PLC應用技術綜合實訓

PLC技術與應用綜合實訓

《PLC技術與應用》是一門理論性和實踐性都很強的專業(yè)基礎課程，通過綜合實訓，培養(yǎng)學生利用PLC技術與應用進行電氣控制的能力，提高學生電氣自動化綜合應用技術能力。為確保綜合實訓的教學質量，具體要求如下。

一、PLC技術與應用綜合實訓的指導思想

綜合實訓要求學生理論聯系實際，綜合運用所學知識，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、提高學生的綜合職業(yè)技能，同時提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生查閱資料、檢索信息的能力，提高學生應用PLC技術分析問題和解決問題的能力，達到綜合實訓的目的。

二、PLC技術與應用綜合實訓內容及要求1、選題要有針對性和實用性。

2、系統(tǒng)分析。分組討論確定硬件部分，主要是確認外部的電機控制電路，PLC控制電路，把系統(tǒng)的架構和功能分析透徹，確定控制方案。

3、電氣原理圖設計，設計原理圖及接線圖。4、PLC程序設計。5、調試。6、運行。

三、PLC技術與應用綜合實訓的成績考核

綜合實訓模塊的成績考核采用綜合考核的方法，包括出勤情況、課堂表現、項目完成情況等方面進行綜合評價，突出能力考核：包括分析能力、設計創(chuàng)新能力、操作能力、熟練程度、自學能力、語言表達能力、寫作能力、學習態(tài)度等。對整個選題項目的完成情況及各功能模塊的實施情況，進行評定，給出成績。最后，對各部分成績進行按一定比例給出一個總成績。

擴展閱讀：電氣控制與plc應用綜合實訓裝置實訓指導書(學生版)

電氣控制與PLC應用綜合實訓裝置

實訓指導說明書

長沙市電子器材有限公司

二九年八月

目錄

技術說明..............................................................................................................2實訓一電動機點動控制和自鎖控制...............................................................4實訓二電動機雙重聯鎖正反轉控制...............................................................7實訓三電動機順序控制................................................................................10實訓四三相異步電動機星-三角起動控制...................................................13實訓五PLC基本指令的編程練習..................................................................15實訓六PLC控制LED數碼顯示控制..............................................................20實訓七PLC控制彩燈閃爍顯示控制..............................................................21實訓八PLC控制電動機星-三角起動控制....................................................22實訓九PLC控制機械手動作模擬控制..........................................................24實訓十PLC控制十字路口交通燈模擬控制..................................................26實訓十一PLC控制三層電梯模擬控制..........................................................28實訓十二PLC控制全自動洗衣機模擬控制..................................................30

技術說明

一、概述

“電氣控制與PLC應用綜合實訓裝置”是專為目前我國各院校開設的“可編程控制器技術”和“電氣控制”課程配套設計的，它由實驗桌、電源控制屏、實訓組件等組成，集繼電控制系統(tǒng)、可編程邏輯控制系統(tǒng)于一體。在本裝置上，可以直接進行三相異步電動機的各種電氣控制，可直觀地進行PLC的基本指令練習、PLC實際應用的模擬實驗及實物實驗與有關的電氣控制實驗。主機配備采用三菱FX系列可編程序控制器。電源部分設有電流型漏電保護器，控制屏若有漏電現象，漏電超過一定值，即切斷電源，對人身安全起到一定的保護作用。

二、實驗裝置

1、裝置特點：

（1）設有電源總開關和漏電保護裝置以確保操作和人身安全。

（2）裝置采用組件式結構，更換便捷，如需要擴展功能或開發(fā)新產品，只需添加部件即可。（3）實驗項目齊全，包含了繼電控制系統(tǒng)及PLC控制系統(tǒng)兩大類。

（4）采用三菱FX系列可編程序控制器，功能強大、性能優(yōu)越，采用模塊化設計，組合靈活，用戶可根據不同的需要組成不同的控制系統(tǒng)。

（5）實驗現象形象逼真，通過本實驗裝置的訓練，學生可快速適應工業(yè)現場的工作環(huán)境。2、包含部件：

1）實驗桌

實驗桌采用鐵質噴塑結構，桌面為防火耐磨高密度板，有極為寬敞的工作臺面。實驗桌設有兩個抽屜，用于放置連接線、編程器、資料等。2）電源控制屏

（1）交流電源部分

三相四線380V交流電源供電，漏電斷路器與熔斷器雙重保護。由一只電壓表與換相開關配合監(jiān)控電網電壓，并有三只指示燈指示。三只交流電流表監(jiān)控負載電流。由三相四孔插座對外提供三相四線電源。由2-2-3單相插座對外提供單相電源。由啟動與停止按鈕控制電源的輸出。

（2）直流電源部分

提供+24V/3A、+5V/3A直流穩(wěn)壓電源；提供+12/3A、-12/3A直流正負穩(wěn)壓電源一路。3）繼電控制部分

提供順序控制模塊及星-三角啟動模塊各一件。4）PLC控制部分

（1）PLC主機組件

PLC主機為三菱FX1N-40MR，24路開關量輸入，16路繼電器輸出。為保證在輸出端短路時不損壞PLC，本實訓裝置已經使用16路中間繼電器將輸出繼電器隔離。

本組件中輸入部分K0~K17使用復位按鈕輸入信號，K20~K27使用自鎖按鈕輸入信號。

（2）PLC實驗組件

本裝置中的PLC實驗組件箱包括3個箱體，分別完成LED數碼管顯示、彩燈閃爍顯示、電動機星-三角啟動控制、機械手動作模擬控制、十字路口交通燈模擬控制、三層電梯模擬控制、全自動洗衣機模擬控制等7個項目。

