可編程控制器(PLC)綜合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、可編程控制器(plc)綜合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書（宣城實(shí)驗(yàn)室）編 寫：秦劍 許月霞 審 核：朱程輝合肥工業(yè)大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心2015年1月編寫說明可編程控制器(plc)綜合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,是為配合宣城校區(qū)開設(shè)的“電器與可編程控制器技術(shù)”課程而編寫的。本實(shí)驗(yàn)是為培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生實(shí)際編程和應(yīng)用能力，由任課教師和實(shí)驗(yàn)室老師共同討論所做的實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)裝置由浙江天煌科技實(shí)業(yè)有限公司制造。它集西門子公司的可編程邏輯控制器s7-200和實(shí)驗(yàn)控制對象于一體，利用step 7-microwin smart編程軟件、通過電纜與計(jì)算機(jī)連接，具有非常友好的編程界面。在本實(shí)驗(yàn)箱上，可進(jìn)行plc的基本指令練習(xí)

2、以及12個(gè)plc實(shí)際應(yīng)用的模擬實(shí)驗(yàn)。plc實(shí)驗(yàn)室注意事項(xiàng)1. 學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室必須遵守實(shí)驗(yàn)紀(jì)律，聽從實(shí)驗(yàn)室老師的安排。2. 實(shí)驗(yàn)課和課堂教學(xué)一樣，應(yīng)按時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，不得無故遲到和早退。3. 在實(shí)驗(yàn)室，首先注意人身安全，不要隨意觸摸電源及開關(guān)，愛護(hù)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備。4. 實(shí)驗(yàn)前一定要按要求進(jìn)行預(yù)習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)要求及步驟和方法，編寫程序框圖。5. 注意實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生，不得隨地吐痰，亂扔廢紙及雜物。目 錄第一部分 s7-200可編程控制器與thsms-1型實(shí)驗(yàn)箱 一、可編程控制器概述4 二、step 7-microwin smart編程軟件.8 三、thsms-1型實(shí)驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)及使用方法.10第二部分 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

3、 實(shí)驗(yàn)一 可編程控制器基本指令編程的練習(xí).12 實(shí)驗(yàn)二 水塔水位自動(dòng)控制模擬.21 實(shí)驗(yàn)三 led數(shù)碼顯示控制.23 實(shí)驗(yàn)四 天塔之光控制模擬.25 實(shí)驗(yàn)五 機(jī)械手動(dòng)作控制模擬.27 實(shí)驗(yàn)六 十字路口交通信號燈控制模擬.29 實(shí)驗(yàn)七 步進(jìn)電機(jī)控制模擬.31 實(shí)驗(yàn)八 裝配流水線控制模擬.33 實(shí)驗(yàn)九 多種液體混合裝置控制模擬.35 實(shí)驗(yàn)十 四節(jié)傳送帶控制模擬.37 實(shí)驗(yàn)十一 自動(dòng)配料控制模擬.39 實(shí)驗(yàn)十二 自動(dòng)售貨機(jī)控制模擬.41 實(shí)驗(yàn)十三 三層升降電梯控制模擬.43第一部分 s7-200可編程控制器與thsms-1型實(shí)驗(yàn)箱一、可編程控制器概述可編程序控制器，英文稱programmable l

4、ogical controller，簡稱plc。它是一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用以在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。plc是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的復(fù)雜接線、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是plc的程序編制，不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡單

5、指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯(cuò)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(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。（1）可編程控制器的基本結(jié)構(gòu) 可編程控制器主要由cpu模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成（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(chǔ)器組成。它用以運(yùn)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(jìn)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(jié)果送到輸出端，并響應(yīng)外部設(shè)備（如編程器、電腦、打印機(jī)等）的請求以及進(jìn)行各種內(nèi)部判斷等。plc

6、的內(nèi)部存儲(chǔ)器有兩類，一類是系統(tǒng)程序存儲(chǔ)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(chǔ)器，主要存放用戶編制的應(yīng)用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)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(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等來的開關(guān)量輸入信號；另一類是由電位器、熱電偶、測速發(fā)電機(jī)、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(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等

7、執(zhí)器， 可編程序控制器控制的另一類外部負(fù)載是指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)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?nèi)部的直流穩(wěn)壓電源為各模塊內(nèi)的元件提供直流電壓。4、編程器 編程器是plc的外部編程設(shè)備，用戶可通過編程器輸入、檢查、修改、調(diào)試程序或監(jiān)視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(jìn)行電腦編程和監(jiān)控。5、輸入/輸出擴(kuò)展單元i/o擴(kuò)展接口用于將擴(kuò)充外部輸入/輸出端子數(shù)的擴(kuò)展單元與基本單元（即主機(jī)）連接在一起。6、外部設(shè)備接口此接口可將編程器、打印機(jī)、條碼掃描儀,變頻器等外部設(shè)備與主機(jī)相聯(lián)，以完成相應(yīng)的操作。本實(shí)驗(yàn)裝置選

