信捷综合实验指导书1.docx

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信捷综合实验指导书1

电气控制与PLC技术

实验指导书

过志强石大奎张鸣扬等编信捷科技电子有限公司2008年5月前言本指导书为信捷科技电子公司员工内部培训教材，内容编排着眼于基础理论的概括、验证，以及基础技能的训练，以强化实践能力为重点，具有完整、实用、直观、方便、安全等突出优点。

本书将实验过程涉及程序以及正确结论展现于读者。

整个学习过程由学员独立通过实验室实践完成，通过此指导书就可完成所有实验内容，达到学习目的。

实验室配备散装的PLC、变频器、触摸屏、文本屏、开关电源等装备，锻炼学员的实际动手能力。

学员在这些材料基础上进行实验1~实验3的操作。

为取得更好的实验效果，实验室还配备1#实验台＜变频器+温控）和2#实验台＜步进电机）两种学习平台，学员在这两个平台上进行实验4~实验7的操作。

学员须在上机前作好以下工作的的准备：

1．信捷XC系列PLC使用手册。

2．信捷TP系列触摸屏使用手册。

3．信捷OP系列文本屏使用手册。

4．信捷V5系列变频器使用手册。

5．信捷DSP系列步进驱动器产品样本及使用手册＜电子版）。

6．信捷电子软件光盘。

7.PLC编程线1根＜DVP线）。

8．PLC与触摸屏连接线1根＜DVP线）。

9．触摸屏下载线1根。

一、实验目的1

二、材料准备1

三、软件安装1

四、基本配线1

五、程序下载/上载1

六、程序编写/调试2

七、完成实验报告2实验二变频器基础实验练习3

一、实验目的3

二、材料准备3

三、实验内容3

四、实验步骤3

五、完成实验报告3实验三步进电机基础实验练习4

一、实验目的4

二、材料准备4

三、实验内容4

四、实验步骤4

五、完成实验报告5实验四变频器多段速控制6

一、实验目的6

二、材料准备6

三、实验内容6

四、实验步骤7

五、完成实验报告7实验五高速计数实验8

一、实验目的8

二、材料准备8

三、实验内容8

四、PLC输入输出端口分配9

五、实验步骤9

六、完成实验报告10实验六变频器通讯实验11

一、实验目的11

二、材料准备11

三、实验内容11

四、输入输出端口分配11

五、实验步骤12

六、完成实验报告12实验七温度控制实验13

一、实验目的13

二、材料准备13

三、实验内容：

13

四、输入输出端口分配14

五、实验步骤：

14

六、完成实验报告14实验八步进电机正反转实验15

一、实验目的15

二、材料准备15

三、实验内容15

四、PLC输入输出端口分配16五、实验步骤16六、完成实验报告＜包括控制流程图）实验九步进电机小车实验17

一、实验目的17

二、材料准备17

三、实验内容17

四、PLC输入输出端口分配18

五、实验步骤18

六、完成实验报告＜包括控制流程图）实验十步进电机模拟磨床控制实验19

一、实验目的19

二、材料准备19

三、实验内容19

四、PLC输入输出端口分配20

五、实验步骤20六、完成实验报

16

18

告＜包括控制流程图

）20

实验一信捷系列产品编程软件的基础应用

一、实验目的

1．学会信捷系列产品软件的安装/卸载。

2．学会PLC、触摸屏、文本屏的基本配线。

3．学会PLC、触摸屏、文本屏最简单程序的上载/下载。

4．能够将触摸屏、文本屏与PLC联机，并实现一个最简单的控制。

二、材料准备

1．信捷XC系列PLC：

XC3-32RT-E。

2．信捷TP系列：

TP-560L。

3．信捷OP系列文本显示器：

OP-320-A。

4．220V电源线。

5．24V开关电源。

三、软件安装

1．安装或卸载信捷XC系列PLC编程软件XCPPro。

2．安装或卸载信捷TP系列触摸屏编程软件TouchWin。

3．安装或卸载信捷OP系列文本屏画面设置工具。

四、基本配线

完成PLC、触摸屏、文本显示器的电源连接。

五、程序下载/上载

1．编写简单PLC程序并下载至PLC。

2．上载PLC程序。

