《可编程序控制器应用》实验指导书可编程控制器（P L C）实验任务书输变电1505/06班指导老师：梁峰安徽水电学院PLC实验室2017．041《可编程序控制器应用》实验指导书实验一基本逻辑指令编程实验一、实验目的：1.熟悉S7-200 PLC的组成，电路接线和开机步骤。

2.熟悉西门子STEP7 MicroWIN32编程软件的使用方法。

3.掌握基本逻辑指令LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI的使用方法。

4.掌握定时器、计数器指令的使用方法及定时器、计数器波形的画法和含义。

5.掌握置位、复位及脉冲指令的使用方法。

6.学会用基本逻辑指令实现顺控系统的编程。

7.学会PLC程序调试的基本步骤及方法。

二、实验设备：TKPLC-2实验台：主机挂件（西门子S7－200 PLC）、基本逻辑指令实验挂件、继电器实验挂件、电动机、PC机、连接导线三、预习内容：1.熟悉西门子STEP7 MicroWIN32编程软件的使用方法，请自学教材第2章的全部内容。

2.熟悉西门子S7 200 PLC的基本位设备：I、Q、M、T、C的编址。

3.熟悉西门子基本逻辑指令与、或、输出、定时器、计数器、置位、复位及脉冲指令的基本格式及使用方法。

4.预习本次实验内容，在理论上分析运行结果，预先写出程序的调试步骤。

四、实验步骤：1.了解S7－200 PLC的组成，熟悉PLC的电源，输入信号端I和公共端1M～4M，输出信号端Q和公共端1L～5L；PLC及PC机的串行通讯口、编程电缆的连接；PLC上扩展单元插口的连接方法；RUN/STOP开关及各类指示灯的作用等。

2.电源电路连接好后经指导教师检查无误，并将RUN/STOP开关置于STOP后，方可接入220V交流电源。

3.在PC机启动西门子STEP7 MicroWIN32编程软件，新建工程，进入编程环境。

4.根据实验内容，在STEP7 MicroWIN32编程环境下输入梯形图程序，编译后，下载到PLC 中。

5.程序运行调试并修改。

五、实验内容：（一）必做实验1.走廊灯两地控制程序(1) 控制要求：2《可编程序控制器应用》实验指导书3走廊灯两地控制：楼上开关、楼下开关均能控制走廊灯的亮灭。

(2) 输入/输出信号定义：输入：I0.0—楼上开关（非自复式开关） 输出：Q0.0—走廊灯I0.1—楼下开关（非自复式开关）(3) 参考程序（梯形图），如图1.1：(4) 程序分析：由于)1.00.0()1.00.0(0.0I I I I Q ∙+∙=，故当I0.0和I0.1中任I0.0和I0.1中任一输入点状态变化时，均能影响到输出点Q0.0的状态。

(5) 思考：① 上机运行以上程序，写出运行结果. ② 走廊西侧开关均能控制走廊灯的亮灭。

2. 汽车转弯灯控制程序（较难题）(1) 控制要求：汽车驾驶台上有一个转换开关。

当开关扳向左边时，左灯闪亮（亮灭各一秒）；当开关扳向右边时，右灯闪亮（亮灭各一秒）；当开关扳向中间时，关左、右灯。

若司机忘了关灯，则过10秒钟自动停止闪亮。

(2) 输入/输出信号定义：输入：I0.0—开关打在中间 输出：Q0.0—左灯 I0.1—开关打在左边 Q0.1—右灯I0.2—开关打在右边(3) 参考程序运行结果 图1.1 两地控制PLC 程序《可编程序控制器应用》实验指导书（梯形图）如图1.4：(4) 程序分析：当I0.1（或者I0.2）接通时，T37与T38构成一振荡器，T37的触点波形为一周期为2秒，占空比为50％的方波，根据接通的触点是I0.1还是I0.2，控制Q0.0（左灯）或Q0.1（右灯）闪光。

