机电专业PLC实习引导书

一、实习目的:

在理论教学的基础上,通过实习掌握三菱FX系列可编程控制器基本指令、功能指令的意义及使用,编程App的编辑与调试操作,PLC应用接线、安装及调试。

二、实习时间:

2周

三、实习地点:

PLC实验室一、二

四、实习设备

THPLC-D型实验装置,THPLC-1,THPLC-2,THPLC-3型实验箱,PC机

五、实习内容及步骤

1.与或非逻辑功能

在MF21模拟实验挂箱中基本指令的编程练习实验区完成本实验。

基本指令编程练习的实验面板图

? ? ? ? ? ? ? ? ?

?

左图中的接线孔,通过防转座插锁紧线与PLC的主机相应的输入输出插孔相接。Xi为输入点,Yi为输出点。

上图中下面两排X0X15为输入按键和开关,模拟开关量的输入。上边一排Y0Y11是LED指示灯,接PLC主机输出端,用以模拟输出负载的通与断。

?

1)输入/输出接线列表

输入

接线

X10

X11

X10

X11

输出

接线

Y1

Y2

Y3

Y4

Y01

?Y02

?Y03

Y04

?

2)操作步骤

????通过专用电缆连接PC与PLC主机。打开编程App,逐条输入程序,检查无误并把其下载到PLC主机后,将主机上的STOP/RUN按钮拨到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X10、X11,观察输出指示灯Y1、Y2、Y3、Y4是否符合与、或、非逻辑的正确结果。(以下同)

3)梯形图参考程序

????参考投影屏幕,以下同

2.定时器/计数器功能实验

在MF21模拟实验挂箱中基本指令的编程练习实验区完成本实验。

1)定时器的认识实验

2)定时器扩展实验

3)计数器认识实验

  • 计数器的扩展实验

?

3.四节传送带的模拟

在MF21模拟实验挂箱中四节传送带的模拟实验区完成本实验。

1)控制要求

????有一个用四条皮带运输机的传送系统,分别用四台电动机带动,控制要求如下:

????启动时先起动最末一条皮带机,经过5秒延时,再依次起动其它皮带机。

????停止时应先停止最前一条皮带机,待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。

????当某条皮带机发生故障时,该皮带机及其前面的皮带机马上停止,而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障,M1、M2马上停,经过5秒延时后,M3停,再过5秒,M4停。当某条皮带机上有重物时,该皮带机前面的皮带机停止,该皮带机运行5秒后停,而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。例如,M3上有重物,M1、M2马上停,过5秒,M3停,再过5秒,M4停。

2)四节传送带的模拟实验面板图:

?

?

上图中的A、B、C、D表示负载或故障设定;M1、M2、M3、M4表示传送带的运动。启动、停止用动合按钮来实现,负载或故障设置用钮子开关来模拟,电机的停转或运行用发光二极管来模拟。

3)输入/输出接线列表

输入

接线

SB1

A

B

C

D

SB2

X0

X1

X2

X3

X4

X5

?

输出

接线

??M1

??M2

??M3

??M4

??Y1

??Y2 ?

??Y3

??Y4

4)梯形图参考程序

?

4.十字路口交通灯控制

在MF22模拟实验挂箱中十字路口交通灯模拟控制实验区完成本实验。

十字路口交通灯控制实验面板图:

?

?

实验面板图中,甲模拟东西向车辆行驶状况;乙模拟南北向车辆行驶状况。东西南北四组红绿黄三色发光二极管模拟十字路口的交通灯。

1)控制要求

信号灯受一个启动开关控制,当启动开关接通时,信号灯系统开始工作,且先南北红灯亮,东西绿灯亮。当启动开关断开时,所有信号灯都熄灭。

输入

接线

?SD

?X0

?

?

输出

接线

南北G

南北Y

南北R

东西G

东西Y

东西R

??Y0

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y7

Y6

????南北红灯亮维持25秒。东西绿灯亮维持20秒。到20秒时,东西绿灯闪亮,闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时,东西黄灯亮,并维持2秒。到2秒时,东西黄灯熄灭,东西红灯亮,同时,南北红灯熄灭,绿灯亮。

东西红灯亮维持25秒。南北绿灯亮维持20秒,然后闪亮3秒后熄灭。同时南北黄灯亮,维持2秒后熄灭,这时南北红灯亮,东西绿灯亮,周而复始。

2)输入/输出接线列表

?

