S7-1500實(shí)驗(yàn)手冊(cè)

1、 本學(xué)期共進(jìn)行六個(gè)實(shí)驗(yàn)，按照順序依次是：1. 八段碼顯示搶答器、2. 交通燈控制、3. 傳送帶控制、4. 液體混合裝置、5. 10秒倒計(jì)時(shí)、6. 機(jī)械手控制，其中實(shí)驗(yàn)3與5屬于自主完成實(shí)驗(yàn)。最終考試集中在六個(gè)試驗(yàn)中，抽取相應(yīng)的題號(hào)及實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào)，然后進(jìn)行實(shí)際編程操作，具體規(guī)則詳見期末考試要求。八段碼顯示搶答器1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 用PLC八段碼顯示搶答器并編制程序；2 掌握用戶程序的輸入和編輯方法；3 熟悉基本指令的應(yīng)用；4 熟悉梯形圖程序的編輯。2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備:5 西門子S7-1500PLC；6 八段碼實(shí)驗(yàn)板；7 連接導(dǎo)線一套。 圖. 八段碼實(shí)驗(yàn)面板3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 控制要求：一個(gè)四組搶答器,任一組搶先

2、按下后,顯示器能夠及時(shí)顯示該組的編號(hào),同時(shí)鎖住搶答器,使其它組按下后無(wú)效,搶答器有復(fù)位開關(guān),復(fù)位后可重新?lián)尨?4. I/O分配:輸入： 按鍵1->I0.1 按鍵2->I0.2 按鍵3->I0.3 按鍵4->I0.4 復(fù)位開關(guān)->I0.5輸出：A->Q0.0 B->Q0.1 C->Q0.2 D->Q0.3 E->Q0.4 F->Q0.5 G->Q0.6 4、實(shí)驗(yàn)程序5、總結(jié)并分析此實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)過程以及出現(xiàn)的問題和如何解決6、思考與練習(xí) 根據(jù)上述所學(xué)的知識(shí)，應(yīng)用數(shù)碼管的反編法編寫搶答器程序。交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)1. 控制要求交通信

3、號(hào)燈控制系統(tǒng)示意圖如圖所示，信號(hào)燈由一個(gè)啟動(dòng)按鈕控制，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，系統(tǒng)按如下程序工作：1 東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮，維持10s;2 東西方向紅燈亮，南北方向綠燈閃，維持3s;3 東西方向紅燈亮，南北方向黃燈亮，維持2s;4 南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮，維持10s;5 南北方向紅燈亮，東西方向綠燈閃，維持3s;6 南北方向紅燈亮，東西方向黃燈亮，維持2s;7 回到步驟，周而復(fù)始地運(yùn)行。當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，系統(tǒng)停止工作。圖 交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)示意圖2. 時(shí)序圖根據(jù)控制要求，交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的時(shí)序圖如下：圖 交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)時(shí)序圖3. I/O地址分配表 根據(jù)交通信號(hào)燈的控制要求，實(shí)

4、驗(yàn)采用的硬件包括西門子S7_1500PLC，啟動(dòng)按鈕SB1、停止按鈕SB2及交通信號(hào)燈實(shí)驗(yàn)板。 系統(tǒng)的I/O地址分配表如表所示I/O地址分配表輸入輸出地 址代 號(hào)輸入信號(hào)地 址代 號(hào)輸出信號(hào)I4.0SB1啟動(dòng)按鈕Q16.1HL1東西向紅燈I4.1SB2停止按鈕Q16.2HL2東西向綠燈Q16.3HL3東西向黃燈Q16.4HL4南北向紅燈Q16.5HL5南北向綠燈Q16.6HL6南北向黃燈4. 系統(tǒng)接線路根據(jù)交通信號(hào)燈的控制要求，PLC接線圖如圖所示：圖 交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)PLC接線圖5. 梯形圖程序示例圖 交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)梯形圖程序傳送帶PLC控制1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 熟悉傳送帶工作過程并編制相