三、操作、使用說明

（一）裝置的啟動、交流電源控制

1．將裝置后側的四芯電源插頭插入三相交流電源插座。2．接通電源總開關，按下電源啟動按鈕。（二）實驗連接及使用說明

1．為了使各元件的輸入輸出接線柱和螺釘不因實驗時頻繁的裝拆而導致損壞，本裝置設計時已將這些接點用固定連接線連到實驗面板的接線排或固定插孔處。實驗板上容易接錯導致系統(tǒng)損壞的部分線路，以及一些對學生無技能要求的部分線路已經連好。

2．編程時，先用編程電纜將主機和計算機連起來，再將主機上的“RUN/STOP”開關置于“STOP”狀態(tài)，即可將程序寫入主機。

3．實驗時，斷開電源開關，按實驗要求接好外部連線。檢查無誤后，接通電源開關，將主機上的“RUN/STOP”開關置于“RUN”狀態(tài)，即可按要求進行實驗。

4．在進行“PLC應用實驗”時，只要將主機箱的24V電源“+”端與各實驗模塊的V+輸入連接；主機箱的24V電源“-”端與實驗模塊中的COM端相連；主機輸出端的COM0、COM1、COM2、COM3、COM4、COM5與主機箱的24V電源“+”端相連即可。

四、技術性能

1．輸入電源：三相四線380V±5%50Hz

2．工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃相對濕度實訓一電動機點動控制和自鎖控制

在順序控制實驗箱完成電動機點動控制和自鎖控制實驗。

一、實驗目的

1.通過對三相異步電動機點動控制和自鎖控制線路的實際安裝接線，掌握由電氣原理圖變換成安裝接線圖的知識。

2.通過實驗進一步加深理解點動控制和自鎖控制的特點

二、實驗原理

1.繼電─接觸控制在各類生產機械中獲得廣泛地應用，凡是需要進行前后、上下、左右、進退等運動的生產機械，均采用傳統(tǒng)的典型的正、反轉繼電─接觸控制。交流電動機繼電控制電路的主要設備是交流接觸器，其主要構造為：(1)電磁系統(tǒng)─鐵心、吸引線圈和短路環(huán)。

(2)觸頭系統(tǒng)─主觸頭和輔助觸頭，還可按吸引線圈得電前后觸頭的動作狀態(tài)，分動合（常開）、動斷（常閉）兩類。

(3)消弧系統(tǒng)─在切斷大電流的觸頭上裝有滅弧罩，以迅速切斷電弧。(4)接線端子，反作用彈簧等。

2.在控制回路中常采用接觸器的輔助觸頭來實現自鎖和互鎖控制。要求接觸器線圈得電后能自動保持動作后的狀態(tài)，這就是自鎖，通常用接觸器自身的動合觸頭與起動按鈕相并聯來實現，以達到電動機的長期運行，這一動合觸頭稱為“自鎖觸頭”。使兩個電器不能同時得電動作的控制，稱為互鎖控制，如為了避免正、反轉兩個接觸器同時得電而造成三相電源短路事故，必須增設互鎖控制環(huán)節(jié)。為操作的方便，也為防止因接觸器主觸頭長期大電流的燒蝕而偶發(fā)觸頭粘連后造成的三相電源短路事故，通常在具有正、反轉控制的線路中采用既有接觸器的動斷輔助觸頭的電氣互鎖，又有復合按鈕機械互鎖的雙重互鎖的控制環(huán)節(jié)。

3.控制按鈕通常用以短時通、斷小電流的控制回路，以實現近、遠距離控制電動機等執(zhí)行部件的起、�；蛘�、反轉控制。按鈕是專供人工操作使用。對于復合按鈕，其觸點的動作規(guī)律是：當按下時，其動斷觸頭先斷，動合觸頭后合；當松手時，則動合觸頭先斷，動斷觸頭后合。

4.在電動機運行過程中，應對可能出現的故障進行保護。

采用熔斷器作短路保護，當電動機或電器發(fā)生短路時，及時熔斷熔體，達到保護線路、保護電源的目的。熔體熔斷時間與流過的電流關系稱為熔斷器的保護特性，這是選擇熔體的主要依據。

采用熱繼電器實現過載保護，使電動機免受長期過載之危害。其主要的技術指標是整定電流值，即電流超過此值的20％時，其動斷觸頭應能在一定時間內斷開，切斷控制回路，動作后只能由人工進行復位。

5.在電氣控制線路中，最常見的故障發(fā)生在接觸器上。接觸器線圈的電壓等級通常有220V和380V等，使用時必須認請，切勿疏忽，否則，電壓過高易燒壞線圈，電壓過低，吸力不

夠，不易吸合或吸合頻繁，這不但會產生很大的噪聲，也因磁路氣隙增大，致使電流過大，也易燒壞線圈。此外，在接觸器鐵心的部分端面嵌裝有短路銅環(huán)，其作用是為了使鐵心吸合牢靠，消除顫動與噪聲，若發(fā)現短路環(huán)脫落或斷裂現象，接觸器將會產生很大的振動與噪聲。

三、實驗設備

序號123456名稱三相交流電源三相鼠籠式異步電動機交流接觸器按鈕熱繼電器萬用電表數量11121１四、實驗內容認識各電器的結構、圖形符號、接線方法；抄錄電動機及各電器銘牌數據；并在斷電狀態(tài)下用萬用電表檢查各電器線圈、觸頭是否完好。

鼠籠機接成Y接法；實驗線路電源端接三相電源的U、V、W端。1.

