PLC实验说明书汇编.docx

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PLC实验说明书汇编

RXPLC-2型可编程控制实验模拟装置

实验指导书

许昌市瑞新电气有限公司

第一章可编程控制器概况.........................................................3

第二章梯形图的设计与编程方法..........................................6

第三章实验内容.......................................................................7

实验一验机实验............................................................11

实验二基本指令的编程练习..........................................12

实验三电镀实验…………………………………………13

实验四LED数码显示控制实验.....................................14

实验五交通灯实验..........................................................16

实验六电机正反转实验...................................................17

实验七水塔自动供水实验..........................................…18

实验八邮件分拣实验.......................................................19

实验九自动洗衣机控制实验...........................................21

实验十自动送料装车系统.............................................22

实验十一机械手工作过程................................................24

实验十二自动售货机模拟实验.......................................25

实验十三电机顺序启动实验…………………………….27

实验十四多种液体自动控制实验..................................28

实验十五抢答器模拟实验................................................30

实验十六四层电梯控制................................................31

实验十七五相步进电机实验............................................34

实验十八自动冲压机实验................................................35

第四章可编程控制器的安装与维护.........................................37

第一章　　可编程控制器概况

可编程控制器（PROGRAMMABLECONTROLLER，简称PC）。

与个人计算机的PC相区别，用PLC表示。

PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。

国际电工委员会（IEC）颁布了对PLC的规定：

可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。

它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。

可以预料：

在工业控制领域中，PLC控制技术的应用必将形成世界潮流

PLC程序既有生产厂家的系统程序，又有用户自己开发的应用程序，系统程序提供运行平台，同时，还为PLC程序可靠运行及信息与信息转换进行必要的公共处理。

用户程序由用户按控制要求设计。

一、PLC的组成及功能

PLC主要由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入/输出部件（I/O单元）、电源和编程器几部分组成。

