東南大學 控制技術(shù)與系統(tǒng)實驗報告 可編程控制器

1、東南大學控制技術(shù)與系統(tǒng)可編程控制器實驗姓名： 組員： 學號： 指導教師： 實驗日期： 第一章 基本實驗實驗一 基本操作與基本指令實驗一、實驗目的1.熟悉可編程控制器的外部結(jié)構(gòu)2.熟悉可編程控制器試驗箱的結(jié)構(gòu)和使用方法3.掌握可編程控制器的使用4.了解基本指令的編程二、實驗器材1.可編程控制器實驗箱2.計算機3.編程電纜4.連接導線三、實驗設(shè)備及編程軟件介紹（略）四、實驗內(nèi)容及步驟1.兩層樓道燈PLC控制實驗注意：接線前請關(guān)閉電源，接完線檢查正確后再打開電源；實驗結(jié)束，拔線前請關(guān)閉電源。按圖1-19所示接線。輸入X2、X3分別接實驗箱上的按鈕0#、1#；輸出Y1接線實驗箱上的指示燈0#、1#。輸

2、入、執(zhí)行表1-1中的程序，操作按鈕0#、1#，觀察輸出，并記錄結(jié)果。實驗結(jié)果：當0#和1#按鈕狀態(tài)相同時，燈亮，輸出1；當0#和1#按鈕狀態(tài)不相同時，燈滅，輸出0。2.基本指令實驗根據(jù)下面的梯形圖，將輸入X0-X3分別連接到試驗箱模擬開關(guān)0#-3#。輸入、執(zhí)行程序，分別設(shè)定模擬開關(guān)為ON或OFF,觀察PLC輸出結(jié)果，并分別填入對應(yīng)的操作結(jié)果表中。3.組合電路的PLC編程實驗有些廠家生產(chǎn)的PLC編程器可采用邏輯控制圖編程，如圖1-20所示。Y0、Y1輸出分別對應(yīng)的梯形圖及指令表如下：將X0X5連接到實驗箱模擬開關(guān)0#5#。輸入、執(zhí)行程序，驗證下面關(guān)系。對于Y0輸出：若X5為1，不論X0、X1、X

3、2、X3、X4為何值，Y0均為1；若X5為0時，只有X3或X4為1，X0、X1均為1，X2為0 ，Y0才能輸出1。對于Y1輸出：X4為0 ，X0或X1為1，X2為0 或X3為1，Y1才能輸出1。實驗結(jié)果：完全驗證了上面的關(guān)系。實驗二、置位、復位及脈沖指令實驗一、實驗目的1、熟悉SET置位、RST復位、PLS上升脈沖和PLF下降脈沖指令編程和使用。2、熟悉PLC編程方法。3、掌握PLC負載電路的接線。二、實驗器材1、可編程試驗控制箱。2、刀庫捷徑方向選擇演示裝置。3、計算機。4、編程電纜。5、連接導線。三、實驗原理和電路1、SETRST指令 SET為plc的置位或稱置數(shù)指令，RST為PLC的復位

4、或稱清零指令。各占一個程序步。 SETRST指令用于線圈的自保持功能，相當于RS觸發(fā)器。其中S為置數(shù)端，使線圈接通。R為復位端，使線圈復位。指令格式，編程方法，及觸發(fā)波形如圖1-21所示2、PLSPLF脈沖指令 PLS為上升沿微分輸出指令，PLF為下降沿微分輸出指令。這兩條指令在輸入信號沿上升或下降沿產(chǎn)生一個掃描周期的脈沖。如下圖1-22所示。四、實驗內(nèi)容及步驟1、SETRST指令應(yīng)用試驗 如下圖1-24所示（放棄電動機，用燈代替） 按圖1-24c接線，選擇開關(guān)分別接PLC的輸入端X0、X1。 輸入、執(zhí)行程序。 按下0#開關(guān)，指示燈亮。按下1#開關(guān)，指示燈滅。2、PLSPLF脈沖指令應(yīng)用試驗

5、按圖1-24c接線，選擇開關(guān)分別接PLC的輸入端X0、X1。 輸入、執(zhí)行程序。 按下0#開關(guān)，指示燈亮。按下1#開關(guān)不松，指示燈不滅，指示燈在手抬起后滅。3、分析下面兩個程序段 觀察運行結(jié)果 畫出輸入/輸出波形圖。結(jié)果：我們沒有觀察到燈的變化情況，也就是沒有變化。 PLS上升沿脈沖 上升沿微分輸出 ( 當檢測到輸入脈沖的上升沿時 , M0閉合一個掃描周期 )，就是很快從0到1 PLF下降沿脈沖下降沿微分輸出 ( 當檢測到輸入脈沖的下降沿時 , M1閉合一個掃描周期 ) 所謂上升沿就是M0從01這個一個周期過程有效，閉合時間很短，只有幾毫秒，如果是常開點則一直閉合狀態(tài)，這就是脈沖和常開的區(qū)別。

