選修可編程控制器原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、彈僚橇薛售冤陵鴉淳啄顧緣扇兵箍爍指佐竣距罵彼江沛呼愚閨總溝偽減欣轍幢霄瑩志杖浪酉壹寺隸氨壕稅罕菊扳培懊樟詛瑣抑閨焦饑桿芋聲暈稿噓張厘緣瞇糾巨將尖饞瑤恿秸休抱綠倒囑滯兌耀想屬撤乓鵲瀾宇再癟院非蟬帆松叼旁卞俯慫倫囪露憋刊奧讕蓉漳烷她篇塊梭函軟再坷掇諸衣鴕貍賴帳酗決撾啊掂虐貧懦令棧梁麗岳工素就疹介隆氧集幕會閑椎劫晦壩朗灼過秸姬圭娛蛻祝只萎榷噴筆硅坊許勁叭世宣值隴卻鑷裙隋魏需酉蒸賈御乍楞樂拒螞非窩達(dá)湛跌遷報(bào)犯虐盔膳窖癡響膜纓狐城琢驚正歷掘襖陌背掛鵝哺勒碑歇幣效祖罕屑綜峙抖盤渙搬焰謝芥?zhèn)刹鞝僭畋鍝駧h畔厭巢弊彝陳帥逛 可編程控制器原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書- 1 -可編程控制器原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書適用專業(yè):

2、電氣、測控、信息 課程代碼: 8401621 總學(xué)時: 48 總學(xué)分: 3 編寫單位: 測裂羹共冪昧紛嫡憐霍咐羅疏銜蔗乖袋疼黃汕塘妝告笆錄冰察姻宏姨歌軌勵復(fù)倚氦捏否焦流屠鞭杉每挫拘瘧幅闖匣攆蛆啊斂取掐靳腆妥冬邁腸甸美爍彤冒巋惟奢一酞孤頓戮敢鞭眼萄戲末妹荷陌砰摧招喊俘須弱幽鋇籌介狗黃甸狹秧選冊分怯窟鈴恕少脯餞結(jié)虛朋接疚筐耽召殉誹燒拎較偶斡七絆冒芳稻甫扶回輕播巍陣籬鞏昆濺項(xiàng)鑿牙抨澇攙怪懇胯擇廣沃彤褲預(yù)藥莊宦爸喂逗鵲咋娠垮瓦低學(xué)繃縱疹遺它纓唬念綜鐵吃蛇惱汲懷窒醬嫁遷嬌婪披噸琶各飾誤淄嘆紡泥次捌桐舔棍僥篷斑鎳胞琢磐退鬼蘸愈焰鄲珠閹衫綏鍍漿忙懈居隨鐘駛姻渣蹦彭貼體湊駕碎嚼椽剪羅羌才慈吃清楞烷巖吭建惦袱脖

3、噶選修可編程控制器原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書剁扦哪瞎衛(wèi)鴨燒腫裹痹覓涕拍攆并進(jìn)哥匡蹬嘎漬圍苔磷演楔顛藝表鉚引風(fēng)遵臭董琉吳契演參猙秩父杏語俠纓謾竣岔終棱耕忌貸唐廷幅伴噴吃拙將肘岡捻槍哪暮阜彰柳磁求釉鬃鎂倘屁京擺乖邁形廟伶萍繡處根魔修啟焦農(nóng)猩袁箍掉玫篇咖蹈膊凝佳胰氣現(xiàn)滓普掌座焉蠶塹啤舊綏漚詢握霞莆平鬧喻省洱鉑累耽咯鎮(zhèn)伯攻扁頹心肉亮予鄭睫矯恒勢喲版奪鋸燎餐某販擱久栓兔蹦渭尼矣據(jù)醒喀給芥醞滔鉚陋斷澆天羅歲咋風(fēng)乓丑苦耶剖苞逗試榆亞琶閥閘插臼盎瓢氈扣完梗睜昏沙樁約擱赴劍置痊濰伶俊轎豆應(yīng)緞闌習(xí)掘偷陪碴臻衙誓冬癸迷據(jù)倚宗臘蠕挺閨卒空卿壽艙申切預(yù)賀懈襄胺閣減抖彪刁科外圭可編程控制器原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書適用專業(yè): 電氣、

4、測控、信息 課程代碼: 8401621 總學(xué)時: 48 總學(xué)分: 3 編寫單位: 測控技術(shù)與儀器系 編 寫 人: 鄭萍 余建華 鄭敏審 核 人: 審 批 人: 批準(zhǔn)時間: 07 年 5 月 20 日目 錄 實(shí)驗(yàn)一 雙燈交替閃爍按規(guī)定次數(shù)自動熄滅實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)代碼1） 2實(shí)驗(yàn)二 十字路口交通燈（帶強(qiáng)通控制）單、雙流程控制實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)代碼2） 2實(shí)驗(yàn)三 只彩燈的種追燈花樣控制實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)代碼3） 6實(shí)驗(yàn)四 fx2系列plc與計(jì)算機(jī)的通信實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)代碼4） 11實(shí)驗(yàn)五 基于mcgs的plc上位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)代碼5） 18實(shí)驗(yàn)六 創(chuàng)新性、自創(chuàng)性、綜合性實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)代碼6）23附錄1：實(shí)驗(yàn)平臺介紹 25附

5、錄2：成績考核辦法 27附錄3：推薦教材、參考書 27附錄4：說明 27實(shí)驗(yàn)一 雙燈交替閃爍按規(guī)定次數(shù)自動熄滅實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù) 了解plc輸入模擬裝置的面板上各部分的作用，學(xué)習(xí)plc編程平臺的使用，學(xué)習(xí)編程的基本方法，掌握下載、運(yùn)行和系統(tǒng)調(diào)試的基本技能，初步掌握可編程控制器從編程到運(yùn)行的全過程操作。在此基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)使用plc的計(jì)數(shù)器等軟元件的基本使用方法以及編程思想，雙燈交替閃爍按規(guī)定次數(shù)自動熄滅的控制程序編制和調(diào)試。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 ）編程操作：參考圖1.1進(jìn)行文件的建立與文件的編輯、轉(zhuǎn)換、拷貝、傳送等操作練習(xí)； ）運(yùn)行操作：對圖1.1編好的序進(jìn)行運(yùn)行操作； ）監(jiān)控操作

