂對象元件庫，實際上是分類存儲各種組態(tài)對象的圖庫。組態(tài)時，可把制作完好的對象（包括圖形對象，窗口對象，策略對象，以至位圖文件等等）以元件的形式存入圖庫中，也可把元件庫中的各種對象取出，直接為當前的工程所用。隨著工作的積累，對象元件庫將日益擴大和豐富，組

31、態(tài)工作將會變得越來越簡單方便。（12） 提供對網(wǎng)絡的支持?？紤]到工控系統(tǒng)今后的發(fā)展趨勢，MCGS充分運用現(xiàn)今發(fā)展的DCCW(Distributed Computer Cooperator Work)技術，即分布式計算機協(xié)同工作方式，來使分散在不同現(xiàn)場之間的采集系統(tǒng)和工作站之間協(xié)同工作。通過MCGS，不同的工作站之間可以實時交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對工控系統(tǒng)的分布式控制和管理。2.MCGS系統(tǒng)的組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境用戶的所有組態(tài)配置過程都在組態(tài)環(huán)境中進行，組態(tài)環(huán)境相當于一套完整的軟件工具，它幫助用戶設計和構造自己的應用系統(tǒng)。用戶組態(tài)生成的結果是一個數(shù)據(jù)庫文件，稱為組態(tài)結果數(shù)據(jù)庫。運行環(huán)境是一個獨立的運行系統(tǒng)

32、，它按照組態(tài)結果數(shù)據(jù)庫中用戶指定的方式進行各種處理，完成用戶組態(tài)設計的目標和功能。運行環(huán)境本身沒有任何意義，必須與組態(tài)結果數(shù)據(jù)庫一起作為一個整體，才能構成用戶應用系統(tǒng)。一旦組態(tài)工作完成，運行環(huán)境和組態(tài)結果數(shù)據(jù)庫就可以離開組態(tài)環(huán)境而獨立運行在監(jiān)控計算機上。二、可編程控制器動態(tài)模擬仿真實驗監(jiān)控系統(tǒng)V3.0的介紹及使用此系統(tǒng)適用于THORM-A型、THORM-B型實驗裝置，THORM-1型、THORM-2型實驗箱；它是利用PLC與MCGS組態(tài)的概念開發(fā)的一套軟件，具有實驗演示的同步監(jiān)視功能。主要作用有：（一）系統(tǒng)管理用戶只能憑密碼登錄后才能操作軟件，拒絕非法登錄。用戶可以修改密碼，登錄用戶分管理員、

33、教師和學生。管理員具有管理其它用戶的權利，能使用軟件的全部功能；教師能使用軟件的大部分功能（除了管理用戶）；學生能使用軟件的部分功能，但無權使用通訊功能。（二）狀態(tài)顯示分為設備狀態(tài)顯示，登錄用戶顯示，當前時間顯示，累計運行時間顯示等。（三）實驗演示軟件內部為每個實驗都建立了實驗模型，能逼真、客觀、動態(tài)演示PLC的程序。如果PLC程序正確，軟件演示的結果就正確；如果PLC程序有錯，軟件演示的將是錯誤的結果。從演示效果可以看出PLC程序的對錯。（四）軟件的調用 根據(jù)實驗的需要，在實驗時要用到其他的軟件，可在軟件調用窗口正確書寫所需軟件的路徑，點擊確認，即可方便的調用出來。（五）輸入輸出顯示能實時顯

34、示輸入輸出點的狀態(tài)(實驗設備不同，主機型號也不同，輸入、輸出點數(shù)也不同)。（六）幫助菜單針對初次使用的用戶有簡明的使用幫助。第五章 實驗內容實驗一 電視模擬發(fā)射塔在電視模擬發(fā)射塔單元完成本實驗一、實驗目的了解并掌握移位指令SFT 基本應用及編程方法。二、實驗說明合上啟動開關后，按以下規(guī)律顯示：L1L2L3L1循環(huán)執(zhí)行，斷開啟動開關程序停止運行。 三、實驗面板圖： 四、實驗步驟1、輸入輸出接線輸入SD輸出L1L2L300001000100110022、打開主機電源將程序下載到主機中。3、啟動并運行程序觀察實驗現(xiàn)象。五、梯形圖參考程序實驗二 十字路口交通燈控制在十字路口交通燈單元完成本實驗一、實驗

35、目的熟練使用基本指令，根據(jù)控制要求，掌握PLC的編程方法和程序調試方法，了解使用PLC解決一個實際問題。二、實驗說明信號燈受一個啟動開關控制，當啟動開關接通時，信號燈系統(tǒng)開始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮，當啟動開關斷開時，所有信號燈都熄滅。南北紅燈亮維持25秒，在南北紅燈亮的同時東西綠燈也亮，并維持20秒；到20秒時，東西綠燈閃亮，閃亮3秒后熄滅。在東西綠燈熄滅時，東西黃燈亮，并維持2秒。到2秒時，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時，南北紅燈熄滅，綠燈亮。東西紅燈亮維持25秒。南北綠燈亮維持20秒，然后閃亮3秒后熄滅。同時南北黃燈亮，維持2秒后熄滅，這時南北紅燈亮，東西綠燈亮。周而復始三、實驗

