PLC实验 报告.docx
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PLC实验报告
实
验
报
告
院别：
物理与电子工程学院
指导老师：
胡晗
专业：
应用电子
姓名：
何国勇
学号：
2011272110
实验一认识FXGP与PLC
一．实验目的：
1．熟悉FXGP的操作界面
2．熟悉FXGP菜单的显示和操作方式
3．注意观察FXGP系统提供的信息
4．学会设置路径、新建程序
5．初步学习用指令表、梯形图方式编制PLC程序
6．理解指令表和梯形图的对应关系
7．掌握FXGP中的程序传送到PLC的方法
8．通过实验了解和熟悉FX系列PLC的外部结构和外部接线方法
9．熟悉简易编程器的使用。
9.掌握调试程序的方法
二．实验内容
（一）使用FXGP软件编辑程序
1．设置文件路径为C:
\PLC1
2．进入FXGP软件
3．新建一个序程序，指定正确的PLC类型，程序名称[untit101]
4．用梯形图形式编辑如下一段程序
5、通过转换，在指令表形式下阅读程序
（二）、使用编程器编辑程序
1．关电源，将手持编程器FX-10P-E或FX-20P-E连接电缆，电缆另一头接至PLC主机的编程器插座中，并将主机工作方式选择（STOP/RUN）拨至“STOP”位置。
2．按下PLC的电源开关，PLC主机通电，“POWER”灯亮，手持编程器在液晶窗口显示自检内容。
3．写入程序前，需对PLC“RAM”全部清零，当液晶显示屏上显示全是“NOP”时，即可输入程序。
清零方法如图1所示。
图1PLC清零方法
4．程序的输入，需要先按功能编辑键，键盘上分别有“RD/WR”、“INS/DEL”、“MNT/TEST”等字符分别代表读/写、插入/删除和监控/测试功能。
其功能为后按者有优先权。
例如第一次按“RD/WR”键为读出（R），再按一次即为写入（W），再按一次又变成R。
W、R、I、D、M和T功能字符分别显示在液晶显示窗的左上角。
5．输入程序如图2所示，进行编程训练操作。
图2编程实例
实现编程操作如图3所示。
（a）键盘操作（b）显示
图3编程操作
6．输入完程序后，可按图4操作键进行程序检查。
图4程序检查
7．验证实验的正确性
（1）将模拟开关板的开关分别用导线连接到PLC的输入端X0、X1和COM端。
（2）输出端驱动一LED发光二极管指示灯。
（3）将PLC的RUN/STOP开关切换到RUN位置。
（4）合上X1和X2开关，输入信号，观察Y0的输出情况。
四、预习要求
1．复习可编程控制器的结构组成和基本工作原理。
2．复习PLC输入、输出接口电路。
3．阅读FX-10P-E（或FX-20P-E）手持编程器的使用说明。
五、实验报告要求
1．说明PLC可编程控制器由哪几部分组成？
输入电源规格为多少？
输入电路采用什么方式?