8、用的主機(jī)型號為s7-200系列的主機(jī)。（2）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(yùn)行（run）狀態(tài)與停止（stop）狀態(tài)。在運(yùn)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(shí)現(xiàn)控制功能。為了使可編程序控制器的輸出及時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直至可編程序控制器停機(jī)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(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為5個(gè)階段（如圖所示）。在內(nèi)部處理階段，可編程序控制器檢查cpu，模塊內(nèi)部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時(shí)器復(fù)位，以及完成一些別的內(nèi)

9、部工作。在通信服務(wù)階段，可編程序控制器與帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)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，輸入映像寄存器的狀態(tài)也不會(huì)隨之而變，輸入信號變化了的狀態(tài)只能在下一個(gè)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。（3）可編程控制器的內(nèi)存區(qū)域的分布及i/o配置 s7-200cpu224部分編程元件的編號范圍與功能說明如下表所示元件名稱編號編號范圍功 能 說 明輸入寄存器ii0.0i

10、1.5共14點(diǎn)接受外部輸入設(shè)備的信號輸出寄存器qq0.0q1.1共10點(diǎn)輸出程序執(zhí)行結(jié)果并驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備位存儲(chǔ)器mm0.0m31.7在程序內(nèi)部使用，不能提供外部輸出定時(shí)器tt0,t64保持型通電延時(shí)1mst1t4,t65t68保持型通電延時(shí)10mst5t31,t69t95保持型通電延時(shí)100mst32,t96on/off延時(shí),1mst33t36,t97t100on/off延時(shí),10mst37t63,t101t255on/off延時(shí),100ms計(jì)數(shù)器cc0c255加法計(jì)數(shù)器，觸點(diǎn)在程序內(nèi)部使用高速計(jì)數(shù)器hchc0hc5用來累計(jì)比cpu掃描速率更快的事件順序控制繼電器ss0.0s31.7提供控制程序

11、的邏輯分段變量存儲(chǔ)器vvb0.0vb5119.7數(shù)據(jù)處理用的數(shù)值存儲(chǔ)元件局部存儲(chǔ)器llb0.0lb63.7使用臨時(shí)的寄存器，作為暫時(shí)存儲(chǔ)器特殊存儲(chǔ)器smsm0.0sm549.7cpu與用戶之間交換信息特殊存儲(chǔ)器（只讀）smsm0.0sm29.7cpu執(zhí)行時(shí)標(biāo)志位的狀態(tài)累加寄存器acac0ac3用來存放計(jì)算的中間值（4）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(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)的說明了下述可編程控制器編程語言：1）順序功能圖2）梯形圖3）功能塊圖4）指令表5）結(jié)構(gòu)文本其中梯形圖是使用的最多的可編程控制器圖形編程語言。梯形圖

12、與繼電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，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(guān)量邏輯控制，主要特點(diǎn)如下：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(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實(shí)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(chǔ)器中元件映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對應(yīng)。2）梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為公共母線（bus bar）。在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時(shí)，為了借用繼電器電路的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母線之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓，當(dāng)圖中的觸點(diǎn)接通時(shí)，有一個(gè)假想的“概念電流”或“

13、能流（power flow）”從左到右流動(dòng)，這一方向與執(zhí)行用戶程序時(shí)的邏輯運(yùn)算的順序是一致的。3）根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對應(yīng)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(jìn)行的。4）梯形圖中的線圈和其他輸出指令應(yīng)放在最右邊。5）梯形圖中各編程元件的常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)均可以無限多次地使用。（5）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(dòng)作及完成這些動(dòng)作的順序。2、分配輸入輸出設(shè)備，即確定哪些外圍設(shè)備是把信號送給plc，哪些是外圍設(shè)備是接收來自plc信號的。并將plc的輸入、輸出口與之對應(yīng)進(jìn)行分配。3、設(shè)計(jì)plc程序畫出梯

