電器與PLC應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、電器與PLC應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書（SIEMENS S7-200系列PLC） 葉 真 胡春慧 柴紹寬上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 2009.02前 言電器與PLC應(yīng)用技術(shù)課程，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)課程，既可作為專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，也可作為專業(yè)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)。作為專業(yè)課程，它要求有較強(qiáng)的編程及操作能力。根據(jù)教學(xué)大綱的要求，我們特編寫此“電器與PLC應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書”，與課程的理論教材配套使用。學(xué)生經(jīng)過實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，應(yīng)能對(duì)所選PLC機(jī)型相關(guān)的編程軟件熟練使用；應(yīng)掌握PLC輸入/輸出端子與控制對(duì)象的連接方式，以及PLC與外接電源的連接方式；應(yīng)學(xué)會(huì)PLC控制程序的調(diào)試、監(jiān)控方法。通過實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，掌握PLC的基本編程技能和操

2、作方法，為今后從事自動(dòng)控制領(lǐng)域的相關(guān)工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。隨著PLC實(shí)驗(yàn)室的不斷建設(shè)，本課程原有的實(shí)驗(yàn)機(jī)型被調(diào)整，基本淘汰了原有的MODICON MICRO PLC設(shè)備，原來與課程配套的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書亦不再適用。本次編寫，以西門子S7-200系列PLC為基本機(jī)型，在保留原實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中S7-200 PLC相關(guān)的部分內(nèi)容的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展了更多的PLC各類指令的學(xué)習(xí)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)增加了設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，總學(xué)時(shí)約為1620學(xué)時(shí)。各任課老師可根據(jù)各專業(yè)的教學(xué)大綱以及教學(xué)計(jì)劃的安排，選做部分或全部的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，有些比較大的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，也可安排在課程設(shè)計(jì)中進(jìn)行。本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書電子電工教研室葉真、胡春慧老師以及

3、PLC實(shí)驗(yàn)室柴紹寬老師負(fù)責(zé)編寫。 本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書在編寫過程中，得到了趙金榮老師的寶貴建議，得到了電子電工教研室的張僖老師和PLC實(shí)驗(yàn)室的袁小平老師的大力協(xié)助以及機(jī)電學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)及各有關(guān)方面的關(guān)心與幫助，在此謹(jǐn)致衷心地感謝。由于時(shí)間倉(cāng)促，水平有限，不足與失誤在所難免，我們將在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷進(jìn)行補(bǔ)充與修改，更望得到寶貴的意見和建議。 編 者 2009.02PLC實(shí)驗(yàn)室使用條例1. 使用前兩周由任課老師填寫“PLC實(shí)驗(yàn)室使用登記表”，由電氣工程及其自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)中心統(tǒng)一安排使用時(shí)間。2. 學(xué)生進(jìn)入PLC實(shí)驗(yàn)室，需保持室內(nèi)整潔。不準(zhǔn)吸煙，不準(zhǔn)玩游戲，不吃零食及飲料，不隨地吐痰，不亂扔紙屑，不擅自操作空調(diào)機(jī)。3.

4、 入座后，應(yīng)首先檢查設(shè)備完好情況，如有損壞或故障，亦應(yīng)及時(shí)報(bào)告，并填寫“儀器、設(shè)備使用情況登記表”，若人為損壞，需酌情處理并賠償。4. 課間休息時(shí)，學(xué)生不得擅入其他實(shí)驗(yàn)室及教室，不準(zhǔn)在室內(nèi)大聲喧嘩，影響鄰室學(xué)生的實(shí)驗(yàn)及上課。學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則1. 學(xué)生實(shí)驗(yàn)前必須認(rèn)真預(yù)習(xí)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、方法、步驟，以提高實(shí)驗(yàn)效率。根據(jù)“學(xué)生實(shí)驗(yàn)安排表”確定實(shí)驗(yàn)日期、時(shí)間，準(zhǔn)時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，不得遲到、早退。2. 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不準(zhǔn)吸煙、不準(zhǔn)吃零食及飲料，不準(zhǔn)大聲喧嘩，不準(zhǔn)隨地吐痰、亂扔紙屑。3. 學(xué)生需在指定的實(shí)驗(yàn)室及指定的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上按實(shí)驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行操作，不得擅入其他實(shí)驗(yàn)室及動(dòng)用非指定用的儀器、設(shè)備。4. 實(shí)驗(yàn)過程中，如果儀器、設(shè)

5、備發(fā)生故障，應(yīng)及時(shí)報(bào)告指導(dǎo)教師并保持現(xiàn)場(chǎng)，不得擅自處理。應(yīng)在教師的指導(dǎo)下填寫“儀器、設(shè)備使用情況登記表”。5. 上機(jī)實(shí)驗(yàn)嚴(yán)禁自帶軟盤，嚴(yán)禁玩游戲程序，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，除沒收盤片外，還需寫檢查及酌情罰款。學(xué)生必須自覺遵守上述守則，違反者將給予嚴(yán)肅處理乃至取消實(shí)驗(yàn)資格。目 錄實(shí)驗(yàn)一 異步電動(dòng)機(jī)繼電接觸控制5實(shí)驗(yàn)二 認(rèn)識(shí)性實(shí)驗(yàn)7實(shí)驗(yàn)三 十字路口交通信號(hào)燈模擬控制10實(shí)驗(yàn)四 段碼指令及強(qiáng)制功能的應(yīng)用14實(shí)驗(yàn)五 彩燈控制及位移指令的應(yīng)用17實(shí)驗(yàn)六 算術(shù)指令及表功能指令的應(yīng)用19實(shí)驗(yàn)七 模擬量輸入（A/D）及模擬量輸出（D/A）通道的應(yīng)用21實(shí)驗(yàn)八 五層電梯模型SIEMENS PLC控制23實(shí)驗(yàn)九 子程序的應(yīng)用