3)梯形图参考程序

5.装配流水线控制的模拟

在MF22实验挂箱中装配流水线的模拟控制实验区完成本实验。

1)实验原理

????使用移位寄存器指令(SFTR、SFTL),可以大大简化程序设计。移位寄存器指令的功能如下:若在输入端输入一连串脉冲信号,在移位脉冲作用下,脉冲信号依次移到移位寄存器的各个继电器中,并将这些继电器的状态输出。其中,每个继电器可在不同的时间内得到由输入端输入的一连串脉冲信号。

2)控制要求

在本实验中,传送带共有十六个工位。工件从1号位装入,依次经过2号位、3号位……16号工位。在这个过程中,工件分别在A(操作1)、B(操作2)、C(操作3)三个工位完成三种装配操作,经最后一个工位后送入仓库。注:其它工位均用于传送工件。

装配流水线模拟控制的实验面板图

?

图中左框中的A~H表示动作输出(用LED发光二极管模拟),右侧框中的A~G表示各个不同的操作工位。

3)输入/输出接线列表

输入

接线

启动

移位

复位

?

?

?

?

?

X0

X1

X2

?

?

?

?

?

输出

接线

A

B

C

D

E

F

G

H

Y0

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

4)梯形图参考程序

?

6.水塔水位控制

在MF23实验挂箱中水塔水位控制区完成本实验。

1)控制要求

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。

水塔水位控制的实验面板图:

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

面板中S1表示水塔的水位上限,S2

表示水塔水位下限,S3表示水池水位

上限,S4表示水池水位下限,M1为

抽水电机,Y为水阀。

?

?

?

2)输入/输出接线列表

输入

接线

?S1

S2

S3

S4

?X0

?X1

?X2

?X3

?

输出

接线

?M1

Y

?Y0

?Y1

?

?

?

3)梯形图参考程序

?

7.天塔之光控制

在MF23模拟实验挂箱中天塔之光实验区完成本实验。

1)控制要求

合上启动按钮后,按以下规律显示:L1→L1、L2→L1、L3→L1、L4→L1、L5→L1、L2、L4、→L1、L3、L5→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7→L1、L6→L1、L7→L1→L1、L2、L3、L4、L5→L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7→L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7→L1……如此循环,周而复始。

天塔之光的实验面板图:

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

?

2)输入/输出接线列表

输入

接线

SD

ST

输出

接线

L1

L2

L3

??L4

L5

L6

L7

X0

X1

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

?

3)梯形图参考程序

?

8.机械手动作的模拟

在MF24模拟实验挂箱中机械手动作的模拟实验区完成本实验。

1)控制要求

图中为一个将工件由A处传送到B处的机械手,上升/下降和左移/右移的实行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。当某个电磁阀线圈通电,就一直保持现有的机械动作,例如一旦下降的电磁阀线圈通电,机械手下降,即使线圈再断电,仍保持现有的下降动作状态,直到相反方向的线圈通电为止。另外,夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成,线圈通电实行夹紧动作,线圈断电时实行放松动作。设备装有上、下限位和左、右限位开关,它的工作过程如图所示,有八个动作,即为:

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

?

机械手动作的模拟实验面板图:

?

此面板中的启动、停止用动断按钮来实现,限位开关用钮子开关来模拟,电磁阀和原位指示灯用发光二极管来模拟。

2)输入/输出接线列表

输入

接线

??SB1

??SQ1

??SQ2

??SQ3 ??

??SQ4

??SB2

??X0

X1

X2

X3

X4

X5

输出

接线

YV1

YV2

YV3

YV4

YV5

HL

Y0

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

?

???3)工作过程分析:

当机械手处于原位时,上升限位开关X002、左限位开关X004均处于接通(“1”状态),移位寄存器数据输入端接通,使M100置“1”,Y005线圈接通,原位指示灯亮。

按下启动按钮,X000置“1”,产生移位信号,M100的“1”态移至M101,下降阀输出继电器Y000接通,实行下降动作,由于上升限位开关X002断开,M100置“0”,原位指示灯灭。

当下降到位时,下限位开关X001接通,产生移位信号,M100的“0”态移位到M101,下降阀Y000断开,机械手停止下降,M101的“1”态移到M102,M200线圈接通,M200动合触点闭合,夹紧电磁阀Y001接通,实行夹紧动作,同时启动定时器T0,延时1.7秒。

机械手夹紧工件后,T0动合触点接通,产生移位信号,使M103置“1”,“0”态移位至M102,上升电磁阀Y002接通,X001断开,实行上升动作。由于使用S指令,M200线圈具有自保持功能,Y001保持接通,机械手继续夹紧工件。

当上升到位时,上限位开关X002接通,产生移位信号,“0”态移位至M103,Y002线圈断开,不再上升,同时移位信号使M104置“1”,X004断开,右移阀继电器Y003接通,实行右移动作。