六、程序编写/调试

1．编写一个简单的

PLC程序并实践之：

输入点

X0通则Y0通，输入点X1通则Y1通

输入点

X10通则Y10通。

2．编写一个简单的

PLC与触摸屏程序并实践之：

通过触摸屏上的按键可以控制

Y0的通断。

3．编写一个简单的

PLC与文本屏程序并实践之：

通过文本屏上的数据寄存器设定可以控制

PLC输

出点的通断：

D0=0,贝UY0通，D0=1，贝UY1通……D0=10，贝UY10通。

实验二变频器基础实验练习

一、实验目的

1．了解变频器，异步电机相关背景知识，理解其工作原理。

2．熟练掌握变频器参数设置方法及配线连接方式。

3．熟练操作使用变频器，异步电机之间的配线方式及有效控制方式。

二、材料准备

1．信捷V5系列变频器：

V5-20P7。

2．异步电机。

3．220V电源线。

三、实验内容

1．阅读变频器手册，深刻理解变频器控制方式及面板参数设置方法，并实际练习操作。

2．通过外部端子设置和面板操作两种方式实现异步电机的启动，停止，正转，反转，频率给定等功能，并且频率能随时改变调整，比较这两种控制方式之间的区别。

四、实验步骤

1．仔细阅读变频器手册，深刻理解其内容。

2．进行电源线，变频器，异步电机的有效连接，确认准确无误。

3．进行面板参数设置，分别设置为端子控制方式和面板控制方式，并在这两种控制方式下，使异步电机实现以上描述功能。

4．对于端子控制方式下的频率改变值，做好相关的实验数据记录。

五、完成实验报告

实验三步进电机基础实验练习

一、实验目的

1．了解步进电机背景知识，理解其工作原理。

2．了解步进驱动器的相关知识并熟练掌握其接线方式。

3.熟练运用可编程控制器PLC脉冲发送指令＜PLSY,PLSF,PLSR）实现步进电机的正常运转。

二、材料准备

1.信捷XC系列PLC：

XC3-32RT-E。

2.信捷步进驱动器：

DSP-565。

3.2相步进电机。

4.220V电源线。

5.24V开关电源。

三、实验内容

1.仔细阅读步进驱动器手册，可编程控制器PLC手册＜脉冲输出部分内容），深刻理解相关内容。

2.在正确连接各种设备的基础上，通过可编程控制器内部程序的编写，实现步进电机正转，反

转，停止等功能，其对应输入端子分别为X1，X2，X3，同时输出端子分配为：

Y0为脉冲输出

端子，Y1为脉冲方向输出端子。

3.要求通过不同脉冲输出指令实现以上功能，并比较其之间的区别。

四、实验步骤

1.阅读可编程控制器，步进电机，步进驱动器相关内容。

2.正确连接220V电源，24V电源，可编程控制器，步进驱动器等设备。

3.编写PLC内相关程序，并下载至PLC。

4.将相关设备上电，进行程序调试，使其满足控制要求。

5.作好实验数据记录。

五、完成实验报告

实验四变频器多段速控制

一、实验目的

1．通过触摸屏有效控制变频器运转，从而了解一般的工控方式。

2．熟悉及进一步掌握TP系列触摸屏画面编辑方法。

3．进一步熟练操作变频器参数设置方式及更深层次理解变频器多段速运行功能。

二、材料准备

信捷电子1#实验台<变频器+温控）。

三、实验内容

通过触摸屏，可编程控制器，变频器之间的连接实现对变频器的多段速运行控制。

具体要求如

下：

1．在触摸屏内设置相关画面内容，包括变频器的运行，停止，正转<右行），反转<左行），多段

速设定等控制按钮。

2．将可编程控制器PLC的相关输出端子与变频器的对应输入端子正确相连，并在PLC内编写相关程序，使之能够实现触摸屏与变频器之间的正确控制。

3.设定变频器段速仁1HZ,段速2=2HZ……段速7=7HZ。

4．接近开关1作为左行限位开关，接近开关5作为右行限位开关，电机运行到限位处停止。

5.操作触摸屏,改变段速设置，观察变频器输出频率是否与设定相一致。

其中，多段速运行过程如下图所示：

制

速2掛

fe'J

速3控制翻控制|速5控制

速甘仝制

逮T控制

输岀频率F

速66H速55Hn/

1644Hz/Iy3H^/；I

速22Hz/:

:

i

遠iih?

