人机界面实验指导书.docx

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人机界面实验指导书

实验一电机的启停控制

一、实验目的

1、掌握GT—Designer3的基本操作方法；

2、利用GT-Designer3制作简单画面并掌握仿真调试的方法；

二、实验内容

制作一个电机启动GOT界面,编写PLC程序，仿真调试.

控制要求:

按下启动按钮，电机运行,同时将K123传输至D10,按下停止按钮，电机停止。

三、GOT界面

采用GT15

基本画面1

仿真结果

实验二艺术彩灯

一、实验目的

1、掌握GT-Designer3的基本操作方法;

2、掌握GT—Designer3的开关、指示灯、文字的设置；

二、实验内容

要求设计一个艺术灯的GOT界面，上方4道灯饰呈拱形门,下部灯饰呈阶梯形状,如下图所示：

其控制要求如下:

（1）4道拱形门灯饰Y0～Y3由内向外每隔1S轮流点亮.当Y3控制的灯饰点亮熄灭后停2S，再由外向内每隔1S轮流点亮，当Y0点亮熄灭后停2S。

重复以上过程。

（2）下面三层阶梯状灯饰由Y4～Y6控制,从上至下每隔1S轮流点亮，当Y6控制的灯饰点亮后，经过1S全灭。

重复以上过程。

三、GOT界面

基本画面1

仿真画面

实验三交通灯

一、实验目的

1、掌握GT-Designer3的基本操作方法；

2、掌握GT—Designer3的开关、指示灯、文字的设置;

二、实验内容

要求设计一个交通灯控制系统的GOT画面,编程并仿真.控制要求如下：

（1）自动运行，自动运行时，按一下起动按钮，信号系统按图所示要求开始工作（绿灯闪烁周期为1S），按一下停止按钮，所有信号灯都熄灭.

（2）手动运行，手动运行时，两个方向的黄灯同时闪烁，周期为1S.

三、GOT界面

基本画面1

自动模式仿真画面

手动模式仿真画面

实验四抢答器

一、实验目的

1、掌握GT-Designer3的开关、指示灯、文字的设置；

2、掌握基本画面、窗口画面的切换设置；

3、掌握数值显示/输入的设置方法；

二、实验内容

要求设计一个知识竞赛抢答系统GOT界面，采用3个基本画面和2个窗口画面构成。

编写PLC程序，调试仿真。

控制要求：

有3组人员参加比赛，分别为儿童组2人，学生组1人，教授组2人，每组人员在回答主持人所提问题之前需按下其前面的抢答按钮，每个人有1个抢答按钮。

儿童组2人中任意1人按下按钮就算抢答成功，教授组需要2人按钮同时按下算抢答成功。

回答正确，弹出“恭喜你，回答正确！

”窗口，相关组加1分，回答错误，弹出“很遗憾，回答错误!

”窗口，相关组减1分。

听完主持人介绍的题目后,主持人按下开始抢答按钮才可以抢答，每题结束之后，主持人按下下一题按钮，重新开始答题.

三、GOT界面

基本画面1

基本画面2

基本画面3

窗口画面1

窗口画面2

实验五电机的Y—△降压启动

一、实验目的

1、掌握GT—Designer3的开关、指示灯、文字的设置；

2、掌握注释显示的设置；

3、掌握液位设置、仪表显示设置；

二、实验内容

要求设计一个电机Y-△降压启动GOT界面，采用2个基本画面构成。

编写PLC程序，调试仿真。

控制要求：

按下启动按钮，电机Y型启动，延时一段时间，电机△型运行，按下停止按钮,电机停止运行。

Y-△延时时间由触摸屏输入,同时采用液位以及仪表来显示延时时间。

三、GOT界面

基本画面1

基本画面1采用透明的画面切换开关，任意点击可切换至基本画面2。

基本画面2

基本画面2设有画面切换开关，点击可切换至基本画面1

1）液位上显示延时时间和单位S，精确到0。

1S.