14、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(guān)系。4、實(shí)現(xiàn)用計(jì)算機(jī)對plc的梯形圖直接編程。5、對程序進(jìn)行調(diào)試（模擬和現(xiàn)場）。6、保存已完成的程序。 顯然，在建立一個(gè)plc控制系統(tǒng)時(shí)，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(dòng)作的順序和各個(gè)控制裝置彼此之間的相互關(guān)系。確定控制上的相互關(guān)系之后，就可進(jìn)行編程的第二步，分配輸入輸出設(shè)備。在分配了plc的輸入輸出點(diǎn)、內(nèi)部輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器之后，就可以設(shè)計(jì)plc程序畫出梯形圖。在畫梯形圖時(shí)要注意每個(gè)從左邊母線開始的邏輯行必須終止于一個(gè)繼電器線圈或定時(shí)器、計(jì)數(shù)器，與實(shí)際的電路圖不一樣。梯形圖畫好后，使用編程

15、軟件直接把梯形圖輸入計(jì)算機(jī)并下載到plc進(jìn)行模擬調(diào)試，修改、下載直至符合控制要求。這便是程序設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。二、step 7-microwin smart編程軟件（1）step 7-microwin smart軟件的使用方法step 7-microwin smart編程軟件為用戶開發(fā)、編輯和控制自己的應(yīng)用程序提供了良好的編程環(huán)境。為了能快捷高效地開發(fā)你的應(yīng)用程序，step 7-microwin smart軟件提供了三種程序編輯器。step 7-microwin smart軟件提供了在線幫助系統(tǒng)，以便獲取所需要的信息。本實(shí)驗(yàn)裝置使用的編程軟件是step7-micro/win v4.0版本，在做實(shí)

16、驗(yàn)前，首先將該軟件根據(jù)軟件安裝的提示安裝到計(jì)算機(jī)上，然后用編程線將計(jì)算機(jī)和實(shí)驗(yàn)裝置連接到一起。（一）系統(tǒng)需求step 7-microwin smart既可以在pc機(jī)上運(yùn)行，也可以在siemens公司的編程器上運(yùn)行。pc機(jī)或編程器的最小配置如下：windows98、windows2000、windows me或者windows nt4.0以上。（二）軟件的使用1、打開step 7-microwin smart，在選擇協(xié)議（需先將電腦的ip設(shè)成和plc一個(gè)ip段上，為192.168.2.xx）。2、點(diǎn)擊 輸入plc的原始ip192.168.2.1。3、點(diǎn)擊確定即可連接上plc，對plc進(jìn)行操作。此

17、時(shí)顯示：4、編輯梯形圖。5、點(diǎn)擊 將程序下載到plc中，點(diǎn)擊可以對程序運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，點(diǎn)擊可以將plc置于運(yùn)行的狀態(tài)。 （2）編程規(guī)則1、外部輸入/輸出繼電器、內(nèi)部繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等器件的接點(diǎn)可多次重復(fù)使用，無需用復(fù)雜的程序結(jié)構(gòu)來減少接點(diǎn)的使用次數(shù)。2、梯形圖每一行都是從左母線開始，線圈接在右邊。接點(diǎn)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(diǎn)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(gè)沒有使用的內(nèi)部繼電器的常閉接點(diǎn)或者特殊內(nèi)部繼電器的常開接點(diǎn)來連接。4、同一編號的線圈在一個(gè)程序中使用兩次稱為雙線圈輸出。雙線圈輸出容

18、易引起誤操作，應(yīng)盡量避免線圈重復(fù)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(diǎn)使用的次數(shù)是沒有限制的，可無限次地使用。7、兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈可以并聯(lián)輸出。三、thsms-1型實(shí)驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)及使用方法(一) 結(jié)構(gòu)概述 “thsms-1型可編程控制實(shí)驗(yàn)箱”，是配合開設(shè)“電器與可編程控制器技術(shù)”課程，結(jié)合西門子的s7-200可編程控制器,由浙江天煌科技實(shí)業(yè)有限公司制造。在本實(shí)驗(yàn)箱上，可進(jìn)行plc的基本指令練習(xí)以及13個(gè)plc實(shí)際應(yīng)用的模擬實(shí)驗(yàn)。(二) 技術(shù)性能與特點(diǎn)1、輸入電源：交流220v5% 50hz2、工作環(huán)

19、境：溫度-10+40 相對濕度85%（25）3、除了plc本身提供的dc+24v電源外，實(shí)驗(yàn)箱自身還提供了電流3a的dc+24v電源。4、正面印有元器件圖形符號字符及連線，反面是相應(yīng)連線和焊接好的相應(yīng)器件。5、為了防止主機(jī)的輸入輸出接線柱和螺釘因?qū)嶒?yàn)時(shí)頻繁的裝拆而導(dǎo)致?lián)p壞，該實(shí)驗(yàn)箱的plc輸出、輸入接點(diǎn)及電源全部引在實(shí)驗(yàn)板上，使實(shí)驗(yàn)接線非常方便。6、每個(gè)實(shí)驗(yàn)的輸出執(zhí)行器件均以發(fā)光二極管，及信號燈表示，且各自成一形象主體。7、實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)裝有過壓保護(hù)裝置，對主機(jī)進(jìn)行過壓保護(hù)，當(dāng)電源電壓超過了主機(jī)所能承受的范圍，會(huì)自動(dòng)報(bào)警并切斷電源，使主機(jī)不會(huì)因承受過高的電源電壓而導(dǎo)致?lián)p壞。8、整體結(jié)構(gòu)緊湊，工藝先進(jìn)