點動控制

按圖1-1點動控制線路進行安裝接線，接線時，先接主電路，即從三相交流電源的輸出端U、V、W開始，經接觸器KM的主觸頭，熱繼電器FR的熱元件到電動機M的三個線端A、B、C，用導線按順序串聯起來。主電路連接完整無誤后，再連接控制電路，即從三相交流電源某輸出端(如V)開始，經過常開按鈕SB1、接觸器KM的線圈、熱繼電器FR的常閉觸頭到三相交流電源的零線端。

圖1-1點動控制線路圖1-2自鎖控制線路接好線路，經指導教師檢查后，方可進行通電操作。

(1)開啟控制屏電源總開關。

5

(2)按起動按鈕SB1，對電動機M進行點動操作，比較按下SB1與松開SB1電動機和接觸器的運行情況。

（3）實驗完畢，按控制屏停止按鈕，切斷實驗線路三相交流電源。2.自鎖控制電路

按圖1-2所示自鎖線路進行接線，它與圖1-1的不同點在于控制電路中多串聯一只常閉按鈕SB2，同時在SB1上并聯1只接觸器KM的常開觸頭，它起自鎖作用。接好線路經指導教師檢查后，方可進行通電操作。

（1）按控制屏啟動按鈕，接通三相交流電源。（2）按起動按鈕SB1，松手后觀察電動機M是否繼續(xù)運轉。（3）按停止按鈕SB2，松手后觀察電動機M是否停止運轉。

(4)按控制屏停止按鈕，切斷實驗線路三相電源，拆除控制回路中自鎖觸頭KM，再接通三相電源，啟動電動機，觀察電動機及接觸器的運轉情況。從而驗證自鎖觸頭的作用。實驗完畢，按控制屏停止按鈕，切斷實驗線路的三相交流電源。

五、實驗注意事項

1.接線時合理安排掛箱位置，接線要求牢靠、整齊、清楚、安全可靠。

2.操作時要膽大、心細、謹慎，不許用手觸及各電器元件的導電部分及電動機的轉動部分，以免觸電及意外損傷。

3.通電觀察繼電器動作情況時，要注意安全，防止碰觸帶電部位。

六、思考題

1.試比較點動控制線路與自鎖控制線路從結構上看主要區(qū)別是什么？從功能上看主要區(qū)別是什么？

2.自鎖控制線路在長期工作后可能出現失去自鎖作用。試分析產生的原因是什么？3.交流接觸器線圈的額定電壓為220V，若誤接到380V電源上會產生什么后果？反之，若接觸器線圈電壓為380V，而電源線電壓為220V，其結果又如何？

4.在主回路中，熔斷器和熱繼電器熱元件可否少用一只或兩只？熔斷器和熱繼電器兩者可否只采用其中一種就可起到短路和過載保護作用？為什么？

實訓二電動機雙重聯鎖正反轉控制

在順序控制實驗箱完成電動機雙重聯鎖正反轉控制。

一、實驗目的

1.通過對三相鼠籠式異步電動機連鎖正反轉控制線路的安裝接線，掌握由電氣原理圖接成實際操作電路的方法。

2.加深對電氣控制系統(tǒng)各種保護、自鎖、互鎖等環(huán)節(jié)的理解。3.學會分析、排除繼電--接觸控制線路故障的方法。

二、實驗原理

在鼠籠電機正反轉控制線路中，通過相序的更換來改變電動機的旋轉方向。本實驗給出兩種不同的正、反轉控制線路，具有如下特點：1.電氣互鎖

為了避免接觸器KM1（正轉）、KM2（反轉）同時得電吸合造成三相電源短路，在KM1（KM2）線圈支路中串接有KM1（KM2）動斷觸頭，它們保證了線路工作時KM1、KM2不會同時得電（如圖2-1），以達到電氣互鎖目的。2.電氣和機械雙重互鎖

除電氣互鎖外，可再采用復合按鈕SB1與SB2組成的機械互鎖環(huán)節(jié)（如圖2-2），以求線路工作更加可靠。

3.線路具有短路、過載、失、欠壓保護等功能。

三、實驗設備序號123456名稱三相交流電源三相鼠籠式異步電動機交流接觸器按鈕熱繼電器萬用電表數量12311四、實驗內容認識各電器的結構、圖形符號、接線方法；抄錄電動機及各電器銘牌數據；并用萬用電表Ω檔檢查各電器線圈、觸頭是否完好。鼠籠電機接成Y接法。

1.接觸器聯鎖的正反轉控制線路

按圖2-1接線，經指導教師檢查后，方可進行通電操作。(1)開啟控制屏電源總開關，打開電源。

(2)按正向起動按鈕SB1，觀察并記錄電動機的轉向和接觸器的運行情況。(3)按反向起動按鈕SB2，觀察并記錄電動機和接觸器的運行情況。(4)按停止按鈕SB3，觀察并記錄電動機的轉向和接觸器的運行情況。

