可編程控制器實驗指導書95907

1、 自動化學院實驗室可編程控制器實驗指導書王廣義、趙艷秋等編著自動化學院自動化實驗室2006年3月目 錄第一章 CX-Programe使用指南1.1軟件的安裝1.2軟件的啟動1.3菜單簡要說明1.4工程工作區(qū)1.5工具條第二章 CX-P使用實例2.1簡單梯形圖程序實例2.2 具有定時器和計數(shù)器得程序實例第三章 PLC實驗實驗一 熟悉指令實驗實驗二 簡單設計性實驗（一）實驗三 簡單設計性實驗（二）實驗四 交通燈控制實驗實驗五 四層電梯控制實驗第一章 CX-Programe使用指南PLC編程軟件CX-PPLC編程軟件CX-P是歐姆龍公司開發(fā)的PLC編程軟件，該軟件具有如下特點。（1） 統(tǒng)一的Wind

2、ows開發(fā)易于操作使用Windows環(huán)境下的各種工具可同時在不同程序之間剪切或粘貼程序語句或其他數(shù)據(jù)。使用統(tǒng)一的Windows工具能夠毫不費力的開始設計和開發(fā)工作。（2） 符號化編程功能使編程標準化。符號編程功能使在編程時使用I/O名稱而不必考慮其位和地址的分配成為可能。帶I/O名稱的程序只須在CX-programe軟件上移動就可用于其他的系統(tǒng)。（3） 用索引寄存器和數(shù)據(jù)處理指令使信息處理更好。循環(huán)運行，索引寄存器，數(shù)據(jù)寄存器，文本串指令，記錄處理和表數(shù)據(jù)操作以及其眾多的指令使人們處理和掌握工廠自動化信息更有效率。（4） 從同一個Host Link 連接點可調試CPU單元和特殊I/O單元。只需

3、將個人計算機與CPU單元、串行通信單元或串行通信板相連，就可使用windows工具（CX-programe軟件，CX協(xié)議等）提升整個系統(tǒng)的設計水平和減少開發(fā)時間。（5） 結構化編程極大的提高了設計效率。（6） 強大的監(jiān)控和調試功能使程序開發(fā)更為簡單。A 用windows GUI接口的簡單操作：工程數(shù)據(jù)用易于理解的樹狀目錄顯示。B 在梯形圖內的狀態(tài)類中，以助記符形式輸入指令，需要的時候轉換成梯形圖。C 預覽、細覽、屏幕分割和滾動條：用戶可使用這些和其他的功能顯示和監(jiān)控同一程序中的多個位置。D 輸入I/O位和指令更為簡單：能直接輸入指令或使用符號。能搜索符號、文本串和輸入的指令?？娠@示存儲區(qū)的操作

4、數(shù)和輸入范圍。E 交互參考彈出框將鼠標置于某一地址彈出框，會告知在同一程序中使用同一地址的其他指令。F 觀察窗：當前值的數(shù)據(jù)形式的地址可被監(jiān)控，同時在網(wǎng)上的 PLC上的存儲地址亦可被監(jiān)控。G 輸出窗：一個輸出窗可顯示程序檢查的結果。搜索結果及其他有用的信息，也能直接跳轉到任何出錯的地方并顯示。1.1軟件的安裝 在CX-programe子目錄中雙擊Setup應用程序，就可以啟動安裝過程。 軟件安裝使首先要注意安裝語言，然后是要輸入正確的密碼，隨后在選擇是否安裝CX-server時，應該選擇是。1.2軟件的啟動圖1 軟件啟動后的畫面 在開始菜單中找到Omron/CX_Progranmmer/CX-

5、Programmer菜單就可以啟動軟件。軟件啟動后屏幕顯示如圖1所示的窗口。 軟件一旦啟動，就可以單擊 文件/新建菜單，建立一個新的PLC編程文件。在彈出的改變PLC窗口需要做以下設置：（1） 指定設備名，該名稱可以隨意輸入。（2） 指定設備類型（PLC的型號），設備類型需要和被編程的PLC一致 （本實驗室的PLC類型為CPM1A）。然后單擊設定按鈕，選擇CPU的類型（本PLC的CPU類型為CPU30）。（3） 選擇網(wǎng)絡類型。如果是計算機和PLC一對一進行RS232C通信，應選擇SYSMAC WAY，然后單擊設置按鈕，在彈出的窗口選擇驅動器頁面，設置RS232C通信參數(shù)。若是PLC使用默認RS