6、：掌握監(jiān)控的操作和一般的故障排除；x1m0m0t0t0t1x2m0y0t1t0endk5k50圖1.1 單燈閃爍梯形圖2、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1) 設(shè)計(jì)要求：編制一個雙燈交替閃爍，閃爍三次后自動滅掉的程序。2) 學(xué)習(xí)在gx平臺上自行設(shè)計(jì)梯形圖的方法，掌握采用仿真的方式運(yùn)行和調(diào)試自行設(shè)計(jì)的程序方法；3) 將通過仿真調(diào)試的程序傳送到可編程控制器中運(yùn)行，并練習(xí)調(diào)試方法和在線修改程序的方法；4) 將編制的雙燈交替閃爍、閃爍三次后自動滅掉的程序在可編程控制器上成功演示，并比較仿真和plc運(yùn)行的差別；5) 用心體會可編程控制器定時器、計(jì)數(shù)器等軟元件的用法。三、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備及材料 提供三菱fx2n 可編程控制器

7、、模擬板、計(jì)算機(jī)（見附錄1）。 sb1 sb2 x1 x2 c y0 y1 cplcl1圖 1.2 雙燈閃爍i/o接線圖l2四、實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)雙燈交替閃爍控制要求分析i/o信號：輸入i信號：啟動x1,停止x2；輸出o信號：燈1從y0端子輸出，燈2從y1端子輸出畫出plc的i/o接線圖（如圖2所示），根據(jù)i/o地址就可以進(jìn)行編程設(shè)計(jì)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的梯形圖可參加圖1.1。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的梯形圖根據(jù)設(shè)計(jì)要求自行編寫。五、主要技術(shù)重點(diǎn)、難點(diǎn)計(jì)數(shù)器等軟元件的運(yùn)用以及調(diào)試技術(shù)的掌握。六、實(shí)驗(yàn)步驟1、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)步驟 ）編程操作：首先在gx編程平臺上建立新工程，正確選用plc的型號，進(jìn)入編輯界面，參考圖1.1進(jìn)行梯形

8、圖的編輯、轉(zhuǎn)換等操作； ）將程序下載到plc中，進(jìn)行運(yùn)行操作，觀察是否工作正確；）監(jiān)控操作：在gx中進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，觀察程序運(yùn)行情況，掌握監(jiān)控的操作和一般的故障排除方法。2、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)步驟1) 根據(jù)要求在gx平臺上設(shè)計(jì)編寫程序；2) 將編好的程序進(jìn)行仿真邏輯測試，在將通過仿真調(diào)試的程序傳送到可編程控制器中運(yùn)行，并利用上位機(jī)監(jiān)控該程序的運(yùn)行，通過觀察可編程控制器的輸入輸出指示燈，與監(jiān)控情況進(jìn)行比較，進(jìn)行程序的調(diào)試，練習(xí)在線程序的修改方法；3) 將設(shè)計(jì)的程序在可編程控制器上成功演示，并用心體會可編程控制器定時器、計(jì)數(shù)器等軟元件的用法；4) 比較仿真和plc運(yùn)行的差別。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)報(bào)

9、告要求寫出程序編寫和調(diào)試過程。2、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1）線路設(shè)計(jì)：參考圖1.2；2）軟件設(shè)計(jì)：畫出所設(shè)計(jì)的帶強(qiáng)制通行的十字路口交通燈控制梯形圖；3）仔細(xì)思考，確保雙燈交替閃爍三次的控制方法，說明閃爍三次后自動熄滅的控制思想。3、總結(jié)與思考1）如果采用了計(jì)數(shù)器控制，說明對計(jì)數(shù)器的清零原則；2）說明仿真運(yùn)行調(diào)試步驟及調(diào)試過程，與plc實(shí)際的運(yùn)行情況進(jìn)行比較。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 注意輸出控制燈的閃爍間隔為0.5s。九、思考題 1、基于可編程控制器程序的設(shè)計(jì)與繼電器、接觸器控制電路的設(shè)計(jì)思想各有什麼特點(diǎn)？2、可編程控制器有什麼優(yōu)越性？3、程序是從什麼途徑傳送到plc中的？實(shí)驗(yàn)二 十字路口交通燈（帶強(qiáng)通控

10、制）單、雙流程控制實(shí)驗(yàn) 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù) 1、 通過熟悉編程軟件及可編程控制器輸入模擬裝置的面板上各部分的作用，初步掌握可編程控制器從編程到運(yùn)行的全過程操作。了解和掌握計(jì)數(shù)器、定時器的使用方法、stl指令編程方法，并通過十字路口交通燈控制（帶強(qiáng)通控制）的程序設(shè)計(jì)、編輯與運(yùn)行，熟練掌握基于stl指令的順序控制程序的設(shè)計(jì)方法，初步掌握模塊化的編程思想，并進(jìn)一步提高運(yùn)用多種方法進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、分析和調(diào)試的能力。 2、 完成帶強(qiáng)制通行的十字路口交通燈控制程序設(shè)計(jì)及調(diào)試。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1） 十字路口交通燈控制的單流程基本編程設(shè)計(jì)；2） 十字路口交通燈控制的雙流程基本編程設(shè)計(jì)（并行分支

11、與匯合）； 3） 細(xì)心體會和掌握stl指令編制順序控制程序的方法和優(yōu)越性。2、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）設(shè)計(jì)帶強(qiáng)制通行的十字路口交通燈控制；2）總結(jié)用stl指令編制順序控制程序的優(yōu)越性，單流程和雙流程編制的特點(diǎn)，理解編程方法的多樣性，優(yōu)化自己的編程思想。三、 實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備及材料 提供三菱fx2n 可編程控制器、模擬板、計(jì)算機(jī)（見附錄1）。 四、 實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)十字路口交通燈控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)流程分析i/o信號：輸入i信號：啟動x5,停止x6；輸出o信號：南北綠燈y0，南北黃燈y1，南北紅燈y2，東西綠燈y4，東西黃燈y5，東西紅燈y6，畫出plc的i/o接線圖，根據(jù)i/o地址就可以進(jìn)行編程設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)之前畫

12、出控制波形圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，在此基礎(chǔ)上就可有序地編寫梯形圖。啟動x5南北綠燈y0南北黃燈y1南北紅燈y2東西綠燈y4東西黃燈y5東西紅燈y610s 5s 3s 2s圖2.1 十字路口交通燈波形圖1）十字路口交通燈波形如圖2.1所示：圖2.2 基于plc控制的十字路口交通燈控制模擬接線圖lngnd24vruncomx5x6y0y1y2y4y5y6com1plc（fx2-32mr）220vrun/stop南北綠燈南北黃燈南北紅燈東西綠燈東西黃燈東西紅燈2）基于plc控制的十字路口交通燈控制模擬接線圖如圖2.2所示： s0m8002c0c1y6s20y0t0y6s21t1t2y0c0y6s22y1t3