36、面板圖： 四、實驗步驟1、輸入輸出接線。輸入SD輸出GYR輸出GYR0000南北100010011002東西1003100410052、打開主機電源將程序下載到主機中。3、啟動并運行程序觀察實驗現(xiàn)象。五、梯形圖參考程序實驗三 三相鼠籠式異步電動機點動控制和自鎖控制（實物）在電機控制單元完成本實驗一、實驗目的 1. 通過對三相鼠籠式異步電動機點動控制和自鎖控制線路的實際安裝接線，掌握由電氣原理圖變換成安裝接線圖的知識。2.通過實驗進一步加深理解點動控制和自鎖控制的特點二、實驗說明1.點動控制啟動：按啟動按鈕SB1，0.00的動合觸點閉合， 10.03線圈得電，即接觸器KM4的線圈得電，0.1S后

37、10.00線圈得電，即接觸器KM1的線圈得電，電動機作星形連接啟動。每按動SB1一次，電機運轉一次。2.自鎖控制啟動：按啟動按鈕SB2,0.01的動合觸點閉合，10.03線圈得電，即接觸器KM4的線圈得電，0.1S后10.00線圈得電，即接觸器KM1的線圈得電，電動機作星形連接啟動。只有按下停止按鈕SB3時電機才停止運轉。三、實驗面板圖：四、實驗步驟1、輸入輸出接線 輸入SB1SB2SB3000000010002輸出KM1KM410001003注：電機接線端子與實驗面板接線端子相對應（例如：電機A面板A）2、打開主機電源將程序下載到主機中。3、啟動并運行程序觀察實驗現(xiàn)象。 五、梯形圖參考程序實

38、驗四 三相鼠籠式異步電動機聯(lián)鎖正反轉控制（實物）在電機控制單元完成本實驗一、實驗目的 1. 通過對三相鼠籠式異步電動機連鎖正反轉控制線路的安裝接線，掌握由電氣原理圖接成實際操作電路的方法。 2. 加深對電氣控制系統(tǒng)各種保護、自鎖、互鎖等環(huán)節(jié)的理解。 3. 學會分析、排除繼電-接觸控制線路故障的方法。二、實驗說明啟動：按啟動按鈕SB1，0.00的動合觸點閉合，20.00線圈得電，20.00的動合觸點閉合，10.00線圈得電，即接觸器KM1的線圈得電，0.5秒后10.03線圈得電，即接觸器KM4的線圈得電，電動機作星形連接啟動，此時電機正轉；按啟動按鈕SB2，0.01的動合觸點閉合，20.01線圈

39、得電，20.01的動合觸點閉合，10.01線圈得電，即接觸器KM2的線圈得電，0.5秒后10.03線圈得電，電動機作星形連接啟動，此時電機反轉；在電機正轉時反轉按鈕SB2是不起做用的，只有當按下停止按鈕SB3時電機才停止工作；在電機反轉時正轉按鈕SB1是不起作用的，只有當按下停止按鈕SB3時電機才停止工作。三、實驗面板圖：四、實驗步驟1、輸入輸出接線。輸入SB1SB2SB3000000010002輸出KM1KM2KM4100010011003注：電機接線端子與實驗面板接線端子相對應（例如：電機A面板A）2、打開主機電源將程序下載到主機中。3、啟動并運行程序觀察實驗現(xiàn)象。 五、梯形圖參考程序 實

40、驗五 三相鼠籠式異步電動機帶延時正反轉控制（實物）在電機控制單元完成本實驗一、實驗目的 1. 通過對三相鼠籠式異步電動機延時正反轉控制線路的安裝接線， 掌握由電氣原理圖接成實際操作電路的方法。 2. 加深對電氣控制系統(tǒng)各種保護、自鎖、互鎖等環(huán)節(jié)的理解。 3. 學會分析、排除繼電-接觸控制線路故障的方法。二、實驗說明啟動：按啟動按鈕SB1，0.00的動合觸點閉合，10.03的線圈得電，10.00的線圈也同時得電，此時電機正轉，延時3S后，10.00的線圈失電，10.01的線圈得電，此時電機反轉；按啟動按鈕SB2，0.01的動合觸點閉合，10.03的線圈得電，10.01的線圈也同時得電，此時電機反