6、232C參數(shù)，則也選擇默認參數(shù)就可以，但是應該選擇連接到計算機的RS232C通信口（COM1或COM2）。設置完成后，單擊確定關閉窗口，然后選擇PLC/在線工作菜單，與PLC進行連接，確定連接的正確性，若是不能夠建立正確連接，則需要重新設置通信參數(shù)。圖2 建立新文件后的窗口建立了新文件后的窗口如圖2所示。 從圖上可以看出屏幕分為4個部分。左側是工程管理窗口，右側是梯形圖編輯窗口，屏幕底部是報告文件顯示窗口，上部是菜單和工具按鈕。圖 3文件菜單1.3菜單簡要說明1文件菜單 文件菜單如圖3所示。 新建：建立新的編程文件。（1） 打開：打開已有的編程文件。（2） 關閉：關閉打開的編程文件（3） 保存

7、：保存打開的文件圖4 （4） 另存為：換名另外保存文件（5） 頁面設置：設置打印頁面 （6） 打印預覽：打印前預先觀察打印頁面 （7） 打印：打印梯形圖等內容2編輯菜單編輯菜單如圖4所示（1） 撤銷：撤銷最后10次操作（2） 恢復：恢復最后10次操作（3） 剪切：將選擇的梯形圖元素放入Windows剪貼板后刪除（4） 復制：將選擇的梯形圖元素放入Windows剪貼板（5） 粘貼：將剪貼板的內容取出，放置在光標所在位置（6） 刪除：刪除梯形圖元素（7） 全選：選擇所有梯形圖（8） 尋找：輸入尋找的關鍵字后，在梯形圖或助記符編輯窗口查找（9） 尋找下一個：在梯形圖或助記符編輯窗口查找下一個關鍵字（

8、10） 作為報告尋找：將尋找過程和結果輸出到輸出報告文件（11） 替換：替換查找到的內容（12） 轉移到：轉移到條或步，條是梯形圖左側標記條中左側的數(shù)字，步是梯形圖左側標記條中右側的數(shù)字（13） 刪除行：刪除選擇的行（14） 刪除列：刪除選擇的列 （15） 反向（NOT）：將選擇的觸點反向（16） 立即刷新：設定某些觸點為立即刷新。在長掃描周期時可以快速刷新顯示某些觸點。（17） 微分：設定某些觸點和指令處于微分狀態(tài)。可以設定為無微分、上升沿微分和下降沿微分圖53視圖菜單視圖菜單如圖5所示（1）符號：顯示全局或就地符號。符號是代替地址的一種標記，之所以用符號而不是地址，是為了使PLC程序能夠更

9、好的在不同型號的PLC之間使用。全局符號：該菜單顯示的預定義的符號，例如，0.1s脈沖位等。除預定義符號外，還可以自己定義符號。方法是在全局符號窗口點擊鼠標右鍵，然后在彈出的菜單上選擇插入符號菜單。在彈出窗口輸入符號的名稱、地址或值、數(shù)據(jù)類型和注釋，然后單擊確定，就可以建立一個符號。本地符號：建立方法與全局符號相同。數(shù)據(jù)類型BOOL： 二進制位，具有ON或OFF狀態(tài)，典型應用為用于觸點和連接。CHINNEL：兼容老版本的數(shù)據(jù)類型，特指非二進制數(shù)據(jù)類型。DINT： 具有符號的二進制整數(shù)雙字。INT： 具有符號的二進制整數(shù)字LINT： 具有符號的四分之一整數(shù)字。NUMBER： 字母化十進制數(shù)字，常

10、用做定時器或計數(shù)器的標識。REAL： 雙字浮點實數(shù)。UDINT: 無符號雙字整數(shù)。UDINT_BCD: 無符號雙字十進制整數(shù)。UINT： 無符號二進制整數(shù)數(shù)字。UINT_BCD: 無符號雙字二進制整數(shù)。ULINT: 無符號的四分之一整數(shù)ULINT_BCD：無符號的四分之一十進制數(shù)（2）梯形圖：顯示梯形圖編輯窗口（3）助記符：顯示助記符編輯窗口（4）顯示：以各種方式顯示全局和本地符號（5）交叉引用報告：顯示各種繼電器在梯形圖中使用的情況，需要做以下設置，報表類型：Detailed Usage（詳細使用情況、Usage Overview（使用情況概況）和Usage Overview Includi