6、 31實(shí)驗(yàn)十 中斷程序在彩燈控制中的應(yīng)用33實(shí)驗(yàn)十一 SCR指令的順序控制 36實(shí)驗(yàn)十二模擬量控制的應(yīng)用（1） PLC控制直流調(diào)速裝置（6RA70）實(shí)驗(yàn)39 實(shí)驗(yàn)十三 模擬量控制的應(yīng)用（2） PLC控制交流調(diào)速裝置（6SE70）實(shí)驗(yàn)43 附錄： 五層電梯模型PLC控制48實(shí)驗(yàn)一 異步電動(dòng)機(jī)繼電接觸控制一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?通過實(shí)驗(yàn)對(duì)交流接觸器、繼電器、指令按鈕、行程開關(guān)等電氣元件比較透徹的了解。2明確正反轉(zhuǎn)控制線路中電氣聯(lián)鎖的重要性。3學(xué)會(huì)按圖聯(lián)接繼電接觸控制線路。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1繼電接觸控制電路掛箱 1個(gè)2三相異步電動(dòng)機(jī) 1臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)線路： 見圖1-1所示1圖上的常開和常閉觸點(diǎn)與有關(guān)線圈是一個(gè)整

7、體，而不是分離的，字母符號(hào)相同的是屬于同一個(gè)接觸器。2 圖上所有觸點(diǎn)的狀態(tài)為線圈失電時(shí)的狀態(tài)。3 整個(gè)電路分為主回路和控制回路兩部分。主回路是由兩個(gè)接觸器的六個(gè)常開觸點(diǎn)、熱繼電器的發(fā)熱元件和電動(dòng)機(jī)所組成。兩個(gè)接觸器的六個(gè)常開觸點(diǎn)組成正轉(zhuǎn)常開和反轉(zhuǎn)常開兩組，以控制電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)?？刂苹芈酚蔁崂^電器的常閉觸點(diǎn)、停車按SB1和正轉(zhuǎn)控制支路及反轉(zhuǎn)控制支路所組成。4 正轉(zhuǎn)控制支路中KMF線圈的常開觸點(diǎn)對(duì)正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕起自保作用。KMR線圈的常閉觸點(diǎn)起聯(lián)鎖作用，即當(dāng)電動(dòng)機(jī)在反轉(zhuǎn)時(shí)，正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SBF不起作用，以避免誤動(dòng)作，反轉(zhuǎn)控制支路可自行分析。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1按圖1-1接線，連接主回路。（電動(dòng)機(jī)Y連

8、接）2按圖1-1接線連接控制回路（先不接反轉(zhuǎn)支路）3合上三相電源，按下SBF按鈕，電動(dòng)機(jī)單方向運(yùn)轉(zhuǎn)然后停車。4斷開三相電源，將反轉(zhuǎn)支路并接到“正轉(zhuǎn)支路”兩端并檢查線路連接是否正確。合上三相電源，使電動(dòng)機(jī)作正轉(zhuǎn)停車反轉(zhuǎn)停車運(yùn)行。并觀察正反轉(zhuǎn)按鈕、停車按鈕指示燈的工作情況。5、設(shè)計(jì)一臺(tái)三相籠型電動(dòng)機(jī)和一盞白熾燈順序延時(shí)動(dòng)作的控制電路。要求按下起動(dòng)按鈕白熾燈亮；燈亮約5S，電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)；電動(dòng)機(jī)和燈必須同時(shí)關(guān)斷。電動(dòng)機(jī)要有短路保護(hù)，失壓和過載保護(hù)。電源線電壓380V，交流接觸器線圈及時(shí)間繼電器線圈的額定電壓為220V。完成接線并實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行。圖1-1三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路五、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告：1.