；:

；!

逋77Hz

限位开关

时间-t

四、实验步骤

1•根据实验要求进行整体规划设计，并依据变频器实验台连接线路了解其接线方法。

2•根据控制要求编写PLC相关程序，并下载至PLC，输入输出端子自行定义。

3.由控制要求绘制TP触摸屏控制画面，并下载至触摸屏。

4•依照控制要求设置变频器相关参数。

5.检查触摸屏，PLC，变频器内参数的一致性，确认准确无误。

6.将相关设备上电，调试触摸屏控制画面和PLC内程序，直至完全满足控制要求。

7•作好实验数据记录。

五、完成实验报告

实验五高速计数实验

、实验目的1．了解编码器分类及工作原理。

2．能准确区分高速计数模式并熟练掌握相关指令运用。

3．进一步熟悉及掌握PLC程序编写方法。

4．进一步熟悉及掌握触摸屏画面编辑方法。

二、材料准备

信捷电子1#实验台<变频器+温控）。

三、实验内容

通过可编程控制器PLC内相关程序的编写，接近开关，按钮等外围设备的操作实现变频器带动异步电机的准确定位，同时通过编码器的反馈信号观察位置的变化。

具体要求如下：

1．在触摸屏上作1个高速计数显示，指示工作台位置，并作一个清零按键。

PLC程序写入A\B相高速计数程序。

2．手工旋转丝杆使滑台运行到接近开关3<即位置3）动作，清零。

在旋转过程中，观察A、B、Z

相对应输入点变化规律，观察触摸屏高速计数显示的变化规律，观察每圈数值变化多少。

3．当按左行按钮<即绿色按钮）时，变频器带动电机左向高速运行，当刚到达接近开关2<即位置

2）时，电机减为低速运行，直至到达接近开关1<即位置1）时，电机减速停止，同时通过高速

计数记录位置1和位置2的准确数值，并在触摸屏上显示。

4．当按右行按钮<即黄色按钮）时，变频器带动电机右向高速运行，当刚到达接近开关4<即位置

4）时，电机减为低速运行，直至到达接近开关5<即位置5）时，电机减速停止，同时通过高速

计数记录位置4和位置5的准确位置，并在触摸屏上显示。

5．运行中按下停止按钮<即红色按钮）时，异步电机也减速运行至停止。

当继续按左行或者右行按钮时，按以上运行规律继续运行。

四、PLC输入输出端口分配

输入控制设备

输入端子

左行按钮

X12

右行按钮

X13

停止按钮

X14

接近开关1

X2

接近开关2

X3

接近开关3

X4

接近开关4

X6

接近开关5

X7

编码器A相输入

X0

编码器B相输入

X1

编码器Z相输入

X5

输岀控制

输出端子

段速1

Y2

段速2

^3-

段速3

Y4

自由停车

Y5

正转

Y10

反转

Y11

H1

手工旋转：

1一

手工旋转

WPLai|

1■

五、实验步骤

1.仔细阅读高速计数部分知识内容。

2•根据实验要求进行整体规划设计，并依据变频器实验台连接线路图了解其接线方法。

3•根据控制要求编写PLC相关程序，并下载至PLC。

4.由控制要求绘制TP触摸屏相关控制画面，并下载至触摸屏。

5•依照控制要求设置变频器相关参数。

6•检查触摸屏，PLC，变频器内参数及程序是否一致，确认准确无误。

7．将相关设备上电，首先通过手工旋转丝杆使滑台运行同时观察记录计数值变化，而后调试触摸屏和PLC内程序，直至运行完全满足控制要求。

8．作好实验数据记录。

六、完成实验报告

实验六变频器通讯实验

1.深刻理解Modbus通讯协议相关内容，包括通讯格式等知识。

2.了解RS485通讯与RS232通讯相关原理并能够分析其区别。

3.学会使用串口调试工具，并能准确分析通讯字符串。

4•进一步熟练操作变频器。

二、材料准备

信捷电子1#实验台＜变频器+温控）。

三、实验内容

通过RS485实现可编程控制器PLC与变频器之间的Modbus通讯。

具体要求如下:

1•在可编程控制器PLC内编写相关控制程序，实现变频器的正转，反转，停止，频率设定，电

流、母线电压读出等操作

2.接近开关1作为左行限位开关，接近开关4作为右行限位开关，电机运行到限位处停止。

3.借助RS485转RS232模块，使用串口调试工具监视PLC和变频器之间的通讯字符串，分析其含义。

四、输入输出端口分配

输入控制设备

输入端子

接近开关1＜左限位开关）

X2

接近开关4＜右限位开关）

X6

可编程控制器PLC

可编程控制器

变频器

A端

A端

B端

B端

RS485通讯口

五、实验步骤

1.仔细阅读Modbus通讯协议部分内容。

2.根据实验控制要求编写PLC程序，并下载至PLC。

3．通过RS485准确连接可编程控制器和变频器，确认正确无误。

4．借助于RS485转RS232模块及串口调试工具观察通讯字符串，分析其含义，使其满足控制要求。

5．将PLC程序清空，通过串口调试工具发送字符来控制变频器的正反转及频率设定。

6．作好实验数据记录。

六、完成实验报告

实验七温度控制实验

1.了解固态继电器SSR和PT100热电阻温度传感器的相关工作原理。

2•深刻理解模拟量温度控制模块工作原理及运用方法。

3•深刻理解PID参数含义并熟练掌握设置方法。

4.进一步熟练掌握PLC及触摸屏编程方式。

二、材料准备

信捷电子1#实验台＜变频器+温控）。

三、实验内容：

通过可编程控制器PLC，触摸屏和模拟量温度控制模块实现温度控制功能。

具体要求如下：

1.将目标温度值设为50C。

2.通过触摸屏设定相关PID参数，通过触摸屏按键控制加热，观察温度控制效果。

3.做一下PID自整定操作，观察一下整定出的采样时间和PID参数值，观察温度控制效果有何变化。

4•通过触摸屏进行实时温度监控，即实时温度曲线和历史温度曲线，并显示当前温度值。

四、输入输出端口分配

温度米集通道

A0

C0

模拟量温度模块XC-E3AD4PT2DA

输岀控制

输出端子

加热控制

Y0

可编程控制器PLC

五、实验步骤:

PID

1•仔细阅读模拟量温度模块部分说明书，深刻理解固态继电器SSR,PT100热电阻传感器及

参数的相关知识。

2•根据实验要求进行整体规划设计，并依据变频器实验台连接线路图了解其接线方法。

3•根据控制要求编写PLC相关程序，并下载至PLC。

4.绘制TP触摸屏相关控制画面，并下载至触摸屏。

5•将相关设备上电，调试控制程序直至完全满足控制要求，并观察和记录实时温度曲线和历史温

度曲线。

6•作好实验数据记录。

六、完成实验报

实验八步进电机正反转实验

1•理解步进电机，步进驱动器相关工作原理，并了解其应用环境。

2.熟练运用流程指令STL,STLE及脉冲输出指令PLSR。

3.进一步熟练掌握PLC编程方法。

二、材料准备

信捷电子2#实验台<步进电机）。

三、实验内容

通过可编程控制器PLC的脉冲输出功能，实现步进电机的正反转功能，具体要求如下：

1.当按下启动按钮<即按钮1，绿色）时，电机先正转4周，再反转6周，最后正转2周停止，再按启动按钮重复动作。

2.在运行过程中，倘若按下停止按钮<即按钮3,红色），电机停止运行，当按下继续按钮<即按

钮2,黄色）时，电机走完剩下的行程，要求最终位置回到起点，无偏差。

四、PLC输入输出端口分配

输入控制设备

输入端子

启动按钮

X12

停止按钮

X14

继续按钮

X13

输岀控制

输出端子

脉冲输岀

X0~

脉冲方向

脱机控制Y2

五、实验步骤

1•仔细阅读步进电机，步进驱动器相关知识并深刻理解其含义。

2•根据实验要求进行整体规划设计，并依据步进电机实验台连接线路图了解其接线方法。

3•依据控制要求画出控制流程图。

4•由控制要求编写PLC程序，并下载至PLC。

5•将相关设备上电，调试PLC程序直至完全满足控制要求。

6•作好实验数据记录。

完成实验报告<包括控制流程图）

实验九步进电机小车实验

1•以上题为基础，进一步理解步进驱动器和步进电机相关知识。

2.通过程序编写熟练掌握STL,STLE流程指令及逻辑控制指令。

3•进一步熟练掌握PLC编程及调试方法。

、材料准备

信捷电子2#实验台＜步进电机）。

三、实验内容

通过可编程控制器PLC的脉冲输出功能及流程控制指令，实现小车控制程序：

1•手工旋转丝杆至接近开关1动作，此位置为装料位置。

接近开关2为卸料位置1,接近开关3为

卸料位置2。

2.按下启动按钮＜即按钮1,绿色），小车开始装料＜Y4输出），3秒后小车右向运行，至卸料位置1处停止，卸料5秒＜Y5输出）。

3.卸料结束后小车左向回到装料位置，装料3秒后右向运行至卸料位置2处停止，卸料5秒。

4•卸料结束后小车左向回到装料位置，重复步骤2〜4之间过程。

5.循环过程中按下停止按钮＜即按钮3，红色），循环回到装料位置处停止。

/1

—

卸料僅置1

黍料3秒

\装料位置

卸料位置2

\、装蘇置

■——

侯料3秒

・

卸料矗

裝料位置

循坏远行

时间土

启动按钿

时间t

四、PLC输入输出端口分配

输入控制设备

输入端子

接近开关1＜装料位置）

X2

接近开关2＜卸料位置1）

X3

接近开天3＜卸料位置2）

X4

启动按钮

X12

停止按钮

X14

输岀控制

输出端子

脉冲输岀

X0~

脉冲方向

装料显示

Y4

卸料显示

Y5

五、实验步骤

1•根据实验要求进行整体规划设计，并依据步进电机实验台连接线路图了解其接线方法。

2•依据控制要求画出控制流程图。

3•根据控制要求编写PLC程序，并下载至PLC。

4•将相关设备上电，调试PLC程序直至完全满足控制要求。

5•作好实验数据记录。

完成实验报告＜包括控制流程图）

实验十步进电机模拟磨床控制实验

一、实验目的

1．通过本实验，了解工业控制环境中磨床磨削过程。

2．熟练掌握OP系列文本显示器使用方法。

3．以上题为基础，进一步理解步进驱动器和步进电机相关知识。

4．通过程序编写进一步掌握STL，STLE流程指令，脉冲发送指令的使用。

5．进一步熟练掌握PLC编程及调试方法。

二、材料准备

信捷电子2#实验台<步进电机）。

三、实验内容

通过可编程控制器PLC的脉冲输出功能及流程控制指令，模拟实现磨床磨削的动作过程：

1．在文本屏上做手动前进键<右向），手动后退键<左向），清零键。

手动控制滑台至接近开关1

动作，此位置为原点位置，将当前脉冲位置清零。

2．按下启动按钮<即按钮1，绿色），小车分四段速右向进给运行，进给速1>进给速2>进给速3>

进给速4。

3．进给结束后小车停顿3秒，然后以高速快退至原点。

4•快退结束后停顿2秒，重复步骤2〜4之间过程。

5．循环过程中按下停止按钮<即按钮3，红色），循环回到原点位置处停止。

6．循环过程中按下复位按钮<即按钮2，黄色），滑台立即快退至原点位置处停止。

7．要求当前位置可以显示，4段进给速、4段进给量、快退速、加减速时间、手动速都可设定。

进绪速I

输出频率f

7

3进给速3

；—\进给速4

丨；h

小车分四段右向进鲂运荷

\/

时间t

高遠快退至原点

停戎3秒

启动按钮

时阖-t

四、PLC输入输出端口分

五、配

输入控制设备

输入端子

接近开关1

启动按钮

X12

停止按钮

X14

复位按钮

X13

输岀控制

输岀端子

脉冲输出

^YO-

脉冲方向

Y1

五、实验步骤

1•仔细阅读信捷0P系列文本显示器相关说明，学会基本操作方法。

2•根据实验要求进行整体规划设计，并依据步进电机实验台连接线路图进一步熟练掌握接线方

法。

3•依据控制要求画出控制流程图。

4.编写PLC程序，并下载至PLC。

5.绘制0P文本显示器控制画面，并下载至OP-320-A。

6•使整个系统得电，调试文本显示器画面及PLC程序直至完全满足控制要求。

7•作好相关实验数据记录。

六、完成实验报告<包括控制流程图）