11、ng Unused（包括未使用繼電器的使用情況）。 繼電器類型：AR： 輔助繼電器CNT： 計數(shù)器DM： 數(shù)據(jù)區(qū)HR： 保持繼電器IO： 輸入輸出單元的觸點LR： 鏈接繼電器TIM： 定時器全部（6）地址引用工具 顯示某個地址被使用的情況。需要先使用鼠標選擇需要顯示的地址，然后選擇該菜單，在彈出的窗口顯示選擇地址使用的情況（7） 工具欄 設定顯示的工具條（8） 狀態(tài)欄切換顯示或關閉窗口底部的工具條（9） 工程工作區(qū)切換顯示或關閉工程工作區(qū)（10） 輸出在窗口底部顯示編譯等報告的窗口（11） 觀察在屏幕底部右側顯示觀察窗口，該窗口用于顯示各個地址的工作情況。用鼠標右鍵單擊該窗口，然后在彈出的菜單

12、上選擇增加菜單可以添加顯示的地址。（12） 監(jiān)視在梯形圖或助記符窗口監(jiān)視程序的運行（13） 網(wǎng)格在屏幕上顯示柵格（14） 屬性顯示和編輯程序屬性圖64插入菜單如圖6（1） 條：在梯形圖程序中插入條（2） 行：在梯形圖和助記符程序中插入行（3） 列：在梯形圖程序中插入列（4） 觸點：插入常開或常閉觸點（5） 水平：插入或刪除水平線（6） 垂直：插入或刪除垂直線（7） 線圈：插入常開或常閉指令（8） 向梯形圖中插入指令，選擇該菜單后屏幕顯示如圖7的窗口圖 7如果知道指令的名稱可以直接在文本框中輸入指令，如果不知道指令的名稱可以單擊尋找指令按鈕，這時屏幕彈出如圖8所示的尋找指令窗口，在該窗口中可以選

13、擇需要的指令。注意在使用指令前用有效性按鈕驗證一下指令的有效性，這是因為不同型號的PLC支持的指令是不同的。圖 7圖 8圖 9若是需要使用某些擴展指令，需要單擊擴展表按鈕，在彈出的如圖9所示的窗口中添加或刪除擴展指令。擴展指令是一組沒有固定指令碼的指令，同一個指令碼可以賦給任何擴展指令，而賦給指令碼的工作就在擴展指令窗口進行。圖 10注意下載PLC程序時，如果程序中使用了擴展指令，就需要將擴展指令與程序一同下載到PLC中，這時需要將C200HX/HG/HE中的CPU的DIP開關的第四位設置為ON。指令選擇完成后需要正確輸入指令的操作數(shù)個數(shù)和數(shù)據(jù)類型，可以參考圖 8 所示窗口中的操作數(shù)的個數(shù)和類

14、型說明。（10） 注釋條在光標所在的行增加一個注釋條。5PLC菜單PLC菜單如圖8-10所示（1） 在線工作。 該軟件使上位機和PLC連接在一起，成為在線工作，否則稱為離線工作。該菜單可以在在線工作和離線工作之間切換。（2） 操作模式PLC工作模式分為編程、調試、監(jiān)視和運行4種。編程模式是將程序下載到PLC的工作模式。調試模式是PLC只工作不輸出的工作模式，雖然在屏幕上看見好像輸出也在動作，但是實際PLC不輸出，只有幾種PLC支持這個工作模式。監(jiān)視模式是PLC程序執(zhí)行、I/O被激活，而且可以通過計算機操作PLC存儲器的工作模式。該模式下可以改變PLC模式；梯形圖在線編輯；改變計數(shù)器和定時器的設