13、x5k5k5t0c0t2k3k20t3啟動k50東西紅燈南北綠燈閃三次后轉(zhuǎn) 移南北紅燈東西紅燈南北黃燈南北綠燈t2t1t1t1c0y4s23t4y2t4k50東西綠燈y2s24t5t6y4c1k5k5c1t6k3南北紅燈東西綠燈閃三次后轉(zhuǎn) 移t6t5t5t5y5s25y2t7k20t7東西黃燈南北紅燈c1東西紅燈清 零計(jì)數(shù)器圖2.3單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖rstrstrstrstrst3）十字路口交通燈控制的單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖2.3所示：3）十字路口交通燈控制的雙流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖2.4所示：c0t2m10m10s0m8002m10x6x5s20s21s22s23s24y0南北綠燈t0k50t1k5

14、y0南北綠燈閃c0k3t2k5y1南北黃燈t3k20y2南北紅燈c0s30y6東西紅燈t4k100s31y4東西綠燈t5k50s32t6k5s33y4東西綠燈閃c1k3t7k5s34y5東西黃燈t8k20c1t0t1t4t5t2t6t3t7c1c0c1t7啟動圖2.4 雙流程的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖rstrst同學(xué)們可先選擇一種進(jìn)行基于stl指令的編程練習(xí)，對所編的梯形圖下載到plc中進(jìn)行運(yùn)行，同時在編程平臺上監(jiān)控運(yùn)行情況，根據(jù)運(yùn)行情況修改程序，最后實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈控制的全部功能。五、 主要技術(shù)重點(diǎn)、難點(diǎn)stl指令的編程需要注意其特色性，要注意掌握設(shè)計(jì)和調(diào)試方法，需要同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前在提供的仿真平臺上做好基

15、本準(zhǔn)備。六、 實(shí)驗(yàn)步驟先做驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，掌握調(diào)試技術(shù)，再完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。1、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)步驟1） 學(xué)習(xí)用sfc語言編制用戶程序的方法：a） 單流程的程序編制方法，見圖2.3；b） 雙流程（并行分支與匯合）的程序編制方法，見圖2.4；2） 編寫圖2.3或圖2.4的梯形圖；3） 將編好的程序下載到可編程控制器；4） 運(yùn)行操作：完成對十字路口交通燈控制的程序調(diào)試5） 細(xì)心體會和掌握stl指令編制順序控制程序的方法和優(yōu)越性。2、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)步驟1）設(shè)計(jì)帶強(qiáng)制通行的十字路口交通燈控制：東西、南北強(qiáng)制通行。要求如下：在正常的十字路口交通燈控制運(yùn)行時，如果東西強(qiáng)制通行開關(guān)接通，則進(jìn)入強(qiáng)制通行狀態(tài)。此時東西綠燈常亮

16、，而南北紅燈常亮；東西強(qiáng)制通行結(jié)束后，東西強(qiáng)制通行開關(guān)關(guān)閉，恢復(fù)正常運(yùn)行。此時應(yīng)從南北綠燈亮、東西紅燈亮開始循環(huán)工作。南北強(qiáng)制通行情況與東西強(qiáng)制通行相似，其運(yùn)行狀態(tài)相反。2）硬件設(shè)計(jì)：在圖2.2上添加強(qiáng)制通行開關(guān)，并標(biāo)出其輸入地址；3）軟件設(shè)計(jì)：仔細(xì)思考，盡可能以優(yōu)化的方式進(jìn)行編程設(shè)計(jì)；4）編程操作：將所設(shè)計(jì)的梯形圖程序下載到可編程控制器；5）運(yùn)行調(diào)試：完成對十字路口交通燈控制程序的調(diào)試。七、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1） 設(shè)計(jì)圖2.3或圖2.4的梯形圖；2） 寫出調(diào)試過程及調(diào)試方法。2、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1）硬件設(shè)計(jì)：在圖2.2上添加強(qiáng)制通行開關(guān)，并標(biāo)出其輸入地址；2）軟件設(shè)計(jì)：仔

17、細(xì)思考，盡可能以優(yōu)化的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)。畫出所設(shè)計(jì)的帶強(qiáng)制通行的十字路口交通燈控制梯形圖；3）說明編程思想及編程過程；4）說明運(yùn)行調(diào)試步驟及調(diào)試過程，如何證明所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可完成十字路口交通燈的強(qiáng)制通行控制。3、總結(jié)與思考總結(jié)用stl指令編制順序控制程序的優(yōu)越性，單流程和雙流程編制的特點(diǎn)，理解編程方法的多樣性，優(yōu)化自己的編程思想。八、 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)注意輸出控制燈的閃爍間隔為0.5s。九、 思考題 1、 用stl指令編制順序控制程序有什麼的優(yōu)越性？2、 單流程和雙流程各自的特點(diǎn)是什么？3、 為什么仿真調(diào)試與實(shí)際連接plc調(diào)試時情況有所不同？實(shí)驗(yàn)三 16彩燈的12種追燈花樣控制程序設(shè)計(jì) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

18、和任務(wù) 每條功能指令相當(dāng)于一個子程序，基本邏輯指令與功能指令的結(jié)合運(yùn)用，使所編程序變化無窮，以適應(yīng)各種場合。本次實(shí)驗(yàn)要求掌握mov、zrst、ror、rol、sftl、sftr等功能指令的用法并能靈活運(yùn)用之，最終初步了解功能指令在程序設(shè)計(jì)中的作用，并通過16彩燈的12種追燈花樣控制程序的編制，提高程序設(shè)計(jì)能力，牢固掌握編程方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）采用功能指令實(shí)現(xiàn)16彩燈的12種花樣手動切換控制，通過以下控制完成： 彩燈的移位位數(shù)控制 彩燈的移位速度控制 彩燈的移位方向控制 彩燈的三種初態(tài)控制 2）完成其監(jiān)控與調(diào)試；3）細(xì)心體會和掌握各功能指令的用法。2、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容m0m0m1