(5)再按SB2，觀察并記錄電動機的轉向和接觸器的運行情況。(6)實驗完畢，按控制屏停止按鈕，切斷三相交流電源。

圖2-1接觸器聯鎖的正反轉控制線路

2.接觸器和按鈕雙重聯鎖的正反轉控制線路

按圖2-2接線，經指導教師檢查后，方可進行通電操作。

圖2-2接觸器和按鈕雙重聯鎖的正反轉控制線路

(1)按控制屏啟動按鈕，接通三相交流電源。

(2)按正向起動按鈕SB1，電動機正向起動，觀察電動機的轉向及接觸器的動作情況。按停止按鈕SB3，使電動機停轉。

(3)按反向起動按鈕SB2，電動機反向起動，觀察電動機的轉向及接觸器的動作情況。按停止按鈕SB3，使電動機停轉。

(4)按正向(或反向)起動按鈕，電動機起動后，再去按反向(或正向)起動按鈕，觀察有何情況發(fā)生？

(5)電動機停穩(wěn)后，同時按正、反向兩只起動按鈕，觀察有何情況發(fā)生？(6)失壓與欠壓保護

按起動按鈕SB1(或SB2)電動機起動后，按控制屏停止按鈕，斷開實驗線路三相電源，模擬電動機失壓(或零壓)狀態(tài)，觀察電動機與接觸器的動作情況，隨后，再按控制屏上啟動按鈕，接通三相電源，但不按SB1(或SB2)，觀察電動機能否自行起動？實驗完畢，按控制屏停止按鈕，切斷實驗線路電源。

五、故障分析

1.接通電源后，按起動按鈕(SB1或SB2)，接觸器吸合，但電動機不轉且發(fā)出“嗡嗡”聲響；或者雖能起動，但轉速很慢。這種故障大多是主回路一相斷線或電源缺相。

2.接通電源后，按起動按鈕(SB1或SB2),若接觸器通斷頻繁，且發(fā)出連續(xù)的劈啪聲或吸合不牢，發(fā)出顫動聲，此類故障原因可能是：

(1)線路接錯，將接觸器線圈與自身的動斷觸頭串在一條回路上了。(2)自鎖觸頭接觸不良，時通時斷。(3)接觸器鐵心上的短路環(huán)脫落或斷裂。

(4)電源電壓過低或與接觸器線圈電壓等級不匹配。

六、思考題

1．在電動機正、反轉控制線路中，為什么必須保證兩個接觸器不能同時工作？采用哪些措施可解決此問題，這些方法有何利弊，最佳方案是什么？

2.在控制線路中,短路、過載、失、欠壓保護等功能是如何實現的?在實際運行過程中,這幾種保護有何意義?

實訓三電動機順序控制

使用順序控制實驗箱及星-三角起動控制實驗箱配合完成電動機順序控制。

一、實驗目的

1、通過各種不同順序控制的接線，加深對一些特殊要求機床控制線路的了解。2、進一步加深學生的動手能力和理解能力，使理論知識和實際經驗有效結合。

二、實驗設備

序號123456

名稱三相交流電源三相鼠籠式異步電動機交流接觸器按鈕熱繼電器萬用電表數量22321三、實驗內容

FU1FU2Q1L1

220VL2L31、三相異步電動機起動順序控制（一）

FU3

FU4KM1KM2KM1FR1FR2ABCABCKM1KM2圖3-1起動順序控制（一）

按圖3-1接線。

(1)按下啟動按鈕，合上開關Q1，接通三相交流電源。(2)按下SB1，觀察電機運行情況及接觸器吸合情況。

(3)保持M1運轉時按下SB2，觀察電機運轉及接觸器吸合情況。(4)在M1和M2都運轉時，能不能單獨停止M2。

(5)按下SB3使電機停轉后，先按SB2，分析電機M2為什么不能起動。

2、三相異步電動機起動順序控制（二）

FU1FU2Q1L1220VL2L3

FU3FU4KM1KM1KM2SB4KM1FR1FR2ABCABCKM1KM2圖3-2起動順序控制（二）

按圖3-2接線。

(1)按下屏上起動按鈕，合上開關Q1，接通三相交流電源。(2)按下SB2，觀察并記錄電機及各接觸器運行狀態(tài)。(3)再按下SB4，觀察并記錄電機及各接觸器運行狀態(tài)。(4)單獨按下SB3，觀察并記錄電機及各接觸器運行狀態(tài)。

(5)在M1與M2都運行時，按下SB1，觀察電機及各接觸器運行狀態(tài)。

3、三相異步電動機停止順序控制

FU1FU2L1220VL2L3Q1

FU3FU4KM1KM2KM1SB4FR1FR2ABCABCKM1KM2圖3-3停止順序控制

按圖3-3接線。

(1)按下屏上起動按鈕，合上開關Q1，接通三相交流電源。(2)按下SB2，觀察并記錄電機及接觸器運行狀態(tài)。(3)同時按下SB4，觀察并記錄電機及接觸器運行狀態(tài)。

(4)在M1與M2都運行時，單獨按下SB1，觀察并記錄電機及接觸器運行狀態(tài)。(5)在M1與M2都運行時，單獨按下SB3，觀察并記錄電機及接觸器運行狀態(tài)。(6)按下SB3使M2停止后再按SB1，觀察并記錄電機及接觸器運行狀態(tài)。