15、定值；強迫觸點和線圈ON 或OFF。（3） 監(jiān)視在觀察窗口監(jiān)視PLC運行情況。（4） 編譯所有PLC程序。當使用CS、CV系列的PLC時，有時一個完整的程序需要分成幾個部分，這時就要使用這個菜單對所有程序部分進行編譯。該菜單可以在線使用，在編譯過程檢查程序錯誤，并最終形成PLC需要的目標碼。（5） 程序檢查選項圖 11設置程序檢查的等級。當選擇該菜單后，屏幕彈出如圖11所示的窗口。在該窗口可以設置檢查等級，其中A級為全部檢查等級。（6） 自動分配用于指定工程任務與PLC之間的對應關系。（7） 傳送傳送到PLC：將程序、擴展指令等下載到PLC中。選擇該菜單后，在該窗口的復選框中可以選擇下載的內容

16、。從PLC上載：從PLC中上載程序、擴展指令等內容。選擇該菜單后，在彈出的窗口中可以選擇上載的內容。PLC比較：該菜單的功能是將程序與PLC中的內容進行比較。下載、上載、比較的內容如下：程序：梯形圖和助記符程序擴展函數(shù)：擴展指令內存分配：有關內存的信息設定：有關PLC設置的信息I/O表：PLC中的I/O單元安排。（8） 保護該菜單用于保護PLC程序，可以設置密碼、解除密碼和設置有關解除PLC訪問權三項內容。6程序菜單（1）編譯菜單編譯梯形圖和助記符程序（2）在線編譯在與PLC連接的情況下編譯程序7工具菜單（1）網(wǎng)絡配置工具菜單一般情況下只是計算機和單臺PLC連接的SYSMAC WAY網(wǎng)絡，所以

17、下面就這種應用情況進行說明。 圖 12 在該窗口中選擇工程/新建菜單建立一個項目文件，然后選擇工程/增加設備菜單，增加一個新設備、輸入新設備（PLC）名稱、型號和CPU型號和網(wǎng)絡類型后，單擊確認按鈕。屏幕顯示如圖12在該窗口可以選擇常用的菜單對PLC進行操作。PLC/打開菜單：與PLC進行連接PLC/信息菜單：顯示PLC信息PLC/設置模式：設置PLC工作模式PLC/錯誤狀態(tài)：顯示PLC的錯誤記錄PLC/設置：對PLC進行設置PLC/I/O表：從PLC讀、向PLC寫和與PLC比較I/O表。另外，窗口中還有用于其他種類通信的路由和數(shù)據(jù)鏈路設置菜單。1.4工程工作區(qū)工程工作區(qū)是為了更有效的管理工程

18、項目而建立的樹狀結構窗口，該區(qū)顯示的窗口如圖13所示，在該窗口可以快速的編輯符號、I/O表、設定PLC、增加刪除擴展指令、操作內存以及在各個程序之間切換。這些操作的意義與菜單中的一樣，只是列在工程工作區(qū)時操作更方便了。在工程工作區(qū)單擊鼠標右鍵可以彈出如圖13所圖 13示右側顯示的菜單1.5工具條下面介紹一些CX-P軟件中的工具條1. 標準工具條新建文件打開文件保存文件比較打印打印預覽剪切粘貼復制撤銷重新執(zhí)行尋找替換改變關于幫助切換工程工作區(qū)切換輸出窗口切換查看窗口顯示地址引用工具切換功能塊查看器顯示屬性交叉引用表查看本地符號查看梯形圖查看助記符I/O注釋2查看工具條3圖形工具條縮小縮放到適當大

19、小放大切換到網(wǎng)絡顯示注釋顯示條注釋列以短條顯示顯示注釋段注釋多重互鎖映射選擇模式新觸點新常閉觸點新觸點或新閉合觸點或新總線和橫線新線圈新常閉線圈新plc指令新的功能塊調用新功能塊參數(shù)線連接模式線刪除模式 4Plc工具條在線工作切換plc監(jiān)視在線模擬自動在線以觸發(fā)器暫停暫停傳送到plc從plc傳送與plc比較傳送任務到plc從plc傳送任務與plc任務比較編程模式調試模式監(jiān)視模式運行模式微分監(jiān)視器數(shù)據(jù)跟蹤設置密碼釋放密碼 工具條使操作更加方便，若是記不住工具按鈕的功能，可以將鼠標放置在按鈕上這時就會有提示出現(xiàn)在按鈕附近。使用CX-P軟件開發(fā)一個PLC程序的步驟如下（1） 啟動CX-P軟件（2）