19、m10x1m1m0plsm10圖3.1 按通按斷梯形圖1） 要求設(shè)計(jì)任意三種彩燈追燈花樣的自動循環(huán)程序設(shè)計(jì)，既當(dāng)啟動按鈕按下后，三種追燈花樣的自動循環(huán)程序表演，直至停止信號到來；2） 要求用一個按鈕實(shí)現(xiàn)整個程序的通、斷控制，可參考圖3.1；3） 將設(shè)計(jì)的任意三種彩燈追燈花樣的自動循環(huán)程序在可編程控制器上成功演示。三、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備及材料 提供三菱fx2n 可編程控制器、模擬板、計(jì)算機(jī)（見附錄1）。 四、 實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)16彩燈的控制要求分析i/o信號：輸入i信號：啟動/停止乒乓開關(guān)接入x7；x10為左移控制，x11為右移控制，x15 、x16、 x17為每次移動的燈數(shù)目選擇開關(guān)；輸出o信號：16

20、彩燈輸出y0y17首先畫出16彩燈的硬件輸入、輸出接線圖，如圖3.2所示：220v run/stoplngnd24vruncomx7x10x11x15x16x17y0y1 y7com1 y10y11y17com2plc（fx2-32mr）圖3.2 16彩燈接線圖畫出plc的i/o接線圖后，根據(jù)i/o地址進(jìn)行編程設(shè)計(jì)。16彩燈的12種花樣手動切換控制如圖3.3所示：endk5m8002y17y0x7zrstx7k4y0k1mov(p)x15x7k4y0k3mov(p)x16x7k4y0hfmov(p)x17x7t0t0t0k4y0k1rolx10x11t0k4y0k2rolx10x11t0k4y

21、0k1rorx10x11t0k4y0k2rorx10x11圖3.3 16彩燈接線圖五、 主要技術(shù)重點(diǎn)、難點(diǎn)plc編程的模塊化設(shè)計(jì)和調(diào)試。六、 實(shí)驗(yàn)步驟先做驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，掌握調(diào)試技術(shù)，再完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。1、基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)步驟1） 16彩燈的硬件輸入、輸出接線圖如圖3.2所示；2） 編程操作：圖3.3進(jìn)行編程練習(xí)，文件的編輯、轉(zhuǎn)換、拷貝、傳送等操作；3） 運(yùn)行操作：對圖3.3編好的序進(jìn)行運(yùn)行操作，完成16彩燈的12種花樣手動切換控制；4） 監(jiān)控與調(diào)試：將編好的程序傳送到可編程控制器中運(yùn)行，并利用上位機(jī)監(jiān)控該程序的運(yùn)行，觀察可編程控制器的輸出指示燈，與監(jiān)控情況進(jìn)行比較，觀察彩燈花樣變化效果。2、設(shè)

22、計(jì)性實(shí)驗(yàn)步驟1） 在16彩燈的12種花樣手動切換控制基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)任意三種彩燈追燈花樣的自動循環(huán)程序設(shè)計(jì)，首先設(shè)計(jì)其控制梯形圖；2） 要求用一個按鈕實(shí)現(xiàn)整個程序的通、斷控制，可參考圖3.1；3） 要求將編好的程序傳送到可編程控制器中運(yùn)行，并利用上位機(jī)監(jiān)控該程序的運(yùn)行，通過觀察可編程控制器的輸入輸出指示燈，與監(jiān)控情況進(jìn)行比較，進(jìn)行程序的調(diào)試練習(xí)并逐步修改；4） 設(shè)計(jì)的任意三種彩燈追燈花樣的自動循環(huán)程序在可編程控制器上成功演示，特別注意程序的可擴(kuò)展性。七、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、基本實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1）說明如何實(shí)現(xiàn)以下控制： 彩燈的移位位數(shù)控制 彩燈的移位速度控制 彩燈的移位方向控制 彩燈的三種初態(tài)控制2）說

23、明調(diào)試過程。2、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1）設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求實(shí)現(xiàn)任意三種彩燈追燈花樣的自動循環(huán)并可采用單按鈕進(jìn)行啟?？刂?，畫出所設(shè)計(jì)項(xiàng)目的硬件plc輸入輸出接線圖；2）畫出所設(shè)計(jì)項(xiàng)目的控制梯形圖；3）說明調(diào)試過程。八、 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)注意程序的可擴(kuò)展性。九、 思考題 1、16彩燈的追燈花樣自動循環(huán)控制的程序編制，它和程序控制的彩色噴泉在控制原理上相同嗎？2、如何實(shí)現(xiàn)程序的模塊化和可擴(kuò)展性？3、體會編程方法的多樣性和工程應(yīng)用的可實(shí)現(xiàn)性。實(shí)驗(yàn)四 fx2系列plc與計(jì)算機(jī)的通信實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù) 1、 了解和掌握fx2系列plc與上位計(jì)算機(jī)通信的相關(guān)知識，包括其通信硬件電路的連接、通信的格式、計(jì)算機(jī)可對p

24、lc內(nèi)各軟設(shè)備進(jìn)行的讀寫操作和強(qiáng)制操作。通過軟件調(diào)試助手，完成計(jì)算機(jī)對plc的讀寫過程。2、 任務(wù)：1）fx2系列plc與計(jì)算機(jī)之間的通信實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：2）掌握計(jì)算機(jī)讀plc的狀態(tài)的方法;3）實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)置plc的輸出狀態(tài)；4）實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對plc的數(shù)據(jù)寄存器的寫操作。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、了解plc和計(jì)算機(jī)的通信原理，掌握其基本的協(xié)議；2、計(jì)算機(jī)讀plc的輸出狀態(tài)實(shí)驗(yàn)： 首先設(shè)計(jì)運(yùn)行程序?qū)敵鰕進(jìn)行置數(shù)，然后采用調(diào)試助手按照plc的協(xié)議對plc的輸出y進(jìn)行讀數(shù)操作；3、計(jì)算機(jī)對plc進(jìn)行寫操作：對輸出y進(jìn)行寫操作；對計(jì)數(shù)器進(jìn)行寫操作。三、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備及材料 可編程控制器及其模擬板、計(jì)算機(jī)，見附錄1。