输出电路采用什么方式？
PLC是由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口、智能I/O接口、扩展接口、电源和通信接口、编程工具、智能单元等部分组成。
输入电源规格电流或电压信号分别为4~20mA直流电流信号、1~10V直流电压信号。
输入电路采用开关量输入和模拟量输入方式。
输出电路采用采用开关量输出方式。
2．编程器的型号是什么？
如何进行程序的写入、读出、删除、插入、监控和测试？
编程器的型号是FX-20P-E编程器进行程序的写入、读出、删除、插入、监控、和测试详见附录一。
六、实验总结
第一次试很多问题如不会操作、软件使用等等，在老师的指导下，试验顺利完成！
实验二基本指令实验
一、实验目的
1．进一步掌握PLC手持编程器的使用。
2．学会用PLC基本指令实现基本逻辑组合电路的编程。
3．掌握常用基本指令的使用方法。
二、实验器材
1．FX系列PLC一台
2．FX-10P-E或FX-20P-E手持编程器一台
3．模拟开关板一块
4．编程电缆
5．连接导线
三、实验内容和步骤
1．基本指令实验
如图5所示，根据梯形图编写指令表，分别接通PLC输入端开关为ON
或OFF，观察PLC输出结果。
图5基本指令程序
2．组合电路的PLC编程实验
如图6、7所示，根据梯形图编写指令表，分别接通PLC输入端开关为
ON或OFF，观察PLC输出结果。
图6组合电路指令程序
（1）
图7组合电路指令程序
（2）
3．置位、复位和脉冲指令的编程实验
如图8所示，根据梯形图编写指令表，分别接通PLC输入端开关为ON或OFF，观察PLC输出结果。
当X0闭合时，Y0有输出，即使X0断开，Y0仍然保持有输出；当X1闭合时，Y0无输出。
当X2闭合时，Y1有输出，当X3闭合时，Y1仍然有输出，只有当X3再断开时，Y1无输出。
图8置位、复位和脉冲电路指令程序
四、预习要求
1．复习LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI、ANB、ORB和END等指
令的含义。
2．复习SET、RST、PLS和PLF等指令的含义。
3．提前阅读实验内容和步骤。
4．画出置位、复位和脉冲的编程实验的输入、输出波形图，以便在实
验中比较。
五、实验报告要求
1．整理实验操作结果。
2．整理实验所记录的波形。
3．总结实验中用到的指令的使用方法。
实验三栈及主控指令实验
一、实验目的
1．掌握MPS、MRD、MPP指令的使用方法。
2．掌握主控指令MC和MCR的使用方法。
3．进一步掌握PLC的编程及程序输入。
二、实验器材
1．FX系列PLC一台
2．FX-10P-E或FX-20P-E手持编程器一台
3．模拟开关板一块
4．编程电缆
5．连接导线
三、实验内容和步骤
1．栈指令实验
栈指令编程梯形图实例如图9所示。
图9栈指令编程实例
实验步骤：
（1）按图9输入程序。
（2）检查程序，使其正确。
（3）运行该程序，当X0=1（ON）时，观察输出状态。
①Y0的状态取决于X1或X2的状态。
②Y1的状态取决于X3、X4相与或X5、X6相与的状态。
③Y2状态取决于X7的状态。
④Y3状态取决于X7及X10或X11的状态。
置X0＝0时，观察Y0~Y3的状态。
2．主控指令实验
主控指令编程梯形图实例如图10所示。
图10主控指令编程实例
实验步骤：
（1）按图10输入程序。
（2）检查程序，使其正确。
（3）执行程序，依次分别使X0、X1、X2、X3、X4及X5为ON，输
出应依次为Y0、Y1及Y2为ON。
四、预习要求
1．复习栈指令MPS、MRD、MPP的功能和使用方法。
2．复习主控指令MC、MCR的功能和使用方法。
3．提前阅读实验步骤和内容。
五、实验报告要求
1．整理实验结果，按标准写出实验报告。
2．总结使用栈指令和主控指令的体会。
实验四定时器和计数器实验
一、实验目的