计数器C0对T38的上升沿进行计数，当计数值为5时（时间为10秒），C0常闭触点断开，Q0.0（或Q0.1）不再闪光。

司机将I0.0接通后，C0被复位，可以进行下一次的计数工作。

(5) 思考：①分析上述程序，Q0.0、Q0.1会不会同时通电，为什么？②画出Q0.0、Q0.1的波形图。

（二）选做实验1. 电动机正、反转控制程序4《可编程序控制器应用》实验指导书5(1) 控制要求：电动机能正/反转、停车；正/反转可任意切换；有自锁、互锁环节 (2)输入/输出信号定义：输入：I0.0—正转启动按钮 输出：Q0.0—电动机正转 I0.1—反转启动按钮 Q0.1—电动机反转I0.2—停车按钮 I0.3—FR 过载保护(3) PLC 电气原理图绘制① 主电路：从电源到电动机的大电流电路，与继电器电路相同见图1.6（a ）。

② 控制电路：PLC 到接触器线圈电路，取代继电器电路中的控制电路，在硬件图上必须有互锁环节，见图1.6（b ）。

(4) 参考程序（梯形图）见图1.7：图1.7 正反转程序图1.6 正反转电路PLC 电气原理图《可编程序控制器应用》实验指导书(5) 程序分析：在反转输出Q0.1、停止按钮I0.2断开的情况下，按下正转输入按钮I0.0，此时正转输出Q0.0接通并自锁，电机正转。

反转的情况类似。

该程序可实现电动机的正－停－反控制。

(6) 调试运行：①在基本逻辑指令实验挂件上模拟调试，验证程序的正确性②在将主机、继电器实验挂件、电动机、PC机连接在一起，调试运行真实系统(7) 思考：①上机运行以上程序，写出运行结果②写出以上程序的逻辑表达式③说出模拟调试与真实系统调试时的优缺点。

2. 将继电器控制系统改为PLC控制系统。

(1) 控制要求：将图1.8的继电器控制系统改为PLC控制系统。

图1.8 电动机顺序控制电路(2) 电路工作原理：该电路是一个顺序启动，顺序停车的电路。

启动顺序：电动机M0.1启动→电动机M0.2启动停车顺序：电动机M0.2停车→电动机M0.1停车①电动机M1:启动：压下启动按钮SB2→接触器KM1线圈通电，其常开触点闭合→电动机M1运行，同时KM1形成自锁，为接触器KM2线圈通电做好准备。

停车：电动机M2没有启动，压下停止按钮SB1→接触器KM1线圈断电，其常开触点断开→电动机M1停止运行，同时KM1自锁解除。

②电动机M2:启动：电动机M1已启动→压下启动按钮SB4→接触器KM2线圈通电，其常开触点闭6《可编程序控制器应用》实验指导书合→电动机M2运行，同时KM2形成自锁。

停车：压下停止按钮SB3→接触器KM2线圈断电，其常开触点断开→电动机M2停止运行，同时KM2自锁解除。

③保护环节：电动机M1与M2均设有过载保护FR1、FR2，任意一台电动机过载，两台电动机均停止运行。

主电路上还设有短路保护。

(3) 输入/输出信号定义：输入：I0.0—M0.1启动按钮SB2 输出：Q0.0—电动机M0.1运行I0.1—M0.1停车按钮SB1 Q0.1—电动机M0.2运行I0.2—M0.2启动按钮SB4I0.3—M0.2停车按钮SB3I0.4—M0.1过载保护FR1I0.5—M0.2过载保护FR2(4) PLC电气原理图绘制①主电路：从电源到电动机的大电流电路，与继电器电路相同见图1.8（a）。

②控制电路：PLC到中间继电器KA到接触器KM线圈电路，取代继电器电路中的控制电路，自行设计。

(5) 参考程序（梯形图）：自行设计。

(6) 运行调试：①不使用PLC，按照图1.6在继电器实验挂件、电动机上接线并运行②使用PLC，按自行设计的PLC电气原理图在继电器实验挂件、电动机上接线并运行(7) 思考：比较PLC系统与继电器系统在连线上的复杂性六、实验报告本次实验报告的内容主要是：1.实验目的：本次实验主要达到的要求及目的。