待移至右限位开关动作位置,X003动合触点接通,产生移位信号,使M103的“0”态移位到M104,Y003线圈断开,停止右移,同时M104的“1”态已移到M105,Y000线圈再次接通,实行下降动作。

当下降到使X001动合触点接通位置,产生移位信号,“0”态移至M105,“1”态移至M106,Y000线圈断开,停止下降,R指令使M200复位,Y001线圈断开,机械手松开工件;同时T1启动延时1.5秒,T1动合触点接通,产生移位信号,使M106变为“0”态,M107为“1”态,Y002线圈再度接通,X001断开,机械手又上升,行至上限位置,X002触点接通,M107变为“0”态,M110为“1”态,Y002线圈断开,停止上升,Y004线圈接通,X003断开,左移。

到达左限位开关位置,X004触点接通,M110变为“0”态,M111为“1”态,移位寄存器全部复位,Y004线圈断开,机械手回到原位,由于X002、X004均接通,M100又被置“1”,完成一个工作周期。

再次按下启动按钮,将重复上述动作。

4)梯形图参考程序

?

9.液体混合装置控制的模拟

在MF24模拟实验挂箱中液体混合装置的模拟控制实验区完成本实验

1)控制要求

????本装置为两种液体混合模拟装置,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为搅匀电机,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20秒将容器放空后关闭。

????启动操作:按下启动按钮SB1,装置就开始按下列约定的规律操作:

????液体A阀门打开,液体A流入容器。当液面到达SL2时,SL2接通,关闭液体A阀门,打开液体B阀门。液面到达SL1时,关闭液体B阀门,搅匀电机开始搅匀。搅匀电机工作6秒后停止搅动,混合液体阀门打开,开始放出混合液体。当液面下降到SL3时,SL3由接通变为断开,再过2秒后,容器放空,混合液阀门关闭,开始下一周期。

停止操作:按下停止按钮SB2后,在当前的混合液操作处理完毕后,才停止操作(停在初始状态上)。

液体混合装置控制的模拟实验面板图:

?

此面板中,液面传感器用钮子开关来模拟,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匀电机的运行与停转用发光二极管的点亮与熄灭来模拟。

2)输入/输出接线列表

输入

接线

SB1

SB2

SL1

SL2

SL3

X0

X1

X2

X3

X4

输出

接线

YV1

YV2

YV3

YKM

Y0

Y1

Y2

Y3

?

?

?

3)工作过程分析

????根据控制要求编写的梯形图分析其工作过程。

启动操作:按下启动按钮SB1,X000的动合触点闭合,M100产生启动脉冲,M100的动合触点闭合,使Y000保持接通,液体A电磁阀YV1打开,液体A流入容器。

当液面上升到SL3时,虽然X004动合触点接通,但没有引起输出动作。

当液面上升到SL2位置时,SL2接通,X003的动合触点接通,M103产生脉冲,M103的动合触点接通一个扫描周期,复位指令RST ?Y000使Y000线圈断开,YV1电磁阀关闭,液体A停止流入;与此同时,M103的动合触点接通一个扫描周期,保持操作指令SET ?Y001使Y001线圈接通,液体B电磁阀YV2打开,液体B流入。

当液面上升到SL1时,SL1接通,M102产生脉冲,M102动合触点闭合,使Y001线圈断开,YV2关闭,液体B停止注入,M102动合触点闭合,Y003线圈接通,搅匀电机工作,开始搅匀。搅匀电机工作时,Y003的动合触点闭合,启动定时器T0,过了6秒,T0动合触点闭合,Y003线圈断开,电机停止搅动。当搅匀电机由接通变为断开时,使M112产生一个扫描周期的脉冲,M112的动合触点闭合,Y002线圈接通,混合液电磁阀YV3打开,开始放混合液。

液面下降到SL3,液面传感器SL3由接通变为断开,使M110动合触点接通一个扫描周期,M201线圈接通,T1开始工作,2秒后混合液流完,T1动合触点闭合,Y002线圈断开,电磁阀YV3关闭。同时T1的动合触点闭合,Y000线圈接通,YV1打开,液体A流入,开始下一循环。

停止操作:按下停止按钮SB2,X001的动合触点接通,M101产生停止脉冲,使M200线圈复位断开,M200动合触点断开,在当前的混合操作处理完毕后,使Y000不能再接通,即停止操作。

4)梯形图参考程序

?