2）Y0、Y1、Y2的状态采用注释显示表示。

Y0为OFF显示电源断开，Y0为ON显示电源启动；Y1为OFF显示Y停止，Y1为ON显示型Y运行；Y2为OFF显示△停止，Y2为ON显示△型运行;

实验六工业洗衣机

一、实验目的

1、掌握GT-Designer3的基本画面设计方法;

2、掌握画面切换、数值输入/显示的设置方法；

3、掌握对象安全等级的设置方法；

二、实验内容

波轮式全自动洗衣机的洗衣桶（外筒）和脱水桶（内桶）是以同一中心安装的.外桶固定，作为盛水用,内桶可以旋转,作为脱水（甩干）用.内桶的四周有许多小孔,使内、外桶的水流相通.

洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀控制。

进水时,控制系统使进水电磁阀打开,将水注入外桶;排水时，控制系统使排水电磁阀打开，将水由外桶排到机外。

洗涤和脱水由一台电动机拖动,通过电磁离合器来控制,将动力传递给洗涤波轮或甩干桶（内桶）.电磁离合器失电,电动机带动洗涤波轮实现正、反转,进行洗涤；电磁离合器得电。

电动机带动内桶单向旋转，进行甩干（此时波轮不转）。

水位高低分别由高低水位开关进行检测.启动按钮用来启动洗衣机工作.

启动时,首先进水,到高水位时停止进水,开始洗涤。

正转洗涤15S，暂停3S后反转洗涤15S，暂停3S后再正转洗涤，如此反复3次。

洗涤结束后,开始排水，当水位下降到低水位时，进行脱水（同时排水）,脱水时间10S。

这样完成一次从进水到脱水的大循环过程。

经过3次上述大循环后（第2、3次为漂洗），进行洗衣完成报警，报警10S后结束全过程，自动停机.

当按下急停按钮时，洗衣机立即停止工作,恢复至起始状态，重新启动需按下启动按钮。

当按下暂停开关时，洗衣机完成当前动作后停止工作，取消暂停时，洗衣机继续完成下面动作.

软元件分配：

软元件

信号来源

软元件

控制对象

启动按钮

进水

急停按钮

排水

暂停开关

脱水

高水位限位开关

正转

低水位限位开关

反转

报警

三、GOT界面

设置启动、急停、暂停按钮的安全等级，显示设为安全等级4级，输入设为安全等级8级.正转运行时间、反转运行时间、小循环次数以及大循环次数设为安全等级4级。

安全等级4级密码：

111，安全等级8级密码8888。

基本画面1

基本画面2

仿真画面

实验七机械手

一、实验目的

1、掌握GT-Designer3的开关、指示灯、文字的设置；

2、掌握画面的切换设置；

3、掌握画面安全等级设置；

二、实验内容

设计一个用PLC控制的将工件从A点移到B点的机械手的自动控制系统。

具有手动、单步、单周期、连续和回原点五种工作方式。

（1）手动工作方式：

分别用按钮（上升、下降、左行、右行、松开、夹紧、回原点）来点动执行相应动作。

（2）单步工作方式：

每按一次启动按钮，向前执行一步动作。

（3）单周期工作方式：

机械手在原点，按下启动按钮，自动执行一个周期工作，最后返回原点。

（4）连续工作方式：

机械手在原点,按下启动按钮，机械手就连续重复工作。

（5）返回原点工作方式：

按下“回原点”按钮，机械手自动回到原点。

机械手一个周期的工作过程如下：

原点→下降→夹紧（T）→上升→右移→下降→放松（T）→上升→左移到原点.T延时2S

机械手动作示意图

软元件分配:

输入:

软元件

信号来源

软元件

信号来源

手动运行模式开关

M23

连续启动按钮

单步运行模式开关

电源启动按钮

回原点运行模式开关

急停按钮

单周期运行模式开关

左限位

连续运行模式开关

右限位

手动上升按钮

上限位

手动下降按钮

下限位

手动左移按钮

机械手松开限位

手动右移按钮

手动夹紧

M10

手动松开

M20

单步启动按钮

M21

回原点启动按钮

M22

单周期启动按钮

输出：

软元件

控制对象

机械手上升

机械手下降

机械手左移

机械手右移

机械手夹紧/松开

原点指示

三、GOT界面

设计6个基本画面,分别为首页、手动运行画面、单步运行画面、回原点运行画面、

单周期运行画面、连续运行画面，每页均设置返回首页切换开关，返回首页时，安全等级变更为0。

基本画面2设置为安全等级3级，密码5216443；基本画面3设置为安全等级5级,密码776688；基本画面4设置为安全等级0级；基本画面5设置为安全等级7级,密码为1234567；基本画面6设置为安全等级15级,密码为3446125。

编写PLC程序，调试仿真。

基本画面1

基本画面2

基本画面3

基本画面4

基本画面5

基本画面6

实验八自动售货机

一、实验目的

1、掌握GT-Designer3的画面设计方法；

2、掌握画面、对象的安全等级设置；

3、掌握液位、图表的设置；

二、实验内容

设计一个饮料自动售货机控制系统，该系统能够出售“雪碧"、“可乐"、“咖啡”、“橙汁"

四种饮料。

“雪碧”售价3元/杯,“可乐”4元/杯，“咖啡”5元/杯，“橙汁"6元/杯。

该系统能够接收1元、5元、10元、20元货币.购买流程如下：

（1）顾客投入的货币大于饮料售价,相应饮料指示灯点亮，表示可以购买。

（2）顾客按下相应饮料选择按钮，输入购买数量，按下确认键，系统出货，每杯饮料延时3S。

（3）顾客购买完成后，系统显示余额，顾客可选择继续购买或者退币.

要求根据控制要求对该系统进行PLC编程，设计GOT界面,界面要求有首页、售货界面、销量统计界面、余额不足提示界面、饮料流出界面.

端口分配：

软元件

信号来源

软元件

控制对象

1元投币按钮

雪碧指示灯

5元投币按钮

可乐指示灯

10元投币按钮

咖啡指示灯

20元投币按钮

橙汁指示灯

雪碧选择按钮

退币口

可乐选择按钮

出饮料

咖啡选择按钮

橙汁选择按钮

确认按钮

找零按钮

三、GOT界面

要求基本画面1设置透明翻页开关,基本画面3设置为安全等级1级，密码:

111，基本画面3上的数据设置为安全等级2级可见.2级密码：

222.基本画面3上的返回键返回至首页，并将安全等级设置为0。

基本画面1

基本画面2

基本画面3

窗口画面1

窗口画面2

实验九真空注型机

一、实验目的

1、掌握GT-Designer3的画面设计方法；

2、掌握注释的设置方法;

3、掌握报警列表显示的设置；

4、掌握配料配方的设置；

二、实验内容

全自动真空注型系统的工艺流程主要分为混料、搅拌、浇注三个步骤。

使用本系统前需按照配料配方菜单配好A和B原液，然后将A、B原液分别倒入A、B料杯中，开启系统，系统开始混料、搅拌、浇注.系统完成所有动作后,待树脂固化后即可开模。

系统主要工作过程如下：

开启系统前先按需求称量好A液和B液分别盛放在A料杯和B料杯中。

系统启动后,A料杯旋转卸料,贴在A料杯后方的磁钢可使A料杯末端传感器（霍尔传感器）触发,A料杯末端传感器触发后料杯保持3秒静止卸料，然后反向旋转到初始位置并触发A料杯初端传感器（霍尔传感器），触发后A料杯停止动作.之后，B料杯上方的电机驱动搅拌器对B料杯内的混合液体开始搅拌,时长5秒。

搅拌结束后，浇注开始，模具托盘下方的电机驱动托盘转动，贴在托盘上下两侧的小磁钢可使托盘下方的霍尔传感器触发，转盘停止旋转，42步进电机带动托盘在竖直方向运动，当料口光电传感器检测到模具边缘0。