9、 認(rèn)真書寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以及實(shí)驗(yàn)中的觀察結(jié)果，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題，寫出實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)。2正反轉(zhuǎn)控制電路中的電氣聯(lián)鎖、機(jī)械聯(lián)鎖的作用是什么？它們各有何特點(diǎn)？3點(diǎn)動(dòng)與連動(dòng)的區(qū)別在哪里？有何環(huán)節(jié)可以使“點(diǎn)動(dòng)”變?yōu)椤奥?lián)動(dòng)”。4熔斷器與熱繼電器起什么作用？5繼電器與接觸器有何區(qū)別？實(shí)驗(yàn)二 認(rèn)識(shí)性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 了解S7-200 PLC系統(tǒng)的組成、連接方式及工作方式2. 學(xué)習(xí)編程軟件STEP7 Micro/WIN32的使用、操作方法3. 了解SIMATIC位邏輯指令、定時(shí)器指令的工作情況二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備： 1. S7-200 CPU224/226 PLC及通訊電纜 1套 2. 安裝

10、有STEP7 Micro/WIN32的電腦（編程器） 1臺(tái) 3. 輸入輸出仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái) 1個(gè) 4. 電源線、螺絲刀等三、實(shí)驗(yàn)線路： 見圖2-1和圖2-2。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1. 按圖2-1和圖2-2將DC輸入仿真器接于CPU224的直流輸入端子，將220VAC接至CPU224或CPU226的交流輸入端子“N，L1AC”。 2. 進(jìn)入STEP7 Micro/WIN32編程軟件，了解并熟悉工具欄、菜單及梯形圖編輯器的使用，學(xué)習(xí)如何將梯形圖轉(zhuǎn)為語句表（STL），如何為網(wǎng)絡(luò)（標(biāo)題）加入注釋等。 圖2-1 S7-200 PLC 系統(tǒng)的組成圖2-2 S7-200CPU226 AC/DC/繼電器I/O端子連接圖

11、 3. 根據(jù)參考程序?qū)懗鯥/O編址，用STEP7 Micro/WIN32編程軟件編寫梯形圖控 制程序： （1）三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 （2）三相異步電動(dòng)機(jī)的Y起動(dòng)控制 參考程序見圖2-3和圖2-4。 4. 下載程序（操作方法參見教材第10章），并進(jìn)行模擬調(diào)試，監(jiān)控調(diào)試過程， 觀察指令的執(zhí)行情況。 圖2-3 三相籠形異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制梯形圖 圖2-4 星三角降壓起動(dòng)控制梯形圖五、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告： 1. 認(rèn)真書寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以及實(shí)驗(yàn)中的觀察 結(jié)果，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題，寫出實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)。 2. 寫出本實(shí)驗(yàn)兩個(gè)梯形圖的語句表程序。 3. 討論：如果對(duì)正反轉(zhuǎn)進(jìn)行時(shí)間

12、控制，程序應(yīng)如何修改？實(shí)驗(yàn)三 十字路口交通信號(hào)燈模擬控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 鞏固定時(shí)器的使用知識(shí)，掌握I/O端子的接線方法。2. 了解SIMATIC比較指令的使用方法二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備： 1. S7-200 CPU224/226PLC及通訊電纜 1套 2. 安裝有STEP7 Micro/WIN32的電腦（編程器） 1臺(tái) 3. 輸入輸出仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái) 1個(gè) 4. 電源線、螺絲刀等 5. 交通信號(hào)燈實(shí)驗(yàn)板 1塊三、實(shí)驗(yàn)線路： 見圖3-1，圖3-2，圖3-3。 圖3-1交通信號(hào)燈控制PLCI/O端子接線圖 圖3-2交通信號(hào)燈位置示意圖圖3-3 紅綠燈硬件接線圖圖中：第一位字母 G綠燈；R紅燈；Y黃燈； 第二位

13、字母 F直行；L左轉(zhuǎn)彎；W人行道； 第三位字母 C東西向；G南北向 COM接0V四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1按要求完成PLC、電源、編程器、實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的連線。2對(duì)實(shí)驗(yàn)板上的模擬信號(hào)燈認(rèn)清東西向的“綠、黃、紅”及南北向的“綠、 黃、紅”后，按圖3-1完成實(shí)驗(yàn)板圖3-3與PLC的I/O端子的接線。經(jīng)指導(dǎo)老師檢查無誤后接通電源。3按圖3-1進(jìn)行I/O編址，輸入程序開始實(shí)驗(yàn)?？刂埔笕缦拢?1) 信號(hào)燈由一個(gè)起動(dòng)開關(guān)控制，當(dāng)起動(dòng)開關(guān)接通時(shí)，信號(hào)燈系統(tǒng)開始工作。 首先南北紅燈亮，東西綠燈亮。當(dāng)起動(dòng)開關(guān)斷開時(shí)，所有信號(hào)燈熄滅。交通 信號(hào)燈位置示意圖和工作時(shí)序圖如圖3-2和圖3-4所示。(2) 南北綠燈和東西綠燈不能同

14、時(shí)亮，如果同時(shí)亮，信號(hào)系統(tǒng)應(yīng)立即自動(dòng)關(guān)閉并 報(bào)警。(3) 信號(hào)燈系統(tǒng)按時(shí)序圖周而復(fù)始循環(huán)工作。實(shí)驗(yàn)參考程序如圖3-5所示。4 利用SIMATIC比較指令實(shí)現(xiàn)交通燈的工作時(shí)序控制，改編控制程序，并輸入PLC進(jìn)行調(diào)試。 圖3-4 交通信號(hào)燈控制時(shí)序圖 圖3-5 交通信號(hào)燈控制控制程序梯形圖五、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告： 1. 認(rèn)真書寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以及實(shí)驗(yàn)中的觀察 結(jié)果，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題，寫出實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)。2討論增設(shè)晚間東、南、西、北黃燈同時(shí)閃亮，其他燈關(guān)閉的控制功能（受 I0.2控制）。3討論增設(shè)左轉(zhuǎn)彎綠燈的控制方案。實(shí)驗(yàn)四 段碼指令及強(qiáng)制功能的應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 了解