20、，造型美觀大方。(三) 操作、使用方法 一）實(shí)驗(yàn)連接及使用說明1、實(shí)驗(yàn)板上容易接錯(cuò)導(dǎo)致系統(tǒng)損壞的部分線路，以及一些對學(xué)生無技能要求的部分線路已經(jīng)連好，其它線路則可應(yīng)用本裝置定制的鎖緊疊插線進(jìn)行連線。2、實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開“可編程控制器主機(jī)面板圖”中的電源開關(guān)，按實(shí)驗(yàn)要求接好外部連線。檢查無誤后，接通電源開關(guān)。 二）實(shí)驗(yàn)箱的啟動(dòng)、交流電源控制 1、將實(shí)驗(yàn)箱后側(cè)的三芯電源插頭插入電源插座。2、開啟“可編程控制器主機(jī)面板圖”中的電源開關(guān)，電源指示燈亮。 三）在step 7-microwin smart軟件下編程、下載、上傳和運(yùn)行第二部分 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一 基本指令的編程練習(xí)（一）與或非功能的實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)?/p>

21、的1. 熟悉plc實(shí)驗(yàn)裝置，s7-200 smart系列編程控制器的外部接線方法2. 了解編程軟件step 7-microwin smart的編程環(huán)境，軟件的使用方法。3. 掌握與、或、非邏輯功能的編程方法。 二、實(shí)驗(yàn)說明首先應(yīng)根據(jù)參考程序，判斷q0.0、q0.1、q0.2的輸出狀態(tài)，再撥動(dòng)輸入開關(guān)i0.0、i0.1，觀察輸出指示燈q0.0、q0.1、q0.2是否符合與、或、非邏輯的正確結(jié)果。注：在本裝置中,可編程控制器的輸入公共端“1m”接主機(jī)模塊電源的“+24v”，此時(shí)輸入端是低電平有效；輸出公共端“1l”接主機(jī)模塊電源的“gnd”，此時(shí)輸出端輸出的是低電平。將基本指令練習(xí)區(qū)（s7-200

22、的旁邊）的“v+”接模塊電源的“+24v”，“com” 接主機(jī)模塊電源的“gnd”。三、梯形圖參考程序與邏輯：如上所示：i0.0、i0.1狀態(tài)均為1時(shí)，q0.0有輸出；當(dāng)i0.0、i0.1兩者有任何一個(gè)狀態(tài)為0，q0.0輸出立即為0?；蜻壿嫞喝缟纤荆篿0.0、i0.1狀態(tài)有任意一個(gè)為1時(shí)，q0.1即有輸出；當(dāng)i0.0、i0.1狀態(tài)均為0，q0.1輸出為0。非邏輯：如上所示：i0.0、i0.1狀態(tài)均為0時(shí)，q0.2有輸出；當(dāng)i0.0、i0.1兩者有任何一個(gè)狀態(tài)為1，q0.2輸出立即為0。 （二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器功能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆斩〞r(shí)器、計(jì)數(shù)器的正確編程方法，并學(xué)會(huì)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器擴(kuò)展方法,用

23、編程軟件對可編程控制器的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。二、實(shí)驗(yàn)說明simatic定時(shí)器可分為接通延時(shí)定時(shí)器（ton），有記憶的接通延時(shí)定時(shí)器（tonr）和斷開延時(shí)定時(shí)器（tof）。 simatic計(jì)數(shù)器可分為遞增計(jì)數(shù)器（ctu），遞減計(jì)數(shù)器（ctd）和遞增/遞減計(jì)數(shù)器（ctud）。在運(yùn)行程序之前，首先應(yīng)該根據(jù)梯形圖分析各個(gè)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的動(dòng)作狀態(tài)。 三、梯形圖參考程序 1）定時(shí)器參考程序 2）計(jì)數(shù)器參考程序 （三）定時(shí)器擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)由于plc的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器都有一定的定時(shí)范圍和計(jì)數(shù)范圍。如果需要的設(shè)定值超過機(jī)器范圍，可以通過幾個(gè)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的串聯(lián)組合來擴(kuò)充設(shè)定值的范圍。 1、用一個(gè)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)脈沖波。 2、用兩個(gè)