四、思考題

1、畫出圖3-1、3-2、3-3的運行原理流程圖。

2、比較圖3-1、3-2、3-3三種線路的不同點和各自的特點。3、例舉幾個順序控制的機床控制實例，并說明其用途。

實訓四三相異步電動機星-三角起動控制

在星-三角起動控制實驗箱中完成。

一、實驗目的

1.了解時間繼電器的使用方法及在控制系統(tǒng)中的應用。

2.熟悉異步電動機星-三角降壓起動控制的運行情況和操作方法。

二、實驗原理

1.按時間原則控制電路的特點是各個動作之間有一定的時間間隔，使用的元件主要是時間繼電器。時間繼電器是一種延時動作的繼電器，它從接受信號（如線圈帶電）到執(zhí)行動作（如觸點動作）具有一定的時間間隔。此時間間隔可按需要預先整定，以協調和控制生產機械的各種動作。時間繼電器的種類通常有電磁式、電動式、空氣式和電子式等。其基本功能可分為兩類，即通電延時式和斷電延時式，有的還帶有瞬時動作式的觸頭。

2．按時間原則控制鼠籠式電動機星-三角降壓自動換接起動的控制線路如圖4-1所示。

圖4-1電動機星-三角降壓起動線路

從主回路看，當接觸器KM1、KM2主觸頭閉合，KM3主觸頭斷開時，電動機三相定子繞組作Y連接；而當接觸器KM1和KM3主觸頭閉合，KM2主觸頭斷開時，電動機三相定子繞組作△連接。因此，所設計的控制線路若能先使KM1和KM2得電閉合，后經一定時間的延時，使KM2失電斷開，而后使KM3得電閉合，則電動機就能實現降壓起動后自動轉換到正常工作運轉。圖4-1的控制線路能滿足上述要求。該線路具有以下特點:

(1)接觸器KM3與KM2通過動斷觸頭KM3(5-7)與KM2(5-11)實現電氣互鎖，保證KM3與KM2

不會同時得電，以防止三相電源的短路事故發(fā)生。

(2)依靠時間繼電器KT延時動合觸頭(11-13)的延時閉合作用，保證在按下SB1后，使KM2先得電，并依靠KT(7-9)先斷，KT(11-13)后合的動作次序，保證KM2先斷，而后再自動接通KM3，也避免了換接時電源可能發(fā)生的短路事故。

(3)本線路正常運行（△接）時，接觸器KM2及時間繼電器KT均處斷電狀態(tài)。

三、實驗設備

序號名稱數量11311111三相交流電源2三相鼠籠式異步電動機3交流接觸器4時間繼電器5按鈕6熱繼電器7萬用電表四、實驗內容

1.按圖4-1線路進行接線，先接主回路后接控制回路。要求按圖示的節(jié)點編號從左到右、從上到下，逐行連接。

2.在不通電的情況下，用萬用電表Ω檔檢查線路連接是否正確，特別注意KM2與KM3兩個互鎖觸頭是否正確接入。經指導教師檢查后，方可通電。

3.開啟控制屏電源總開關，按控制屏啟動按鈕，接通三相交流電源。

4.按起動按鈕SB1，觀察電動機的整個起動過程及各繼電器的動作情況，記錄星-三角換接所需時間。

(5)按停止按鈕SB2，觀察電機及各繼電器的動作情況。

(6)調整時間繼電器的整定時間，觀察接觸器KM2、KM3的動作時間是否相應地改變。(7)實驗完畢，按控制屏停止按鈕，切斷實驗線路電源。

五、實驗注意事項

1.注意安全，嚴禁帶電操作。

2.只有在斷電的情況下，方可用萬用電表Ω檔來檢查線路的接線正確與否。

六、思考題

1.如果要用一只斷電延時式時間繼電器來設計異步電動機的星-三角降壓起動控制線路，試問三個接觸器的動作次序應作如何改動，控制回路又應如何設計？2.控制回路中的一對互鎖觸頭有何作用？