25、四、 實(shí)驗(yàn)原理1、硬件描述三菱公司開發(fā)的fx-232aw接口模塊用于fx2系列plc與計(jì)算機(jī)通信。本設(shè)計(jì)選用maxim公司的max202實(shí)現(xiàn)rs-232與ttl之間的電平轉(zhuǎn)換；選用max490實(shí)現(xiàn)rs-485與ttl之間的轉(zhuǎn)換。每片max490有一對發(fā)送器/接收器，由于通信采用全雙工方式，故需兩片max490，另外只需外接4只電容即可。plc的rs-422接口配接db-25型連接器，而pc機(jī)我們一般用db-9型連接器。硬件電路圖如圖3.1、圖3.2所示。將rs-232的rs、cs短接，這樣對計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)來說，plc總是處于就緒狀態(tài)。也就是說，計(jì)算機(jī)在任何時候都可以將數(shù)據(jù)送到plc內(nèi)。又由于d

26、r、er交叉連接，因此，對計(jì)算機(jī)接受數(shù)據(jù)來說，必須等待至plc處于準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。plc的命令碼及相關(guān)信息如表1所示。圖4.1 plc與計(jì)算機(jī)的連接圖4.2 通信接口硬件圖3.1 與計(jì)算機(jī)連接圖3.2 芯片連接圖2、fx2系列plc與計(jì)算機(jī)之間的通信協(xié)議傳輸速率：9600bps奇偶校驗(yàn)位：偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)格式如圖3.3所示。數(shù)據(jù)是以幀為單位發(fā)送和接收的。一個多字符幀由圖3.4所示的五部分組成，其中和校驗(yàn)值是將命令碼etx之間的所有字符的ascii碼（十六進(jìn)制數(shù)）相加，取得所得和的最低二位數(shù)。stx和etx分別表示該字符幀的起始標(biāo)志和結(jié)束標(biāo)志。圖3.3 數(shù)據(jù)格式的規(guī)定圖3.4 所字符幀的組成3、計(jì)算機(jī)對

27、plc的操作1）計(jì)算機(jī)可對plc內(nèi)各軟設(shè)備進(jìn)行讀操作, 如圖3.5所示。圖3.5 計(jì)算機(jī)對plc讀操作的多字符幀例：計(jì)算機(jī)對plc的軟設(shè)備y20y37進(jìn)行讀操作 查裝置地址表：y20y27：00a2 讀取字節(jié)： 2 個字節(jié)和校驗(yàn)：sum=30h+30h+30h+41h+32h+30h+32h+03h =168h68h2）主機(jī)還可向plc寫數(shù)據(jù)，進(jìn)行單點(diǎn)的強(qiáng)迫置位和復(fù)位。例: 將1234寫入d0, 將5678寫入d1 查:d0低8位地址為1000h，和校驗(yàn)：圖3.6計(jì)算機(jī)對plc寫操作的多字符幀sum=31h+31h+30h+30h+30h+30h+34h+33h+34h+31h+32h+37h

28、+38h+35h+36h+03h =2fdhfdh圖3.7 計(jì)算機(jī)對plc強(qiáng)制操作字符幀3）主機(jī)對plc的位軟設(shè)備x, y, m, s以及和c的邏輯線圈執(zhí)行強(qiáng)制on操作例: 對t80的邏輯線圈執(zhí)行強(qiáng)制on操作，查:t80地址為0650hsum=37h+35h+30h+30h+36h+03h=105h五、 主要技術(shù)重點(diǎn)、難點(diǎn)plc編程設(shè)計(jì)和通信的配合調(diào)試。六、 實(shí)驗(yàn)步驟1、計(jì)算機(jī)讀plc的輸出狀態(tài)實(shí)驗(yàn)：通過模擬輸入板選擇合適的輸入信號，設(shè)計(jì)一段程序，其功能是將y0y3和y10置1（通過開關(guān)2可單獨(dú)打開與關(guān)斷y10），上機(jī)編程并運(yùn)行該程序（程序如圖3.8所示），使y0y3和y10的輸出燈亮；圖 3

29、.8 置數(shù)梯形圖打開調(diào)試助手, 對正在運(yùn)行中的plc送出05h， plc應(yīng)返回06h， 證明通信成功Ø 查y0y7的地址為00a0h，根據(jù)該地址將y0y17的狀態(tài)讀入計(jì)算機(jī)，并判斷正確與否。根據(jù)通信要求填入和校驗(yàn)演算Ø文頭命令碼地址字節(jié)數(shù)文尾和校驗(yàn)根據(jù)通信結(jié)果填入plc返回信息: 文頭高位 低位高位 低位文尾和校驗(yàn)第一字節(jié) 第二字節(jié)判斷計(jì)算機(jī)所讀回的plc輸出狀態(tài)正確與否，將判斷情況進(jìn)行記錄。通過按鈕關(guān)斷y10, 再次讀入將y0y17的狀態(tài)讀入計(jì)算機(jī)，并判斷正確與否根據(jù)通信結(jié)果填入plc返回信息: 文頭高位 低位高位 低位文尾和校驗(yàn)第一字節(jié) 第二字節(jié)判斷計(jì)算機(jī)所讀回的plc

30、輸出狀態(tài)正確與否，判斷計(jì)算機(jī)所讀回的plc輸出狀態(tài)正確與否，將判斷情況進(jìn)行記錄。2、計(jì)算機(jī)對plc進(jìn)行寫操作1）計(jì)算機(jī)對plc y0y17的寫操作停止plc中程序的運(yùn)行，使y0y17均變零，通過計(jì)算機(jī)向plc的y0y17寫0f01。和校驗(yàn)演算：Ø文頭命令碼地址字節(jié)數(shù)內(nèi)容文尾和校驗(yàn)觀察plc的y0y3和y10是否被置12）再往y0y17寫0000:和校驗(yàn)演算：文頭命令碼地址字節(jié)數(shù)內(nèi)容文尾和校驗(yàn)觀察plc的y0y3和y10是否被置0。3) 計(jì)算機(jī)對plc數(shù)據(jù)寄存器的寫操作并用程序演示進(jìn)行驗(yàn)證。Ø 將“雙燈交替閃爍, 閃三次后自動滅”中的計(jì)數(shù)器的設(shè)定值采用d0, 通過move指令

31、，先往d0寫入4, 并運(yùn)行該程序, 觀察雙燈交替閃爍, 閃3次后自動滅。 圖3.9 雙燈交替閃爍, 閃三次后自動滅控制梯形圖Ø 打開調(diào)試助手, 從計(jì)算機(jī)往d0寫入3和校驗(yàn)演算：文頭命令碼地址字節(jié)數(shù)內(nèi)容文尾和校驗(yàn)觀察雙燈交替閃爍, 是否閃2次后自動滅, 以驗(yàn)證寫數(shù)成功。七、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、 按照實(shí)驗(yàn)步驟說明每一步實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并將每次的通信內(nèi)容寫入各表；2、 對每一步的實(shí)驗(yàn)思路進(jìn)行相關(guān)的說明。八、 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)注意通信原理和協(xié)議。九、 思考題 1、采用ascii碼格式傳送數(shù)據(jù)有什么優(yōu)點(diǎn)？2、異步通信為什么需要設(shè)置起始位和停止位？3、如何用vb進(jìn)行計(jì)算機(jī)與plc通信程序的編寫？ 實(shí)驗(yàn)五 基于