24、定時(shí)器實(shí)現(xiàn)方波。（三）移位功能實(shí)驗(yàn)移位寄存器指令（shrb）在每次掃描時(shí)將data數(shù)值移入移位寄存器。s_bit指定移位寄存器的最低位。n指定移位寄存器的長度和移位方向（移位加=n，移位減=-n）。shrb指令移出的每個(gè)位被放置在溢出內(nèi)存位（sm1.1）中。該指令由最低位（s_bit）和由長度（n）指定的位數(shù)定義。（四）置位/復(fù)位指令實(shí)驗(yàn)置位 (s) 和復(fù)位 (r) 指令用于置位（接通）或復(fù)位（斷開）從指定地址（位）開始的一組位 (n)。 可以置位或復(fù)位 1 至 255 個(gè)位。如果復(fù)位指令指定定時(shí)器位（t 地址）或計(jì)數(shù)器位（c 地址），則該指令將對定時(shí)器或計(jì)數(shù)器位進(jìn)行復(fù)位并清零定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的

25、當(dāng)前值。 實(shí)驗(yàn)二 水塔水位控制模擬在水塔水位控制區(qū)完成本實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠胮lc構(gòu)成水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、安裝了step 7-microwin smart編程軟件的計(jì)算機(jī)一臺2、hpsms-1型實(shí)驗(yàn)箱一臺3、專用編程電纜一根（plc的編程接口與計(jì)算機(jī)網(wǎng)口聯(lián)接）4、鎖緊導(dǎo)線若干三、水塔水位控制的實(shí)驗(yàn)面板圖輸入輸出接線輸入s1s2s3s4輸出myi0.0i0.1i0.2i0.3q0.0q0.1注：plc主機(jī)公共端接線方法見實(shí)驗(yàn)一四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、各限位開關(guān)定義如下： s1定義為水塔水位上部傳感器（on：液面已到水塔上限位、off：液面未到水塔上限位）； s2定義為水塔水位下部傳感器

26、（on：液面已到水塔下限位、off：液面未到水塔下限位）； s3定義為水池水位上部傳感器（on：液面已到水池上限位、off：液面未到水池上限位）；s4定義為水池水位下部傳感器（on：液面已到水池下限位、off：液面未到水池下限位）。 2、當(dāng)水位低于s4時(shí)，閥y開啟，系統(tǒng)開始向水池中注水，4s后水池中的水位未達(dá)到s4，y閃爍報(bào)警。 3、當(dāng)水池中的水位高于s4、水塔中的水位低于s2，則電機(jī)m開始運(yùn)轉(zhuǎn)，水泵開始由水池向水塔中抽水。4、當(dāng)水塔中的水位高于s1時(shí)，電機(jī)m停止運(yùn)轉(zhuǎn)，水泵停止向水塔抽水。5、按要求分配plc的i/o地址，正確連接實(shí)驗(yàn)線路。6、編寫實(shí)驗(yàn)程序并運(yùn)行。7、模擬操作系統(tǒng)工作過程。五、

27、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、寫出梯型圖程序；2、繪制plc外部接線圖及i/o地址分配情況；3、整理出運(yùn)行和監(jiān)視程序時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象；4、敘述系統(tǒng)控制原理。實(shí)驗(yàn)三 led數(shù)碼顯示控制在led數(shù)碼顯示控制實(shí)驗(yàn)區(qū)完成本實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖炀氄莆找莆患拇嫫鱯hrb，能夠靈活的運(yùn)用。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、安裝了step 7-microwin smart編程軟件的計(jì)算機(jī)一臺2、hpsms-1型實(shí)驗(yàn)箱一臺3、專用編程電纜一根（plc的編程接口與計(jì)算機(jī)網(wǎng)口聯(lián)接）4、鎖緊導(dǎo)線若干三、led數(shù)碼顯示控制的實(shí)驗(yàn)面板圖：led數(shù)碼顯示控制面板輸入輸出接線輸入sdi0.0輸出abcdefghq0.0q0.1q0.2q0.3q0.4q0.5q0.6