實訓五PLC基本指令的編程練習

在PLC主機實驗箱中完成基本指令的編程練習基本指令編程練習的實驗面板圖

圖5-1LED指示部分

圖5-1中，上邊一排Y0～Y17是LED指示燈，可接PLC主機輸出端，用以模擬輸出負載的通與斷。

圖5-2PLC輸出插孔

圖5-2中，PLC輸出插孔通過裝置內部的中間繼電器與PLC主機連接。

圖5-3模擬控制開關

圖5-3中，模擬控制開關用于PLC的輸入控制。K0～K17為復位按鈕，K20～K27為自鎖按鈕。

圖5-4PLC輸入插座圖5-5開關量輸出

圖5-4中，接線孔通過導線與PLC的主機相應的輸入插孔直接相接。圖5-5中，接線孔通過導線與圖5-3中的開關直接相接。

練習一與或非邏輯功能實驗

在PLC主機實驗箱中完成本實驗。

一、實驗目的

1．熟悉PLC裝置

2．熟悉PLC及實驗系統(tǒng)的操作3．掌握與、或、非邏輯功能的編程方法

二、實驗原理

調用PLC基本指令，可以實現“與”“或”“非”邏輯功能

三、輸入/輸出接線列表輸入接線X10X10X11X11輸出接線

Y1Y01Y2Y02Y3Y03Y4Y04四、實驗步驟

通過專用電纜連接PC與PLC主機。打開編程軟件，逐條輸入程序，檢查無誤并把其下載

到PLC主機后，將主機上的STOP/RUN按鈕撥到RUN位置，運行指示燈點亮，表明程序開始運行，有關的指示燈將顯示運行結果。

撥動輸入開關X10、X11，觀察輸出指示燈Y1、Y2、Y3、Y4是否符合與、或、非邏輯的正確結果。

五、梯形圖參考程序

圖5-6與或非邏輯功能

練習二定時器/計數器功能實驗

在PLC主機實驗箱中完成本實驗。

1.定時器的認識實驗（1）實驗目的

認識定時器，掌握針對定時器的正確編程方法

（2）實驗原理

定時器的控制邏輯是經過時間繼電器的延時動作，然后產生控制作用。其控制作用同一般繼電器。

（3）梯形圖參考程序

圖5-7定時器功能

2．定時器擴展實驗（1）實驗目的

掌握定時器的擴展及其編程方法

（2）實驗原理

由于PLC的定時器都有一定的定時范圍圍。如果需要的設定值超過機器范圍，我們可以通過幾個定時器的串聯組合來擴充設定值的范圍。

（3）梯形圖參考程序

圖5-8定時器擴展

3．計數器認識實驗（1）實驗目的

認識計數器，掌握針對計數器的正確編程方法

（2）實驗原理

三菱FXOS系列的內部計數器分為16位二進制加法計數器和32位增計數／減計數器兩種。其中的16位二進制加法計數器，其設定值在K1～K32767范圍內有效。

這是一個由定時器T0和計數器C0組成的組合電路。T0形成一個設定值為1秒的自復位定時器，當X10接通，T0線圈得電，經延時1秒，T0的常閉接點斷開，T0定時器斷開復位，待下一次掃描時，T0的常閉接點才閉合，T0線圈又重新得電。即T0接點每接通一次，每次接通時間為一個掃描周期。計數器對這個脈沖信號進行計數，計數到10次，C0常開接點閉合，使Y0線圈接通。從X10接通到Y0有輸出，延時時間為定時器和計數器設定值的乘積：T總=T0×C0=1×10=10S。

（3）梯形圖參考程序

圖5-9計數器功能

4．計數器的擴展實驗（1）實驗目的

掌握計數器的擴展及其編程方法

（2）實驗原理

由于PLC的計數器都有一定的定時范圍。如果需要的設定值超過機器范圍，我們可以通過幾個計數器的串聯組合來擴充設定值的范圍。

此實驗中，總的計數值C總=C0×C1=20×3×1=60S

（3）梯形圖參考程序

圖5-10計數器擴展

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實訓六PLC控制LED數碼顯示控制

在PLC實驗組件箱(一)中完成LED數碼顯示控制實驗。

一、實驗目的

了解并掌握置位與復位指令SET、RST在控制中的應用及其編程方法。

二、實驗原理

SET為置位指令，使動作保持；RST為復位指令，使操作保持復位。SET指令的操作目標元件為Y、M、S。而RST指令的操作元件為Y、M、S、D、V、Z、T、C。這兩條指令是1～3個程序步。用RST指令可以對定時器、計數器、數據寄存器、變址寄存器的內容清零。

三、控制要求

按下啟動按鈕后，由八組LED發(fā)光二極管模擬的八段數碼管開始顯示：先是一段段顯示，顯示次序是a、b、c、d、e、f、g、dp。隨后顯示數字及字符，顯示次序是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F，再返回初始顯示，并循環(huán)不止。

四、實驗面板

五、輸入/輸出接線

輸入：X0

輸出接線

aY0bY1cY2dY3eY4fY5gY6dpY7六、思考題

使用什么指令通過A1、B1、C1、D1、A2、B2、C2、D2使另外兩個數碼管顯示數字？

實訓七PLC控制彩燈閃爍顯示控制

在PLC實驗組件箱(一)中完成LED彩燈閃爍顯示控制實驗。

一、實驗目的

用PLC控制彩燈閃爍顯示模擬系統(tǒng)。

二、控制要求

合上啟動按鈕后，按以下規(guī)律顯示：12345678如此循環(huán)，周而復始。

三、實驗面板

四、輸入/輸出接線

輸入：X0

輸出接線1Y02Y13Y24Y35Y46Y57Y68Y7五、思考題

編制程序，使彩燈閃爍的速度加快、并變換花樣，運行并驗證可行性。

實訓八PLC控制電動機星-三角起動控制

在PLC實驗組件箱(一)中完成本控制實驗。

一、實驗目的

學會用可編程控制器實現電機星-三角降壓起動過程的編程方法。

二、控制要求

觸動啟動按鈕SB2后，電機先作星形連接啟動，經延時6秒后自動換接到三角形連接運轉；觸動停止按鈕SB3后電機停止轉動。

三、實驗面板

圖9-1電機接線圖圖9-2PLC接線圖

四、實驗原理

啟動：按啟動按鈕SB2，X000的動合觸點閉合，M100線圈得電，M100的動合觸點閉合，Y001線圈得電，即接觸器KM1的線圈得電，1秒后Y003線圈得電，即接觸器KM3的線圈得電，電動機作星形連接啟動；同時定時器線圈T0得電，當啟動時間累計達6秒時，T0的動斷觸點斷開，Y003失電，接觸器KM3斷電，觸頭釋放，與此同時T0的動合觸點閉合，T1得電，經0.5秒后，T1動合觸點閉合，Y002線圈得電，電動機接成三角形，啟動完畢。定時器T1的作用使KM3斷開0.5秒后KM2才得電，避免電源短路。

停車：按停止按鈕SB3，X001的動斷觸點斷開，M100、T0失電；M100、T0的動合觸點斷開，Y001、Y003失電。KM1、KM3斷電，電動機作自由停車運行。