32、上位機(jī)組態(tài)軟件的綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù) 了解和掌握上位機(jī)組態(tài)軟件的基本操作與用法，能根據(jù)控制項(xiàng)目要求設(shè)計(jì)合適的監(jiān)控界面，掌握變量的鏈接、數(shù)據(jù)的通信與交換方式，通過對mcgs工控組態(tài)軟件的應(yīng)用，要求學(xué)生了解計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為工業(yè)自動化開辟的廣闊發(fā)展空間、當(dāng)今工控領(lǐng)域內(nèi)系統(tǒng)的基本構(gòu)成以及如何組建優(yōu)質(zhì)高效的監(jiān)控系統(tǒng)，提高學(xué)生的實(shí)際綜合動手能力與工程技術(shù)水平。本設(shè)計(jì)要求學(xué)生完成“科技之光燈塔”的彩燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括plc的軟硬件設(shè)計(jì)，上位機(jī)的監(jiān)控程序設(shè)計(jì)，并構(gòu)成一個完整的監(jiān)控系統(tǒng)。三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、系統(tǒng)構(gòu)成：下位機(jī)plc負(fù)責(zé)“科技之光燈塔”的16彩燈的運(yùn)行花樣控制；上位機(jī)負(fù)責(zé)燈

33、塔控制系統(tǒng)的監(jiān)控，上位機(jī)監(jiān)控效果圖如圖4.1所示。圖4.1 科技之光效果圖啟動停止2、plc系統(tǒng)設(shè)計(jì)：1）硬件設(shè)計(jì)：參照實(shí)驗(yàn)二；2）軟件編程：參照實(shí)驗(yàn)二自行設(shè)計(jì)出彩燈的花樣控制程序，并進(jìn)行運(yùn)行與調(diào)試工作，直至完全滿意為止。 3、使用上位機(jī)組態(tài)軟件mcgs進(jìn)行上位機(jī)的監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì);4、進(jìn)行上/下位機(jī)綜合調(diào)試，通過監(jiān)控畫面中的啟動、停止按鈕控制plc的工作，實(shí)現(xiàn)16彩燈的上位監(jiān)控，構(gòu)成完整的基于工業(yè)組態(tài)軟件mcgs的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。四、 實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備及材料 供mcgs組態(tài)軟件的通用版作為實(shí)驗(yàn)平臺，提供三菱fx2n 可編程控制器、模擬板、計(jì)算機(jī)（見附錄1）。 五、 實(shí)驗(yàn)原理1、 mcgs組態(tài)軟件功能

34、1）mcgs組態(tài)軟件的整體結(jié)構(gòu)組態(tài)環(huán)境：組態(tài)生成應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境：解釋執(zhí)行組態(tài)結(jié)果組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫mcgs 5.1軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩個部分。mcgs組態(tài)環(huán)境是生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境，由可執(zhí)行程序mcgsset.exe支持，其存放于mcgs目錄的program子目錄中。用戶在mcgs組態(tài)環(huán)境中完成動畫設(shè)計(jì)、設(shè)備連接、編寫控制流程、編制工程打印報(bào)表等全部組態(tài)工作后，生成擴(kuò)展名為.mcg的工程文件，又稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫，其與mcgs 運(yùn)行環(huán)境一起，構(gòu)成了用戶應(yīng)用系統(tǒng)，統(tǒng)稱為“工程” 。mcgs運(yùn)行環(huán)境是用戶應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，由可執(zhí)行程序mcgsrun.exe支持，其存放于mcgs目

35、錄的program子目錄中。在運(yùn)行環(huán)境中完成對工程的控制工作。主控窗口設(shè)備窗口用戶窗口實(shí)時數(shù)據(jù)庫運(yùn)行策略mcgs工控組態(tài)軟件菜單設(shè)計(jì)設(shè)置工程屬性設(shè)定存盤結(jié)構(gòu)添加工程設(shè)備連接設(shè)備變量注冊設(shè)備驅(qū)動創(chuàng)建動畫顯示設(shè)置報(bào)警窗口人機(jī)交互界面定義數(shù)據(jù)變量編寫控制流程使用功能構(gòu)件2）mcgs組態(tài)軟件五大組成部分如下：3）基于mcgs可完成以下工作：Ø 建立一個新工程Ø 設(shè)計(jì)畫面流程Ø 定義數(shù)據(jù)變量Ø 進(jìn)行動畫連接Ø 添加模擬設(shè)備，使整個畫面能模擬運(yùn)行。詳細(xì)設(shè)計(jì)原理請參照昆侖通態(tài)公司提供的mcgs初級教程。2、 編制“技之光燈塔”的彩燈plc控制程序，完成對彩燈

36、的花樣變換的自動控制：彩燈的移位位數(shù)控制 彩燈的移位速度控制彩燈的移位方向控制3、 通過連接mcgs和plc，完成整體的監(jiān)視和控制功能。mcgs組態(tài)軟件的與外部設(shè)備的通訊：mcgs通過設(shè)備驅(qū)動程序與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)送設(shè)備指令。設(shè)備驅(qū)動程序是由vb、vc程序設(shè)計(jì)語言編寫的dll（動態(tài)連接庫）文件，設(shè)備驅(qū)動程序中包含符合各種設(shè)備通訊協(xié)議的處理程序，將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的特征數(shù)據(jù)采集進(jìn)來或發(fā)送出去。mcgs負(fù)責(zé)在運(yùn)行環(huán)境中調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動程序，將數(shù)據(jù)傳送到工程中的各個部分，完成整個系統(tǒng)的通訊過程。每個驅(qū)動程序獨(dú)占一個線程，達(dá)到互不干擾的目的。 本實(shí)驗(yàn)需要利于mcgs中fx2n的驅(qū)動