28、q0.7注：plc主機(jī)公共端接線方法見實(shí)驗(yàn)一四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、控制要求按下啟動(dòng)按鈕后，由八組led發(fā)光二極管模擬的八段數(shù)碼管開始顯示，先是一段段顯示，顯示次序是a、b、c、d、e、f、g、h。隨后顯示數(shù)字及字符，顯示次序是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、a、b、c、d、e、f，再返回初始顯示，并循環(huán)不止（每次顯示延時(shí)1秒）。2、按要求分配plc的i/o地址，正確連接實(shí)驗(yàn)線路。3、編寫實(shí)驗(yàn)程序并運(yùn)行，觀察led數(shù)碼顯示情況。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、寫出梯型圖程序；2、繪制plc外部接線圖及i/o地址分配情況；3、整理出運(yùn)行和監(jiān)視程序時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)四 天塔之光控制模擬在天塔之光實(shí)驗(yàn)區(qū)完成本實(shí)驗(yàn)一

29、、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜せ局噶钣梅ǎ胮lc構(gòu)成閃光燈控制系統(tǒng)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、安裝了step 7-microwin smart編程軟件的計(jì)算機(jī)一臺2、hpsms-1型實(shí)驗(yàn)箱一臺3、專用編程電纜一根（plc的編程接口與計(jì)算機(jī)網(wǎng)口聯(lián)接）4、鎖緊導(dǎo)線若干三、天塔之光的實(shí)驗(yàn)面板輸入輸出接線輸入sdi0.0輸出l1l2l3l4l5l6l7l8q0.0q0.1q0.2q0.3q0.4q0.5q0.6q0.7注：plc主機(jī)公共端接線方法見實(shí)驗(yàn)一四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、控制要求合上啟動(dòng)按鈕后，按以下規(guī)律顯示：l1、l2、l9l1、l5、l8l1、l4、l7l1、l3、l6l1l2、l3、l4、l5l6、l7、l8、l9l1

30、、l2、l6l1、l3、l7l1、l4、l8l1、l5、l9l1l2、l3、l4、l5l6、l7、l8、l9l1、l2、l9如此。2、按要求正確連接實(shí)驗(yàn)線路。3、編寫實(shí)驗(yàn)程序并運(yùn)行。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、寫出梯型圖程序；2、繪制plc外部接線圖及i/o地址分配情況；3、整理出運(yùn)行和監(jiān)視程序時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)五 機(jī)械手動(dòng)作控制模擬在機(jī)械手動(dòng)作的模擬實(shí)驗(yàn)區(qū)完成本實(shí)驗(yàn)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠脭?shù)據(jù)移位指令來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手動(dòng)作的模擬。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、安裝了step 7-microwin smart編程軟件的計(jì)算機(jī)一臺2、hpsms-1型實(shí)驗(yàn)箱一臺3、專用編程電纜一根（plc的編程接口與計(jì)算機(jī)網(wǎng)口聯(lián)接）4、鎖緊導(dǎo)線若干三、

31、機(jī)械手動(dòng)作的模擬實(shí)驗(yàn)面板圖輸入輸出連線輸入sdsq1sq2sq3sq4i0.0i0.1i0.2i0.3i0.4輸出yv1yv2yv3yv4yv5hlq0.0q0.1q0.2q0.3q0.4q0.5注：plc主機(jī)公共端接線方法見實(shí)驗(yàn)一四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制要求圖中為一個(gè)將工件由a處傳送到b處的機(jī)械手，上升/下降和左移/右移的執(zhí)行用雙線圈二位電磁閥推動(dòng)氣缸完成。當(dāng)某個(gè)電磁閥線圈通電，就一直保持現(xiàn)有的機(jī)械動(dòng)作。例如一旦下降的電磁閥線圈通電，機(jī)械手就一直下降，直至線圈斷電，才停止；同理,相反方向線圈通電時(shí),機(jī)械手就上升, 線圈斷電即停止。另外，夾緊/放松由單線圈二位電磁閥推動(dòng)氣缸完成，線圈通電

32、執(zhí)行夾緊動(dòng)作，線圈斷電時(shí)執(zhí)行放松動(dòng)作。設(shè)備裝有上、下限位和左、右限位開關(guān)，它的工作過程如圖所示，有八個(gè)動(dòng)作，即為： 原位 下降 夾緊 上升 右移 左移 上升 放松 下降 說明: (1)在原位時(shí)，左限位和上限位開關(guān)為on，原位燈亮。 (2)啟動(dòng)后立即下行，下行燈亮，原位燈滅。同時(shí)上限位開關(guān)變?yōu)閛ff，左限位開關(guān)不變(在左邊上下時(shí)，左限位開關(guān)始終為on)。在右邊上下時(shí), 右限位開關(guān)始終為on；在左右移動(dòng)時(shí)，上限位開關(guān)始終為on；其余開關(guān)，到位為on，離開即為off)。 (3)夾緊和放松后，再延時(shí)上升。 (4)按下停止按鈕，是指暫停運(yùn)行原有狀態(tài)；再按下啟動(dòng)按鈕，從原有狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行。 (5)按下啟動(dòng)按

