PLC实习指导书资料.docx
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PLC实习指导书资料
《PLC原理及应用》课程实践教学大纲
一、课程简介
PLC技术是电子信息工程/电气工程技术专业的必修课。
本课程主要学习三菱FX2N系列PLC的组成、原理、指令和编程方法，以及PLC控制系统的设计和维护方法，培养学生自动化控制方向的综合应用能力，为后续课程的学习打下必要的基础。
二、实践教学目的和要求
（一）目的
1、通过理论实践一体化课堂学习，使学生获得较强的实践动手能力，使学生具备必要的基本知识，具有一定的查阅图书资料进行自学、分析问题、提出问题的能力。
2、能够通过一种类型PLC的应用迁移到另一种类型的PLC应用，对不同类型PLC的内存分配、输入输出端子及指令系统具有较强的理解运用能力。
3、能够对生产现场的各类机械设备进行电气控制要求的分析，并能通过分析提出PLC解决方案，开展PLC系统的设计、调试工作。
4、面对PLC控制的各类机械设备，能够很快了解其工作过程，了解其电气接线，能够诊断、处理各类系统故障。
（二）要求
“要求”要体现具体性、实用性、可操作性。
1.纪律要求：
要求每位学生必须自觉遵守学校规定的各项实习纪律；有事请假，因事或因病不能参加实习活动者，必须向指导教师请假；未经请假无故缺席者，以旷课论处………
2.安全要求：
重点是安全防范工作，严格遵守安全活动的纪律要求，如实习过程中务必按指导教师规定动作操作等，设备操作规程描述…………
3.专业业务要求：
要求学生在实习过程中，仔细分析，规范操作，认真作好记录，分析领会，掌握技能技术等专业业务方面的要求。
三、实践教学环节安排
序号
实践教学项目/环节名称
实践内容
重点
难点
学时计划
实践教学仪器设备
备注
1
实训概述
PLC概述
PLC的结构
PLC的作用
1
软、硬件
2
实验设备及编程软件介绍
PLC编程软件的安装、使用
PLC编程软件的使用
梯形图，指令变的录入
6
安装有PLC编程软件的计算机
3
交通信号灯的PLC自动控制
十字路口交通灯
十字口交通信号灯自动控制理论
LC功能指令的应用
6
FX2N-48MR型的PLC主机;交通灯控制模块等
4
机械手的PLC的自动控制
机械手的步进控制
机械手步进控制程序设计
对顺控指令的理解和应用
6
PLC主机；PLC实验台；机械手模块等
5
舞台艺术灯自动控制
艺术灯光控制
移位寄存器的使用
PLC与外围电路的接口连线
6
PLC主机；PLC实验台；LED模块等
6
电机的PLC自动控制
三相异步电机控制
电机的常规控制电路设计
电机电路的实际接线
6
PLC主机；PLC实验台；三相异步电机等
7
步进电机自动控制
步进电机
PLC控制步进电机的方法
PLC功能指令实现步进电机的控制
6
PLC主机；PLC实验台；步进电机模块
8
LED数码管显示控制实验
七段数码管显示
PLC控制LED数码管
循环扫描法
6
PLC主机；PLC实验台；七段数码模块等
9
四层电梯的PLC控制
PLC控制电梯电梯
PLC的基本指令、应用指令的综合应用
PLC与外围控制电路的实际接线PLC控制电梯程序的设
6
PLC主机；PLC实验台；电梯模块等
四、实践能力考核形式及要求
课程考核评价表
成绩
基本职业能力
考核方式
分配比列
组织实施
考核标准
平时成绩
社会能力
过程考核、定性评价
10%
任课教师按授课期间表现定性评价。
1.出勤考核情况缺席一学时扣2分、迟到早退扣0.5分；累计缺席5次及以上取消期末考试资格。
4%
2.课堂表现情况2%
3尊敬师长、团结同学2%