5、應(yīng)的程序；2 掌握用戶程序的輸入和編輯方法；3 熟悉基本指令的應(yīng)用；4 熟悉梯形圖程序的編輯。2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備:1 西門子S7-1500PLC.2 傳送帶實(shí)驗(yàn)板.3 連接導(dǎo)線一套.圖 傳動(dòng)帶實(shí)驗(yàn)板3、實(shí)驗(yàn)要求: 控制要求：如圖所示，共有三個(gè)傳動(dòng)帶，一個(gè)送料斗。按下啟動(dòng)按鈕，電機(jī)帶動(dòng)傳送帶M2先轉(zhuǎn)動(dòng)；2秒后(時(shí)間也可設(shè)置為1S)，電機(jī)帶動(dòng)傳送帶M2轉(zhuǎn)動(dòng)；再過2秒秒后(時(shí)間也可設(shè)置為1S)，電機(jī)帶動(dòng)傳送帶M0轉(zhuǎn)動(dòng)；三個(gè)傳動(dòng)帶都轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，2秒后送料斗L開始送料，3S秒過后，送料完成，送料斗L關(guān)閉；2秒過后傳送帶M0關(guān)閉；2秒過后傳送帶M1關(guān)閉；2秒過后傳送帶M2關(guān)閉；一個(gè)周期的傳動(dòng)帶工作完畢，2秒過后自

6、動(dòng)進(jìn)入傳動(dòng)帶下個(gè)工作周期。在傳動(dòng)帶工作期間，按下停止按鈕，傳動(dòng)帶停止工作。4、I/O地址分配: 系統(tǒng)的I/O地址分配表如表所示表. I/O地址分配表輸入輸出地 址代 號(hào)輸入信號(hào)地 址代 號(hào)輸出信號(hào)I0.0SB1啟動(dòng)按鈕Q0.0M2東西向紅燈I0.1SB2停止按鈕Q0.1M1東西向綠燈Q0.2M0東西向黃燈Q0.3L南北向紅燈5. 梯形圖程序示例液體混合裝置的PLC控制實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 掌握液體混合裝置的動(dòng)作時(shí)序。2 熟悉PORTAL軟件的使用，進(jìn)一步鞏固對(duì)常規(guī)指令的正確理解和使用。3 根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，熟練掌握PLC的外圍I/O設(shè)備接線方法。4 能根據(jù)“系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求”進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和程序調(diào)試，養(yǎng)

7、成良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣，培養(yǎng)基本的設(shè)計(jì)能力，學(xué)會(huì)逐步優(yōu)化程序算法和積累編程技巧。2、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求：1 熟悉實(shí)驗(yàn)對(duì)液體混合裝置的控制要求。2 熟悉I/O口的地址分配和PLC接線圖的繪制。3 熟練使用PORTAL軟件進(jìn)行硬件組態(tài)，程序輸入，下載，調(diào)試。3、實(shí)驗(yàn)設(shè)備： 名稱 型號(hào) 數(shù)量 三相交流電源模塊 308220011直流電源模塊 308240011PLC主機(jī)單元模塊308640021數(shù)字量輸入模塊 308240031液體混合裝置實(shí)驗(yàn)?zāi)K 185040051 個(gè)人計(jì)算機(jī) PC1 圖 液體混合裝置實(shí)驗(yàn)板4、實(shí)驗(yàn)原理：按下啟動(dòng)按鈕后，進(jìn)料泵X1起動(dòng)運(yùn)行，容器中的液位開始升高，當(dāng)中液位傳感器I報(bào)警后，關(guān)進(jìn)料