15、SIMATIC段碼指令、傳送指令在梯形圖程序中的應(yīng)用2. 學(xué)習(xí)用“變量強(qiáng)制表”強(qiáng)制變量的方法3. 學(xué)習(xí)用符號(hào)地址編址以及符號(hào)表的建立二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1. S7-200 CPU224/226 PLC及通訊電纜 1套 2. 安裝STEP7 Micro/WIN32的電腦（編程器） 1臺(tái) 3. 輸入輸出仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái) 1個(gè) 4. 電源線、螺絲刀等三、實(shí)驗(yàn)線路：見圖4-3，圖4-4。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1. 用S7-200 CPU224/226的7個(gè)輸出點(diǎn)代表7段數(shù)碼管顯示，利用SIMATIC 的段碼指令設(shè)計(jì)8層電梯樓層定位及顯示的梯形圖程序。參考程序見圖4-1。 2. 畫出7段碼顯示示意圖，寫出I/O編址，輸入

16、程序，監(jiān)控執(zhí)行，觀察程序 執(zhí)行情況。 3. 將上述程序改由符號(hào)地址編程，并建立助記符號(hào)表，重復(fù)“2”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 （操作方法參見教材第10章）。 4. 建立狀態(tài)強(qiáng)制表，在運(yùn)行（RUN）情況下，通過“狀態(tài)強(qiáng)制表”強(qiáng)制變量 輸出（操作方法參見教材第10章），觀察輸出結(jié)果。五、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告： 1. 認(rèn)真書寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以及實(shí)驗(yàn)中的觀察 結(jié)果，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題，寫出實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)。 2. 記錄助記符號(hào)表，狀態(tài)強(qiáng)制表，并討論強(qiáng)制變量的情況。 3. 討論：如果改用9段數(shù)碼管進(jìn)行顯示，是否還可用段碼指令編程？如果不 行，用其他指令程序應(yīng)如何編寫？9段數(shù)碼管顯示示意圖見圖4-2

17、。 圖4 -1 8層電梯樓層定位及顯示梯形圖圖4-2 9段數(shù)碼管顯示示意圖 圖4-3 PLC硬件接線圖圖4-4 數(shù)碼管接線圖實(shí)驗(yàn)五 霓虹燈控制及位移指令的應(yīng)用一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 學(xué)習(xí)位移指令及其應(yīng)用2 熟悉程序設(shè)計(jì)及調(diào)試方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1. S7-200 CPU224/226 PLC及通訊電纜 1套 2. 安裝有STEP7 Micro/WIN32的電腦（編程器） 1臺(tái) 3. 輸入輸出仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái) 1個(gè) 4. 電源線、螺絲刀等三、實(shí)驗(yàn)線路：見圖5-1。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1用STEP7各指令及移位指令編寫梯形圖程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)霓虹燈廣告屏的控 制。霓虹燈廣告屏由8根燈管組成?？刂埔螅海?）系統(tǒng)由啟動(dòng)

18、開關(guān)控制運(yùn)行，由關(guān)閉開關(guān)關(guān)閉（2）系統(tǒng)開啟時(shí)，先是8根燈管同時(shí)點(diǎn)亮，保持5s，然后每隔1s關(guān)閉1 根，全部熄滅后等待2s，又重新開始（3）隨時(shí)可手動(dòng)關(guān)閉并復(fù)位系統(tǒng)（4）要求用移位指令實(shí)現(xiàn)順序關(guān)閉（5）完成程序的聯(lián)機(jī)運(yùn)行調(diào)試。 2自己設(shè)計(jì)一個(gè)霓虹燈廣告屏，畫出面板布局圖，給出控制要求及輸入輸出 編址。要求總的I/O點(diǎn)不得少于10點(diǎn)。 3試對(duì)內(nèi)容“2”設(shè)計(jì)的廣告屏方案編程并調(diào)試，實(shí)現(xiàn)左右依次關(guān)閉均可控 制。五、參考實(shí)驗(yàn)程序 1I/O編址：I0.0啟動(dòng) Q0.0Q0.7=QB0分別控制8根燈管I0.1關(guān)閉T40、T37、T38100ms定時(shí)器C0計(jì)數(shù)器2參考梯形圖：如圖5-1 圖5-1、霓虹燈控制程

19、序六、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 認(rèn)真書寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以及實(shí)驗(yàn)中的觀 察結(jié)果，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題，寫出實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)。2討論參考梯形圖程序中各正跳觸點(diǎn)“|P|”的作用；如果不用正跳觸點(diǎn)， 程序運(yùn)行可能會(huì)出現(xiàn)什么情況？試驗(yàn)運(yùn)行并觀察執(zhí)行結(jié)果。3討論參考梯形圖程序中中間繼電器線圈“M0.2”及其觸點(diǎn)在程序中的 作用。 4寫出修改后的程序。5若實(shí)際接彩燈，畫出I/O接線圖。實(shí)驗(yàn)六 算術(shù)指令及表功能指令的應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1. 學(xué)習(xí)SIMATIC整數(shù)算術(shù)指令、表功能指令在梯形圖程序中的應(yīng)用。 2. 進(jìn)一步學(xué)習(xí)用狀態(tài)強(qiáng)制表強(qiáng)制變量的方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1. S7-200 CPU2