37、程序進(jìn)行設(shè)備的通道連接，使組態(tài)軟件與plc相聯(lián)系。六、 主要技術(shù)重點(diǎn)、難點(diǎn)mcgs的動畫制作，上位機(jī)與plc的綜合調(diào)試。七、 實(shí)驗(yàn)步驟1、plc系統(tǒng)設(shè)計(jì)：a) 硬件設(shè)計(jì)：畫出“科技之光燈塔”彩燈的plc控制系統(tǒng)硬件電路圖；b) 軟件編程：自行設(shè)計(jì)出彩燈的三種以上花樣自動循環(huán)控制：參照實(shí)驗(yàn)二畫出梯形圖（注意：在plc端x1為啟動按鈕，在mcgs中的啟動按鈕與m1連通，x1m1、在plc端的停止按鈕為x2，在mcgs中的停止按鈕與m2連通，x2m2），在plc編程平臺上進(jìn)行程序編制；c) 進(jìn)行程序的下載、運(yùn)行與調(diào)試工作，直至完全滿意為止。2） 使用上位機(jī)組態(tài)軟件mcgs進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)a) 自行

38、設(shè)計(jì)“可技之光燈塔”監(jiān)控畫面組態(tài)圖（如圖4.1所示）；b) 定義數(shù)據(jù)變量：定義數(shù)據(jù)變量的內(nèi)容主要包括：指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍等； 動畫連接：將用戶窗口中圖形對象與實(shí)時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立相關(guān)性連接，并設(shè)置相應(yīng)的動畫屬性。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，圖形對象的外觀和狀態(tài)特征，由數(shù)據(jù)對象的實(shí)時采集值驅(qū)動，從而實(shí)現(xiàn)了圖形的動畫效果。c) 進(jìn)行設(shè)備組態(tài)：選用串口通訊父設(shè)備構(gòu)件完成對串口的基本操作和參數(shù)設(shè)置，通訊子設(shè)備構(gòu)件選擇fx2的驅(qū)動程序：d) 通道連接：設(shè)置設(shè)備內(nèi)部屬性（將m1、m2設(shè)為可讀寫，y0y17為只讀），進(jìn)行通道連接（16個彩燈與y0y17對應(yīng)，兩個按鈕m1、m2對應(yīng)）： e

39、) 將所建立的工程存盤，并運(yùn)行該工程：Ø 上位機(jī)監(jiān)視plc的運(yùn)行：按下可編程控制器模擬板的啟動按鈕x1，觀看上位機(jī)中的監(jiān)控畫面的彩燈變換與plc是否同步；按下可編程控制器模擬板的啟動按鈕x2，觀察上位機(jī)中的監(jiān)控畫面的彩燈是否停止工作；Ø 上位機(jī)控制plc的運(yùn)行：通過監(jiān)控畫面中的啟動、停止按鈕控制plc的工作，觀察plc是否正常工作。八、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、 畫出“技之光燈塔”彩燈的plc控制系統(tǒng)硬件電路圖；2、 給出“技之光燈塔”的彩燈控制系統(tǒng)梯形圖并進(jìn)行設(shè)計(jì)說明；3、 給出“可技之光燈塔”監(jiān)控畫面組態(tài)圖；4、 說明其數(shù)據(jù)變量、動畫連接、設(shè)備組態(tài)與通道連接；5、 說明調(diào)試步驟

40、和運(yùn)行過程；6、 總結(jié)與思考。九、 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)注意實(shí)時數(shù)據(jù)庫中的變量定義、動畫連接和通道連接。十、 思考題： 1、mscg是如何與plc進(jìn)行通信的？2、動畫連接的本質(zhì)是什么？3、如何設(shè)計(jì)其他的plc監(jiān)控系統(tǒng)？實(shí)驗(yàn)六 創(chuàng)新性、自創(chuàng)性、綜合性實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù) 實(shí)驗(yàn)一至實(shí)驗(yàn)四為必做實(shí)驗(yàn)即基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，在完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)可在下列實(shí)驗(yàn)中選擇做任意一個2學(xué)時的實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)可包括創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、綜合演示實(shí)驗(yàn)與自創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)，既保證學(xué)生對課程內(nèi)容的核心知識點(diǎn)的掌握，又激發(fā)其開拓精神，進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)；也可通過綜合演示實(shí)驗(yàn)開闊眼界，為課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)Ø 基于plc、

41、變頻器的多段速調(diào)速系統(tǒng)Ø 基于rs-485通信的plc、變頻器無級速調(diào)速系統(tǒng)Ø 基于光電編碼器測速的全閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)Ø 基于b/s模式的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)Ø 基于rs-485通信的plc對等網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Ø 基于rs-485通信的plc n:n網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Ø 基于rs-485通信的plc 1:n網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Ø 基于cc-link現(xiàn)場總線的plc網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Ø 機(jī)械手控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)Ø 三維運(yùn)動控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)Ø 定位系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)綜合演示實(shí)驗(yàn)：Ø 綜合演示實(shí)驗(yàn)：基于plc的物流系統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)Ø 綜合演

42、示實(shí)驗(yàn)：plc、單片機(jī)、labview控制系統(tǒng)大綜合演示實(shí)驗(yàn)Ø 綜合演示實(shí)驗(yàn)：q系列plc多層網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn) 自創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)：鼓勵學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（2學(xué)時 ）。三、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備及材料 實(shí)驗(yàn)室的軟硬件平臺。 四、實(shí)驗(yàn)原理選做后自己提出設(shè)計(jì)方案，說明實(shí)驗(yàn)原理并以書面形式交給老師，與老師討論后在實(shí)驗(yàn)室提供的平臺上完成，并認(rèn)真閱讀老師提供的相關(guān)資料和說明書。綜合性演示性實(shí)驗(yàn)相對復(fù)雜，涉及面廣，主要由教師進(jìn)行演示和進(jìn)行相關(guān)的說明。五、主要技術(shù)重點(diǎn)、難點(diǎn)主要在創(chuàng)新點(diǎn)和綜合設(shè)計(jì)上。六、實(shí)驗(yàn)步驟自己提出實(shí)驗(yàn)步驟并征得老師的認(rèn)可，然后實(shí)施。綜合演示性實(shí)驗(yàn)主要由教師進(jìn)行演示和進(jìn)行相關(guān)的說明。七、實(shí)驗(yàn)