8、泵X1，開進(jìn)料泵X2；當(dāng)高液位傳感器H報(bào)警后，關(guān)進(jìn)料泵X2，混料泵M開；3秒后，關(guān)混料泵M，出料泵X3開；低液位傳感器J報(bào)警后,關(guān)出料泵X3。一個(gè)工作周期完成。按下停止按鈕后，所有泵停止工作。提示：1 該控制程序有五個(gè)輸入量，分別是啟動(dòng)按鈕SB1、停止按鈕SB2、低液位傳感器（J）、中液位傳感器（I）、高液位傳感器（H）。2 控制程序有四個(gè)輸出量，分別是進(jìn)料泵X1、進(jìn)料泵X2、混料泵M、出料泵X3。5、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1 進(jìn)行PLC的I/O分配，并畫出小車運(yùn)行時(shí)PLC控制的接線圖。輸 入 設(shè) 備 輸 出 設(shè) 備序 號(hào)名 稱代 號(hào)地 址序 號(hào)名 稱代 號(hào)地 址1起動(dòng)按鈕SB1I0.01 進(jìn)料泵1X1Q

9、0.12停止按鈕SB2I0.1 2進(jìn)料泵2X2Q0.23低液位傳感器JI0.2 3混料泵MQ0.34中液位傳感器II0.3 4出料泵X3Q0.45高液位傳感器HI0.4 2 設(shè)計(jì)由PLC 控制的液體混合裝置程序，畫出控制程序梯形圖。3 輸入自編程序，上機(jī)調(diào)試、運(yùn)行直至符合動(dòng)作要求。4 示例LAD圖6、分析與討論：1 PORTAL編程軟件中有哪幾種類型的塊？2 S7-1500的CPU中運(yùn)行著哪二種程序？倒計(jì)時(shí)PLC控制實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)要求： 按下啟動(dòng)按鈕SB1，八段碼開始倒計(jì)時(shí)，從9開始，每隔一秒顯示一個(gè)數(shù)字，即9876543210所有燈滅，完成一個(gè)周期的倒計(jì)時(shí)，間隔1秒后，自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)周期的倒計(jì)時(shí)。

10、倒計(jì)時(shí)進(jìn)行至中間過程，按下停止按鈕，倒計(jì)時(shí)停止，所有燈全滅，如要進(jìn)行新的倒計(jì)時(shí)需再次按下啟動(dòng)按鈕。I/O地址分配:I/O地址分配表輸入輸出地 址代 號(hào)輸入信號(hào)地 址代 號(hào)輸出信號(hào)I0.0SB1啟動(dòng)按鈕Q16.0LED 燈AI0.1SB2停止按鈕Q16.1 LED 燈BQ16.2LED 燈CQ16.3LED 燈DQ16.4LED 燈EQ16.5LED 燈FQ16.6LED 燈G機(jī)械手的PLC控制實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 掌握機(jī)械手的動(dòng)作時(shí)序。2 熟悉PORTAL軟件的基本使用方法。3 進(jìn)一步鞏固對(duì)常規(guī)指令的正確理解和使用。4 根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，熟練掌握PLC的外圍I/O設(shè)備接線方法。5 能根據(jù)“系統(tǒng)設(shè)計(jì)

11、要求”進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和程序調(diào)試，養(yǎng)成良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣，培養(yǎng)基本的設(shè)計(jì)能力，學(xué)會(huì)逐步優(yōu)化程序算法和積累編程技巧。2、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求：1 熟悉實(shí)驗(yàn)對(duì)機(jī)械手的控制要求。2 熟悉I/O口的地址分配和PLC接線圖的繪制。3 熟練使用PORTAL軟件進(jìn)行硬件組態(tài)，程序輸入，下載，調(diào)試。3、實(shí)驗(yàn)設(shè)備： 名稱型號(hào)數(shù)量三相交流電源模塊308220011直流電源模塊308240011PLC主機(jī)單元模塊308640021數(shù)字量輸入模塊308240031機(jī)械手實(shí)驗(yàn)?zāi)K185040011個(gè)人計(jì)算機(jī) PC1PC/MPI 編程電纜14、實(shí)驗(yàn)原理： 如圖所示是一個(gè)將工件由工作臺(tái)D處移動(dòng)到輸送帶M處的機(jī)械手。上升/下降和伸出/縮回的