1中央处理单元

PLC的CPU随机型不同有所不同，通常由通用微处理器（如8086、80286等）、单片机芯片（如8031、8096等）、位片式微处理器（如AMD-2900）等。

CPU位数越高，PLC档次越高，运算速度越快，指令功能越强。

2存储器

PLC的内部存储器（简称内存）用来储存系统管理程序和用户程序。

内存有两种：

一种为随机存储器RAM，用以存储用户程序；一种为只读存储器ROM、PROM、EPROM、EEPROM用以固化管理程序和用户程序。

3输入/输出单元（I/O单元）

输入/输出信号分为开关量、模拟量和数字量。

I/O单元是PC与被控制对象间传递输入/输出信息的接口部件，为防止各种干扰和高电压窜入PC内部，I/O单元一般采用光电耦合电路。

4电源

PC配有开关式稳压电源模块，用来对PC的内部电路供电。

5编程器

编程器用作用户程序的编制、编辑、调试和监视，主要有手持编程器和电脑编程两种方式。

电脑编程要通过适配器和专用电缆线将PLC与计算机相连，并需要专用的编程工具软件。

手持编程器则可以在现场作程序输入，使用方便，但是修改、编辑等速度慢。

6I/O扩展单元

I/O扩展单元用来扩展输入、输出点数。

7其它外部设备接口单元

用来与盒式磁带机、打印机、编程器等外部设备相连。

二、PLC的工作方式

PLC采用循环扫描的方式工作，同时以“串行”方式工作。

即在任何时刻它只能执行一条指令，而且是循环地、顺序地逐条执行程序。

其工作过程可分为内部处理、通信服务、输入处理、程序执行、输出处理几个阶段。

在输入处理阶段：

PLC以扫描方式顺序读入所有输入端的通/断状态，并将此状态存入输入映象寄存器，接着转入程序执行阶段，程序执行期间关闭输入映象寄存器。

在程序执行阶段：

按先左后右、先上后下的步序逐条执行程序指令，并经运算和处理的结果控制输出。

在输出处理阶段：

程序执行完后，将输出映象寄存器的通/断状态，转存到输出锁存器，通过隔离电路、驱动功率放大电路、输出端子向外输出控制信号。

三、主要软元件介绍

可编程控制器内有许多被称为“软元件”的器件，如继电器、定时器、计数器等。

任何一种软元件都有无数对a触点（常开触点）和b触点（常闭触点），这些触点与线圈连接构成逻辑电路。

输入输出继电器：

在各基本单元中均按八进制对输入/输出的地址进行赋值，诸如x000-x007，x010-x017……y000-y007，y010-y017…（输入/输出继电器以外的软元件均采用十进制的地址编号）。

扩展单元、扩展模块中的输入输出继电器（增加的点）采用基本单元之后的接续编号。

辅助继电器：

（一般有两种）

一种是普通用途辅助继电器；另一种是有电池后备的辅助继电器，此场合下：

既使停电，也能保持动作，也可称为保持继电器。

状态软元件：

这是一种步进指令用的状态继电器，不采用步进指令时，也可用来替代一般的辅助继电器或保持继电器。

此外，还有称之为信号报警器的软元件。

定时器：

线圈通电时开始计时，断电时自动复位，不保持中间数值。

计数器：

16位上计数器（即加法计数器）和32位双向计数器。

本实验装置选用的主机型号为三菱系列的FX1N-40MR。

它是一种适于小规模应用的PLC。

其基本软元件如下：

输入点数为24，输出点数为16；

辅助继电器（M线圈）：

一般384点（M0-M383）；锁定1152点（子系统，M384-M1535）；特殊256点（M8000-M8255）；

状态继电器（S线圈）：

一般1000点（S0-S999）。

定时器（T）：

（四类）

100毫秒定时器，范围从0至3276.7秒200点（T0-T199）；10毫秒定时器，范围从0至327.67秒46点（T200-T245）；1毫秒定时器，范围从0.001至32.767秒4点（T246-T249）；100毫秒积算定时器，范围从0至3276.7秒6点（T250-T255）。

计数器（C）：

16位上计数器：

一般，范围从0至32767数16点（C0-C15,16位上计数器）；

锁定，184点（子系统，C16-C199,16位上计数器）。

32为双向计数器：

一般，范围从1至32767数20点（C200-C219,32位双向计数器）；锁定，15点（子系统，C220-C234,32位双向计数器）。

高速计数器（C）：

单相，4点（C235-C238）；单相c/w起始停止输入，3点（C241、C242和C244）；双相，3点（C246、C247和C249）；A/B相，3点（C251、C252和C254）。

数据寄存器（D）：

一般，128点（D0-D127,32位元件的16位数据存储寄存器）；锁定，7872点（D128-D7999,32位元件的16位数据存储寄存器）；文件，7000点（D1000-D7999通过3块500程式步的参数设置，16位数据存储寄存器）；外部调节，范围从0至255，2点（数据从外部设置电位器移到寄存器D8030和D8031）；特殊，256点（包含D8013、D8030和D8031，从D8000至D8255，16位数据存储寄存器）；变址，16点（V和Z，16位数据存储寄存器）。

指标（P）：

用于CALL，128点（P0-P127）；用于中断，6点。

嵌套层次：

用于MC和MRC时8点（N0-N7）。

常数：

十进制K（16位：

-32768至+32768，32位：

-2147483648至+2147483647）,十六进制H（16位：

0000-FFFF,32位：

00000000-FFFFFFFF）。

第二章梯形图的设计与编程方法

一、确定各元件的编号

利用梯形图编程，首先必须确定所使用的编程元件编号，PLC是按编号来区别操作元件的，使用时一定明确每个元件在同一时刻决不能担任几个角色。

二、梯形图的编程规则

1、每一个继电器的线圈和它的触点均使用统一编号，每个元件的触点使用时没有数量限制。

2、梯形图每一行都是从左边的母线开始，线圈接在右边的母线上，线圈右边不允许再有接触点。

3、线圈不能直接接在左边母线上，如需要的话，可通过不动作的常闭触点连接线圈。

4、应当避免双线圈输出。

5、梯形图从左至右、从上向下运行。

第三章实验内容

逻辑功能实验:

（1）触点的串联指令AND（与）ANI（与非）；前者为常开，后者为常闭。

二者均用于单个触点的串联。

二指令可重复出现，不受限制，。

如下图所示。

由第1梯级来看；X000、T0、Y001三触点成串联关系，即T0的常闭串接于X000的后端，而Y001的常闭则串接于T0常闭的后端。

由于都是常闭故用ANI指令。

现来看第2梯级；X000、M0、Y001，同样三触点也是串联关系，M0的常闭接点串接于X001的后端，而Y000的常开接点则串接于M0的后端。

故M0的指令用ANI，而Y000的指令则用AND（具体编程详上图），只要是串联后面是常开的用AND，是常闭的则用ANI。

可使用AND、ANI指令元件有：

输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、定时器T、计数器C、状态继电器S。

（2）触点并联指令OR（或）、ORI（或反）；触点并联时，不管梯级中有几条支路，只要是单个触点与上一支路并联，是常开的用OR，是常闭的则用ORI。

如下图所示。

可以看出上图的X000、X001、M0三者处于并联关系。

由于X000下面二条支路均为单个触点，因X001是常开触点，故用OR指令。

而M0是常闭触点，则用ORI指令。

三接点并联后又与M1串联，串联后又与Y000并联，而Y000也是单个触点，所以仍采用OR指令。

可使用OR、ORI指令元件有：

输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、定时器T、计数器C、状态继电器S。

（3）串联电路块的并联指令ORB（或）；任一梯级中有多（或单支路）支路与上一级并联，只要是本支路中是二个以上的触点成串联关系（即所谓的：

串联电路块），则应使用ORB指令。

如下图所示。

由上图可以看出，第一支路X003的常开触点与M1的常开触点成串联关系（在这样的情况下，形成了块的关系），它是与上一行的X000与M0串联后相并联，此时程序的编写，如步序号0、1、2、3、4所示。

4所出现的第一个ORB指的是与上一行并。

而第二支路，常闭Y001与M2同样是串联关系。

也是一个块结构，其串联后再与第一支路并。

故步序7再次出现ORB。

ORB指令并无梯形图与数据的显示,它是下一行形成电路块的情况下与上一行并联的一条垂直直线（如图中所示的二条粗线）。

（4）并联电路块与块之间的串联指令ANB；如下图虚线框内所示的二电路块相串，各电路块先并好后再用ANB指令进行相串。

左图的梯形图可以用右图进行简化。

程序的编写如下图所示。

ANB指令并无梯形图与数据的显示。

它是形成电路块与电路块之间的串联联接关系，是一条横直线。

定时器、计数器功能实验:

（1）定时器指令符号及应用如下图所示：

X000

K123设定值

T200Y000

当定时器线圈T200的驱动输入X000接通时，T200的当前值计数器对10ms的时钟脉冲进行累积计数，当前值与设定值K123相等时，定时器的输出接点动作，即输出触点是在驱动线圈后的1.23秒（10*123ms=1.23s）时才动作，当T200触点吸合后，Y000就有输出。

当驱动输入X000断开或发生停电时，定时器就复位，输出触点也复位。

每个定时器只有一个输入，它与常规定时器一样，线圈通电时，开始计时；断电时，自动复位，不保存中间数值。

定时器有两个数据寄存器，一个为设定值寄存器，另一个是现时值寄存器，编程时，由用户设定累积值。

（2）计数器指令符号及应用如下图所示：

X010

X011

K10计数器

由计数输入X011每次驱动C0线圈时，计数器的当前值加1。

当第10次执行线圈指令时，计数器C0的输出触点即动作。

之后即使计数器输入X011再动作，计数器的当前值保持不变。

●当复位输入X010接通（ON）时，执行RST指令，计数器的当前值为0，输出接点也复位。

●应注意的是，计数器C100～C199，即使发生停电，当前值与输出触点的动作状态或复位状态也能保持。

实验一验机实验

一、实验目的：

1、熟悉PLC实验装置。

2、练习手持编程器的使用。

3、检查PLC的工作状态。

二、控制要求:

通过逐次输入检测PLC是否正常工作，当且仅当接通24个输入端的其中之一时，输出端接通后的指示灯全亮，表示每个输入和输出端都能正常工作，以完成验机工作。

三、参考程序：

见光盘

实验二基本指令的编程练习

一、实验目的：

1、熟悉PLC实验装置。

2、掌握PLC的基本编程方法。

3、熟悉系统操作。

4、掌握与，或，非逻辑以及定时器功能的编程方法。

二、基本指令简介

名称

助记符

目标元件

说明

取指令

X、Y、M、T、C、S

常开触点与母线相连

取反指令

LDI

X、Y、M、T、C、S

常闭触点与母线相连

输出指令

OUT

Y、M、T、C、S、F

线圈驱动

与指令

AND

X、Y、M、T、C、S

常开触点串联连接

与非指令

ANI

X、Y、M、T、C、S

常闭触点串联连接

或指令

X、Y、M、T、C、S

常开触点并联连接

或非指令

ORI

X、Y、M、T、C、S

常闭触点并联连接

块或指令

ORB

无

电路块并联连接

块与指令

ANB

无

电路块串联连接

三、I./O分配：

输入端子

功能

输出端子

功能

四、参考程序见光盘

实验三电镀实验

一、实验目的：

1、了解电镀行车的控制过程。

2、学会用基本指令与应用指令的编程方法。

二、控制要求:

先按E键（X0）一下后启动，再按A键（X1）后电镀开始动作向右运行的指示灯F（Y3）开始亮，按下D键（X4）后，电镀材料进入1＃池开始脱脂清洗，5秒后结束，按C键（X3）后，电镀材料进入2＃池开始除锈去杂质，同时左移指示灯G（Y4）和2#池（Y1）指示灯亮，3秒后结束2＃池的工作，按下B键（X2）后，电镀材料进入3＃池（Y2），同时左移指示灯G（Y4）和3＃池（Y2）指示灯亮，3秒后H（Y5）亮重新循环电镀过程。

三、I/O分配：

输入端子

功能

输出端子

功能

Y0（1#）

脱脂指示

Y1（2#）

除锈指示

Y2（3#）

电镀指示

Y3（F）

右移指示灯

Y4（G）

左移指示灯

Y5（H）

出料

四、参考程序：

见光盘

实验四LED数码显示控制实验

一、实验目的：

了解并掌握移位和复位指令在控制中的应用及编程方法。

二、控制要求：

按下启动按钮后,八段数码管LED开始显示:

先是显示数字，次序是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9；然后显示LED的八段，一段一段的显示,显示次序是A、B、C、D、E、F、G段，并循环不止。

按停止键，LED的H点亮，若再按启动，又从头开始，依次循环。

三、I/O分配：

输入端子

功能

输出端子

功能

启动（I）

A段亮

停止（J）

B段亮

C段亮

D段亮

E段亮

F段亮

G段亮

H段亮

四、参考程序：

见光盘

实验五交通灯实验

一、实验目的：

熟练掌握并使用各基本指令，掌握用PLC解决一个实际问题的方法及编程、调试方法。

二、控制要求：

按下启动按钮，信号灯系统开始循环工作，且南北红灯亮、东西绿灯亮。

东西绿灯亮维持20秒，然后开始闪，闪3秒后东西黄灯亮，并维持2秒，然后东西红灯亮。

东西绿灯亮同时，南北红灯亮并维持25秒，过后也即东西红灯亮时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。