20、24/226 PLC及通訊電纜 1套 2. 安裝有STEP7 Micro/WIN32的電腦（編程器） 1臺(tái) 3. 輸入輸出仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái) 1個(gè) 4. 電源線、螺絲刀等三、實(shí)驗(yàn)線路：見圖6-1。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1. 輸入圖6-1所示的“填表并求平均值”梯形圖程序。2. 對(duì)各變量建立狀態(tài)強(qiáng)制表。3. 利用狀態(tài)強(qiáng)制表對(duì)VW50分別進(jìn)行10次強(qiáng)制賦值（作為逐個(gè)采樣數(shù)據(jù)）；同時(shí)，輸入開關(guān)I0.0動(dòng)作10次（采樣10次填表并計(jì)數(shù)），然后，I0.1亦動(dòng)作10次，進(jìn)行數(shù)據(jù)累加，觀察程序執(zhí)行過程中狀態(tài)表的數(shù)據(jù)變化情況以及VW300中的結(jié)果。4. 當(dāng)I0.4=“1”時(shí)，觀察各寄存器中的數(shù)據(jù)五、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告： 1. 認(rèn)真

21、書寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以及實(shí)驗(yàn)中的觀察 結(jié)果，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題，寫出實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)。 2. 列出表VW100的內(nèi)容，列出程序執(zhí)行前和執(zhí)行完畢后狀態(tài)強(qiáng)制表的內(nèi)容。 3. 討論：若去掉程序“Network2、4、5”中的正跳觸點(diǎn)|P|，程序執(zhí)行情況將有何變化？圖6-1 填表冰球平均值梯形圖程序?qū)嶒?yàn)七 模擬量輸入（A/D）及模擬量輸出（D/A）通道的應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.了解PLC實(shí)驗(yàn)臺(tái)模擬量模塊擴(kuò)展2輸入/輸出部分的接線及工作原理。3.熟悉有關(guān)模擬量指令的功能及梯形圖程序設(shè)計(jì)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1. S7-226 PLC 1臺(tái)2.PLC實(shí)驗(yàn)操作臺(tái) 1臺(tái)3. 安裝有STEP7

22、 Micro/WIN32的電腦（編程器） 1臺(tái)4. 010V直流電壓表 1只5.導(dǎo)線若干三、實(shí)驗(yàn)線路：見圖7-1圖7-1模擬量接線圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1. 自行設(shè)計(jì)梯形圖程序，實(shí)現(xiàn)華氏到攝氏的溫度轉(zhuǎn)換。用第一路A/D（AIW0）作為華氏溫度輸入，1V+接A+，（用直流電壓表監(jiān)視：05V對(duì)應(yīng)數(shù)字量032000，轉(zhuǎn)換開關(guān)選0，其它模擬量輸入端 “+ -” 短接）、用D/A（AQW0）作為攝氏溫度輸出（用直流電壓表監(jiān)視：010V對(duì)應(yīng)數(shù)字量032000，轉(zhuǎn)換開關(guān)選4），驗(yàn)證理論值與實(shí)際值的一致性，并予以討論?；舅闶剑?（F°32）×5/9。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)填入表7-1。表7-1 華氏溫度到攝

23、氏溫度的轉(zhuǎn)換輸入電壓（V）對(duì)應(yīng)數(shù)字量AIW0輸出電壓（V）對(duì)應(yīng)數(shù)字量AQW02自行設(shè)計(jì)梯形圖程序，實(shí)現(xiàn)攝氏到華氏的溫度轉(zhuǎn)換。用第二路A/D（AIW2）作為攝氏溫度輸入2V+接B+ （用直流電壓表監(jiān)視：05V對(duì)應(yīng)數(shù)字量032000，轉(zhuǎn)換開關(guān)選0，其它模擬量輸入端 “+ -” 短接）、用D/A（AQW0）作為華氏溫度的輸出（用直流電壓表監(jiān)視：010V對(duì)應(yīng)數(shù)字量032000，轉(zhuǎn)換開關(guān)選4），驗(yàn)證理論值與實(shí)際值的一致性，并予以討論。基本算式：F°=（×9/5）+32。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)填入表7-2。表7-2 攝氏溫度到華氏溫度的轉(zhuǎn)換輸入電壓（V）對(duì)應(yīng)數(shù)字量AIW0輸出電壓（V）對(duì)應(yīng)數(shù)字量AQ

24、W03. 用010V電壓對(duì)應(yīng)0100°溫度測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論值相比較，并作出“V”，“F°V”及“V數(shù)字量”的數(shù)據(jù)曲線。4. 用020mA電流對(duì)應(yīng)0100°溫度重復(fù)上述（1）過程。五、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告：1. 認(rèn)真書寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟，作出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題，寫出實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)。2畫出上述實(shí)驗(yàn)的理論數(shù)據(jù)曲線，與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線比較，討論誤差原因。實(shí)驗(yàn)八 五層電梯模型SIEMENS PLC控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 了解電梯的幾種基本運(yùn)行方式及控制功能。2. 了解STEP7的程序輸入技巧（分割網(wǎng)絡(luò)）。3. 了解S7-200 PLC