1．掌握定时器、计数器指令的格式及编程方法。
2．掌握定时器、内部时钟脉冲参数的设置方法。
3．掌握计数器、定时器的功能及定时技巧。
二、实验器材
1．FX系列PLC一台
2．FX-10P-E或FX-20P-E手持编程器一台
3．模拟开关板一块
4．编程电缆
5．连接导线
三、实验内容和步骤
1．定时器指令实验
定时器指令的梯形图和语句表如图11所示：
图11定时器梯形图语句表
实验步骤：
（1）按图11输入程序。
（2）检查程序，使其正确。
（3）运行程序，观察输出结果。
当X1，X2闭合时，定时器T0和T33开始计时，经过10s，Y0和Y1有输出。
说明T0和T33的计时脉冲为100ms，计100次为10s。
当闭合X0，再闭合X1和X2时，经过10s，Y0有输出；经过1s，Y1有输出。
说明M8028控制T32～T55的定时脉冲：
当M8028闭合时，T32～T55定时脉冲为0.01s，当M8028断开时，T32～T55定时脉冲为0.1s。
2．计数器指令实验
计数器指令的梯形图和语句表如图12所示。
图12计数器梯形图语句表
实验步骤：
（1）按图12输入程序。
（2）检查程序，使其正确。
（3）执行程序，观察输出结果。
当X0断开时，X1闭合10次，Y0有输出；当X0闭合时，再把X1闭合10次，Y0无输出。
3．定时器/计数器综合实验
该实验的梯形图和语句表如图13所示。
图13计数器/定时器梯形图语句表
实验步骤：
（1）按图13输入程序。
（2）检查程序，使其正确。
（3）运行程序，观察输出结果。
当X0接通，定时器T0开始计时，经过10s，T0的常闭接点断开，T0定时器断开复位，待下一次扫描的时候，T0的常闭接点才闭合，T0线圈又重新接通（即T0接点每10s接通一次，每次接通时间为一个扫描周期）。
计数器C0对这个脉冲信号进行计数，计到20次时，C0常开触点闭合，使线圈Y0有输出。
从X0接通到Y0有输出，时间为（100×0.1s）×20＝200s。
四、预习要求
1．复习定时器和计数器指令的格式、功能和使用方法。
2．提前阅读实验步骤和内容。
五、实验报告要求
1．整理实验结果，按标准写出实验报告。
2．画出本次实验中定时器、计数器程序中的输入/输出波形。
3．总结使用定时器和计数器指令的体会。
实验五步进顺控指令实验
一、实验目的
1．掌握步进顺控指令的编程方法。
2．理解步进顺控指令的几种编程结构。
3．进一步熟练编程器的使用。
二、实验器材
1．FX系列PLC一台
2．FX-10P-E或FX-20P-E手持编程器一台
3．模拟开关板一块
4．编程电缆
5．连接导线
三、实验内容和步骤
1．用步进顺控指令实现如图14所示的波形，使Y0、Y1和Y2每隔1s顺序输出，并循环。
其顺序功能图和指令语句表如图15所示。
图14输出波形图
图15顺序功能图及语句表
实验步骤：
（1）按图15输入程序。
（2）检查程序是否正确。
（3）运行程序，观察Y0、Y1和Y2的输出是否和波形一致。
（4）改变定时器的定时时间常数，再次运行程序，观察输出情况。
2．分支及汇合指令实验
选择性分支及汇合指令的顺序功能图和语句表如图16所示。
图16选择性分支与汇合
选择性分支与汇合实验步骤：
（1）按图16输入程序。
（2）检查程序是否正确。
（3）运行程序，先闭合X1，然后闭合X2，观察Y2和Y3有无输出。
（4）改变X1和X2的闭合顺序，观察Y2和Y3的输出情况。
并性分支及汇合指令的顺序功能图和语句表如图17所示。
图17并行分支与汇合
并行分支与汇合实验步骤：
（1）按图17输入程序。
（2）检查程序是否正确。
（3）运行程序，闭合X1，观察Y2和Y4有无输出。
然后闭合X2、X3和X4，观察Y3、Y5和Y6的输出情况。
四、预习要求
1．复习SFC顺序功能图编程方法和STL步进顺控指令的编程方法。
2．复习选择性分支和汇合的编程方法。
3．复习并形分支和汇合的编程方法。