20、嘗試CX-P軟件與PLC之間的連接（使用當前通信參數(shù)，只要選擇RS232通信口）。（3） 編輯梯形圖或助記符程序。（4） 通過編譯程序檢查程序的錯誤（5） 使PLC處于在線狀態(tài)（6） 將沒有錯誤的程序下載到PLC中（7） 使PLC處于運行或監(jiān)視模式（8） 在梯形圖上監(jiān)視程序的運行（9） 在助記符程序編輯窗口監(jiān)視程序運行（10） 建立觀測窗口監(jiān)視程序運行（11） 使用時間圖觀察觸點、線圈和數(shù)據(jù)的變化情況（12） 使用微分監(jiān)視器觀察快速變化的信號（13） 使用內存觀察功能監(jiān)視各個存儲區(qū)的數(shù)據(jù)（14） 使用強制功能改變觸點、線圈的狀態(tài)，以便于調試程序（15） 使用設置值功能改變定時器、計數(shù)器或數(shù)據(jù)區(qū)

21、的數(shù)據(jù)，使調試工作更加容易進行。第二章 CX-P使用實例 2.1簡單梯形圖程序實例 第一步：啟動CX-P軟件 第二步：建立新工程文件 在彈出的窗口輸入設備名（隨意）、設備類型（CPM1A）、CPU型號（單擊設定按鈕后選擇CPU30）、網(wǎng)絡類型（因為使計算機與單個PLC的RS232通信，所以選擇SYSMAC WAY）。這時屏幕顯示出梯形圖畫圖窗口。 第三步：在梯形圖窗口畫出如圖所示的梯形圖 第四步：編譯程序 梯形圖畫完之后，選擇程序/編譯菜單，對該梯形圖程序進行編譯，檢查程序的正確性。無論正確還是錯誤，都會在輸出窗口報告信息。 第五步：連接計算機與PLC 選擇PLC/在線工作菜單，連接計算機與P

22、LC。一般情況下，若是PLC使用默認的通信參數(shù)，計算機除串口號外也使用默認參數(shù)，則通信不會發(fā)生困難。若是不能通信，不妨換個通信口試一試。第六步：下載程序 選擇PLC/轉換/到PLC菜單，將梯形圖程序下載到PLC中，如果下載過程中選擇了擴展函數(shù)，則需要將PLC中的CPU的DIP開關的擴展函數(shù)使用開關置為ON。第七步：監(jiān)視程序運行選擇PLC/監(jiān)視和運行菜單，可以在梯形圖窗口觀察到觸點和線圈得電和失電的狀態(tài)。第八步：助記符窗口觀察程序執(zhí)行情況。第九步：建立觀察窗口，觀察PLC運行。選擇視圖/觀察菜單，監(jiān)視PLC運行。這需要在彈出的觀察窗口單擊鼠標右鍵，選擇增加菜單，將要觀察的地址添加到觀察窗口中。第

23、十步：用時間圖監(jiān)視選擇PLC/時間圖監(jiān)視菜單，在彈出的窗口選擇操作/配置菜單后，在彈出的窗口選擇位地址頁面，然后在該頁面單擊鼠標右鍵，選擇新建菜單后輸入地址，關閉該窗口后，選擇操作/執(zhí)行菜單即可。第十一步：練習強制置位和復位在梯形圖窗口首先用鼠標選擇需要進行強迫動作的觸點0.01，然后單擊鼠標右鍵，在彈出的右鍵菜單中選擇強制/ON菜單，這時就可以看見好像將這個觸點閉合了一樣，同時在該觸點旁邊顯示一把鎖，表示該觸點是強制操作的觸點。要解除強制，還需要選擇鼠標右鍵菜單中的強制/取消菜單。2.2 具有定時器和計數(shù)器得程序實例第1、2、3步同前例第4.5.6.7步同上例第八步：助記符窗口觀察程序運行情