41、轉，延時4S后，10.01的線圈失電，10.00的線圈得電，此時電機正轉；按停止按鈕SB3電機停止運轉。三、實驗面板圖：四、實驗步驟1、輸入輸出接線輸入SB1SB2SB3000000010002輸出KM1KM2KM4100010011003注：電機接線端子與實驗面板接線端子相對應（例如：電機A面板A）2、打開主機電源開關將程序下載到主機中。3、啟動并運行程序觀察實驗現(xiàn)象。五、梯形圖參考程序實驗六 三相鼠籠式異步電動機星/三角換接啟動控制（實物）在電機控制單元完成本實驗一、實驗目的1.了解時間繼電器的使用方法及在控制系統(tǒng)中的應用。2.熟悉異步電動機Y降壓起動控制的運行情況和操作方法。二、實驗說明

42、啟動：按啟動按鈕SB1，0.00的動合觸點閉合，20.00線圈得電，20.00的動合觸點閉合，同時10.00線圈得電，即接觸器KM1的線圈得電，1S后10.03線圈得電，即接觸器KM4的線圈得電，電動機作星形連接啟動；6S后10.03的線圈失電，同時10.02線圈得電，電動機轉為三角形運行方式，按下停止按鈕SB3電機停止運行。三、實驗面板圖：四、實驗步驟1、輸入輸出接線輸入SB1SB300000002輸出KM1KM4KM3100010031002注：電機接線端子與實驗面板接線端子相對應（例如：電機A面板A）2、打開主機電源開關將程序下載到主機中。3、啟動并運行程序觀察實驗現(xiàn)象。五梯形圖參考程序

43、實驗七 水塔水位控制模擬在水塔水位控制單元完成本實驗一、實驗目的用PLC構成水塔水位自動控制系統(tǒng)。二、實驗說明 當水池水位低于水池低水位界（S4為ON表示），閥Y打開進水（Y為ON）定時器開始定時，4秒后，如果S4還不為OFF，那么閥Y指示燈閃爍，表示閥Y沒有進水，出現(xiàn)故障，S3為ON后，閥Y關閉（Y為OFF）。當S4為OFF時，且水塔水位低于水塔低水位界時S2為ON，電機M運轉抽水。當水塔水位高于水塔高水位界時電機M停止。三、實驗面板圖:四、實驗步驟1、輸入輸出接線輸入S1S2S3S40000000100020003輸出MY100010012、打開主機電源開關將程序下載到主機中。3、啟動并運

44、行程序觀察實驗現(xiàn)象。五、梯形圖參考程序實驗八 液體混合裝置控制的模擬在液體混合裝置單元完成本實驗一、實驗目的熟練使用置位和復位等各條基本指令，通過對工程實例的模擬，熟練地掌握PLC的編程和程序調試。二、實驗說明由實驗面板圖可知：本裝置為兩種液體混合裝置，SL1、SL2、SL3為液面?zhèn)鞲衅?，液體A、B閥門與混合液閥門由電磁閥YV1、YV2、YV3控制，M為攪動電機，控制要求如下：按下啟動按鈕SB1，裝置投入運行時，液體A、B閥門關閉，混合液閥門打開20秒將容器放空后關閉：液體A閥門打開，液體A流入容器。當液面到達SL2時，SL2接通，關閉液體A閥門，打開液體B閥門。液面到達SL1時，關閉液體B閥

45、門，攪動電機開始攪動。攪動電機工作6秒后停止攪動，混合液體閥門打開，開始放出混合液體。當液面下降到SL3時，SL3由接通變?yōu)閿嚅_，再過2秒后，容器放空，混合液閥門關閉，開始下一周期。停止操作:在當前的混合液操作處理完畢后.按下停止按鈕SB1，停止操作。三、實驗面板圖： 四、實驗步驟1、輸入輸出接線輸入SB1SL1SL2SL30000000100020003輸出YV1YV2YV3YKM10001001100210032、打開主機電源開關將程序下載到主機中。3、啟動并運行程序觀察實驗現(xiàn)象。五、梯形圖參考程序實驗九 四節(jié)傳送帶的模擬在四節(jié)傳送帶單元完成本實驗一、實驗目的通過使用各基本指令，進一步熟練

46、掌握PLC的編程和程序調試。二、實驗說明有一個用四條皮帶運輸機的傳送系統(tǒng)，分別用四臺電動機帶動，控制要求如下： 啟動時先起動最末一條皮帶機，經(jīng)過1秒延時，再依次起動其它皮帶機。 停止時應先停止最前一條皮帶機，待料運送完畢后再依次停止其它皮帶機。 當某條皮帶機發(fā)生故障時，該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止，而該皮帶機以后的皮帶機待運完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，經(jīng)過1秒延時后，M3停，再過1秒，M4停。當某條皮帶機上有重物時，該皮帶機前面的皮帶機停止，該皮帶機運行1秒后停，而該皮帶機以后的皮帶機待料運完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，再過1秒，M4停。三、實驗面板圖： 四、實驗步驟1、輸入輸出連線輸入SB1SB2ABCD000000050001000200030004輸出M1M2M3M410011002100310042、打開主機電源開關將程序下載到主機中。3、啟動并