PLC实验实验一：六种“逻辑门”逻辑功能的PLC 程序设计 一、演示实验的准备第一步 确定逻辑变量，写出逻辑表达式：把PLC 输入继电器（I ）的触点看作输入变量，输出继电器（Q ）的线圈看作输出变量，按照逻辑门的逻辑关系分别写出各逻辑门的逻辑表达式。

第二步 根据逻辑表达式设计出PLC 梯形图（如图1所示），并写出程序语句。

方法是：输入变量为“原变量”时，用“常开触点”表示；输入变量为“反变量”时，用“常闭触点”表示。

“与逻辑”用“触点的串联”表示；“或逻辑”用“触点的并联”表示。

(1) “与门”逻辑表达式：Q0.0=I0.0*I0.1 (1.1)程序语句表 LD I0.0LDN I0.0 A I0.1 AN I0.1=Q0.0第三步：用电脑或手持编程器将以上所编程序送入PLC用户存储器中。

第四步：进行I/O分配，并接线调试。

为了接线简单起见，我们让六个“门”的输入接线相同，均为：开关K0 ─→I0.0，开关K1 ─→I0.11 （“─→”表示在两个端钮间连线）；而输出接线分别为：COM1─→24V直流电源正极，COM2─→24V直流电源正极。

“与门”输出接线：Q0.0 ─→L0（L0---L5为发光二极管指示灯）“与非门”输出接线：Q0.1 ─→L1“或门”输出接线： Q0.2 ─→L2“或非门”输出接线：Q0.3 ─→L3“异或门”输出接线：Q0.4 ─→L4“同或门”输出接线：Q0.5 ─→L5接线调试完毕，实验的准备工作即告结束。

二、演示实验的做法比如在做“与门”逻辑关系实验时，可按“与门”逻辑关系接线：K0 ─→I0.0K1 ─→I0.1K0─→L0，并设开关闭合为1，开关断开为0；指示灯亮为1，指示灯灭为0。

让学生观察开关K0、K1通断组合与指示灯L0亮灭的逻辑关系，并列出真值表，从而分析出是什么逻辑关系。

同理，在做“与非门”逻辑关系实验时，则按“与非门”逻辑关系接线：K0 ─→I0.0 K1 ─→I0.1 Q0.1─→ L1，让学生观察开关K0、K1通断组合与指示灯L1亮灭的逻辑关系，列真值表，分析其逻辑关系。

以此类推……按相应的“门”的逻辑关系接线，用“开关”作为输入逻辑变量（原因），用“指示灯”显示输出逻辑变量（结果），通过列真值表来分析其逻辑功能。

总之，可以让学生通过观察演示实验来填写如下真值表（如表一所示）。

表一：六种“逻辑门”逻辑关系演示实验真值表输入输出K0= I0.0K1=I0.1L0=Q0.0L1=Q0.11L2=Q0.2L3=Q0.3L4=Q0.4L5=Q0.500011011填完表后，再逐个逐个地分析输出与输入的逻辑功能，以及Q0.1与Q0.0、Q0.3与Q0.2、Q0.5与Q0.4之间的逻辑关系。

三、小结1、用PLC实验台做数字电路实验，是一个新的尝试，并且这样的尝试是可行的。

因为“逻辑控制功能”是PLC最基本控制功能，所以，我们设计这个实验的目的，不仅仅为了实验的本身，更重要的是想阐明一个事实：在数字电路中用各种逻辑门组成的“组合逻辑电路”，是完全可以用PLC的“程序”来实现的。

2、这里演示的“逻辑门”就是用PLC的“程序”来实现的，不同的“程序”对应不同的逻辑功能，改变“程序”就能改变其逻辑功能。

所以，“程序”是PLC的灵魂。

3、用PLC实验台做数字电路实验是可取的。

因为PLC实验台“通用性”、“灵活性”、“可靠性”都比较好。

不仅可以用它来做两输入“与门”、“或门”等实验，还可以用它来做三输入“与门”、“或门”等实验，或做其它实验，只要改变程序就行，非常灵活、方便、快捷。

4、借助“演示实验”的手段，让学生从“实践”中获得知识，比单纯讲解“书本知识”生动、有趣。

可以引导学生反复、仔细地观察“实验”，从分析“事件”的因果关系入手，依次确定逻辑变量，给逻辑变量赋值，列真值表，确定逻辑功能，写逻辑表达式，画逻辑符号或逻辑结构图，最后让学生记住各种“逻辑功能的口诀”和几种“逻辑功能的表示方法”。

实验二“S7—200”PLC的定时器的使用S7—200PLC的定时器为增量型定时器，用于实现时间控制，可以按照工作方式和时间基准（时基）分类，时间基准又称为定时精度和分辩率。

1．工作方式按照工作方式，定时器可分为通电延时型（TON）、有记忆的通电延时型（TONR）、断电延时型（TOF）3种类型,我们要根据实际需要来选择。

2．时基标准按照时基标准，定时器可分为1ms.10ms.100ms3种类型，不同的时基标准，定时精度.定时范围和定时器的刷新方式不同，我们使用的时候要注意它们之间的区别。

3定时器工作方式及类型工作方式用毫秒表示的分辩用秒表示的最大当前值定时器号率TONR1 32.767 T0，T6410 327.67 T1~T4，T65~T681003276.7 T5~T31，T69~T95TON/TOF1 32.767 T32，T961327.67 T33~T36，T97~T100 100 3276.7 T37~T63，T101~T2554．工作原理分析（1）通电延时型（TON）使能端输入有效时，定时器开始计时，当前值从0开始递增，大于或等于预置值时，定时器输出状态位置1（输出触点有效），当前值的最大值为32767。