12、執(zhí)行用雙線圈二位電磁閥推動(dòng)汽缸完成。當(dāng)某個(gè)電磁閥線圈通電，就一直保持現(xiàn)有的機(jī)械動(dòng)作，例如一旦下降的電磁閥線圈通電，機(jī)械手下降，即使線圈再斷電，仍保持現(xiàn)有的下降動(dòng)作狀態(tài)，直到相反方向的線圈通電為止。另外，線圈，夾緊/放松由單線圈二位電磁閥推動(dòng)汽缸完成，線圈通電執(zhí)行夾緊動(dòng)作，線圈斷電時(shí)執(zhí)行放松動(dòng)作。設(shè)備裝有上、下限和左、右限位開關(guān)，它的工作過程如圖所示，有八個(gè)動(dòng)作，即為：原位 下降 夾緊 上升 左移 右移 上升 放松 下降機(jī)械手控制分為一個(gè)周期運(yùn)行與連續(xù)運(yùn)行:當(dāng)按下一個(gè)周期運(yùn)行按鈕(SB1)時(shí)，機(jī)械手開始向下運(yùn)動(dòng)(LED7亮)， 當(dāng)下限位開關(guān)啟動(dòng)時(shí)(按下LS3，LED3亮)，機(jī)械手向下運(yùn)動(dòng)停止(L

13、ED7滅)，機(jī)械手抓緊(LED8亮)，3秒(時(shí)間可以自設(shè))過后，機(jī)械手開始上升(LED7亮)，當(dāng)上限為開關(guān)啟動(dòng)時(shí)(按下LS4，LED4亮)，機(jī)械手停止向上運(yùn)動(dòng)(LED7滅)，開始向左運(yùn)動(dòng)(LED6亮)，當(dāng)左限位開關(guān)啟動(dòng)時(shí)(按下LS2,LED2亮),機(jī)械手停止向左運(yùn)動(dòng)(LED6滅)，開始向下運(yùn)動(dòng)(LED7亮)，當(dāng)下限位開關(guān)啟動(dòng)時(shí)(按下LS3，LED3亮)，機(jī)械手停止向下運(yùn)動(dòng)(LED7滅)，機(jī)械手松開(LED8滅)，3秒(時(shí)間可以自設(shè))之后，機(jī)械手向上運(yùn)動(dòng)(LED7亮)，當(dāng)上限位開關(guān)啟動(dòng)時(shí)(按下LS4，LED4亮)，機(jī)械手停止向上運(yùn)動(dòng)，開始向右運(yùn)動(dòng)(LED6亮)，當(dāng)右限位開關(guān)啟動(dòng)時(shí)(按下LS1，L

14、ED1亮)，機(jī)械手停止向右運(yùn)動(dòng)，恢復(fù)至原位(LED9亮)。一個(gè)周期運(yùn)動(dòng)完成。當(dāng)同時(shí)按下啟動(dòng)按鈕(SB1)與連續(xù)運(yùn)行按鈕(SB3)，第一個(gè)周期結(jié)束時(shí)，機(jī)械手運(yùn)行至右限位開關(guān)時(shí)不再恢復(fù)至原位而是接著向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行下一個(gè)周期的循環(huán)。機(jī)械手運(yùn)行期間，如需停止按下停止按鈕SB2，機(jī)械手運(yùn)動(dòng)停止。注意：機(jī)械手實(shí)驗(yàn)板中的按鈕按一次啟動(dòng)，再按一次方停止。5、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1 進(jìn)行PLC的I/O地址分配，并畫出機(jī)械手運(yùn)動(dòng)時(shí)PLC控制的接線圖。輸 入 設(shè) 備 輸 出 設(shè) 備序 號(hào)名 稱代號(hào)地 址序 號(hào)名 稱代 號(hào)地 址1起動(dòng)按鈕SB1I0.11 上升/下降電磁閥LED7Q16.2/Q16.02停止按鈕SB2I0.2 2左/右電磁閥LED6Q16.3/Q16.43連續(xù)運(yùn)行SB3I0.3 3夾緊/放松電磁閥LED8Q16.14下限位開關(guān)LS3I1.04原位指