33、鈕，機(jī)械手完成一個(gè)周期，回到原點(diǎn)后，繼續(xù)循環(huán)運(yùn)行。2、按要求分配plc的i/o地址，正確連接實(shí)驗(yàn)線路。3、編寫實(shí)驗(yàn)程序并運(yùn)行。 4、模擬操作系統(tǒng)工作過程。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、寫出梯型圖程序；2、繪制plc外部接線圖及i/o地址分配情況；3、整理出運(yùn)行和監(jiān)視程序時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象；4、敘述系統(tǒng)控制原理。實(shí)驗(yàn)六 十字路口交通信號燈控制模擬在十字路口交通燈模擬控制實(shí)驗(yàn)區(qū)完成本實(shí)驗(yàn)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖炀毷褂酶骰局噶?，根?jù)控制要求，掌握plc的編程方法和程序調(diào)試方法，使學(xué)生了解用plc解決一個(gè)實(shí)際問題的全過程。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、安裝了step 7-microwin smart編程軟件的計(jì)算機(jī)一臺2、hpsms-1型實(shí)

34、驗(yàn)箱一臺3、專用編程電纜一根（plc的編程接口與計(jì)算機(jī)網(wǎng)口聯(lián)接）4、鎖緊導(dǎo)線若干三、十字路口交通燈控制的實(shí)驗(yàn)面板圖輸入輸出接線。輸入sd輸出ryg輸出rygi0.0南北q0.2q0.1q0.0東西q0.5q0.4q0.3注：plc主機(jī)公共端接線方法見實(shí)驗(yàn)一四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、控制要求信號燈受一個(gè)啟動(dòng)開關(guān)控制，當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)接通時(shí)，信號燈系統(tǒng)開始工作，且先南北紅燈亮25秒，東西綠燈亮20秒。東西綠燈到20秒時(shí)，東西綠燈閃爍3秒后熄滅。在東西綠燈熄滅時(shí)，東西黃燈亮2秒。到2秒時(shí)，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時(shí)，南北紅燈熄滅，綠燈亮,東西紅燈亮25秒。南北綠燈亮20秒，然后閃爍3秒熄滅。南北黃燈亮2秒后熄滅

35、，這時(shí)南北紅燈亮，東西綠燈亮。周而復(fù)始。當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)斷開時(shí)，所有信號燈都熄滅。2、按要求分配plc的i/o地址，正確連接實(shí)驗(yàn)線路。3、編寫實(shí)驗(yàn)程序并運(yùn)行。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、寫出梯型圖程序；2、繪制plc外部接線圖及i/o地址分配情況；3、簡述系統(tǒng)工作過程；4、整理出運(yùn)行和監(jiān)視程序時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)七 步進(jìn)電機(jī)控制模擬在步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)區(qū)完成本實(shí)驗(yàn)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖炀毷褂酶骰局噶?，根?jù)控制要求，掌握plc的編程方法和程序調(diào)試方法，使學(xué)生了解用plc解決一個(gè)實(shí)際問題的全過程。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、安裝了step 7-microwin smart編程軟件的計(jì)算機(jī)一臺2、hpsms-1型實(shí)驗(yàn)箱一臺3、專用編程電

36、纜一根（plc的編程接口與計(jì)算機(jī)網(wǎng)口聯(lián)接）4、鎖緊導(dǎo)線若干三、步進(jìn)電機(jī)控制的實(shí)驗(yàn)面板圖輸入輸出接線輸入sdi0.0輸出abcdq0.0q0.1q0.2q0.3（啟動(dòng)開關(guān)與led數(shù)碼顯示的共用）四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、按要求分配plc的i/o地址，正確連接實(shí)驗(yàn)線路。2、編寫實(shí)驗(yàn)程序并運(yùn)行。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、寫出梯型圖程序；2、繪制plc外部接線圖及i/o地址分配情況；3、簡述系統(tǒng)工作過程；4、整理出運(yùn)行和監(jiān)視程序時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)八 裝配流水線控制模擬在裝配流水線控制實(shí)驗(yàn)區(qū)完成本實(shí)驗(yàn)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖炀毷褂酶骰局噶睿鶕?jù)控制要求，掌握plc的編程方法和程序調(diào)試方法，使學(xué)生了解用plc解決一個(gè)實(shí)際問題的全過