使能端无效时，定时器复位（当前值清零，输出状态位置0）。

（2）有记忆通电延时型(TONR)使能端(IN)输入有效时,定时器开始计时,当前值递增,当前值大于或等于预置值(PT)值,输出状态位置1。

使能端输入无效时，当前值保持，使能端再次接通有效时，在原记忆值的基础上递增计时。

有记忆通电延时型定时器采用线圈的复位指令（R）进复位操作，当复位线圈有效时，定时器当前值清零，输出状态位置0。

（3）断电延时型(TOF)使能端（IN）输入有效时，定时器输出状态位立即置1，当前值复位。

使能端断开时，开始计时，当前值从0递增，当前值达到预置值时，定时器状态位复位置0，并停止计时，当前值保持。

还有一个注意事项，用本身触点激励输入的定时器，时基为1ms和10ms 时不能可靠工作，不宜使用本身触点作为激励输入。

下面，例题来分析一下定时器的作用。

例题. 设计周期为5s,占空比为20%的方波输出信号程序（输出点可以用Q0.0）实验三：工作台自动循环控制1.实验目的1）掌握PLC外部输入、输出电路的设计和导线的连接方法。

2）利用符号表对PLC（S7—200的3中程序组织单位指主程序、子程序和中断程序）进行赋值。

3）掌握应用软件的编辑方法。

4）掌握程序注释的方法。

2.实验设备1）计算机（含编程器）1台；2）实验装置（含S7—200 24CPU）1台；3）实验板（含2个灯）1块；4）导线若干3.实验内容及要求1）设计工作台自动循环的PLC控制电路，如图2）设计PLC外部电路；3）使用通用器件板开关元器件和实验板连接PLC外部电路，采用七段码指令编写用户程序；4）输入、编辑、编译、下载、调试用户程序；5）运行用户程序，观察程序运行结果4.实验编程与设计1)I/O分配、符号表及注释参考：I0.0 SB1 正向起动按钮I0.5 SQ3 前进位置保护I0.1 SB2 反向起动按钮I0.6 SQ4 前进位置检测I0.2 SB3 停止开关Q0.0 KM1 正转接触器I0.3 SQ1 始位置检测Q0.1 KM2 反转接触器I0.4 SQ2 始位置保护2)输入梯形图程序及外部接线图5.程序的编译与调试选择好PLC的类型，根据PLC外部电气原理图，将PLC与实验板正确连接，经检验无误后，接通PLC电源，并将CPU置于“STOP”状态，点击“下载”将编译正确的程序载至PLC，打开监控。

以便观察程序运行过程中各触点的开合情况，方便检查程序的错误，最后将PLC置于运行模式，运行程序。

调试过程中，按动正转按钮SB1，电动机正向进给，进给到撞块压下行程开关SQ3，电动机反转，工作台后退，后退到撞块压下行程开关SQ2，电动机由反转进入正转，如此周而复始循环。

程序运行正确。

6.实验心得通过本次实验，对PLC的外部输入，输出电路的设计和导线的连接有所掌握，基本掌握了应用软件的编程方法，对各个元件的I/O地址分配也有了清楚的认识，掌握了PLC与用户程序之间的通讯。

实验四：水塔水位控制的模拟一、实验目的用PLC构成水塔水位自动控制系统。

二、实验内容当水池水位低于水池低水位界（S4为ON表示），阀Y打开进水（Y为ON）定时器开始定时，4秒后，如果S4还不为OFF，那么阀Y指示灯闪烁，表示阀Y没有进水，出现故障，S3为ON后，阀Y关闭（Y为OFF）。

当S4为OFF时，且水塔水位低于水塔低水位界时S2为ON，电机M运转抽水。

当水塔水位高于水塔高水位界时电机M停止。

三、水塔水位控制的实验面板图：图6-8-1所示水塔水位控制面板上图下框中的S1、S2、S3、S4分别接主机的输入点I0.0、I0.1、I0.2、I0.3，M、Y分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1。

四、编制梯形图并写出实验程序参考程序表6-8-1所示步序指令步序指令0LD T3713A T371TON T38, +5 产生1S脉冲14LD I0.3 水池低水位2LD T3915AN T393AN T38 16OLD4TON T37, +5 延时0.5S 17O T405LD I0.1AN I0.2 水38池上水位6AN I0.219= Q0.1电磁阀Y7TON T39, +40 延时4S 2LD I0.1 水塔低水位821O Q0.09AN I0.322AN I0.0 水塔上水位1 0TON T40,+1 延时0.1S23AN I0.31 1LD T3924= Q0.0电机M参考梯形图如下所示：图6-8-2五、实验设备1、THSMS-A型、THSMS-B型实验装置或THSMS-1型、THSMS-2型实验箱一台2、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机一台3、PC/PPI编程电缆一根4、锁紧导线若干实验五：液体混合装置控制的模拟一、实验目的熟练使用置位和复位等各条基本指令，通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试。

二、液体混合装置控制的模拟实验面板图：图6-9-1所示上图下框中的V1、V2、V3、M分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3；起、停按钮SB1、SB2分别接主机的输入点I0.0、I0.1；液面传感器SL1、SL2、SL3分别接主机的输入点I0.2、I0.3、I0.4。

上图中，液面传感器利用钮子开关来模拟，启动、停止用动合按钮来实现，液体A阀门、液体B阀门、混合液阀门的打开与关闭以及搅动电机的运行与停转用发光二极管的点亮与熄灭来模拟。

三、控制要求由实验面板图可知：本装置为两种液体混合装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅动电机，控制要求如下：初始状态:装置投入运行时，液体A、B 阀门关闭，混合液阀门打开2秒将容器放空后关闭。