過載保護：當過載時，熱過載保護繼電器FR的動斷觸點斷開，電動機也停車。

注意：接通電源之前，將三相電源模塊的開關置于“關”位置，請在連好實驗接線后，才將這一開關接通，請千萬注意人身安全。

五、思考題

編制程序，使電動機只有在按下SB1后才能進行星-三角轉換，運行并驗證可行性。

實訓九PLC控制機械手動作模擬控制

在PLC實驗組件箱(二)中完成機械手動作的模擬控制實驗。

一、實驗目的

用數據移位指令來實現機械手動作的模擬。

二、控制要求

圖中為一個將工件由A處傳送到B處的機械手，上升/下降和左移/右移的執(zhí)行用雙線圈二位電磁閥推動氣缸完成。當某個電磁閥線圈通電，就一直保持現有的機械動作，例如一旦下降的電磁閥線圈通電，機械手下降，即使線圈再斷電，仍保持現有的下降動作狀態(tài)，直到相反方向的線圈通電為止。另外，夾緊/放松由單線圈二位電磁閥推動氣缸完成，線圈通電執(zhí)行夾緊動作，線圈斷電時執(zhí)行放松動作。設備裝有上、下限位和左、右限位開關，它的工作過程如圖所示，有八個動作，即為：

三、實驗面板

圖10-1機械手動作的模擬實驗面板

此面板中的啟動、停止用按鈕來實現，限位開關用也按鈕來模擬，電磁閥和原位指示燈用發(fā)光二極管來模擬。

四、輸入/輸出接線輸入接線輸出接線SB1X0YV1Y0SQ1X1YV2Y1SQ2X2YV3Y2SQ3SQ4X3YV4Y3X4YV5Y4SB2X5HLY5五、工作過程當機械手處于原位時，上升限位開關X002、左限位開關X004均處于接通（“1”狀態(tài)），移位寄存器數據輸入端接通，使M100置“1”，Y005線圈接通，原位指示燈亮。

按下啟動按鈕，X000置“1”，產生移位信號，M100的“1”態(tài)移至M101，下降閥輸出繼電器Y000接通，執(zhí)行下降動作，由于上升限位開關X002斷開，M100置“0”，原位指示燈滅。當下降到位時，下限位開關X001接通，產生移位信號，M100的“0”態(tài)移位到M101，下降閥Y000斷開，機械手停止下降，M101的“1”態(tài)移到M102，M200線圈接通，M200動合觸點閉合，夾緊電磁閥Y001接通，執(zhí)行夾緊動作，同時啟動定時器T0，延時1.7秒。

機械手夾緊工件后，T0動合觸點接通，產生移位信號，使M103置“1”，“0”態(tài)移位至M102，上升電磁閥Y002接通，X001斷開，執(zhí)行上升動作。由于使用S指令，M200線圈具有自保持功能，Y001保持接通，機械手繼續(xù)夾緊工件。

當上升到位時，上限位開關X002接通，產生移位信號，“0”態(tài)移位至M103，Y002線圈斷開，不再上升，同時移位信號使M104置“1”，X004斷開，右移閥繼電器Y003接通，執(zhí)行右移動作。待移至右限位開關動作位置，X003動合觸點接通，產生移位信號，使M103的“0”態(tài)移位到M104，Y003線圈斷開，停止右移，同時M104的“1”態(tài)已移到M105，Y000線圈再次接通，執(zhí)行下降動作。

當下降到使X001動合觸點接通位置，產生移位信號，“0”態(tài)移至M105，“1”態(tài)移至M106，Y000線圈斷開，停止下降，R指令使M200復位，Y001線圈斷開，機械手松開工件；同時T1啟動延時1.5秒，T1動合觸點接通，產生移位信號，使M106變?yōu)椤?”態(tài)，M107為“1”態(tài)，Y002線圈再度接通，X001斷開，機械手又上升，行至上限位置，X002觸點接通，M107變?yōu)椤?”態(tài)，M110為“1”態(tài)，Y002線圈斷開，停止上升，Y004線圈接通，X003斷開，左移。到達左限位開關位置，X004觸點接通，M110變?yōu)椤?”態(tài)，M111為“1”態(tài)，移位寄存器全部復位，Y004線圈斷開，機械手回到原位，由于X002、X004均接通，M100又被置“1”，完成一個工作周期。再次按下啟動按鈕，將重復上述動作。

實訓十PLC控制十字路口交通燈模擬控制

在PLC實驗組件箱(二)中完成十字路口交通燈模擬控制實驗。

一、實驗目的

熟練使用各基本指令，根據控制要求，掌握PLC的編程方法和程序調試方法，了解用PLC解決一個實際問題的全過程。

二、控制要求

信號燈受一個啟動開關控制，當啟動開關接通時，信號燈系統(tǒng)開始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。當按下停止按鈕時，所有信號燈都熄滅。

南北紅燈亮維持25秒。東西綠燈亮維持20秒。到20秒時，東西綠燈閃亮，閃亮3秒后熄滅。在東西綠燈熄滅時，東西黃燈亮，并維持2秒。到2秒時，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時，南北紅燈熄滅，綠燈亮。