4．提前阅读实验内容和步骤。
五、实验报告要求
1．按格式写出实验报告。
2．总结步进顺控指令的特点。
实验六功能指令实验
一、实验目的
1．掌握功能指令中的移位寄存器指令的编程和使用方法。
2．掌握如何用移位指令实现真值表的输出。
3．能用移位指令实现相关控制。
二、实验器材
1．FX系列PLC一台
2．FX-10P-E或FX-20P-E手持编程器一台
3．模拟开关板一块
4．编程电缆
5．连接导线
三、实验内容
1．用左移移位指令实现表1循环左移真值表的输出。
表1循环左移真值表
脉冲
Y3
Y2
Y1
Y0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
2
0
0
1
0
3
0
1
0
0
4
1
0
0
0
其梯形图和指令表如图18所示。
图18循环左移位控制程序
图18循环左移位控制程序
（1）实验步骤：
（1）按图18输入程序。
（2）检查程序是否正确。
（3）运行程序，观察Y0、Y1、Y2和Y3的输出是否和真值表一致。
经检查，Y0、Y1、Y2和Y3的输出跟真值表一致。
2．用左移移位指令实现表2循环左移真值表的输出。
表2循环左移真值表
脉冲
Y3
Y2
Y1
Y0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
2
0
0
1
1
3
0
1
1
1
4
1
1
1
1
5
1
1
1
0
6
1
1
0
0
7
1
0
0
0
其梯形图和指令表如图19所示。
图19循环左移位控制程序
（2）
实验步骤：
（1）按图19输入程序。
（2）检查程序是否正确。
（3）运行程序，观察Y0、Y1、Y2和Y3的输出是否和真值表一致。
经检查，Y0、Y1、Y2和Y3的输出跟真值表一致。
四、预习要求
1．复习功能指令右移SFTR和左移SFTL的指令格式、功能和编程方
法。
2．学会用移位循环指令实现某一控制操作。
3．提前阅读实验内容和步骤。
4．画出实验中需要的真值表，准备实验使用。
五、实验报告要求
1．按格式写出实验报告。
2．写出左移和右移指令的格式。
3．写出实验中用到的程序，自行设计循环右移的程序。
六、实验总结
实验顺利完成。
这次实验使我更加的理解了位移和复位。
实验七交通信号灯的自动控制实验
一、实验目的
1．掌握用PLC控制十字路口交通灯的设计方法。
2．熟悉PLC指令的功能。
3．学会用PLC解决一个实际问题的思路。
二、实验器材
1．FX系列PLC一台
2．FX-10P-E或FX-20P-E手持编程器一台
3．模拟开关板一块
4．编程电缆
5．连接导线
三、实验原理
十字路口交通信号灯在日常生活中经常用到，可以用PLC对其进行控制。
十字路口两个方向交通灯自动控制时序工作波形图如图23所示。
图23交通灯时序工作波形图
从图中可以看出，东西方向和南北方向绿、黄和红灯相互亮灯时间是相等的。
如果取单位时间t＝2s，则整个一次循环时间需要40s。
采用PLC控制时，其I/O分配表如表4所示。
表4交通灯控制I/O接口地址分配表
输入
输出
器件
器件号
功能说明
器件
器件号
功能说明
0
X0
启动按钮
G1
Y0
东西向绿灯
1
X1
停止按钮
Y1
Y1
东西向黄灯
R1
Y2
东西向红灯
G2
Y3
南北向绿灯
Y2
Y4
南北向黄灯
R2
Y5
南北向红灯
本实验用步进顺控指令实现交通灯自动控制，其顺序功能图如图24所示。
图24交通灯控制顺序功能图
四、实验步骤和内容
1．按图24输入程序。
2．检查程序是否正确。
3．运行程序，观察Y0～Y5的输出是否符合实际要求。
五、预习要求
1．复习步进顺控指令的作用和编程方法。
2．阅读本次实验原理及电路，掌握利用步进顺控指令进行程序设计的
方法和技巧。
六、实验报告要求
1．按一定格式完成实验报告。
2．考虑如果用定时器/计数器实现交通灯的控制，其程序如何？