10.五相步进电动机控制的模拟

在MF25模拟实验挂箱中五相步进电动机的模拟控制实验区完成本实验。

1)控制要求

要求对五相步进电动机五个绕组依次自动实现如下方式的循环通电控制:

第一步:A~B~C~D~E

第二步:A~AB~BC~CD~DE~EA

第三步:AB~ABC~BC~BCD~CD~CDE~DE~DEA

第四步:EA~ABC~BCD~CDE~DEA

五相步进电动机的模拟控制的实验面板图:

?

上框中发光二极管的点亮与熄灭用以模拟步进电机五个绕组的导电状态。

2)输入/输出接线列表

输入

接线

SD

X0

输出

接线

A

B

C

D

E

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

?

?

?

3)练习题:

????1.试编制三相步进电机单三拍反转的PLC控制程序。

????2.试编制三相步进电机三相六拍正转的PLC控制程序。

????3.试编制三相步进电机双三拍正转的PLC控制程序。

????4.试编制五相十拍运行方式的PLC控制程序。

4)梯形图参考程序

?

11.LED数码显示控制

在MF25模拟实验挂箱中LED数码显示控制实验区完成本实验。

1)实验原理

SET为置位指令,使动作保持;RST为复位指令,使操作保持复位。SET指令的操作目标元件为Y、M、S。而RST指令的操作元件为Y、M、S、D、V、Z、T、C。这两条指令是1~3个程序步。用RST指令可以对定时器、计数器、数据寄存器、变址寄存器的内容清零。

2)控制要求

按下启动按钮后,由八组LED发光二极管模拟的八段数码管开始显示:先是一段段显示,显示次序是A、B、C、D、E、F、G、H。随后显示数字及字符,显示次序是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F,再返回初始显示,并循环不止。

LED数码显示控制的实验面板图:

???????????????????????????????????????

右部面板中的A、B、C、D、E、F、

G、H用发光二极管模拟输出

?

3)输入/输出接线列表

输入

接线

SD

X0

?

?

?

输出

接线

A

B

C

D

E

F

G

H

Y0

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

?

4)梯形图参考程序

?

12.喷泉的模拟控制

在MF25模拟实验挂箱中喷泉的模拟实验区完成本实验。

1)控制要求

合上启动按钮 后,按以下规律显示:1—2—3—4—5—6—7—8……如此循环,周而复始。

喷泉的模拟实验

?

?

2)输入/输出接线列表

输入

接线

SD

X0

?

?

输出

接线

1

2

3

4

5

6

7

8

Y0

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

?

3)思考题

???编制程序,使喷泉的“水流速度”加快、“水量”加大,运行并验证可行性。

4)梯形图参考程序

?

13.三层电梯控制系统的模拟

在MF27模拟实验挂箱中三层电梯控制系统的模拟实验区完成本实验。

1)控制要求

电梯由安装在各楼层厅门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵,其操纵内容为电梯运行方向。电梯轿厢内设有楼层内选按钮S1~S3,用以选择需停靠的楼层。L1为一层指示、L2为二层指示、L3为三层指示,SQ1~SQ3为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫,下降途中只响应下降呼叫,任何反方向的呼叫均无效。例如,电梯停在一层,在二层轿厢外呼叫时,必须按二层上升呼叫按钮,电梯才响应呼叫(从一层运行到二层),按二层下降呼叫按钮无效;反之,若电梯停在三层,在二层轿厢外呼叫时,必须按二层下降呼叫按钮,电梯才响应呼叫(从三层运行到二层),按二层上升呼叫按钮无效,依此类推。

?

)输入/输出接线列表:

输入:

序号

名 ???称

输入点

序号

名 ???称

输出点

0

三层内选按钮S3

X000

5

一层上呼按钮U1

X005

1

二层内选按钮S2

X001

6

二层上呼按钮U2

X006

2

一层内选按钮S1

X002

7

一层行程开关SQ1

X007

3

三层下呼按钮D3

X003

8

二层行程开关SQ2

X010

4

二层下呼按钮D2

X004

9

三层行程开关SQ3

X011

输出:

?

序号

名 ???称

输入点

序号

名 ???称

输出点

0

三层指示L3

Y000

6

二层内选指示SL2

Y006

1

二层指示L2

Y001

7

一层内选指示SL1

Y007

2

一层指示L1

Y002

8

一层上呼指示UP1

Y010

3

轿厢下降指示DOWN

Y003

9

二层上呼指示UP2

Y011

4

轿厢上升指示UP

Y004

10

二层下呼指示DN2

Y012

5

三层内选指示SL3

Y005

11

三层下呼指示DN3

Y013

3)梯形图参考程序 ? ? ? ? ? ? ? ?

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