4.爱护环境卫生2%
方法能力
10%
任课教师根据作业提交、实习报告、课堂回答问题评价
1.课内外作业完成情况及完成质量；期末总作业量达1/3及以上未完成者取消考试期末资格。
5%
2.课堂、回答问题5%
专业能力
30%
由实习老师进行实际操作项目考核，根据项目考核数分配比列
1任务方案正确2%。
2.遵守安全规程，注意环境卫生2%。
3.工具使用真确4.操作过程正确5%。
5.准去快速完成任务且任务完成良好5%
6.正确完成实验报告6%
期末考试成绩
专业能力
技能考试
50%
期末由系部安排组织实施，卷面按100分制记分，按60%记入课程期末总成绩
1.单项选择题40%。
2、技能鉴定题60%。
五、实践教学指导书及参考书
六、其它说明
制定单位：
四川三河职业学院信息工程系
制定人：
魏科审定人：
周平
日期：
2016年8月8日日期：
2016年8月9日
《PLC原理及应用》
实
训
指
导
书
制 定 人：
魏科审 阅 人：
周平
信息工程系教研室编
目 录
1、实训概述……………………………
2、实验设备及编程软件介绍……………
3、实训一交通信号灯的PLC自动控制…
4、实训二机械手的PLC的自动控制……
5、实训三舞台艺术灯自动控制…………
6、实训四电机的PLC自动控制………
7、实训五步进电机自动控制…………
8、实训六四层电梯的PLC控制………
9、实训七四层电梯的PLC控制………
第一部分 实训概述
1、总体说明
PLC应用设计课程主要研究PLC的结构原理及在逻辑量、模拟量控制方面等的应用，是电气自动化及相关专业学生的重要专业核心课程之一。
该课程具有极强的实践性：
课程主要研究PLC的使用，因此没有实物、不亲自动手操作，很难将其理解掌握，更谈不上对其灵活使用。
大量的指令应用唯有通过上机操作，才能真正理解其功能、作用。
这是一门离不开实践的课程。
该课程具有较高的综合性：
课程从原理上讲，需要有一些电气控制技术的知识，需要有一些数字电路的知识，需要有一些计算机方面的知识。
从应用角度讲，涉及的范围更宽更广，基本的逻辑控制、模拟量控制，高速的位置控制、脉冲控制以及联网通信控制等。
该课程具有很强的创造性：
课程内容涉及到的每一条指令都需要通过创造性的思维应用到生产实际中去；面对任意一个生产过程中的实际问题，都需要创造性的使用指令编写程序，以满足生产的需要。
通过本课程的教学，使学生系统掌握可编程序控制器的基本原理、功能、应用、程序设计方法和编程技巧，使学生掌握一种基本机型，掌握PLC控制技术的基本原理和应用，为今后从事自动化控制领域的工作打下基础。
二、实训目的与要求
1、能根据PLC的性能、特点及控制功能正确选用PLC、懂得PLC的组成及基本工作原理。
2、能够熟练连接PLC的输入输出设备、懂得PLC内部存储器分配情况；
3、能够使用位逻辑指令及定时器/计数器指令编写逻辑控制程序、使用跳转指令、步进指令编写步进系统的应用程序、能够熟练使用传送指令、比较指令、移位指令、算术逻辑运算指令、转换指令来编写控制程序，懂得PLC的指令寻址方式。
4、能够使用高速计数器功能处理有关高速事件、能够利用脉冲串输出功能处理有关步进电动机的控制问题、能够利用脉宽调制功能处理电压调节问题，懂得高速计数器指令的功能及应用、懂得PLC的高速输出功能。
5、能够使用输入中断、定时中断、高速计数器中断处理有关现场问题，懂得各类型中断的使用方法。
6、能够正确使用模拟量I/O模块、编写模拟量处理的有关程序及使用PLC的PID功能，懂得模拟量输入/输出模块性能及在系统中的地址分配、懂得模拟量输入输出数据的处理方法、懂得PLC实现PID控制的方法。
