PLC教案.docx
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PLC教案.docx
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PLC教案
实验一认识FXGP与PLC
一、实验目的
1、认识实验台,对PLC有感性认识
2、了解PLC的外部接线
3、初步了解PLC的作用
4、熟悉FXGP的操作界面
5、熟悉FXGP菜单的显示和操作方式
6、初步学习用指令表、梯形图方式编制PLC程序
二、实验器材
1、可编程控制器实验台
2、连接导线
三、实验过程
1、观察PLC及其外部接线
本实验台使用的PLC型号为FX1N-40MR,有24个输入端(八进制,X0-X27),16个继电器输出端(八进制,Y0-Y17)。
其输入输出端已引至控制台相应端口上,可使用连接导线与外围电路连接。
在输入端由PLC内部电路提供电源,故直接用导线接入输入信号即可。
COM端为接地端,应有效接地。
输出端除接输出信号外,因该PLC为继电器输出型,故还应在输出电路中加入驱动电源。
COM0-COM5位输出端输入电源的接入口,对于直流电源,应将正极接在这些端口上,COM口接负极。
该PLC采用分组供电制。
其中,COM0为Y0提供电源,COM1为Y1提供电源,COM2为Y2、Y3提供电源,COM3为Y4-Y7提供电源,COM4为Y10-Y13提供电源,COM5为Y14-Y17提供电源。
根据输出负载的需要,可为各组提供不同的电源。
当有输入信号送入或输出信号送出时,相应的输入输出信号指示灯会亮起,这也可以作为调试程序的一个依据。
2、看教师做演示实验
弄清有哪些输入量输出量,要达到怎样的控制要求;注意观察当输入信号送入时,PLC的指示灯状态,程序执行后,输出指示灯的状态;观察程序是否达到控制要求。
操作步骤如下:
(1)设置文件路径为C:
\PLC1
(2)进入FXGP软件
(3)新建一个程序名,指定正确的PLC类型
(4)用梯形图形式编辑一段程序
(5)通过转换,在指令表形式下阅读程序
(6)将程序传送到PLC
(7)用监控/测试调试程序
实验二与、或、非基本逻辑处理实验
一、实验目的
1、认识实验台,学习实验台的使用
2、学习PLC的外部接线
3、学习编程软件的使用方法
4、熟练和掌握常用基本指令的使用方法
二、实验器材
1、可编程控制器实验台
2、电脑及编程电缆
3、基础实验板
4、连接导线
三、实验原理及步骤
1、实验台的使用
实验台主要由电源模块、PLC主机、几个功能模块组成。
首先打开位于实验台左下角的电源总开关,实验台及电脑才可以使用。
电源模块主要向PLC提供220V交流电源,及向外部提供5V、1A,24V、2A的直流稳压电源。
本实验台使用的PLC型号为FX1N-40MR,按下PLC右方的红色按钮,PLC通电。
常用功能模块包括基础实验模块、交通灯控制模块、电机控制模块、步进电机控制模块、搅拌器控制模块、四层电梯控制模块、艺术彩灯控制模块等。
本次实验选用基础实验模块。
2、外部接线
输入信号可通过连接导线接至PLC输入端(X0-X27),输入信号可由开关或按钮提供。
输出信号(Y0-Y17)可接至LED指示灯、直流电机或蜂鸣器,但必须提供适当的外部电源。
外部电源接至COM0-COM5和COM之间。
外部电源由位于PLC右方的24V直流电提供。
其正极可接至COM0-COM5,PLC的COM端及模块的COM端应接至直流电源的负端。
其中,COM0为Y0提供电源,COM1为Y1提供电源,COM2为Y2提供电源。
当接线完成并检查无误后,打开位于实验台右下角电压表下方的红色开关,观察电压表的指针是否正确偏转。
如果电压表的指针没有偏转,关闭该红色开关,检查COM端的接线是否正确。
3、编程软件的使用
打开电脑,双击桌面上的
图标,打开PLC的编程软件,界面如下图所示:
