搜索
12011年生产实习PLC组实验指导书燕山大学电气工程学院自动化系2011-5-302目录第一章PLC挂屏组成…………………..2第二章电源回路接线图………………...5第三章编程软件简介及指令介绍...........6第四章演示实验………………………...9实验一基本指令的编程练习实验二流水灯控制实验第五章触摸屏、PLC应用试验……….12实验一交通灯控制实验实验二运动小车的多段速控制实验第六章A/D、D/A模块的应用…………15附录一变频器使用说明附录二变频器功能参数一览表附录三挂屏组成及元器件实物图3第一章PLC挂屏组成1.1PLC挂屏介绍PLC挂屏组成如图1所示图1、PLC挂屏布置图图1是PLC挂屏的布置图，在该挂屏上所包含的元器件如表一所示。表一元器件列表元件类型型号、规格日光灯YCZM-15W空气开关DZ47LE-32C10DZ47-60D6熔断器RT28N-32X500V-32A模数化插座AC30~10/820-25A西门子s7-200PLCS7-200CNCPU226接触器CJX2-091024V直流电源SchneiderABL2REM24045触摸屏WE!NVIEWMT7607iH变频器PanasonicVFO400V三相异步电动机JW501440W41.2各元器件功能简介日光灯为整个挂屏提供照明空气开关低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器，它集控制和多种保护功能于一身。除了能完成接触和分断电路外，尚能对电路或电气设备发生的短路．严重过载及欠电压等进行保护，同时也可以用于不频繁地启动电动机。熔断器安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。亚克力板为指示灯、按钮以及触摸屏提供安装插槽。西门子S7-200PLC实现各种控制要求，它是由中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口组成。接触器用来频繁地接通和分断交直流主回路和大容量控制电路。24V直流电源为触摸屏和24V指示灯提供24V直流电压。触摸屏可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板。变频器变换电源频率，达到调整负载电机转速的能力。还可以调整输出电压，负载启动时间，负载运转功率等很多参数。1.3亚克力板的规格尺寸为了将触摸屏，指示灯以及按钮安装在挂屏上，因此选取亚克力板作为基座。图2是安装按钮、指示灯（图2-1）和触摸屏（图2-2）的规格尺寸（mm）。图2-1安装按钮、指示灯的亚克力板规格尺寸5图2-2安装触摸屏的亚克力板规格尺寸第二章电源回路接线图2.1电源回路电器原理图图3所示是整个挂屏的供电的电源回路电器原理图图3电源回路电器原理图6第三章编程软件简介及基本指令介绍3.1s7-200编程软件简介STEP-Micro/WIN编程软件是有西门子公司专为SIMATIC系列S7-200PLC研制开发的编程软件，它可以使用个人计算机作为图形编辑器，用于在线（联机）或离线（脱机）开发用户程序，并可在线实时监控用户程序的执行状态，是西门子S7-200用户不可缺少的开发工具。单台PLC与个人计算机的连接或通信，只要一根PC/PPI电缆，将PC/PPI电缆的PC短连接到计算机的RS-232串行通讯口，另一端连接到PLC的RS-485通讯口。STEP-Micro/WIN的基本功能是在Windows平台编制用户应用程序，它主要完成以下任务：1）离线（脱机）方式下创建、编辑和修改用户程序。2）在线（联机）方式下通过联机通信的方式上传或下载用户程序及组态数据，编辑和修改用户程序，可以直接对PLC进行各种操作。3）编辑程序过程中具有简单语法检查功能。4）具有用户程序的文档管理和加密等一些工具功能。5）直接用编程软件设置PLC的工作方式，运行参数以及进行运行监控和强制操作等。