PLC可编程逻辑控制短后报告文斯.docx

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PLC可编程逻辑控制短后报告文斯

PLC可编程控制的模拟实验报告

学校:

昆明理工大学

学院：

理学院

专业:

电信121、122班

组员：

目录

第一部分

第一章可编程控制器简介

第二章S7-200可编程序控制器

第三章编程元件及程序知识

第四章S7-200基本逻辑指令

第二部分

实验一装配流水线的模拟控制

实验二四节传送带的模拟控制

实验三液体混合的模拟控制

实验四水塔水位控制

第三部分

实验总结

第一部分

第1章可编程控制器简介

可编程序控制器，英文称ProgrammableController，简称PC。

但由于PC容易和个人计算机（PersonalComputer）混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。

它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。

第2章S7-200可编程序控制器

S7系列PLC有S7-200、S7-300、S7-400。

SIMATICS7-200系列小型可编程序控制器具有价格低廉、结构小巧、可靠性高、运行速度快的特点，具有丰富的指令集，强大的多种集成功能和实时特性，可单机运行，也可进行输入/输出和功能模块的扩展。

在规模不太大的控制领域是较为理想的控制设备。

硬件系统基本构成

系统基本构成

1.硬件

（1）基本单元

又称做CPU模块，有的称为主机或本机。

包括CPU、存储器、基本输入输出点和电源等。

（2）扩展单元

主机I/O点数量不能满足控制系统的要求时，用户可根据需要扩展各种I/O模块。

（3）特殊功能模块

完成某种特殊控制任务的装置。

（4）相关设备

为充分和方便地利用系统的硬件和软件资源而开发和使用的设备。

2.工业软件

工业软件是为更好地管理和使用这些设备而开发的与之相配套的程序、文档及其规则的总和，它主要由标准工具、工程工具、运行软件和人机接口等几大类构成。

第3章编程元件及程序知识

编程元件及寻址

1.数据类型

（1）数据类型及范围

SIMATICS7-200系列PLC数据类型可以是布尔型、整型和实型（浮点数）。

实数采用32位单精度数来表示，其数值有较大的表示范围：

正数为+1.175495E-38～+3.402823E+38；负数为-1.175495E~38～-3.402823E+38。

（2）常数

在编程中经常会使用常数。

常数数据长度可为字节、字和双字，在机器内部的数据都以二进制存储，但常数的书写可以用二进制、十进制、十六进制、ASCII码或浮点数（实数）等多种形式。

2.直接寻址方式

编址形式

按位寻址的格式为：

Ax.y

存储区内另有一些元件是具有一定功能的硬件，由于元件数量很少，所以不用指出元件所在存储区域的字节，而是直接指出它的编号。

其寻址格式为：

Ay

数据寻址格式为：

ATx

3．间接寻址方式

间接寻址方式是，数据存放在存储器或寄存器中，在指令中只出现所需数据所在单元的内存地址的地址。

存储单元地址的地址又称为地址指针。

这种间接寻址方式与计算机的间接寻址方式相同。

间接寻址在处理内存连续地址中的数据时非常方便，而且可以缩短程序所生成的代码的长度，使编程更加灵活。

用间接寻址方式存取数据需要作的工作有3种：

建立指针、间接存取和修改指针。

指令系统

S7-200系列PLC主机中有两类基本指令集：

SIMATIC指令集和IEC1131-3指令集，程序员可以任选一种。

提供了许多类型的指令以完成广泛的自动化任务。

SIMATIC指令集：

是为S7-200系列PLC设计的，本指令通常执行时间短，而且可以用LAD、STL和FBD三种编程语言。

IEC1131-3指令集是不同PLC厂家的指令标准，它不能使用STL编程语言。

3.3.3　编程语言

1.语句表

2.梯形图

3.功能块图

4.其他编程语言

第4章S7-200基本逻辑指令

1.逻辑取及线圈驱动指令

逻辑取及线圈驱动指令为LD、LDN和＝。

LD（Load）：

取指令。

用于网络块逻辑运算开始的常开触点与母线的连接。

LDN（LoadNot）：

取反指令。

用于网络块逻辑运算开始的常闭触点与母线的连接。

＝（Out）：

线圈驱动指令。

⒉触点串联指令A、AN。

A（And）：

与指令,单个常开触点的串联。

AN（AndNot）：

与反指令,单个常闭触点的串联。

⒊触点并联指令O、ON。

O（OR）：

或指令，单个常开触点的并联。

ON（OrNot）：

或反指令，单个常闭触点的并联。

⒋串联电路块的并联连接指令OLD。

两个以上触点串联形成的支路叫串联电路块。

OLD（OrLoad）：

或块指令，串联电路块的并联.