3秒后托盘反向运动，当料口光电传感器再次检测到模具边缘，托盘停止运动。

B料杯一侧的28步进电机工作驱动卸料阀打开,对模具开始浇注，浇注液溢出模具后，液体挡住料口光电传感器光路，28电机反向转动，关闭卸料阀,卸料阀关闭过程中触发卸料阀末端传感器（成对探针）,28电机停止工作。

随后模具托盘下降，触发到横梁上的托盘下限位置传感器后单次浇注循环结束，循环计数器计数加1,完成四次循环后，程序结束。

系统实物图

端口分配表：

输入：

软元件

信号来源

信号类型

备注（未触发时）

开始按钮

开关量

常开

紧急停止按钮

开关量

常闭

A料杯初端传感器

开关量

常闭

A料杯末端传感器

开关量

常闭

模具托盘下限传感器

开关量

常开

卸料阀末端传感器

开关量

常开

模具水平位置传感器

开关量

常闭

料口光电传感器

开关量

常闭

X10

模具托盘上限传感器

开关量

常开

输出：

软元件

控制对象

信号类型

42电机脉冲输出

脉冲量

28电机脉冲输出

脉冲量

A料杯卸料继电器

开关量

A料杯归位继电器

开关量

搅拌电机

开关量

模具托盘水平旋转驱动电机

开关量

42电机方向信号

开关量

28电机方向信号

开关量

三、GOT界面

要求设计GOT界面，5个基本画面，3个窗口画面。

配料配方画面设为安全等级1级，密码111。

窗口画面1~4分别为系统四种故障的详细说明.

基本画面1

基本画面2

基本画面3

基本画面4

基本画面5

窗口画面1

窗口画面2

窗口画面3

窗口画面4

实验十动画制作

一、实验目的

1、掌握GT-Designer3的画面设计方法；

2、掌握部件显示、部件移动的设置方法;

二、实验内容

1、要求设计一个电机正反转启停动画画面.其控制要求如下：

按下正转按钮，电机正转，按下停止按钮，电机停止运行；

按下反转按钮，电机反转，按下停止按钮，电机停止运行；

2、要求设计一个自动小车往返动画画面。

其控制要求如下：

按下正转启动按钮，小车右行，到达右极限开关后，小车停止并返回左行，到达左极限开关停止，返回右行，如此往复。

按下停止按钮,小车立刻停止运行。

按下反转启动按钮，小车左行，到达左极限开关后，小车停止，并以同样速度返回右行,到达右极限开关后，小车停止,并以同样速度返回左行，如此往复。

按下停止按钮，小车立刻停止运行.

3、要求设计一个传送带PLC控制动画画面。

控制要求如下：

（1）启动时,为了避免在后段传送带上造成物料堆积，要求以逆物料流动方向按一定时间间隔顺序启动，其启动顺序为：

按下启动按钮SB1，第二条传送带的电磁阀KM3吸合,延时3S，第一条传送带的电磁阀KM2吸合，延时3S，卸料斗的磁阀KM1吸合.

（2）停止时,卸料斗的电磁阀KM1尚未吸合时，电磁阀KM2、KM3可立即停止，当卸料斗电磁阀KM1吸合时，为了使传送带上不残留物料，要求顺物料流动方向按一定时间间隔顺序停止，其停止顺序为：

按下停止按钮SB2,卸料斗的电磁阀KM1断开，延时6S，第一条传送带的电磁阀KM2断开，此后再延时6S，第二条传送带的电磁阀KM3断开.

（3）故障停止，在正常运转中，当第二条传送带的电动机发生故障时，（热继电器FR2触点断开），卸料斗、第一条传送带、第二条传送带同时停止；当第一条传送带的电动机发生故障时（热继电器FR1触点断开），卸料斗、第一条传送带同时停止,经6S延时后，第二条传送带再停止。

三、GOT界面

电机旋转画面

小车往返画面

传送带的PLC控制仿真界面

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