点击“文件”菜单项,选择“新文件”,在“PLC类型设置”对话框中,选择该PLC的类型,FX1N,点击确定,出现如下所示的两个窗口
在指令表窗口中,可以直接输入指令,各指令的步序号由系统自动产生。
在梯形图窗口中可以直接编辑梯形图。
若使用梯形图工具来编辑程序,则完成后,须使用“工具”菜单下“转换”命令,将梯形图转换成指令表形式,因为最终送入到PLC中的程序应是指令表形式的。
观察PLC的指示灯,确认此时PLC的状态,若此时PLC的RUN指示灯亮着,选择“PLC”菜单下“遥控运行/停止”,在弹出的对话框中选择“中止”,再选择“PLC”菜单下“传送”的“写出”命令,将编辑好的程序送入到PLC中,选择“PLC”菜单下“遥控运行/停止”,在弹出的对话框中选择“运行”,PLC开始执行程序,此时可选择“监控/测试”菜单下的“开始监控”,监视程序的运行状态。
同时,也可以通过观察PLC的输入输出指示灯来判断程序的运行状况。
4、基本指令的使用(LD、LDI、OUT、AND、ANI、OR、ORI、ORB),输入信号接基础实验板上的开关,输出接LED发光管。
1)运算开始和线圈、定时器
输入上面程序,观察运行结果。
2)触电的串联连接
输入上面程序,观察运行结果。
3)触电并联连接
输入上面程序,观察运行结果。
4)串联电路的并联连接
输入上面程序,观察运行结果。
5)并联电路块的串联连接
输入上面程序,观察运行结果。
四、思考题
实现下列组合电路的编程:
1、
2、
实验三定时器、计数器实验
一、实验目的
1、熟练和掌握计数器指令的使用方法
2、熟练和掌握定时器指令的使用方法
3、熟练和掌握闪烁电路的编程方法
二、实验器材
1、可编程控制器实验台
2、电脑及编程电缆
3、基础实验板
4、连接导线
三、实验原理及步骤
1、计数器
功能:
对驱动计数器线圈的条件成立的次数计数。
计数满后,复位要用RST指令。
指令、名称
功能
电路表示和可用元件
程序步
OUT输出
计数器线圈驱动
32位计算器:
5
16位计算器:
3
RST复位
输出触点的复位
当前值的清零
2
种类:
C0-C1516位增计数器,一般用
C16-C19916位增计数器,断电保持用
C200-C21932位增减计数器,一般用
C220-C23432位增减计数器,断电保持用
C235-C255高速计数器,断电保持用
例1:
X0为C0复位信号,接实验台上的按钮P0。
X1为C0的计数脉冲输入,接实验台上的按钮P1。
Y0为C0的输出信号,接基础实验板上的LED发光管。
2、定时器
功能:
当定时器线圈驱动的条件成立后,定时器对内部时钟开始计时,除可累计保持的计数器外,计时过程中要保持条件成立,当条件不成立时,计时器自动复位。
指令、名称
功能
电路表示和可用元件
程序步
OUT输出
定时器线圈驱动
3
RST复位
输出触点的复位
2
种类:
T0-T199100ms
T200-T24510ms
T246-C2491ms累计电容保持
T250-C255100ms累计电容保持
闪烁电路:
X0接基础实验板上的开关。
Y0接基础实验板上的LED发光管。
开关闭合,Y0为1秒闪一次。
T0、T1的时基脉冲为100毫秒。
3、定时器/计数器实验
输入程序,观察结果,X0、X1接开关,Y0、Y1接LED指示灯。
尝试自己分析各元件的作用,和程序运行结果。
实验四数据控制功能实验
一、实验目的
1、掌握移位功能指令右移STFR(FNC34),左移SFTL(FNC35)
2、学会应用移位指令实现功能控制
二、实验器材
1、可编程控制器实验台
2、电脑及编程电缆
3、基础实验板
3、连接导线
三、实验原理及实验步骤
移位寄存器指令是PLC可编程控制器的编程过程中比较常用的编程指令,掌握好这条指令的功能对PLC编程技巧有很大帮助。
在三菱FX系列PLC中,有位元件状态右移、左移的功能,也有使字元件的状态右移、左移的功能。
本实验主要使用位元件状态的右移和左移的功能指令。
指令结构功能如下表:
指令、名称
功能
操作数
程序步
S
D
n1
n2
SFTR
FNC34