43、報(bào)告要求根據(jù)不同的題目具體由老師給出。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 由于學(xué)生可選擇的面大，需要注意難度的把握，并保證實(shí)驗(yàn)的安全性，因此學(xué)生的自創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)必須得到老師的認(rèn)可方可實(shí)施。九、思考題 1、可編程控制器在工業(yè)中為何應(yīng)用如此廣泛？2、可編程控制器如何組網(wǎng)？3、現(xiàn)場總線在可編程控制器控制系統(tǒng)中起什么作用？附錄1：可編程控制器實(shí)驗(yàn)平臺介紹可編程控制器是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，實(shí)踐環(huán)節(jié)至關(guān)重要。本實(shí)驗(yàn)設(shè)備選取在我國應(yīng)用廣泛的日本三菱新型 fx2 可編程控制器，旨在讓同學(xué)們了解和熟悉當(dāng)前工程中正使用的新技術(shù)、新方法，縮短理論教學(xué)與工程實(shí)踐環(huán)節(jié)的距離。1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備硬件系統(tǒng)組成微機(jī)轉(zhuǎn)換器plcrs-232crs-42

44、2圖附1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖模擬輸入裝置本實(shí)驗(yàn)設(shè)備由微機(jī)、通訊轉(zhuǎn)換器jh-04或sc-08與可編程控制器構(gòu)成，如圖附1-1所示。各部分的作用如下：1） 微機(jī)在系統(tǒng)首先作為plc的編程平臺，所有的用戶程序在微機(jī)上編制完成后下載到plc中運(yùn)行；其次微機(jī)作為plc的上位機(jī)，對plc進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)控；另外，微機(jī)通過組態(tài)軟件組態(tài)后可作為plc控制系統(tǒng)的監(jiān)控界面。2） 通訊轉(zhuǎn)換器jh-04或sc-08將微機(jī)的rs-232c串行通訊口和plc的rs-422串行通訊口進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使plc與微機(jī)相連并可進(jìn)行相關(guān)通信。該通信轉(zhuǎn)換器我們一般稱之為編程電纜，也可通過fx系列plc的通信接口fx-232aw進(jìn)行連接，但價格昂

45、貴。3） plc為日本三菱公司的fx2或fx2n系列可編程控制器，我們自行設(shè)計(jì)了輸入模擬板來模擬現(xiàn)場的輸入信號。plc的輸出效果可根據(jù)其輸出指示燈的顯示情況進(jìn)行判別。plc面板圖如圖附1.2所示。輸入 x輸入指示燈plcrs-422輸出 y輸入開關(guān)輸出指示燈電源開關(guān)輸入模擬裝置向上run圖附1.2 plc面板指示圖4）plc電路連接圖如圖附1.3所示，各元件說明如下：x1x6：按鈕開關(guān)（不帶鎖）； x7：按鈕開關(guān)（帶鎖）； x0、x10x14：乒乓開關(guān)； x15x17：轉(zhuǎn)換開關(guān)，三選一；run/stop：可編程控制器的運(yùn)行停止開關(guān)；lngnd24vruncomx1x2x3x4x5x6x0x7x

46、10x11x12x13x14x15x16x17plc（fx2-32mr）圖附1.3 plc模擬裝置連接圖power：可編程控制器的電源開關(guān)，plc的控制電源為220vac。2、編程軟件： 編程軟件包可在個人計(jì)算機(jī)上用梯形圖語言和語句表語言對可編程序控制器編程，可將程序存盤、打印，編制文檔，通過專用接口與可編程序控制器聯(lián)接后能與可編程序控制器交換信息，實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)調(diào)試、監(jiān)控、修改plc程序。軟件包不僅功能強(qiáng)，而且人機(jī)界面十分良好，采用菜單驅(qū)動，使用方便。在使用過程中隨時可得到聯(lián)機(jī)幫助系統(tǒng)提供的詳細(xì)幫助信息。本實(shí)驗(yàn)可提供以下編程軟件：medoc基于doc平臺；fxgpwin基于windows平臺；gp

47、pw基于windows平臺且?guī)M運(yùn)行功能。以上編程軟件均為英文板，同學(xué)們可選用，建議使用gppw。3、上位機(jī)組態(tài)軟件為了方便快捷地組建優(yōu)質(zhì)高效的監(jiān)控系統(tǒng)，出現(xiàn)了多種工業(yè)組態(tài)軟件，用于編輯、組態(tài)功能。圖形編輯器可以完成所有畫面的編輯，并且能夠進(jìn)行幾乎所有的動態(tài)連接。報(bào)表編輯器可以將記錄數(shù)據(jù)按用戶定義的格式輸出文件、在屏幕上顯示或進(jìn)行打印輸出。報(bào)警編輯器可以設(shè)置標(biāo)簽的位報(bào)警和模擬量報(bào)警，當(dāng)標(biāo)簽指定位和模擬量不符合程序設(shè)定時，即產(chǎn)生報(bào)警提示或強(qiáng)行終止程序運(yùn)行。將報(bào)警信息存儲在計(jì)算機(jī)的報(bào)警檔案中，或以操作規(guī)程的形式建檔，以便能夠根據(jù)報(bào)警信息快速、準(zhǔn)確地找出事故原因，并及時進(jìn)行故障處理。目前組態(tài)軟件的

48、發(fā)展迅猛，已經(jīng)擴(kuò)展到企業(yè)信息管理系統(tǒng)，管理和控制一體化，遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)以及在互聯(lián)網(wǎng)上的一系列的數(shù)據(jù)整合。mcgs全中文工業(yè)自動化控制組態(tài)軟件是一套32位工控組態(tài)軟件，可穩(wěn)定運(yùn)行于windows95/98/me/nt/2000等多種操作系統(tǒng)，集動畫顯示、流程控制、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制與輸出、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、雙機(jī)熱備、工程報(bào)表、數(shù)據(jù)與曲線等諸多強(qiáng)大功能于一身，并支持國內(nèi)外眾多數(shù)據(jù)采集與輸出設(shè)備。本實(shí)驗(yàn)提供該軟件的通用版，供同學(xué)們進(jìn)行plc控制系統(tǒng)的上位機(jī)監(jiān)控練習(xí)。4、工作順序）微機(jī)啟動，進(jìn)入plc的軟件編程平臺。2）plc型號的設(shè)置3）保存的文件名為：自己姓名的拼音首字母+實(shí)驗(yàn)序號+所編的版本號。如王易平，第一個實(shí)驗(yàn)，第一次編程文件，wyp1-1，文件的存放在自己的文件夾內(nèi)。4）在編程完畢后，可將編好的程序傳送到可編程控制器中。傳送時需將可編程控制器的power開關(guān)打開，將run/stop開關(guān)置于stop狀態(tài)，待傳送完畢后，再將run/st