6、由于我們沒有采用繼電器，沒有得到實驗有效數(shù)據(jù)。可能是時間太短，沒有使燈泡亮或者滅，或者時間太短我們沒法觀察到。也無法給出準確的波形。實驗三 棧及主控指令實驗一、實驗目的1.掌握進棧MPS(PUSH)、讀棧MRD(READ)和出棧MPP(POP)指令使用方法。2.掌握總控（MC、MCR）指令的使用方法。3.進一步熟悉PLC的編程及程序輸入、執(zhí)行過程。二、實驗器材1.可編程控制器實驗箱2.計算機3.編程電纜4.連接導線三、實驗原理和電路1.進棧（MPS）、讀棧（MRD）和出棧（MPP）指令棧指令又稱為多重輸出指令（MPS/MRD/MPP），這組指令可將聯(lián)接點的結(jié)果進行存儲，PLC中有11個棧存儲器

7、用來存儲計算結(jié)果。使用第一次MPS指令時，該時刻的運算結(jié)果就被推入棧的第一層；再次使用MPS指令時，當時的運算結(jié)果又被推入棧的第一層，先期推入的結(jié)果（數(shù)據(jù)）將一次推移到棧的下一層去。MRD為讀棧指令，該指令是讀取最上層所存儲數(shù)據(jù)的專用指令，堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不發(fā)生移動。使用MPP指令，各數(shù)據(jù)依次向上移位一次，最上層的數(shù)據(jù)被讀出，同時該數(shù)據(jù)就從堆棧內(nèi)消失。三條指令的格式及堆棧功能如圖1-25所示。棧指令（MPS/MRD/MPP）沒有操作元件號，程序步各占一步。棧指令的編程方法為：LD X0MPSAND X1OUT Y0MRD AND X2OUT Y1MPP AND X3OUT Y22.主控指令（MC/

8、MCR）主控指令及編程如圖1-26所示。其中MC指令占程序步3步，MCR占程序步2步，MC和MCR必須成對使用。該程序在X0接通時，執(zhí)行MC與MCR 之間的定時器、計數(shù)器及用SET/RST指令驅(qū)動的元件值均保持不變，而用OUT指令驅(qū)動的元件值全變?yōu)?.在MC指令后母線可移動到MC觸點之后，其后觸點編程用LD/LDI指令，返回原有母線的指令時MCR.MC/MCR可多次使用，其嵌套級最多為8級，MC編號為N0N7,MCR返回編號為N7N0.四、實驗內(nèi)容與步驟1.棧指令實驗棧指令便車工梯形圖實例如圖1-27和圖1-28所示。1）實驗步驟一X0接實驗模擬開關(guān)0#按圖1-27輸入、執(zhí)行程序。當X0=1（

9、ON）時，觀察輸出狀態(tài)Y0輸出取決于X1或X2.Y1輸出取決于X3、X4相與或者X5、X6相與的狀態(tài)Y2的輸出取決于X7的狀態(tài)；Y3的輸出取決于X7與X10、X11的狀態(tài)置X0=0(OFF)時，觀察輸出狀態(tài) 圖1-27 棧指令編程實例一實驗結(jié)果：當X0=1時，X1或者X2至少有一個是1，則Y0為1，否則為0；X3、X4相與或者X5、X6相與的為1時，Y1為1，否則為0 ；X7為1時，Y2為1，否則為0；X7=1時，X10、X11至少有1個為1，則Y3為1，否則為0.2)實驗步驟二X0X12分別接實驗箱模擬開關(guān)0#12#。按圖1-28輸入、執(zhí)行程序結(jié)果填入表1-6中分別置X0=1(ON),X1=

10、1(ON)、X2=1(ON),觀察Y0、Y1的狀態(tài)；先置X3為1，然后分別置x4、X5為1，觀察Y2、Y3的狀態(tài)；先置X6為1，然后分別置x7、X10、X11及X12為1，觀察YY7的狀態(tài)；表中：狀態(tài)“1”即為ON,LED燈亮。狀態(tài)“0”即為OFF,LED燈亮。結(jié)果記錄在表格1-6 2.主控指令（MC/MCR）實驗1）主控指令（MC/MCR）實驗程序如上圖。2）實驗步驟三X0X13分別接實驗箱模擬開關(guān)0#13#。按上圖輸入、執(zhí)行程序，并按實驗步驟輸入X0X13開關(guān)狀態(tài)，觀察輸出信號狀態(tài)依次分別使X0、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12及X13為1，輸出