7、能够连接PLC网络、能够利用PLC网络实现连机控制，懂得PLC的通信方法。
8、能够进行PLC控制系统的硬软件设计，懂得PLC控制系统设计的基本原则及步骤。
三、实训内容和学时安排
序号
实训内容（项目）
学时
备注
1
实训概述
1
2
实验设备及编程软件介绍
6
3
交通信号灯的PLC自动控制
6
4
机械手的PLC的自动控制
6
5
舞台艺术灯自动控制
6
6
电机的PLC自动控制
6
7
步进电机自动控制
6
8
LED数码管显示控制实验
6
9
四层电梯的PLC控制
6
四、实训成绩评定与考核办法
评分标准：
2：
2：
6的评分模式，其中，出勤考评占总分的20%，实训报告占总分的20%，实践操作占总分的60%，总分计100分。
等级分优、良、合格和不合格四等：
综合成绩＜60为不合格、60≤综合成绩＜75为合格、75≤综合成绩＜90为良、90≤综合成绩≤100为优，实训结束后由该科目实训教师评定。
1、出勤20分
（1）、迟到一次扣1分，早退一次扣1分；
（2）、迟到、早退五次以上，该科实训总成绩计0分；
（3）、旷课一节扣3分，旷课半天（四节）计0分，该科实训总成绩计0分；
（4）、不假不到一律按旷课处理，请假必须持有班主任签字的请假条。
（5）、学生请假时间超过单科实训时间的一半者，该科目实训总成绩记0分。
2、实训报告20分
（1）、实训目的与要求明确，实训内容清楚，实训方法步骤合理，实训总结透彻，实训反思及问题处理方法得当；16-20分。
（2）、实训目的与要求基本明确，实训内容基本清楚，实训方法步骤基本合理，实训总结能反应出本次实训相关经验所在，问题处理方法恰当；11-15分。
（3）、实训目的与要求不明确，实训内容不清楚，实训方法步骤混乱，未能总结实训相关经验问题所在；0-10分。
3、实践操作60分
（1）、安全文明实训，遵守学院和实训中心的相关制度，爱护实训设备设施。
学生违反学校的实训安全制度、安全条例、操作规程的，成绩为零。
（2）、根据实训项目要求，保质保量的完成实训方案，按实训实践操作评分细则及评分标准执行；
五、参考资料
实验设备及编程软件介绍
一.实验设备配置
1．可编程序控制器（PLC）三菱FX2N—48MR（FX0N—40MR）1台
2．通讯电缆1根
3．PLC教学实验装置1台
4．微机586以上、WIN95或98、ROM-16M1台
5．编程软件包FXGP/WIN—C1套
6．连接导线若干
二．设备介绍
1．PLC三菱（MITSUBISHI）FX2N—48MR
该可编程序控制器是由电源+CPU＋输入输出+程序存储器（RAM）的单元型可编程序控制器。
其主机称为基本单元，为主机备有可扩展其输入输出点的“扩展单元（电源+I/O）”和“扩展模块（I/O）”，此外，还可连接扩展设备,用于特殊控制。
图
（1）所示是各部的名称。
（图
（1）在第4页）
2.PLC教学实验系统
PLC教学实验系统由实验装置、PLC、微机三部分构成。
微机用于编程、提供界面，使编程、调试更加方便。
PLC教学实验系统流程:
实验装置三菱
PLC232接口
PLC教学实验系统微机
分析被控对象编程输入程序连接实验线路运行PLC程序
（运行实验辅助程序）观察现象。
3．设备连接
首先将通讯电缆（SC—09）的9芯型插头插入微机的串行口插座（以下假定为端口2，此工作由实验室完成），再将通讯电缆的圆形插头插入编程插座，打开开关即可工作。
三．FXGP-WIN-C编程软件的应用
1.FXGP-WIN-C编程软件的界面介绍见图（4）
a
b
c
dh
LLKJHHHH
e
KK
f
g
图（4）
界面包含：