3．考虑如果用移位寄存器实现交通灯的控制，其程序如何？
附件一：
FX-20P-E手持编程器使用
指令的写入
按“RD/WR”键，使编程器处于写（W）工作方式，然后根据该指令所在的步序号，按“STEP”键后键入相应的步序号，接着按键“GO”，使“”移动到指定的步序号，此时，可以开始写入指令。
如果需要修改刚写入的指令，在未按“GO”键之前，按下“CLEAR”键，刚键入的操作码或操作数被清除。
按了“GO”键之后，可按“↑”键，回到刚写入的指令，再作修改。
（1）基本指令的写入
写入LDX0时，先使编程器处于写（W）工作方式，将光标“”移动到指定的步序号位置，然后按图17按键操作。
图17基本指令写入操作
写入LDP、ANP、ORP指令时，在按指令键后还要按“P/I”键。
写入LDF、ANF、ORF指令时，在按指令键后还要按“F”键。
写入INV指令时，按“NOP“、“P/I”和“GO”键。
（2）应用指令的写入
基本操作如图18所示，按“RD/WR”键，使编程器处于写（W）工作方式，将光标“”移动到指定的步序号位置，然后按“FNC”键，接着按该应用指令的指令代码对应的数字键，然后按“SP”键，再按相应的操作数。
如果操作数不止一个，每次键入操作数之前，先按一下“SP”键，键入所有的操作数后，再按“GO”键，该指令就被写入PLC的存储器内。
如果操作数为双字，按“FNC”键后，再按“D”键；如果是脉冲执行方式，在键入编程代码的数字键后，接着再按“P”键。
图18应用指令写入基本操作
例如：
写入数据传送指令MOVD0D4
MOV指令的应用指令编号为12，写入操作步骤如图19所示。
图19应用指令写入操作实例
例如：
写入数据传送指令（D）MOV（P）D0D4
操作步骤如图20所示。
图20应用指令写入操作实例
（3）指针的写入
写入指针的基本操作如图21所示。
如写入中断用的指针，应连续按两次“P/I”键。
图21指针写入操作
（4）指令的修改
在指定的步序上改写指令。
例如：
在100步上写入指令OUTT50K123。
根据步序号读出原指令后，按“RD/WR”键，使编程器处于写（W）工作方式，然后按图22操作步骤按键。
图22指令修改操作实例
如果要修改应用指令中的操作数，读出该指令后，将光标“”移到欲修改的操作数所在的行，然后修改该行的参数。
指令的读出
（1）根据步序号读出
基本操作如图13所示，先按“RD/WR”键，使编程器处于R（读）工作方式，如果需读出步序号为100的指令，按图13顺序操作，该步指令就显示在屏幕上。
图13根据步序号读出的基本操作
若还需要显示该指令之前或之后的其它命令，可以按“↑”、“↓”或“GO”键。
按“↑”、“↓”键可显示上一条或下一条指令；按“GO”键可以显示下面四条指令。
（2）根据指令读出
基本操作如图14所示，先按“RD/WR”键，使编程器处于R（读）工作方式，然后根据图14所示的操作步骤依次按相应的键，该指令就显示在屏幕上。
例如：
指定指令LDX0，从PLC中读出该指令。
按“RD/WR”键，使编程器处于R（读）工作方式，然后按图14步骤操作。
图14根据指令读出的基本操作
按“GO”键后屏幕上显示出指定的指令和步序号。
再按“GO”键，屏幕上显示下一条相同指令及步序号。
如果用户程序中没有该指令，在屏幕的最后一行显示“NOTFOUND”。
按“↑”或“↓”键可读出上一条或下一条指令。
按“CLEAR”键，屏幕上显示原来的内容。
（3）根据元件读出
先按“RD/WR”键，使编程器处于R（读）工作方式，在R（读）工作方式下读出含有X0指令的基本操作如图15所示。
图15根据元件读出的基本操作
（4）根据指针读出
在R（读）工作方式下读出10号指针的基本操作如图16所示。
图16根据指针读出的基本操作
屏幕上将显示指针P10及其步序号。
读出中断程序用的指针时，应连续按两次“P/I”键。
指令的删除
（1）逐条指令删除