東西紅燈亮維持25秒。南北綠燈亮維持20秒，然后閃亮3秒后熄滅。同時南北黃燈亮，維持2秒后熄滅，這時南北紅燈亮，東西綠燈亮，周而復始。

三、實驗面板

實驗面板圖中，東西南北四組紅綠黃三色發(fā)光二極管模擬十字路口的交通燈。

四、輸入/輸出接線

輸出接線南北GY0南北YY1南北RY2東西GY3東西YY4東西RY5輸入接線SB1X0SB2X1五、工作過程

當啟動開關SB1合上時，X000觸點接通，Y002得電，南北紅燈亮；同時Y002的動合觸點閉合，Y003線圈得電，東西綠燈亮。1秒后，T12的動合觸點閉合，Y007線圈得電，模擬東西向行駛車的燈亮。維持到20秒，T6的動合觸點接通，與該觸點串聯的T22動合觸點每隔0.5秒導通0.5秒，從而使東西綠燈閃爍。又過3秒，T7的動斷觸點斷開，Y003線圈失電，東西綠燈滅；此時T7的動合觸點閉合、T10的動斷觸點斷開，Y004線圈得電，東西黃燈亮，Y007線圈失電，模擬東西向行駛車的燈滅。再過2秒后，T5的動斷觸點斷開，Y004線圈失電，東西黃燈滅；此時起動累計時間達25秒，T0的動斷觸點斷開，Y002線圈失電，南北紅燈滅，T0的動合觸點閉合，Y005線圈得電，東西紅燈亮，Y005的動合觸點閉合，Y000線圈得電，南北綠燈亮。1秒后，T13的動合觸點閉合，Y006線圈得電，模擬南北向行駛車的燈亮。又經過25秒，即起動累計時間為50秒時，T1動合觸點閉合，與該觸點串聯的T22的觸點每隔0.5秒導通0.5秒，從而使南北綠燈閃爍；閃爍3秒，T2動斷觸點斷開，Y000線圈失電，南北綠燈滅；此時T2的動合觸點閉合、T11的動斷觸點斷開，Y001線圈得電，南北黃燈亮，Y006線圈失電，模擬南北向行駛車的燈滅。維持2秒后，T3動斷觸點斷開，Y001線圈失電，南北黃燈滅。這時起動累計時間達5秒鐘，T4的動斷觸點斷開，T0復位，Y003線圈失電，即維持了30秒的東西紅燈滅。

上述是一個工作過程，然后再周而復始地進行。

實訓十一PLC控制三層電梯模擬控制

在PLC組件實驗箱（三）中完成三層電梯控制系統(tǒng)的模擬控制。

一、實驗目的

熟悉三層樓電梯控制系統(tǒng)的幾種編程方法。

二、控制要求

電梯由安裝在各樓層廳門口的上升和下降呼叫按鈕進行呼叫操縱，其操縱內容為電梯運行方向。電梯轎廂內設有樓層內選按鈕S1～S3，用以選擇需�？康臉菍�。L1為一層指示、L2為二層指示、L3為三層指示，SQ1～SQ3為到位行程開關。電梯上升途中只響應上升呼叫，下降途中只響應下降呼叫，任何反方向的呼叫均無效。例如，電梯停在一層，在二層轎廂外呼叫時，必須按二層上升呼叫按鈕，電梯才響應呼叫（從一層運行到二層），按二層下降呼叫按鈕無效；反之，若電梯停在三層，在二層轎廂外呼叫時，必須按二層下降呼叫按鈕，電梯才響應呼叫（從三層運行到二層），按二層上升呼叫按鈕無效，依此類推。

三、實驗面板

四、輸入/輸出接線

（一）輸入：

序號名稱0三層內選按鈕S31二層內選按鈕S22一層內選按鈕S13三層下呼按鈕D34二層下呼按鈕D2

（二）輸出：序號名稱0三層指示L31二層指示L22一層指示L13轎廂下降指示DOWN4轎廂上升指示UP5三層內選指示SL3輸入點X000X001X002X003X004序號56789名稱一層上呼按鈕U1二層上呼按鈕U2一層行程開關SQ1二層行程開關SQ2三層行程開關SQ3輸出點X005X006X007X010X011輸入點Y000Y001Y002Y003Y004Y005序號67891011

名稱二層內選指示SL2一層內選指示SL1一層上呼指示UP1二層上呼指示UP2二層下呼指示DN2三層下呼指示DN3輸出點Y006Y007Y010Y011Y012Y013實訓十二PLC控制全自動洗衣機模擬控制

在PLC實驗組件箱(三)中完成全自動洗衣機模擬控制實驗。

一、實驗目的

用PLC構成全自動洗衣機系統(tǒng)，熟練掌握PLC編程和程序調試方法。

二、控制要求

洗衣機啟動后，按以下順序進行工作：洗滌（1次）→漂洗（2次）→發(fā)出報警，衣服洗好。每次洗滌和漂洗后都要進行脫水，LED顯示器顯示當前工作狀態(tài)的剩余時間。洗滌：進水→正轉2秒，反轉2秒，5個循環(huán)→排水→脫水。漂洗：進水→正轉2秒，反轉2秒，3個循環(huán)→排水→脫水。報警：報警燈亮3秒。

進水：開始進水后水面不升高，先是液位開關SL2閉合，然后SL1閉合，SL1閉合后，關閉進水閥。

排水、脫水：排水閥打開后，水面不斷下降，先是SL1斷開，然后SL2斷開，SL2斷開5秒后脫水，脫水3秒后停止，排水閥關閉。

三、實驗面板

四、輸入/輸出接線

1、輸入分配

SD輸入X001、輸出分配A1輸出B1C1D1A2B2C2D2YV1YV2ZZFZTSBJX01X02X03X04STSPSL1SL2Y04Y05Y06Y07Y00Y01Y02Y03Y10Y11Y12Y13Y14Y15

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