電氣控制技術(shù)與plc實驗

實驗一、常用功能指令一、基本邏輯指令1、,實驗?zāi)康募皩嶒炑b置通過實驗了解和熟悉S7-200系列PLC的結(jié)構(gòu)和外部接線方法，了解和熟悉STEP7-Mi-cro/WIN編程軟件的使用方法及仿真軟件的使用。CPU模塊1只，安裝了STEP7-Mi-cro/WIN編程軟件的計算機1臺。PC/PPI編程電纜或PPI主站電纜1根。數(shù)字量輸入電路板1塊。數(shù)字量輸入電路板上的小開關(guān)用來生產(chǎn)數(shù)字量輸入信號，根據(jù)PLC的電源電壓類型，其外部接線圖可以參考圖2-15或圖2-16.PLC的輸出量的狀態(tài)用各輸出點對應(yīng)的LED來觀察，調(diào)試程序時一般可以不接受實際的外部負載。2、，實驗內(nèi)容在斷電的情況下用編程電纜連接CPU的通信口和計算機的串行通信接口，經(jīng)教師檢查后給計算機和PLC通電。起保護停電路實驗打開STEP7-Mi-cro/WIN編程軟件，執(zhí)行菜單命令“文件”→“新建”，或點擊工具條上最左邊的“新建項目”圖標，生成一個新的項目。執(zhí)行菜單命令“PLC”→“類型”，設(shè)置PLC型號。用“檢視”菜單選擇PLC的編程語言，執(zhí)行菜單命令“工具”→“選項”，在“一般”對話框的“一般”選項卡中，選擇SIMATIC指令集和“國際”助記符集，還可以選擇默認的程序編輯器。在主程序OB1中輸入圖A-1所示的梯形圖程序。點擊工具條中的“編譯”或“全部編譯”按鈕，編譯輸入的程序。如果程序有錯誤，編譯后將在輸出窗口顯示與錯誤有關(guān)的信息。雙擊顯示的某一條錯誤，程序編輯器中的矩形光標將移到該錯誤所在的網(wǎng)絡(luò)。必須改正程序中所有的錯誤，編譯成功后，才能下載程序。設(shè)置通信參數(shù)（見10.1.2節(jié)），建立起計算機與PLC的通信連接。將CPU模塊上的模式開關(guān)放在非STOP位置。點擊工具條中的“下載”按鈕，在下載對話框中選擇要下載的模塊，點擊“下載”按鈕，開始下載。下載成功后，點擊工具欄中的“運行”按鈕，用戶程序開始運行，“RUN”LED亮。斷開數(shù)字量輸入板上的全部輸入開關(guān)，CPU模塊上輸入側(cè)的LED全部熄滅。用接在端子I0,1和I0.2的開關(guān)模擬按鈕的操作，將開關(guān)接通后馬上斷開，發(fā)出啟動信號和停止信號，觀察Q0.0對應(yīng)的LED的狀態(tài)。復(fù)雜電路的實驗輸入圖A-2所示的梯形圖程序，編譯成功后下載和運行該程序。分別在梯形圖和語句表方式用“程序狀態(tài)”功能監(jiān)視程序的運行情況。改變各有關(guān)輸入點的狀態(tài)，觀察Q0.3和M1.0的狀態(tài)是否符合圖A-2的邏輯關(guān)系。圖A-1梯形圖圖A-2梯形圖二、定時器計數(shù)器指令的編程實驗（1）定時器的編程實驗輸入圖A-3所示的梯形圖程序，編譯成功后運行該程序。各定時器均為100ms定時器。用狀態(tài)監(jiān)視各定時器的輸出位和當前值，通過接通和斷開各定時器的IN輸入電路和T5的復(fù)位電路，觀察各定時器的定時器位和當前值的變化情況。計數(shù)器的編程實驗輸入圖A-4所示的梯形圖程序，編譯成功后運行該程序。用狀態(tài)表監(jiān)視各計數(shù)器的輸出位和當前值。