如果需要将某条指令或某个指针删除，按照指令读出的方法，先将该指令或指针显示在屏幕上，令光标“”指向该指令。
然后按“INS/DEL”键，使编程器处于D（删除）工作方式，再按“GO”键，该指令或指针即被删除。
（2）指定范围指令删除
按“INS/DEL”键，使编程器处于D（删除）工作方式，然后按图24操作步骤按键，该范围的指令即被删除。
图24指定范围指令的删除基本操作
（3）NOP指令的成批删除
按“INS/DEL”键，使编程器处于D（删除）工作方式，，依次按NOP和GO键，执行完毕后，用户程序中间的NOP指令被全部删除。
指令的插入
如果需要在某条指令之前插入一条指令，按照前述指令读出的方法，先将某条指令显示在屏幕上，令光标“”指向该指令。
然后按“INS/DEL”键，使编程器处于I（插入）工作方式，再按照指令写入的方法，将该指令写入，按“GO”键后写入的指令插在原指令之前，后面的指令依次向后推移。
例如：
在200步之前插入指令ANDM5，在插入（I）工作方式下首先读出200步的指令，然后按图23操作步骤按键。
图23指令的插入操作实例
对PLC编程元件与基本指令通/断状态的监视
监视功能是通过编程器的显示屏监视和确认在联机工作方式下PLC的动作和控制状态。
它包括元件的监视、通/断检查和动作状态的监视等内容。
（1）对位元件的监视
基本操作如图25所示，由于FX2N、FX2NC有16个变址寄存器Z0~Z7和V0~V7，因此如果采用FX2N、FX2NC系列PLC应给出变址寄存器的元件号。
以监视辅助继电器M153的状态为例，先按“MNT/TEST”键，使编程器处于M（监视）工作方式，然后按25所示步骤按键。
图25位元件监视的基本操作
屏幕上就会出现M153的状态，如图26所示。
如果在编程元件的左侧有字符“”，表示该编程元件处于ON状态；否则，表示它处于OFF状态，最多可以监视8个元件。
按“↑”或“↓”键，可以监视前面或后面元件的状态。
（2）监视16位字元件（D、Z、V）内的数据
以监视数据寄存器D0内的数据为例，首先按“MNT/TEST”键，使编程器处于M（监视）工作方式，按图27操作步骤按键。
图2716位字元件监视的操作
屏幕上就会显示出数据寄存器D0内的数据。
再按功能键“↓”，依次显示D1、D2、D3内的数据。
此时显示的数据均以十进制数表示。
若要以十六进制数表示，可按功能键“HELP”，重复按功能键“HELP”，显示的数据在十进制数和十六进制数之间切换。
（3）监视32位字元件（D、Z、V）内的数据
以监视数据寄存器D0和D1组成的32位数据寄存器内的数据为例，首先按“MNT/TEST”键，使编程器处于M（监视）工作方式，按图28操作步骤按键。
图2832位字元件监视的操作
屏幕上就会显示出由D0和D1组成的32位数据寄存器内的数据，如图29所示。
若要以十六进制数表示，可用功能键“HELP”来切换。
图2932位字编程元件的监视
（4）对定时器和16位计数器的监视
以监视计数器C99的运行情况为例，首先按“MNT/TEST”键，使编程器处于M（监视）工作方式，按图30操作步骤按键。
图3016位计数器监视的操作
屏幕上显示的内容如图31所示。
图中显示的数据K20是C99的当前计数值，第四行末尾显示的数据K100是C99的设定值。
第四行中的字母P表示C99输出触点的状态，当其右侧显示“”时，表示其常开触点闭合；反之则表示常开触点断开。
第四行的R字母表示C99复位电路的状态，当其右侧显示“”时，表示其复位电路闭合，复位位为ON状态；反之则表示其复位电路断开，复位位为OFF状态。
非积算定时器没有复位输入，图31中T100的“R”未用。
（5）对32位计数器的监视
以监视32位计数器C200的运行情况为例，首先按“MNT/TEST”键，使编程器处于M（监视）工作方式，按图32操
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