南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮，闪3秒后南北黄灯亮，并维持2秒，再后南北红灯亮。

南北绿灯亮时，东西红灯亮，并维持25秒，25秒后也即南北红灯亮时，东西绿灯亮。

一个循环结束，然后周而复始，按停止键可结束。

三、I/O分配表如下：

输入端子

功能

输出端子

功能

启动

南北绿灯

停止

南北黄灯

南北红灯

东西红灯

东西黄灯

东西绿灯

四、参考程序：

见光盘。

实验六电机正反转实验

一、实验目的;

学会用PLC实现电动机正反转安全换接的编程方法。

二、实验要求:

按下启动按键后，系统启动，按下正转按键，断开反转电源输入，2秒后，正转电源接入。

按下反转按键，断开正转电源，2秒后，反转电源接入，实现安全换接。

三、I/O分配表如下：

输入端子

功能

输出端子

功能

a启动

e正转

b正转

f反转

c反转

d停止

四、参考程序：

见光盘。

实验七水塔自动供水实验

一、实验目的:

1、了解水塔供水的过程

2、掌握用PLC控制的编程方法。

二、控制要求：

按下启动按纽后，续水管先向水槽中灌水，然后水泵开始抽水。

水塔和水槽中均设有上限位和下限位，上限位作为续水或抽水的停止，下限位作为续水或抽水的启动。

按下停止按纽后，一切停止工作。

三、I/O分配表如下：

输入端子

功能

输出端子

功能

H启动

A水塔上限位输出

I停止

B抽水中间位

J水塔上限位

C水塔下限位输出

K水塔下限位

D水泵输出指示

L水槽上限位

E续水输出

M水槽下限位

F水槽上限位输出

G水槽下限位输出

四、参考程序见光盘。

实验八邮件分拣实验

一、实验目的:

1、掌握用PLC控制的编程方法。

2、分析指令的控制过程。

二、控制要求：

按下启动按键G（X0）后邮件箱开始向下送邮件，指示灯F（Y5）灯亮，传送带开始运行同时有指示灯E（Y4）亮；按下I（X2）键后，国内邮件某城市1中邮件拾到并投入邮件箱B（Y1）中同时指示灯亮；按下J（X3）键后，国内某城市2中邮件拾到并投入箱中，C（Y2）指示灯亮，按下K（X4）键后，国内某城市3中邮件拣到并投入箱中D（Y3）指示灯亮，三个城市分别拣到邮件过3秒后，本系统默认为有拣到国外邮件并投入箱中A（Y6）指示灯亮，在以上所有过程中，如果邮件分拣出错（M灯亮）时候按下停止H（X1）键后，邮件分拣自动停止。

三、I/O分配表如下：

输入端子

功能

输出端子

功能

G（启动）

M（邮件分拣出错指示）

H（停止）

B（国内邮件城市1）

I（检测1）

C（国内邮件城市2）

J（检测2）

D（国内某城市3）

K（检测3）

E（传动带）

F（邮件发放指示灯）

A（国外邮件）

四、参考程序见光盘

实验九自动洗衣机控制实验

一、实验目的：

1、了解自动洗衣机的控制过程。

2、学会用应用指令的编程方法。

二、控制要求：

PLC上电，系统进入初始状态，准备好启动，启动时开始进水。

水平到高水位时，停止进水，并开始洗涤正转15S,暂停3S，洗涤反转15S后，暂停3S为一个小循环。

若小循环达3次，则开始排水，水位下降到低水位时开始脱水并继续排水，脱水10S既完成一次大循环，当完成3次大循环，则进行洗完报警，报警后10S结束全过程，自动停机返回。

三、I/O接口分配表如下：

输入端子

功能

输出端子

功能

I（起动）

C（进水）

J（停止）

D（排水）

G（脱水）

E（报警）

A（正转）

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