S7-1500实验手册分解

本学期共进行六个实验，按照顺序依次是：1. 八段码显示抢答器、2. 交通灯控制、3. 传送带控制、4. 液体混合装置、5. 10秒倒计时、6. 机械手控制，其中实验3与5属于自主完成实验。最终考试集中在六个试验中，抽取相应的题号及实验台号，然后进行实际编程操作，具体规则详见期末考试要求。八段码显示抢答器1、实验目的:1 用PLC八段码显示抢答器并编制程序；2 掌握用户程序的输入和编辑方法；3 熟悉基本指令的应用；4 熟悉梯形图程序的编辑。2、实验设备:5 西门子S7-1500PLC；6 八段码实验板；7 连接导线一套。 图. 八段码实验面板3、实验内容: 控制要求：一个四组抢答器,任一组抢先按下后,显示器能够及时显示该组的编号,同时锁住抢答器,使其它组按下后无效,抢答器有复位开关,复位后可重新抢答.4. I/O分配:输入： 按键1->I0.1 按键2->I0.2 按键3->I0.3 按键4->I0.4 复位开关->I0.5输出：A->Q0.0 B->Q0.1 C->Q0.2 D->Q0.3 E->Q0.4 F->Q0.5 G->Q0.6 4、实验程序5、总结并分析此实验的要点过程以及出现的问题和如何解决6、思考与练习 根据上述所学的知识，应用数码管的反编法编写抢答器程序。交通信号灯控制系统1. 控制要求交通信号灯控制系统示意图如图所示，信号灯由一个启动按钮控制，当按下启动按钮时，系统按如下程序工作：1 东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮，维持10s;2 东西方向红灯亮，南北方向绿灯闪，维持3s;3 东西方向红灯亮，南北方向黄灯亮，维持2s;4 南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮，维持10s;5 南北方向红灯亮，东西方向绿灯闪，维持3s;6 南北方向红灯亮，东西方向黄灯亮，维持2s;7 回到步骤，周而复始地运行。当按下停止按钮时，系统停止工作。图 交通信号灯控制系统示意图2. 时序图根据控制要求，交通信号灯控制系统的时序图如下：图 交通信号灯控制系统时序图3. I/O地址分配表 根据交通信号灯的控制要求，实验采用的硬件包括西门子S7_1500PLC，启动按钮SB1、停止按钮SB2及交通信号灯实验板。 系统的I/O地址分配表如表所示I/O地址分配表输入输出地 址代 号输入信号地 址代 号输出信号I4.0SB1启动按钮Q16.1HL1东西向红灯I4.1SB2停止按钮Q16.2HL2东西向绿灯Q16.3HL3东西向黄灯Q16.4HL4南北向红灯Q16.5HL5南北向绿灯Q16.6HL6南北向黄灯4. 系统接线路根据交通信号灯的控制要求，PLC接线图如图所示：图 交通信号灯控制系统PLC接线图5. 梯形图程序示例图 交通信号灯控制系统梯形图程序传送带PLC控制1、实验目的:1 熟悉传送带工作过程并编制相应的程序；2 掌握用户程序的输入和编辑方法；3 熟悉基本指令的应用；4 熟悉梯形图程序的编辑。2、实验设备:1 西门子S7-1500PLC.2 传送带实验板.3 连接导线一套.图 传动带实验板3、实验要求: 控制要求：如图所示，共有三个传动带，一个送料斗。按下启动按钮，电机带动传送带M2先转动；2秒后(时间也可设置为1S)，电机带动传送带M2转动；再过2秒秒后(时间也可设置为1S)，电机带动传送带M0转动；三个传动带都转动起来，2秒后送料斗L开始送料，3S秒过后，送料完成，送料斗L关闭；2秒过后传送带M0关闭；2秒过后传送带M1关闭；2秒过后传送带M2关闭；一个周期的传动带工作完毕，2秒过后自动进入传动带下个工作周期。在传动带工作期间，按下停止按钮，传动带停止工作。4、I/O地址分配: 系统的I/O地址分配表如表所示表. I/O地址分配表输入输出地 址代 号输入信号地 址代 号输出信号I0.0SB1启动按钮Q0.0M2东西向红灯I0.1SB2停止按钮Q0.1M1东西向绿灯Q0.2M0东西向黄灯Q0.3L南北向红灯5. 梯形图程序示例液体混合装置的PLC控制实验1、实验目的：1 掌握液体混合装置的动作时序。2 熟悉PORTAL软件的使用，进一步巩固对常规指令的正确理解和使用。3 根据实验设备，熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法。4 能根据“系统设计要求”进行程序设计和程序调试，养成良好的设计习惯，培养基本的设计能力，学会逐步优化程序算法和积累编程技巧。2、实验预习要求：1 熟悉实验对液体混合装置的控制要求。2 熟悉I/O口的地址分配和PLC接线图的绘制。