25、的I/O擴(kuò)展模塊（EM223數(shù)字8×24VDC輸入/8×繼電器輸出）的使用。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1. S7-200 CPU224/226 PLC及通訊電纜 1套 2. 安裝有STEP7 Micro/WIN32的電腦（編程器） 1臺(tái) 3. 電源線、螺絲刀等 1個(gè) 4. S7-200 PLC I/O擴(kuò)展模塊（EM223） 2個(gè) 5. 連接導(dǎo)線 若干三、實(shí)驗(yàn)線路： 1. 電梯模擬裝置操作面板布局見圖8-1。 2. 電梯模型PLC控制硬件接線圖見圖8-2。電梯模型電氣控制線路見圖8-3 3S7-200I/O擴(kuò)展模塊EM223數(shù)字8×24VDC輸入/8×繼電器輸出端子圖

26、見 圖8-4 4 電梯模型PLC控制參考梯形圖程序見圖8-5。圖8-1 電梯模擬裝置控制面板布局32圖8-2 S7-200 CPU226 I/O及EM223數(shù)字量I/O擴(kuò)展模塊硬件端子連接示意圖圖8-3 電梯模型電氣控制線路圖圖8-4 S7-200I/O擴(kuò)展模塊EM223數(shù)字8×24VDC輸入/8×繼電器輸出端子圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1完成PLC與電梯模型間的硬件連接。按圖8-2和圖8-3以及圖8-1將電梯 模型與PLC的輸入輸出端相連（注意：擴(kuò)展模塊的M端一定要連到 CPU224/226的M端）。 2. 輸入程序（注意：一個(gè)網(wǎng)絡(luò)“Network”不可太大，須對(duì)原程序進(jìn)行必要的

27、 分割） 3. 運(yùn)行并調(diào)試程序，觀察控制結(jié)果。驗(yàn)證：（1）召喚及召喚登記、清除功能 （2）指令及指令登記、清除功能 （3）反向最遠(yuǎn)停站功能 （4）消防功能五、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告： 1. 認(rèn)真書寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以及實(shí)驗(yàn)中的觀察結(jié)果。寫出分割網(wǎng)絡(luò)的方法，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題，寫出實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)。 2. 討論如何將二進(jìn)制層樓顯示改成十進(jìn)制層樓顯示。圖8-5 電梯模型PLC控制梯形圖實(shí)驗(yàn)九 子程序的應(yīng)用一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解局部變量表和子程序的基本概念。2 熟悉子程序的設(shè)計(jì)和調(diào)用方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1. S7-200 CPU226 PLC及通訊電纜 1套 2. 安裝有WINDOW

28、S95以上以及STEP7 Micro/WIN32的電腦（編程器）1臺(tái) 3. 輸入輸出仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái) 1個(gè) 4. 電源線、螺絲刀等三、實(shí)驗(yàn)線路：見圖9-1。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1學(xué)習(xí)創(chuàng)建和調(diào)用子程序 在編程軟件中創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，在程序編輯器中打開自動(dòng)生成的子程序SBR_0,在局部變量表中生成輸入位變量“起動(dòng)按鈕”、“停止按鈕”和輸出位變量“電動(dòng)機(jī)控制線圈”。觀察為它們自動(dòng)分配的局部存儲(chǔ)器地址。在SBR_0中輸入程序見圖9-1，觸點(diǎn)號(hào)用局部變量命名，“#”是編程軟件自動(dòng)添加的。保存SBR_0。打開主程序OB1，輸入程序見圖9-2。將編好的程序塊下載PLC，起動(dòng)程序監(jiān)控功能或狀態(tài)表監(jiān)控功能，運(yùn)行并監(jiān)控程序。

29、注意輸入控制量與輸出量的關(guān)系。圖9-1 局部變量表與子程序 圖9-2 調(diào)用子程序的主程序 2熟悉理解語句程序，輸入下列程序，運(yùn)行并監(jiān)控程序，觀察子程序中的線圈及定時(shí)器的特性，歸納小結(jié)。特別觀察I0.0與定時(shí)器當(dāng)前值和QB0的狀態(tài)。 /主程序 LD I0.0 CALL SBR_0 /調(diào)用0號(hào)子程序 LD T33 = Q0.0 LD T32 = Q0.1 LDN T37 = Q0.4 /子程序SBR_0 LD I0.1 TON T37,100 /100ms定時(shí)器，預(yù)置值10s LD I0.2 TON T33,1000 /10ms定時(shí)器，預(yù)置值10s LD I0.3 TON T32，10000 /1