⒌并联电路块的串联连接指令ALD

两条以上支路并联形成的电路叫并联电路块。

ALD（AndLoad）：

与块指令，并联电路块的串联

⒍置位（Set）／复位（Reset）指令

⒎RS触发器指令

SR（SetDominantBistable）：

置位优先触发器指令。

当置位信号（S）和复位信号（R）都为真时，输出为真。

RS（ResetDominantBistable）：

复位优先触发器指令。

当置位信号（S）和复位信号（R）都为真时，输出为假。

RS触发器指令的输入／输出操作数为：

I、Q、V、M、SM、S、T、C。

Bit的操作数为：

I、Q、V、M和S。

这些操作数的数据类型均为BOOL型。

如上等等都是常见指令。

第二部分

实验一装配流水线的模拟控制

一、实验目的

1、用PLC构成装配流水线的控制系统

2、了解移位寄存器指令在控制系统中的应用及编程方法。

二、装配流水线模拟控制实验

1、I/O分配（连线）

输入

输出

名称

PLC节点

名称

PLC节点

启动按钮（SB1）

I0.0

A

Q0.0

复位按钮（SB2）

I0.1

B

Q0.1

移位按钮（SB3）

I0.2

C

Q0.2

D

Q0.3

E

Q0.4

F

Q0.5

G

Q0.6

H

Q0.7

注:

输出端1L、2L、3L插孔均连到外接电源的COM.插孔。

输入端1M插孔连到外接电源的COM插孔。

实验区的+24V插孔连到外接电源的+24V插孔。

2、实验内容及步骤

图中上框中的A～H表示动作输出（用LED发光二极管模拟），下框中的A、B、C、D、E、F、G、H插孔分别接主机的输出点.传送带共有十六个工位，工件从1号位装入，分别在A（操作1）、B（操作2）、C（操作3）三个工位完成三种装配操作，经最后一个工位后送入仓库；其它工位均用于传送工件。

1、控制要求

①启动按钮SB1、复位按钮SB2、移位按钮SB3均为常OFF.

②启动后，再按“移位”后，按以下规律显示：

D→E→F→G→A→D→E→F→G→B→D→E→F→G→C→D→E→F→G→H→D→E→F→G→A……循环，D、E、F、G分别用来传送的，A是操作1，B是操作2，C是操作3，H是仓库。

③时间间隔为1S。

2、输入程序代码（梯形图或助记符）

3、运行结果

启动后，再按“移位”后，按以下规律显示：

D→E→F→G→A→D→E→F→G→B→D→E→F→G→C→D→E→F→G→H→D→E→F→G→A……循环

实验二四节传送带的模拟控制

一、实验目的

用PLC构成四节传送带控制系统

二、四节传送带的模拟控制实验

1、Ｉ/O分配（连线）

输入

输出

名称

PLC节点

名称

PLC节点

启动按钮（SR1）

I0.0

M1

Q0.1

停止按钮（SR2）

I0.5

M2

Q0.2

过载或故障A

I0.1

M3

Q0.3

过载或故障B

I0.2

M4

Q0.4

过载或故障C

I0.3

过载或故障D

I0.4

注:

输出端1L、2L插孔均连到外接电源的COM.插孔。

输入端1M插孔连到外接电源的COM插孔。

实验区的+24V插孔连到外接电源的+24V插孔。

2、实验内容及步骤

１、控制要求

①启动时，先起动最末的皮带机，１Ｓ后再依次起动其它的皮带机；

②停止时，先停止最初的皮带机，１Ｓ后再依次停止其它的皮带机；

③当某条皮带发生故障时，该机及前面的应立即停止，以后的每隔１Ｓ顺序停止。

2、输入程序代码（梯形图或助记符）

……

……

3、运行结果

启动时，先起动最末的皮带机，１Ｓ后再依次起动其它的皮带机；

停止时，先停止最初的皮带机，１Ｓ后再依次停止其它的皮带机；

当某条皮带发生故障时，该机及前面的应立即停止，以后的每隔１Ｓ顺序停止。

实验三液体混合的模拟控制

一、实验目的

用PLC构成液体混合控制系统

二、液体混合装置控制的模拟实验

1、I/O分配（连线）

输入

输出

名称

PLC节点

名称

PLC节点

启动按钮（SB1）

I0.0

L1

Q0.1

停止按钮（SB2）

I0.4

L2

Q0.2

Y1按钮

I0.1

L3

Q0.3

Y2按钮

I0.2

M

Q0.4

Y3按钮

I0.3

注:

输出端1L、2L插孔均连到外接电源的COM.插孔。

输入端1M插孔连到外接电源的COM插孔。

实验区的+24V插孔连到外接电源的+24V插孔。

2、实验内容及步骤

1、控制要求

①启动按钮SB1,Y1按钮,Y2按钮,Y3按钮为常OFF,停止按钮SB2为常ON.

②按下启动按钮（SB1），电磁阀L1打开，开始注入液体A；

③按Y2按钮表示液体到了Y2的高度，停止注入液体A；同时电磁阀L2打开，注入液体B；

④按Y1按钮表示液体到了Y1的高度，停止注入液体B，电机M开始搅拌；⑤搅拌4S后，停止搅拌。

同时打开L3电磁阀，开始放出液体；

⑥至液体高度为Y3水平，按Y3按钮，再经2S停止放出液体；同时液体A又注入，开始循环。

⑦按停止按钮，所有操作都停止，须重新按启动按钮。

2、输入程序代码（梯形图或助记符）

……

……

3、运行结果

启动按钮SB1,Y1按钮,Y2按钮,Y3按钮为常OFF,停止按钮SB2为常ON.

按下启动按钮（SB1），电磁阀L1打开，开始注入液体A；

按Y2按钮表示液体到了Y2的高度，停止注入液体A；同时电磁阀L2打开，注入液体B；

按Y1按钮表示液体到了Y1的高度，停止注入液体B，电机M开始搅拌；搅拌4S后，停止搅拌。

同时打开L3电磁阀，开始放出液体；

至液体高度为Y3水平，按Y3按钮，再经2S停止放出液体；同时液体A又注入，开始循环。

按停止按钮，所有操作都停止，须重新按启动按钮。

实验四水塔水位控制

一、实验目的

用PLC构成水塔水位自动控制系统。

二、水塔水位控制的实验

1、I/O分配（连线）

输入

输出

名称

PLC节点

名称

PLC节点

（SB1）

I0.0

L1

Q0.0

（SB2）

I0.1

L2

Q0.1

（SB3）

I0.2

（SB4）

I0.3

注:

输出端1L插孔连到外接电源的COM.插孔。

输入端1M插孔连到外接电源的COM插孔。

实验区的+24V插孔连到外接电源的+24V插孔。

2、实验内容及步骤

1、控制要求

①当水池水位低于SB4所指示的位置时，启动SB4按钮，L2所指示的电机工作，水池进水。

②当水池水位达到SB3所指示的位置时，启动SB3按钮，使L2所指示的电机关闭，停止进水；

③当水塔水位低于SB2所指示的位置时，启动SB2按钮，使L1所指示的电机工作，开始水塔进水。

④当水塔水位达到SB1所示的位置时，启动SB1按钮，使L1所指示的电机停止工作。

2、输入程序代码（梯形图或助记符）

……

……

3、运行结果

当水池水位低于SB4所指示的位置时，启动SB4按钮，L2所指示的电机工作，水池进水。

当水池水位达到SB3所指示的位置时，启动SB3按钮，使L2所指示的电机关闭，停止进水；

当水塔水位低于SB2所指示的位置时，启动SB2按钮，使L1所指示的电机工作，开始水塔进水。

当水塔水位达到SB1所示的位置时，启动SB1按钮，使L1所指示的电机停止工作。

第三部分

实验总结：

通过这次实验。

我学会了plc的基本编程方法，对plc的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。

在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，当我们把自己想出来的程序与到plc中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。

能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对plc 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。

虽然本次课程设计是要求各组独立完成，但是，彼此还是脱离不了其他组员的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。

多和同学讨论。

我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。

多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题。