使用STEP-Micro/WIN编程软件编辑、调试S7-200PLC应用程序主要包括以下几步：（一）决定系统所需的动作及次序当使用可编程控制器时，最重要的一环是决定系统所需的输入及输出。输入及输出要求：（1）第一步是设定系统输入及输出数目。（2）第二步是决定控制先后、各器件相应关系以及作出何种反应。（二）对输入及输出器件编号第一输入和输出，包括定时器、计数器、内置寄存器等都有一个唯一的对应编号，不能混用。（三）画出梯形图根据控制系统的动作要求，画出梯形图。梯形图设计规则（1）触点应画在水平线上，并且根据自左至右、自上而下的原则和对输出线圈的控制路径来画。（2）不包含触点的分支应放在垂直方向，以便于识别触点的组合和对输出线圈的控制路径。（3）在有几个串联回路相并联时，应将触点多的那个串联回路放在梯形图的最上面。在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面。这种安排所编制的程序简洁明了，语句较少。（4）不能将触点画在线圈的右边。7（四）将梯形图转化为程序把继电器梯形图转变为可编程控制器的编码，当完成梯形图以后，下一步是把它的编码编译成可编程控制器能识别的程序。这种程序语言是由序号（即地址）、指令（控制语句）、器件号（即数据）组成。地址是控制语句及数据所存储或摆放的位置，指令告诉可编程控制器怎样利用器件作出相应的动作。（五）在编程方式下用键盘输入程序。（六）编程及设计控制程序。（七）测试控制程序的错误并修改。（八）保存完整的控制程序。3.2基本指令介绍S7—200的SIMATIC基本指令简表：助记符节点命令功能说明LDLDNNN装载（开始的常开触点）取反后装载（开始的常闭触点）AANNN与（串联的常开触点）取反后与（串联的常闭触点）OONNN或（并联的常开触点）取反后或（并联的常闭触点）EUED上升沿检测下降沿检测=N赋值SRS_BIT，NS_BIT，N置位一个区域置位一个区域SHRBDATA，S_BIT,N移位寄存器SRBSLBOUT,NOUT,N字节右移N位字节左移N位RRBRLBOUT,NOUT,N字节循环右移N位字节循环左移N位TONTOFTxxx,TPTxxx,TP通电延时定时器断电延时定时器CTUCTDCxxx,PVCxxx,PV加计数器减计数器END程序的条件结束STOP切换到STOP模式JMPN跳到指定的标号ALDOLD电路块串联电路块并联一、标准触点指令LD动合触点指令，表示一个与输入母线相连的动合触点指令，即动合触点8逻辑运算起始。LDN动断触点指令，表示一个与输入母线相连的动断触点指令，即动断触点逻辑运算起始。A与动合触点指令，用于单个动合触点的串联。AX与非动断触点指令，用于单个动断触点的串联。O或动合触点指令，用于单个动合触点的并联。ON或非动断触点指令，用于单个动断触点的并联。LD、LDN、A、AN、O、ON触点指令中变量的数据类型为布尔（BOOC）型。LD、LDN两条指令用于将接点接到母线上，A、AN、O、ON指令均可多次重复使用，但当需要对两个以上接点串联连接电路块的并联连接时，要用后述的OLD指令。二、串联电路块的并联连接指令OLD两个或两个以上的接点串联连接的电路叫串联电路块。串联电路块并联连接时，分支开始用LD、LDN指令，分支结束用OLD指令。OLD指令与后述的ALD指令均无目标元件指令，而两条无目标元件指令的步长都为一个程序步。OLD有时也简称或块指令。三、并联电路的串联连接指令ALD两个或两个以上的接点并联电路称为并联电路块，分支电路并联电路块与前面电路串联连接时，使用ALD指令。分支的起点用LD、LDN指令，并联电路结束后，使用ALD指令与前面电路串联。ALD指令也简称与块指令，ALD也是无操作目标元件，是一个程序步指令。四、输出指令==输出指令是将继电器、定时器、计数器等的线圈与梯形图右边的母线直接连接，线圈的右边不允许有触点，在编程中，触点以重复使用，且类型和数量不受限制。五、置位与复位指令S、RS为置位指令，使动作保持；R为复位指令，使操作保持复位。从指定的位置开始的N个点的寄存器都被置位或复位，N=1~255如果被指定复位的是定时器位或计数器位，将清除定时器或计数器的当前值。