24、況。第九步：建立觀察窗口，觀察PLC運行。選擇視圖/觀察菜單，監(jiān)視PLC運行。這需要在彈出的觀察窗口單擊鼠標右鍵，選擇增加菜單，將要觀察的地址添加到觀察窗口中。第十步：用時間圖監(jiān)視選擇PLC/時間圖監(jiān)視菜單，在彈出的窗口選擇操作/配置菜單后，在彈出的窗口選擇位地址頁面，然后在該頁面單擊鼠標右鍵，選擇新建菜單后輸入地址，關閉該窗口后，選擇操作/執(zhí)行菜單即可。第十一步：練習強制置位和復位在梯形圖窗口首先用鼠標選擇需要進行強迫動作的觸點0.01，然后單擊鼠標右鍵，在彈出的右鍵菜單中選擇強制/ON菜單，這時就可以看見好像將這個觸點閉合了一樣，同時在該觸點旁邊顯示一把鎖，表示該觸點是強制操作的觸點。要解

25、除強制，還需要選擇鼠標右鍵菜單中的強制/取消菜單。第十二步：使用微分監(jiān)視器線圈10.00得電時間很短，必須使用微分監(jiān)視器才能知道它是否得電，要使用微分監(jiān)視功能，必須在梯形圖窗口用鼠標右鍵選擇線圈10.00，然后選擇微分監(jiān)視，彈出窗口如下第十三步：更改設置值在梯形圖窗口用鼠標單擊計數(shù)器的預置值，然后單擊鼠標右鍵，選擇設置值菜單，在彈出的窗口里輸入新值，然后單擊確定，則可以看到計數(shù)器的預置值發(fā)生了變化。第三章 PLC實驗在做PLC實驗時，連線前，要畫出連線圖，連線時要確認線連的正確性。對于設計性實驗，請事先畫出程序框圖和梯形圖，否則會耽誤很多實驗時間。實驗一 熟悉指令實驗實驗目的：理解和熟悉CX-

26、P軟件和PLC的基本指令實驗步驟：（一）、基本指令實驗1、多重輸入梯形圖程序多重輸入梯形圖程序如下圖所示，觀察00001、00002、00003、00004接點接通和斷開的01000狀態(tài)。2、自鎖（保持）梯形圖程序程序如下圖，觀察自鎖作用3、優(yōu)先（互鎖）梯形圖程序程序如下，觀察程序特點4、2-4譯碼器梯形圖程序(二)、定時器/計數(shù)器指令實驗1、定時器TIM指令觀察下列2圖中定時器指令內容的狀態(tài)2、計數(shù)器指令CNT觀察下圖所列程序中計數(shù)器指令的內容和狀態(tài)3、計數(shù)器指令CNTR4、多諧振蕩器觀察下列程序的功能（三）、特殊工作位指令實驗1、時鐘位25400、25502和25501觀察下列程序中時鐘位

27、的使用方法2、常通標志25313常通標志25313在PLC通電后，就一直處于接通狀態(tài)。3、時鐘位25401和25500觀察下列程序中時鐘位的使用方法實驗二 簡單設計性實驗（一）實驗目的：學會設計簡單的程序（一）、單按鈕控制實驗實驗要求：設計一個PLC程序，實現(xiàn)利用單按鈕控制一個信號燈的狀態(tài)。1. 按鈕為無自鎖按鈕；不能用計數(shù)器。2. 按一下按鈕信號燈亮，再按一下按鈕信號燈滅。3. 要求畫出程序的梯形圖（二）、電機正反轉實驗實驗要求：設計一個PLC程序，實現(xiàn)電機的正轉、反轉和停止功能，電機的邏輯圖如下：Sd1Sd2電機00不轉01不轉10正轉11反轉注：1 表示高電平 0 表示低電平1、電機在一開始正轉10秒，停5秒；然后反轉15秒，停3秒，再重復。2、要求畫出程序框圖和梯形圖。（三）、分支跳轉實驗實驗要求：1、按下開關K1時，發(fā)光二極管LD1LD4輪流閃爍，間隔時間為1秒，發(fā)光二極管LD5LD8不亮2、按下開關K2時，發(fā)光二極管LD5LD8輪流閃爍，間隔時間為1.5秒，發(fā)光二極管LD1LD4不亮3、開光K1和K2不能同時按下，否則，全不亮。4、要求畫出程序框圖和梯形圖注：發(fā)光二級管LD1LD4為共陽極