a当前编程文件名,例如标题栏中的文件名untit101
b菜单:
文件（F）、编辑（E）、工具（T）、PLC、遥控（R）、
监控/测试（M）等等。
c快捷功能键:
保存、打印、剪切、转换、元件名查、指令查、
触点/线圈查、刷新等等。
d当前编程工作区:
编辑用指令（梯形图）形式表示的程序。
e当前编程方式:
梯形图。
f状态栏:
梯形图。
g快捷指令:
F5常开、F6常闭、F7输入元件、F8输入指令等等。
h功能图:
常开、常闭、输入元件、输入指令等等。
菜单操作：
FXGP-WIN-C（以下统一用简称FXGP）的各种操作主要靠菜单来选择，当文件处于编辑状态时，用鼠标点击想要选择的菜单项，如果该菜单项还有子菜单，鼠标下移，根据要求选择子菜单项，如果该菜单项没有下级子菜单，则该菜单项就是一个操作命令，单击即执行命令。
四、设置编辑文件的路径
首先应该设置文件路径，所有用户文件都在该路径下存取。
假设D：
\PLC*设置为文件存取路径。
操作步骤：
首先打开Windows界面进入“我的电脑”，选中D盘，新建一个文件夹，取名为[PLC1]确认，然后进入FXGP编程软件。
五、编辑文件的正确进入及存取
正确路径确定后，可以开始进入编程﹑存取状态。
1、假设首次程序设计：
首先打开FXGP编程软件，点击〈文件〉子菜单〈新文件〉或点击常用工具栏
弹出[PLC类型设置]对话框，供选择机型。
本实验指导书提供的为FXON、FX2N二种机型，实验使用时，根据实际确定机型，若FX2N即选中FX2N，然后[确认]，就可马上进入编辑程序状态。
注意这时编程软件会自动生成一个〈SWOPC-FXGP/WIN-C-UNTIT***〉文件名，在这个文件名下可编辑程序。
2、文件完成编辑后进行保存:
点击〈文件〉子菜单〈另存为〉，弹出[FileSaveAs]对话框，在“文件名”中能见到自动生成的〈SWOPC-FXGP/WIN-C-UNTIT***〉文件名，这是编辑文件用的通用名，在保存文件时可以使用，但我们建议一般不使用此类文件名，以避免出错。
而在“文件名”框中输入一个带有（保存文件类型）特征的文件名。
保存文件类型特征有三个：
1）WinFiles（*.pmw）；
2）DosFiles（*.pmc）；
3）AllFiles（*.*）。
一般类型选第一种，例：
先擦去自动生成的“文件名”，然后在“文件名”框中输入（ABC.pmw）、（555.pmw）、（新潮.pmw）等等。
有了文件名，单击“确定”键，弹出“另存为”对话框，在“文件题头名”框中输入一个自己认可的名字，单击“确定”键，完成文件保存。
注：
如果点击工具栏中“保存”按键只是在同名下保存文件。
3、打开已经存在的文件:
首先点击编程软件FXGP-WIN-C，在主菜单〈文件〉下选中〈打开〉弹出[FileOpen]对话框，选择正确的驱动器、文件类型和文件名，单击“确定”键即可进入以前编辑的程序。
六、文件程序编辑
当正确进入FXGP编程系统后，文件程序的编辑可用二种编辑状态形式：
1）指令表编辑
2）梯形图编辑
1、指令表编辑程序
“指令表”编辑状态，可以让你用指令表形式编辑一般程序。
现在以输入下面一段程序为例：
StepInstructionI/0
0LDX000
1OUTY000
2END
操作步骤解释
1）点击菜单〈文件〉中的〈新文件〉建立新文件，进入“指
或〈打开〉选择PLC类型设置，FXON令编辑”状态，进入输
或FX2N后确认，弹出“指令表”（注：
入状态，光标处于指令
如果不是指令表，可从菜单“视图”区，步序号由系统自动
内选择“指令表”）填入
2）键入“LD”[空格]输入第一条指令
（也可以键入“F5”）（快捷方式输入指令）