30、ms定時(shí)器，預(yù)置值10s LD I0.4 = Q0.2 LD T37 = Q0.3 3學(xué)習(xí)間接尋址的子程序調(diào)用。將下列程序輸入、下載并運(yùn)行。在狀態(tài)表中用十六進(jìn)制格式監(jiān)視VB10VB29，VB40。在VB10VB29中分別寫入不同數(shù)據(jù)，將I0.5接通再斷開，觀察VB40中的數(shù)據(jù)是否為VB10VB29中數(shù)據(jù)的異或值。圖9-3為子程序局部變量表。/主程序/子程序：網(wǎng)絡(luò)1 LD SM0.0 MOVB 0，#RESULT /清結(jié)果單元 FOR #COUNT，1，#NUMB /循環(huán)開始網(wǎng)絡(luò)2 LD SM0.0 XORB *#POINT，#RESULT /字節(jié)異或 INCD #POINT /指針的值加1，指

31、向下一個(gè)變量存儲(chǔ)器字節(jié)網(wǎng)絡(luò)3 NEXT /循環(huán)結(jié)束圖9-3 局部變量表 五、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告： 1. 認(rèn)真書寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以及實(shí)驗(yàn)中的觀察結(jié) 果，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題，寫出實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)。 2. 列表紀(jì)錄VB10VB29的內(nèi)容，列出程序執(zhí)行前和執(zhí)行完畢后VB40的內(nèi)容。 3. 歸納子程序中的線圈及定時(shí)器的特性。 實(shí)驗(yàn)十 中斷程序在彩燈控制中的應(yīng)用一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解子程序和中斷程序的設(shè)計(jì)方法。2 熟悉定時(shí)中斷程序的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1. S7-200 CPU224/226 PLC及通訊電纜 1套 2. 安裝有WINDOWS95以上以及STEP7 Micro/W

32、IN32的電腦（編程器）1臺(tái) 3. 輸入輸出仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái) 1個(gè) 4. 電源線、螺絲刀等三、實(shí)驗(yàn)線路：見圖10-1。 圖10-1 8位彩燈示意圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1將下列程序輸入，下載并運(yùn)行。觀察I0.0及I0.1對(duì)輸出點(diǎn)Q0.0的作用，寫 出程序功能。體會(huì)I/O中斷方式的設(shè)計(jì)使用過程。 /主程序 LD SM0.1 /第一次掃描時(shí) ATCH INT_0,0 /在I0.0的上升沿執(zhí)行0號(hào)中斷程序 ATCH INT_1,3 /在I0.1的下降沿執(zhí)行1號(hào)中斷程序 ENI /允許全局中斷 /中斷程序0 LD SM0.0 /該位總是為ON SI Q0.0,1 /使Q0.0立即置位 /中斷程序1 LD SM0.0

33、 /該位總是為ON RI Q0.0,1 /使Q0.0立即復(fù)位 2. 使用定時(shí)中斷控制8位彩燈循環(huán)左移。定時(shí)中斷0的中斷號(hào)為10，中斷時(shí)間間隔為250ms，用VB0作中斷次數(shù)計(jì)數(shù)器，在中斷服務(wù)程序中將VB0加1，然后用比較觸點(diǎn)指令判斷VB0是否等于設(shè)置的次數(shù)N.。若相等則將QB0循環(huán)左移一位，同時(shí)將VB0清零。參考程序： /主程序 LD SM0.1 /第一次掃描時(shí) CALL SBR_0 /調(diào)用0號(hào)子程序 /子程序 LD SM0.0 /該位總是為ON MOVB 16#7,QB0 /設(shè)置彩燈的初始狀態(tài) MOVB 0,VB0 /中斷次數(shù)計(jì)數(shù)器清零 MOVB 250,SMB34 /定時(shí)中斷0的中斷時(shí)間間

34、隔設(shè)置250ms ATCH INT_0,10 ENI /中斷程序 LD SM0.0 INCB VB0 /中斷次數(shù)加一 LDB= VB0,4 /若中斷了4次（1s） RLB QB0,1 /彩燈循環(huán)左移一位 MOVB 0,VB0 下載運(yùn)行程序，觀察結(jié)果。再修改彩燈的周期，位移方向，彩燈初始位置重新下載運(yùn)行。3輸入、閱讀下列程序，并運(yùn)行，寫出程序功能，并改用梯形圖表示程序。 / 主程序 LD SM0.1 CALL SBR_0 LDN M0.0 TON T32,1000 LD T32 = M0.0 /子程序 LD SM0.0 MOVB 16#7,QB0 ATCH INT_0,21 ENI /中斷程序

35、LD SM0.0 RLB QB0,1 五、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告：1. 認(rèn)真書寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以及實(shí)驗(yàn)中的觀察結(jié)果，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題，寫出實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)。2. 記錄修改彩燈的周期，位移方向，彩燈初始位置后的程序。3寫出步驟3程序的梯形圖。實(shí)驗(yàn)十一 SCR指令的順序控制一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 熟悉SCR順序控制繼電器指令。2 學(xué)習(xí)順序控制程序的設(shè)計(jì)及使用方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1. S7-200 CPU224/226 PLC及通訊電纜 1套 2. 安裝有STEP7 Micro/WIN32的電腦（編程器） 1臺(tái) 3. 輸入輸出仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái) 1個(gè) 4. 電源線、螺絲刀等三、實(shí)驗(yàn)線路：參考