2.实验设备：本次实验的主要设备。

3.预习内容：预习本次实验内容后，写出理论分析程序运行结果及程序调试步骤。

4.实验具体步骤：如何连接硬件、编写程序、下载程序、调试程序、观察结果、修改程序。

5.实验程序上机验证：写出运行后得到的结果，并分析与预习中的结果是否相同.6.做思考题并写出程序。

7.心得体会：本次实验中遇到的问题、解决方法及收获。

7《可编程序控制器应用》实验指导书实验二设计性实验第1题某专用钻床用来加工圆盘状零件上均匀分布的6个孔(见下图)。

1、控制要求：操作人员放好工件后，按下起动按钮X0，Y0变为ON，工件被夹紧，夹紧后压力继电器X1为ON，Y1和Y3使两只钻头同时开始工作，钻到由限位开关X2和X4设定的深度时，Y2和Y4使两只钻头同时上行，升到由限位开关X3和X5设定的起始位置时停止上行。

两个都到位后, Y5使工件旋转60°，旋转到位时X6为ON，同时设定值为3的计数器C0的当前值加1，旋转结束后又开始钻第二对孔。

3对孔都钻完后，计数器的当前值等于设定值3，Y6使工件松开，松开到位时，限位开关X7为ON，系统返回初始状态2、实操任务要求（1）编制主要设备材料表；（2）I/O地址分配表；（3）编制PLC控制梯形图；（4）控制设备安装接线；（5）检查后加电试运转与故障排除；（6）记录总结运行结果，编制操作说明书；第2题两种液体混合装置控制系统要求：有两种液体A、B需要在容器中混合成液体C待用，初始时容器是空的，所有输出均失效。

按下启动信号，阀门X1打开，注入液体A；到达I时，X1关闭，阀门X2打开，注入液体B；到达H时，X2关闭；开启搅拌器R，搅拌5s钟；打开阀门X3，释放液体C；当最低位液位传感器L=1时，关闭X3进入下一个循环。

按下停止按钮,要求停在初始状态。

8《可编程序控制器应用》实验指导书9混合装置控制系统PLC 控制要求请用PLC 控制两种液体混合的一个自动工作过程，包括以下四个步骤： （1）手动按下起动按钮（SB1），阀门X1打开，注入液体A ； （2）液位到达I 时，X1关闭，阀门X2打开，注入液体B ； （3）液位到达H 时，X2关闭，开启搅拌器R ，搅拌5s 钟；（4）打开阀门X3，释放液体C ，当最低位液位传感器L=1时，关闭X3进入下一个循环。

直到按下停止按钮停止所有工作。

实操任务要求：（1）编制主要设备材料表； （2）I/O 地址分配表；（3）编制PLC 控制梯形图； （4）控制设备安装接线；（5）检查后加电试运转与故障排除；（6）记录总结运行结果，编制操作说明书；（7）提交材料清单： PLC 接线图、设备材料表、I/O 地址分配表、操作说明书。

第3题送料小车控制系统的设计1．送料小车系统说明送料车示意图如图B.1所示。

该车由电动机拖动，电动机正转，车子前进，电动机反转，车子后退。

控制任务说明如下：（1） 单周期工作液体A 液体BH I L《可编程序控制器应用》实验指导书10按动送料按钮，预先装满料的车子便自动前进。

到达卸料处，SW2自动停止运行，开始卸料，经过10s 时间后卸料完毕，送料车回到装料处（SW1），装满料等待下一次送料。

（2） 自动循环方式工作要求送料车在装料处装料后，当按动送料按钮时，送料车开始送料，到达卸料处停10s 进行卸料后，自动返回装料处装料，预设装料时间是20s ，送料车在20s 后自动到卸料处卸料，然后再返回装料，如此反复，自动运行。