3 熟练使用PORTAL软件进行硬件组态，程序输入，下载，调试。3、实验设备： 名称 型号 数量 三相交流电源模块 308220011直流电源模块 308240011PLC主机单元模块308640021数字量输入模块 308240031液体混合装置实验模块 185040051 个人计算机 PC1 图 液体混合装置实验板4、实验原理：按下启动按钮后，进料泵X1起动运行，容器中的液位开始升高，当中液位传感器I报警后，关进料泵X1，开进料泵X2；当高液位传感器H报警后，关进料泵X2，混料泵M开；3秒后，关混料泵M，出料泵X3开；低液位传感器J报警后,关出料泵X3。一个工作周期完成。按下停止按钮后，所有泵停止工作。提示：1 该控制程序有五个输入量，分别是启动按钮SB1、停止按钮SB2、低液位传感器（J）、中液位传感器（I）、高液位传感器（H）。2 控制程序有四个输出量，分别是进料泵X1、进料泵X2、混料泵M、出料泵X3。5、实验内容：1 进行PLC的I/O分配，并画出小车运行时PLC控制的接线图。输 入 设 备 输 出 设 备序 号名 称代 号地 址序 号名 称代 号地 址1起动按钮SB1I0.01 进料泵1X1Q0.12停止按钮SB2I0.1 2进料泵2X2Q0.23低液位传感器JI0.2 3混料泵MQ0.34中液位传感器II0.3 4出料泵X3Q0.45高液位传感器HI0.4 2 设计由PLC 控制的液体混合装置程序，画出控制程序梯形图。3 输入自编程序，上机调试、运行直至符合动作要求。4 示例LAD图6、分析与讨论：1 PORTAL编程软件中有哪几种类型的块？2 S7-1500的CPU中运行着哪二种程序？倒计时PLC控制实验实验要求： 按下启动按钮SB1，八段码开始倒计时，从9开始，每隔一秒显示一个数字，即9876543210所有灯灭，完成一个周期的倒计时，间隔1秒后，自动进入下一个周期的倒计时。倒计时进行至中间过程，按下停止按钮，倒计时停止，所有灯全灭，如要进行新的倒计时需再次按下启动按钮。I/O地址分配:I/O地址分配表输入输出地 址代 号输入信号地 址代 号输出信号I0.0SB1启动按钮Q16.0LED 灯AI0.1SB2停止按钮Q16.1 LED 灯BQ16.2LED 灯CQ16.3LED 灯DQ16.4LED 灯EQ16.5LED 灯FQ16.6LED 灯G机械手的PLC控制实验1、实验目的：1 掌握机械手的动作时序。2 熟悉PORTAL软件的基本使用方法。3 进一步巩固对常规指令的正确理解和使用。4 根据实验设备，熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法。5 能根据“系统设计要求”进行程序设计和程序调试，养成良好的设计习惯，培养基本的设计能力，学会逐步优化程序算法和积累编程技巧。2、实验预习要求：1 熟悉实验对机械手的控制要求。2 熟悉I/O口的地址分配和PLC接线图的绘制。3 熟练使用PORTAL软件进行硬件组态，程序输入，下载，调试。3、实验设备： 名称型号数量三相交流电源模块308220011直流电源模块308240011PLC主机单元模块308640021数字量输入模块308240031机械手实验模块185040011个人计算机 PC1PC/MPI 编程电缆14、实验原理： 如图所示是一个将工件由工作台D处移动到输送带M处的机械手。上升/下降和伸出/缩回的执行用双线圈二位电磁阀推动汽缸完成。当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。另外，线圈，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动汽缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。设备装有上、下限和左、右限位开关，它的工作过程如图所示，有八个动作，即为：原位 下降 夹紧 上升 左移 右移 上升 放松 下降机械手控制分为一个周期运行与连续运行:当按下一个周期运行按钮(SB1)时，机械手开始向下运动(LED7亮)， 当下限位开关启动时(按下LS3，LED3亮)，机械手向下运动停止(LED7灭)，机械手抓紧(LED8亮)，3秒(时间可以自设)过后，机械手开始上升(LED7亮)，当上限为开关启动时(按下LS4，LED4亮)，机械手停止向上运动(LED7灭)，开始向左运动(LED6亮)，当左限位开关启动时(按下LS2,LED2亮),机械手停止向左运动(LED6灭)，开始向下运动(LED7亮)，当下限位开关启动时(按下LS3，LED3亮)，机械手停止向下运动(LED7灭)，机械手松开(LED8灭)，3秒(时间可以自设)之后，机械手向