36、程序見圖11-1。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1將圖11-1所示梯形圖輸入PLC，從初始步開始調(diào)試，用狀態(tài)表監(jiān)視二進(jìn)制格 式的SB0，QB0，IB0，T37的當(dāng)前值，記錄Q0.0，Q0.1狀態(tài)變化，畫出程 序順序功能圖。注意是否只有活動(dòng)步對(duì)應(yīng)的SCR區(qū)線圈通電，只有活動(dòng)步對(duì)應(yīng) 的SCR區(qū)內(nèi)的SM0.0的常開觸點(diǎn)閉合。 圖11-1 小車控制梯形圖 2圖11-2為選擇序列和并列序列的順序控制程序，其順序功能圖見圖11-3將梯形圖下載至PLC,用狀態(tài)表監(jiān)視二進(jìn)制格式的SB0,QB0,IB0,T37，S1.0,I1.0的當(dāng)前值。 1）在初始步時(shí)分別令I(lǐng)0.0,I0.2為ON，觀察是否能分別轉(zhuǎn)換到步S0.1和步S0

37、.2。 2）在步S0.3為活動(dòng)步是令I(lǐng)0.4為ON，觀察步S0.4和步S0.6是否能同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步。 3）在步S0.5、步S0.7均為活動(dòng)步時(shí)，觀察是否能轉(zhuǎn)換到步S1.0。*3對(duì)圖11-3所示的順序功能圖，用“起保停電路”編寫梯形圖程序，并調(diào)試。五、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告：1. 認(rèn)真書寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以及實(shí)驗(yàn)中的觀察結(jié)果，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題，寫出實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)。2SCR指令使用的限制是什么？ （a） （b） （c） （d）圖11-2 選擇序列與并列序列的梯形圖 圖11-3 選擇序列與并列序列的順序功能圖實(shí)驗(yàn)十二 模擬量控制的應(yīng)用（1）PLC控制直流調(diào)速裝置（6RA70）實(shí)驗(yàn)

38、一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 學(xué)習(xí)模擬量通道的編制方法2 學(xué)會(huì)使用數(shù)字直流傳動(dòng)裝置，在雙閉環(huán)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上構(gòu)成速度反饋控制系統(tǒng)。3 學(xué)習(xí)西門子WinCC組態(tài)軟件程序的監(jiān)控使用。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1.直流傳動(dòng)裝置6RA70 一套2.直流電動(dòng)機(jī) 一臺(tái)3.PLC 實(shí)驗(yàn)板 （S7-300） 一套4.數(shù)字量給定板 一塊 5.數(shù)字量顯示板 一塊6.電壓給定板 一塊7.交流接觸器實(shí)驗(yàn)板 一塊8.編程器及通訊電纜 全套9.導(dǎo)線若干10.自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置 一臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)線路：如圖12-1 圖12-1 PLC控制直流調(diào)速系統(tǒng)接線圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1. 將PLC模擬量輸出至直流傳動(dòng)裝置，用來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，并將速度反饋信號(hào)傳送PL

39、C，形成速度閉環(huán)控制。根據(jù)要求編寫PLC程序。2. 按照實(shí)驗(yàn)線路圖12-1接線。3. 連接好直流調(diào)速裝置與實(shí)驗(yàn)板之間的過渡連接電纜，合上電源進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，按功能框圖對(duì)數(shù)字直流傳動(dòng)裝置（6RA70）進(jìn)行結(jié)構(gòu)組態(tài)。4. 參數(shù)設(shè)置訪問級(jí)等級(jí)設(shè)定參數(shù)號(hào)出廠值設(shè)置值說明P051 040授權(quán)給使用人員參數(shù)設(shè)置權(quán)P052 03顯示所有參數(shù)DC MASTER 功率部分設(shè)定參數(shù)號(hào)出廠值設(shè)置值說明P076.001 10020使整流器電樞額定值與電動(dòng)機(jī)相匹配P076.00210使整流器勵(lì)磁額定值與電動(dòng)機(jī)相匹配P078.001380電樞回路實(shí)際供電電壓(V)P078.002380磁場(chǎng)回路實(shí)際供電電壓(V)整流器控制設(shè)

40、定參數(shù)號(hào)出廠值設(shè)置值說明P083 01測(cè)速機(jī)反饋電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)定參數(shù)號(hào)出廠值設(shè)置值說明P100.001 01.6電樞電流額定值(A)P101.001 400220電樞電壓額定值(V)P102.00100.11磁場(chǎng)電流額定值(A)速度調(diào)節(jié)器設(shè)定參數(shù)號(hào)出廠值設(shè)置值說明P200010反饋濾波時(shí)間常數(shù)(ms)P671110電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向P672111電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向模擬量輸入設(shè)定參數(shù)號(hào)出廠值設(shè)置值說明P7416010最高轉(zhuǎn)速時(shí)測(cè)速機(jī)電壓(V)模擬量輸出設(shè)定參數(shù)號(hào)出廠值設(shè)置值說明P750 0190模擬量輸出端子顯示斜坡函數(shù)發(fā)生器的輸出信號(hào)P75101模擬量輸出接入絕對(duì)值的信號(hào)P75201模擬量輸出信號(hào)濾波時(shí)間(ms)P7