键入“X000”，[回车]输入第一条指令元件
号，光标自动进入第二
条指令
3）键入“OUT”[空格]输入第二条指令
（可以健入“F9”）（快捷方式输入指令）
键入“Y000”，[回车]输入第二条指令元件
号，光标自动进入第三
条指令
4）键入“END”，[回车]输入结束指令，无元件
号，光标下移
注：
程序结束前必须输
入结束指令（END）
“指令表”程序编辑结束后，应该进行程序检查，FXGP能提供自检，单击[选项]下拉子菜单，选中[程序检查]弹出[程序检查]对话框，根据提示，可以检查是否有语法错误，电路错误以及双线圈检验。
检查无误可以进行下一步的操作〈传送〉、〈运行〉
2、“梯形图”编辑程序
梯形图编辑状态，可以让你用梯形图形式编辑程序。
现在以输入下面一段梯形图为例：
操作步骤解释
1）点击菜单〈文件〉中的〈新文件〉或〈打开〉选择PLC类型设置，FXON或FX2N后确认，弹出“梯形图”（注：
如果不是梯形图，可从菜单“视图”内选择“梯形图”）
建立新文件，进入“梯形图编辑”状态，进入输入状态，光标处于元件输入位置。
2）首先将小光标移到左边母线最上端处
确定状态元件输入位置
3）按“F5”或点击右边的功能图中的常开，弹出
“输入元件”对话框
输入一个元件“常开”触点
4）键入“X000”[回车]
输入元件的符号“X000”
5）按“F6”或点击功能图中的常闭，弹出“输入
元件”对话框
输入一个元件“常闭”触点
6）键入“X001”[回车]
输入元件的符号“X001”
7）按“F7”或点击功能图中的输出线圈
输入一个输出线圈
8）键入“Y000”[回车]
输入线圈符号“Y000”
9）点击功能图中带有连结线的常开，弹出“输入
元件”对话框输入一个并联的常开触点
10）键入“Y000”[回车]
输入一个线圈的辅助常开的符号“Y000”
11）按“F8”或点击功能图中的“功能”元件
“—[]—”,弹出“输入元件”对话框
输入一个“功能元件”
12）键入“END”[回车]
输入结束符号
注：
程序结束前必须输入结束指令（END）
“梯形图”程序编辑结束后，应该进行程序检查，FXGP能提供自检，单击[选项]下拉子菜单，选中[程序检查]弹出[程序检查]对话框，根据提示可以检查是否有语法错误，电路错误以及双线圈检验。
进行下一步<转换>、<传送>、<运行>。
注意：
“梯形图”编辑程序必须经过“转换”成指令表格式才能被PLC认可运行。
但有时输入的梯形图无法将其转换为指令格式。
梯形图转换成指令表格式的操作用鼠标点击快捷功能键:
转换
或者点击工具栏的下拉菜单〈转换〉
梯形图和指令表编程比较：
梯形图编程比较简单、明了，接近电路图，所以一般PLC程序都用梯形图来编辑，然后，转换成指令表，下载运行。
七、设置通讯口参数
在FXGP中将程序编辑完成后和PLC通讯前，应设置通讯口的参数。
如果只是编辑程序，不和PLC通讯，可以不做此步。
设置通讯口参数，分二个步骤：
1、PLC串行口设置
点击菜单“PLC”的子菜单“串行口设置（D8120）[e]”，弹出下列对话框：
检查是否一致，如果不对，马上修正完[确认]返回菜单做下一步。
（注：
串行口设置一般已由厂方设置完成）。
2、PLC的端口设置
点击菜单“PLC”的子菜单“端口设置[e]”弹出下列对话框：
根据PLC与PC连接的端口号，选择COM1～COM4中的一个，完成[确认]返回菜单。
注：
PLC的端口设置也可以在编程前进行。
八、FXGP与PLC之间的程序传送
在FXGP中把程序编辑好之后，要把程序下传到PLC中去。