37、程。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、安裝了step 7-microwin smart編程軟件的計(jì)算機(jī)一臺2、hpsms-1型實(shí)驗(yàn)箱一臺3、專用編程電纜一根（plc的編程接口與計(jì)算機(jī)網(wǎng)口聯(lián)接）4、鎖緊導(dǎo)線若干三、步進(jìn)電機(jī)控制的實(shí)驗(yàn)面板圖輸入輸出接線輸入啟動(dòng)移位復(fù)位i0.0i0.1i0.2輸出abcdefghq0.0q0.1q0.2q0.3q0.4q0.5q0.6q0.7注：plc主機(jī)公共端接線方法見實(shí)驗(yàn)一四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、控制要求 （1）閉合“啟動(dòng)”開關(guān)，工件經(jīng)過傳送工位d送至操作工位a，在此工位完成加工后再由傳送工位e送至操作工位b，依次傳送及加工，直至工件被送至倉庫操作工位h，由該工位完成對工件的入庫操作，循

38、環(huán)處理。 （2）斷開“啟動(dòng)”開關(guān)，系統(tǒng)加工完最后一個(gè)工件入庫后，自動(dòng)停止工作。 （3）按“復(fù)位”鍵，無論此時(shí)工件位于任何工位，系統(tǒng)均能復(fù)位至起始狀態(tài)，即工件又重新開始從傳送工位d處開始運(yùn)送并加工。 （4）按“移位”鍵，無論此時(shí)工件位于任何工位，系統(tǒng)均能進(jìn)入單步移位狀態(tài)，即每按一次“移位”鍵，工件前進(jìn)一個(gè)工位。2、按要求分配plc的i/o地址，正確連接實(shí)驗(yàn)線路。3、編寫實(shí)驗(yàn)程序并運(yùn)行。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、寫出梯型圖程序；2、繪制plc外部接線圖及i/o地址分配情況；3、簡述系統(tǒng)工作過程；4、整理出運(yùn)行和監(jiān)視程序時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)九 多種液體混合裝置控制模擬在液體混合控制實(shí)驗(yàn)區(qū)完成本實(shí)驗(yàn)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

39、熟練使用各基本指令，根據(jù)控制要求，掌握plc的編程方法和程序調(diào)試方法，使學(xué)生了解用plc解決一個(gè)實(shí)際問題的全過程。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、安裝了step 7-microwin smart編程軟件的計(jì)算機(jī)一臺2、hpsms-1型實(shí)驗(yàn)箱一臺3、專用編程電纜一根（plc的編程接口與計(jì)算機(jī)網(wǎng)口聯(lián)接）4、鎖緊導(dǎo)線若干三、步液體混合控制的實(shí)驗(yàn)面板圖輸入輸出接線輸入sdsl1sl2sl3ti0.0i0.1i0.2i0.3i0.4輸出yv1yv2yv3yv4ykmhq0.0q0.1q0.2q0.3q0.4q0.5注：plc主機(jī)公共端接線方法見實(shí)驗(yàn)一四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、控制要求 （1）總體控制要求：如面板圖所示，本裝置為三

40、種液體混合模擬裝置，由液面?zhèn)鞲衅鱯l1、sl2、sl3，液體a、b、c閥門和混合液閥門由電磁閥yv1、yv2、yv3、yv4控制，攪勻電機(jī)m，加熱器h，溫度傳感器t組成。實(shí)現(xiàn)三種液體的混合，攪勻，加熱等功能。 （2）打開“啟動(dòng)”開關(guān)，裝置投入運(yùn)行時(shí)。首先液體a、b、c閥門關(guān)閉，混合液閥門打開2秒將容器放空后關(guān)閉。然后液體a閥門打開，液體a流入容器。4s后液面到達(dá)sl3，sl3接通，關(guān)閉液體a閥門，打開液體b閥門。再過4s液面到達(dá)sl2，關(guān)閉液體b閥門，打開液體c閥門。再過4s后液面到達(dá)sl1時(shí)，關(guān)閉液體c閥門。（3）攪勻電機(jī)開始攪勻、加熱器開始加熱?；旌弦后w在6秒內(nèi)達(dá)到要求溫度，加熱器停止加熱，攪勻電機(jī)工作6秒后停止攪動(dòng)。（4）攪勻結(jié)束以后，混合液體閥門打開，開始放出混合液體。當(dāng)液面下降到sl3時(shí)，sl3由接通變?yōu)閿嚅_，再過2秒后，容器放空，混合液閥門關(guān)閉，開始下一周期。（5）關(guān)閉“啟動(dòng)”開關(guān)，在當(dāng)前的混合液操作處理完畢后，停止操作。2、按要求分配plc的i/o地址，正確連接實(shí)驗(yàn)線路。3、編寫實(shí)驗(yàn)程序并運(yùn)行。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、寫出梯型圖