六、跳变触点EU，ED正跳变触点检测到一次正跳变（触点的入信号由0到1）时，或负跳变触点检测到一次负跳变（触点的入信号由1到0）时，触点接通到一个扫描周期。正/负跳变的符号为EU和ED，他们没有操作数，触点符号中间的“P”和“N”分别表示正跳变和负跳变。七、空操作指令NOPNOP指令是一条无动作、无目标元件的一个序步指令。空操作指令使该步序为空操作。用NOP指令可替代已写入指令，可以改变电路。在程序中加入NOP指令，在改动或追加程序时可以减少步序号的改变。八、程序结束指令ENDEND是一条无目标元件的一序步指令。PLC反复进行输入处理、程序运算、输出处理，在程序的最后写入END指令，表示程序结束，直接进行输出处理。在程序调试过程中，可以按段插入END命令，可以按顺序扩大对各程序段动作的检9查。采用END指令将程序划分为若干段，在确认处于前面电路块的动作正确无误之后，依次删去END指令。要注意的是在执行END指令时，也刷新监视时钟。第四章演示实验4.1基本指令的编程练习一、实验目的1、熟悉PLC实验装置及实验箱，S7-200系列编程控制器的外部接线方法2、了解编程软件STEP7的编程环境，软件的使用方法。3、掌握与、或、非逻辑功能的编程方法。二、编制梯形图并写出程序通过程序判断Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4的输出状态，然后输入程序并运行，加以验证。实验参考程序，表6-1-1步序指令器件号说明步序指令器件号说明0LDI0.1输入0LDII0.11ANI0.3输入1ANII0.02=Q0.1与门输出2=Q0.3或非门输出0LDI0.10LDII0.11OI0.31OII0.32=Q0.2或门输出2=Q0.4与非门输出梯形图参考图三、实验步骤梯形图中的I0.1、I0.3分别对应控制实验单元输入开关I0.1、I0.3。通过专用的PC/PPI电缆连接计算机与PLC主机。打开编程软件STEP7，逐条输入程序，检查无误后，将所编程序下载到主机内，并将可编程控制器主机上的STOP/RUN开关拨到RUN位置，运行指示灯点亮，表明程序开始运行，有关的指示灯将显示运行结果。拨动输入开关I0.1、I0.3，观察输出指示灯Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4是否符合与、或非逻辑的正确结果。4.2定时器/计数器功能实验一、实验目的掌握定时器、计数器的正确编程方法，并学会定时器和计数器扩展方法，用编程软件对可编程控制器的运行进行监控。二、编制梯形图并写出实验程序10定时器、计数器及其扩展的参考程序1、定时器的认识实验定时器的控制逻辑是经过时间继电器的延时动作，然后产生控制作用。其控制作用同一般延时继电器。实验参考程序，表6-1-2步序指令器件号说明0LDI0.1输入1TONT37延时5秒2+503LDT374=Q0.0延时时间到，输出5END程序结束梯形图参考图2、定时器扩展实验由于PLC的定时器和计数器都有一定的定时范围和计数范围。如果需要的设定值超过机器范围，我们可以通过几个定时器和计数器的串联组合来扩充设定值的范围。实验参考程序，表6-1-3步序指令器件号说明0LDI0.0输入1TONT37延时5秒2+503LDT374TONT38延时3秒5+306LDT387=Q0.0延时时间到，输出8END程序结束计数器及其扩展的梯形图图6-1-4梯形图参考图11西门子S7-200系列的内部计数器分为加计数器，减计数器和加减计数器三种。实验参考程序，表6-1-4步序指令器件号说明步序指令器件号说明0LDI0.1输入7+30计数30次1LDI0.0复位8LDI2.0加计数器计数2CTUCO9LDI2.1减计数器计数3+20开始计数2010LDI2.2计数器复位4LDI0.2输入11CTUDC485LDI0.1计数器复位+3计数器输出6CTDC1梯形图参考图4.3流水灯控制实验一、实验目的：设计流水灯控制系统。二、实验内容：利用外部按钮实现流水灯的启动和停止，要求