程序只有在PLC中才能运行；也可以把PLC中的程序上传到FXGP中来，在FXGP和PLC之间进行程序传送之前，应该先用电缆连接好PC-FXGP和PLC。
1、把FXGP中的程序下传到PLC中去
若FXGP中的程序用指令表编辑即可直接传送，如果用梯形图编辑的则要求转换成指令表才能传送，因为PLC只识别指令。
点击菜单“PLC”的二级子菜单“传送”→“写出”：
弹出对话框，有二个选择〈所有范围〉、〈范围设置〉
选择：
1）所有范围
即状态栏中显示的“程序步”（FX2N-8000、FX0N-2000）会全部写入PLC，时间比较长。
（此功能可以用来刷新PLC的内存）
2）范围设置
先确定“程序步”的“起始步”和“终止步”的步长，然后把确定的步长指令写入PLC，时间相对比较短。
程序步的长短都在状态栏中明确显示。
（见图（4）界面下方）
在“状态栏”会出现“程序步”（或“已用步”）写入（或插入）FX2N等字符。
选择完[确认]，如果这时PLC处于“RUN”状态，通讯不能进行，屏幕会出现“PLC正在运行，无法写入”的文字说明提示，这时应该先将PLC的“RUN、STOP”的开关拨到“STOP”或点击菜单“PLC”的[遥控运行/停止[0]]（遥控只能用于FX2N型PLC），然后才能进行通讯。
进入PLC程序写入过程，这时屏幕会出现闪烁着的“写入Pleasewaitamoment”等提示符。
“写入结束”后自动“核对”，核对正确才能运行。
注意这时的“核对”只是核对程序是否写入了PLC，对电路的正确与否由PLC判定，与通讯无关。
若“通讯错误”提示符出现，可能有两个问题要检查。
第一，在状态检查中看“PLC类型”是否正确，例：
运行机型是FX2N，但设置的是FXON，就要更改成FX2N。
第二，PLC的“端口设置”是否正确即COM口。
排除了二个问题后，重新“写入”直到“核对”完成表示程序已输送到PLC中。
2、把PLC中的程序上传到FXGP中
若要把PLC中的程序读回FXGP，首先要设置好通讯端口，点击“PLC”子菜单“读入”弹出[PLC类型设置]对话框，选择PLC类型,[确认]读入开始。
结束后状态栏中显示程序步数。
这时在FXGP中可以阅读PLC中的运行程序。
注意：
FXGP和PLC之间的程序传送，有可能原程序会被当前程序覆盖，假如不想覆盖原有程序，应该注意文件名的设置。
九、程序的运行与调试
1、程序运行
当程序写入PLC后就可以在PLC中运行了。
先将PLC处于RUN状态（可用手拨PLC的“RUN/STOP”开关到“RUN”档,FXON、FX2N都适合，也可用遥控使PLC处于“RUN”状态，这只适合FX2N型），再通过实验系统的输入开关给PLC输入给定信号，观察PLC输出指示灯，验证是否符合编辑程序的电路逻辑关系，如果有问题还可以通过FXGP提供的调试工具来确定问题，解决问题。
例：
运行验证程序
编辑、传送、运行下列程序：
步骤：
1）梯形图方式编辑，然后[转换]成指令表程序。
2）程序[写入]PLC，在[写入]时PLC应处于“STOP”状态。
3）PLC中的程序在运行前应使PLC处于“RUN”状态。
4）输入给定信号，观察输出状态，可以验证程序的正确性。
操作步骤观察
闭合XOOO断开X001Y000应该动作
闭合X000闭合X002Y000应该动作
断开X000Y000应该不动作
闭合X000、闭合X001、断开X002Y000应该不动作
Y000这条电路正确
Y000动作10秒后T0定时器触点闭合Y001应该动作
T0、Y001电路正确
2、程序调试
当程序写入PLC后，按照设计要求可用FX
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