接通和斷開各計數(shù)器的計數(shù)輸入電路和復(fù)位電路，觀察各計數(shù)器的當前值和計數(shù)器位的變化情況。圖A-3定時器圖A-4計數(shù)器實驗二基于PLC的電動機啟?？刂茖嶒炓?、實驗?zāi)康?1)掌握PLC順序控制電路的程序構(gòu)成以及簡單設(shè)計方法；(2)熟悉PLC梯形圖程序的編輯方法和S7-200編程軟件的使用方法；(3)熟練掌握電動機啟?？刂齐娐返脑O(shè)計；(4)能夠熟練進行安裝、配線和調(diào)試，利用PLC及中間繼電器、接觸器等實現(xiàn)電動機啟?？刂?。二、實驗所需設(shè)備及附件序號設(shè)備名稱數(shù)量1西門子S7-200PLC1臺2交流電動機1臺3接觸器1個4中間繼電器1個5組合按鈕2個6指示燈1個7斷路器1個（三相）8熔斷器1組9導(dǎo)線若干10工具若干三、實驗線路及原理利用PLC實現(xiàn)電動機的啟?？刂圃诒緦嶒炛?，主要練習(xí)使用PLC來代替接觸器，繼電器等實現(xiàn)要求的控制功能，器電路原理圖如圖一所示。(a)主電路 （b）PLC控制電路圖一PLC控制電動機啟停電氣原理圖圖二PLC梯形圖程序及輸出波形四、實驗內(nèi)容(1)根據(jù)實驗要求，利用S7-200編程軟件STEP7-MicroWIN完成PLC程序的設(shè)計；(2)下載程序至PLC進行調(diào)試與仿真，直至程序能按實驗要求運行；(3)根據(jù)電氣原理圖進行必要的接線，實現(xiàn)基于PLC的電動機啟?？刂?。五、預(yù)習(xí)要求(1)了解PLC的工作原理，以及外部連線方法；(2)熟悉S7-200編程軟件STEP7-MicroWIN的使用的方法和梯形圖程序設(shè)計方法；(3)復(fù)習(xí)電氣原理圖的分析與設(shè)計方法，完成基于PLC的電動機啟停控制電路的設(shè)計；六、實驗步驟(1)PLC梯形圖程序設(shè)計與仿真：①在PC機上打開STEP7-MicroWIN軟件，新建項目，參考圖二完成梯形圖程序的設(shè)計，編譯無錯后下載到PLC中；②在PLC中運行程序，依次輸入I0.0,I0.1后觀察輸出Q0.0的狀態(tài)，直至能與圖二中的輸出波形相吻合。(2)連線，調(diào)試，運行，實現(xiàn)電動機啟?？刂疲孩侔磮D1的電氣原理圖，主回路和控制電路進行必要的接線，并檢查繼電器，接觸器能否正常工作，并將將已調(diào)試好的PLC接入控制電路；②連接好后上電之前應(yīng)進行必要的檢查，確定無誤后方可接入交流電源并合上斷路器；③將PLC設(shè)為運行狀態(tài)，按下SB1后電機能啟動并保持運行，按下SB2后電機停轉(zhuǎn)，觀察PLC的輸出以及接觸器，繼電器的工作情況，觀察兩個開關(guān)怎么通過PLC實現(xiàn)的控制作用。七、實驗報告(1)畫出電氣原理圖（包括主電路，PLC控制電路），并分析系統(tǒng)的實際運行情況；(2)討論、分析實驗中出現(xiàn)的各種問題。(3)完成思考題八、思考題(1)根據(jù)實驗內(nèi)容，簡述PLC控制系統(tǒng)與接觸器—繼電器控制系統(tǒng)各自的優(yōu)缺點。(2)控制電路中的中間繼電器的作用是什么?(3)在設(shè)計梯形圖程序時，處理常閉觸點的輸入信號時需要注意什么？圖二