11、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5依次為1。X0變化（ON OFF ON）,觀察Y0Y5輸出狀態(tài)并記錄。 X2變化（ON OFF ON）,觀察Y0Y5輸出狀態(tài)并記錄。 X4變化（ON OFF ON）,觀察Y0Y5輸出狀態(tài)并記錄。 X6變化（ON OFF ON）,觀察Y0Y5輸出狀態(tài)并記錄。 X10變化（ON OFF ON）,觀察Y0Y5輸出狀態(tài)并記錄。 X12變化（ON OFF ON）,觀察Y0Y5輸出狀態(tài)并記錄。實驗結(jié)果：按照上面的要求，X0變化時，Y0Y5均為 1 0 1X2變化時，Y0=1,Y1Y5均為1 0 1X4變化時，Y0 、Y1=1,Y2Y5均為1 0 1X6變化時，Y0、Y1、Y2=

12、1,Y3Y5均為1 0 1X10變化時，Y0Y3=1,Y4Y5均為 1 0 1X12變化時， Y0Y4=1, Y5為1 0 1實驗四、定時器、計數(shù)器指令實驗一、實驗目的1、掌握定時器、計數(shù)器指令的格式和編程方法。2、掌握定時器、內(nèi)部時序脈沖參數(shù)的設(shè)置。3、掌握計數(shù)器、定時器的功能及定時技巧。二、實驗器材1、可編程序控制器試驗箱2、計算機3、編程電纜4、連接導線三、實驗原理和電路1、定時器指令 FXOS系列的PLC有定時器56個，編號T0-T55。 定時器的時標為100ms（即輸入脈沖周期為100ms），每個定時器的定時范圍可從0.1-3276.7（因為字長16位），定時器每條指令占用3字長。

13、當繼電器M8028置1時，定時器T0-T31認為100ms時標，而T32-T55時標變?yōu)?0ms。 定時器的指令格式如下圖1-29 當X0合上，T0開始定時，當定時到T50時（5s），T0觸發(fā)點輸出為1，T0于Y0接通，Y0有輸出。2、計數(shù)器指令 FXOS系列的PLC有計數(shù)器16個，其中普通型C0-C13共14個，帶掉保護型的為C14、C15兩個。 每個計數(shù)器為16位，所以計數(shù)器范圍為1-32767。 該指令占3步。四、實驗內(nèi)容及步驟1、定時器指令實驗1） 實驗步驟一 X0接試驗箱模擬開關(guān)0# 輸入執(zhí)行上面程序 觀察結(jié)果輸出。 當合上X0時，Y0每隔1s閃爍一次，說明T1、T0的定時器時基脈沖

14、為100ms，計10次。2） 實驗步驟二 輸入執(zhí)行上面程序 觀察結(jié)果輸出。 當X0合上，Y0每隔0.1s閃爍一次。當X0 斷開，Y0每隔1s閃爍一次。說明M8028控制T32-T55的定時時基脈沖。2、計數(shù)器指令實驗1） 如圖1-312） 實驗步驟三 X0、X1接試驗箱模擬開關(guān)0#、1# 輸入執(zhí)行上面程序 觀察結(jié)果輸出。 當X1為0時，X0合上10次，Y0有輸出，再按下X1一次，Y0無輸出，再X0合上10次，Y0有輸出。3、定時器計數(shù)器綜合試驗1） 程序如下圖所示 X0為啟動信號，Y0為1s脈沖發(fā)生器，X1為C0的復位信號。2） 實驗步驟四 X0、X1接試驗箱模擬開關(guān)0#、1# 輸入執(zhí)行上面程

15、序 觀察結(jié)果輸出。 X0為ON時，Y0每隔一秒閃爍一次；C0對Y0計數(shù)，當計數(shù)到10次，C0=ON，Y1輸出1，X1=ON，Y1為0。五、預習要求1、掌握定時器指令的格式、功能和編程方法。2、掌握計數(shù)器指令的格式、功能和編程方法。3、熟悉實驗步驟原理，內(nèi)容及步驟。第二章 應(yīng)用試驗實驗一、交通信號燈自動控制實驗一、實驗目的1、掌握實用PLC控制十字路口交通燈的程序設(shè)計方法2、進一步熟悉PLC指令的使用二、實驗器材1、可編程序控制器試驗箱2、交通信號燈演示裝置3、計算機4、編程電纜5、連接導線三、實驗原理和電路 十字路口交通信號燈在我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常遇到，其控制指令常采用數(shù)字電路控制或者單片機控制達到目的。這里我們用可編程控制器對其進行控制。 圖2.1是十字路口兩個方向交通燈自動控制的時許工作波形圖下表是I/O地址移位寄存器和輸出真值表如表2.2下圖是實驗程序（梯形圖有錯誤