把源元件存放在堆栈中,堆栈右移
X、Y、M、S
Y、M、S
K,H
FX0N
n2≤n1≤512
9
SFTL
FNC35
把源元件存放在堆栈中,堆栈左移
X、Y、M、S
Y、M、S
K,H
FX0N
n2≤n1≤512
9
1、右移位指令SFTR(FNC34)
SFTR指令格式如下:
SFTR指令把以源数S(即X000)为首址的n2(K4)位位元件(X000-X003,共四位)的内容存放到以目的数(即M000)为首址的长度为n1(K16)的位栈中(M000-M015,共十六位),位栈右移n2位,最低n2位溢出。
以上面的梯形图为例,首次执行SFTR时,X000-X003的内容移入M012-M015中,第二次执行时,M012-M015的内容移入M008-M011中,X000-X003的内容再次移入M012-M015中,以后每次执行时,依次往下移动。
如下图所示:
用右移指令实现下图功能
脉冲
Y3Y2Y1Y0
0
0000
1
1000
2
1100
3
1110
4
1111
5
0111
6
0011
7
0001
实验步骤:
(1)输入程序,并检查是否正确。
连线,Y0-Y3分别与基础实验板上Y0-Y3对应的LED指示灯相连,Y13与Y13指示灯相连。
(2)运行程序,观察输出结果,若将K4改成K8,则将怎样更改接线,会有怎样的输出?
2、左移位指令SFTL(FNC35)
SFTL指令格式如下:
SFTL指令把以源数S(即X000)为首址的n2(K4)位位元件(X000-X003,共四位)的内容存放到以目的数(即M000)为首址的长度为n1(K16)的位栈中(M000-M015,共十六位),位栈右移n2位,最低n2位溢出。
以上面的梯形图为例,首次执行SFTL时,X000-X003的内容移入M000-M003中,第二次执行时,M000-M003的内容移入M004-M007中,X000-X003的内容再次移入M000-M003中,以后每次执行时,依次往下移动。
如下图所示:
用左移指令实现下表功能
脉冲
Y3Y2Y1Y0
0
0000
1
0001
2
0011
3
0111
4
1111
5
1110
6
1100
7
1000
实验五电机的PLC自动控制实验
一、实验目的
1、掌握PLC控制辅助继电器的方法
2、了解三相交流电机的实际接线
二、实验器材
1、可编程控制器实验台
2、电机PLC控制实验板
3、电脑及编程电缆
4、连接导线
三、实验原理及控制要求
1、实验原理
本实验采用直流电机模拟交流电机的运行。
KM1、KM2是两个控制电机正反转的继电器,KMY、KM△是控制电机Y、△型接法的继电器。
L1、L2、L3、L4是控制信号指示灯。
P01按钮控制电机正转启动,P02控制电机反转启动,P03是停止按钮。
实验板如下图所示:
2、控制要求
(1)按下正向启动按钮P01,电机正向启动,继电器KM1工作。
(2)按下反向启动按钮P01,电机反向启动,继电器KM2工作。
(3)启动后,电机先模拟Y方式运行,继电器KMY工作,8秒后变成△方式运行,继电器KM△工作。
(Y-△降压启动)
(4)正反向之间可以随时切换,按下P03按钮,工作立即停止。
(5)KM1和KM2不能同时接通,否则会引起短路。
3、实验步骤
(1)输入程序,并检查是否正确。
(2)按照I/O地址分配清单连线(可参看接线图)。
(3)运行程序,按下启动按钮,观察运行结果。
四、设计程序清单
1、地址分配清单
输入地址:
正向启动P01X0反向启动P02X1
停止P03X2
输出地址:
KM1Y0KM2Y1
KMYY2KM△Y3
2、接线图
程序清单
实验六交通灯控制实验
一、实验目的
1、熟悉PLC编程原理及方法
2、掌握交通灯的控制原理
3、掌握定时器、计数器的使用方法
二、实验器材
1、可编程控制器实验台
2、交通灯PLC控制实验板
3、电脑及编程电缆
4、连接导线
三、实验内容
使用PLC数字量输入、输出控制红绿灯。
四、实验方法
(1)INPUT00接PO1启动信号
(2)OUTPUT01接交通灯插孔TL1;绿灯
(3)OUTPUT02接交通灯插孔TL2;黄灯
(4)OUTPUT03接交通灯插孔TL3;红灯
(5)OUTPUT04接交通灯插孔TL4;绿灯
(6)OUTPUT05接交通灯插孔TL5;黄灯
(7)OUTPUT06接交通灯插孔TL6;红灯
五、编程要求
1秒3秒
红红红绿红黄
1秒
黄红绿红红红
运行PLC程序;进入WINDOWS;PLC辅助程序;点击“交通灯”图标;观察结果。
实验七搅拌器的PLC自动控制实验
一、实验目的
1、掌握搅拌器PLC控制的基本原理
2、掌握置位、复位指令的使用
二、实验器材
1、可编程控制器实验台
2、搅拌器PLC控制演示板
3、电脑及编程电缆
4、连接导线
三、实验原理及控制要求
1、实验原理
本实验利用搅拌器PLC控制演示板中的LED指示灯模拟搅拌器个点的工作状态,如电磁阀的开闭状态、液面到位信号,搅拌电机工作用LED闪烁来表示。
同时采用定时器来模拟液面上升/下降。
其中,L1-L3表示液面指示灯,L4、L6、L7表示电磁阀的打开,L5闪烁表示搅拌器正在工作。
H、I、L为液面传感器信号,即液面达到此位置时(指示灯亮),传感器发出信号,PLC收到信号后控制电磁阀或搅拌电机工作。
X1、X2、X3为三个电磁阀,M为搅拌电机。
2、控制要求
初始状态个阀门关闭,传感器H、I、L为OFF。
按下启动按钮,定时器开始计时,同时电磁阀X1打开(L4=ON),开始注入液体A,1秒后到达液面L,低液面指示灯L1亮(即传感器L=ON),3秒后到达液面I,中液面指示灯L2亮(即传感器I=ON),关闭控制阀X1,打开电磁阀X2注入液体B(L6=ON),再经过3秒后到达液面H,高液面指示灯L3亮(即传感器H=ON),关闭X2,搅拌机开始工作(L5闪烁),3秒后搅拌结束,电磁阀X3打开(L7=ON),液面下降,7秒后液体放空,X3关闭,一周工作结束。
工作循环进行。
3、实验步骤
(1)输入程序,并检查是否正确。
(2)按I/O地址清单接线(可参考接线图)。
(3)按下启动按钮,观察运行结果。
四、设计程序清单
1、地址分配清单
输入地址:
启动X0HX2
IX3LX4
输出地址:
L1Y2L2Y1
L3Y0L4Y3
L5Y4L6Y5
L7Y6
2、接线图
3、程序
实验八刀具库选择实验
一、实验目的
1、掌握PLC控制的基本原理。
2、掌握加工中心刀具库选择控制原理及程序设计。
3、了解数据比较及运算指令的具体应用。
二、实验器材
1、可编程控制器实验台
2、加工刀具库选择控制实验板
3、电脑及编程电缆
4、连接导线
三、实验原理及控制要求
1、实验原理
图中SIN1—SIN6是六个刀具到位信号开关,P01—P06是六个刀具请求信号按钮。
L1、L2是“符合”、“换刀”指示灯。
显示板下面有一个步进电机及其控制电路。
“启动”、“顺/逆”是PLC给电机的两个控制信号。
2、控制要求
(1)按下刀具选择按钮,控制开始,PLC记录当前刀号A,等待请求。
(2)按请求信号,PLC记录请求刀号B。
(3)刀具盘按照离请求刀具号最近的方向转动,到位符合后,显示符合指示。
(4)机械手开始换刀,显示换刀指示闪烁,5秒后结束。
(5)记录当前刀号,等待请求。
(6)换刀过程中,其他请求信号均视为无效。
3、实验步骤
(1)编制输入程序,并检查是否正确
(2)按I/O地址分配清单接线(可参看接线图),并检查连线是否正确。
(3)按下刀具选择按钮,观察运行结果。
四、设计程序清单
1、地址分配清单
输入地址:
SIN1X0SIN2X2
SIN3X3SIN4X4
SIN5X5SIN6X6
P01X10P02X11
P03X12P04X13
P05X14P06X15
输出地址:
符合Y0换刀Y1
启动Y2顺/逆Y3
2、接线图
3、程序清单
(1)梯形图
(2)指令表
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