《可编程控制器及应用》课程实验指导书.doc

《可编程控制器及应用》课程实验指导一、课程基本情况课程名称可编程控制器及应用课程类别□核心 ■必修 □任选 □限选学分2执行学期6课程学时及其分配总学时学时分配32讲授24实验8上机 0实习0二、课程性质与作用可编程控制器是综合了计算机技术、自动化控制技术和通讯技术的一种以微处理器为核心的新型通用自动控制装置，具有功能强、可靠性高、编程简便、操作灵活、适合于工业环境的特点；在工业自动化、机电一体化、传统产业技术改造等方面得到普遍应用是现代工业控制的三大支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）之一可编程控制器是自动化、测控技术与仪器、电气工程与自动化专业的一门专业必修课主要学习可编程控制器方面知识和培养工程综合实践能力1）知识要求：了解PLC的基本原理和结构组成，掌握PLC指令系统、梯形图、PLC编程的规则和编程的方法，能应用PLC进行控制系统设计2）能力要求：能使用编程软件，能根据控制要求设计出控制软件，能应用PLC进行控制系统设计三、实验教学内容与安排项目序号项目名称项目内容项目学时项目类型每组人数备注1定时计数器实验内容：有两台交流电动机，按下启动按钮，启动电机1运转，运转时间为10S，10S后电机1停止，自动启动电机2运转，运转时间为6S，6S后电机2停止，自动启动电机1运转，运转时间为10S ……，周而复始，两台电机定时交替运转。

任何时候按下停止按钮，必须强制停止两台电机运转要求：根据实验内容要求编写PLC梯形图程序，编译并下传到PLC，运行程序，检查运行结果2设计2①程序流程图②I/O资源分配表③梯形图④实验结果⑤思考题2交通灯控制实验内容：1、信号灯受一个起动开关控制，起动开关接通时，系统开始工作2、南北红灯亮10s，同时东西绿灯亮8s，到8s时，东西绿灯熄灭，东西黄灯亮；3、东西黄灯亮2s，当东西黄灯熄灭时，东西红灯亮，同时南北红灯熄灭，南北绿灯亮；4、东西红灯亮15s，同时南北绿灯亮13s，到13s时，南北绿灯熄灭，南北黄灯亮，5、南北黄灯亮2s，当南北黄灯熄灭后，南北红灯亮，东西绿灯亮6、若有紧急情况，合上紧急处理开关，则东西方向和南北方向同时亮红灯；拉开紧急处理开关，并重新按启动按钮，则恢复正常运行7、任何时候按下停止按钮，关断系统工作要求：根据实验内容要求编写PLC梯形图程序，编译并下传到PLC，运行程序，检查运行结果2设计2①程序流程图②I/O资源分配表③梯形图④实验结果⑤思考题3三相电机Y-△减压启动实验内容：按下启动按钮，接通三相电，Y形启动，运转8S后Y形启动结束，△形启动任何时候按下停止按钮或过载保护，电机停止运转。

要求：根据实验内容要求编写PLC梯形图程序，编译并下传到PLC，运行程序，检查运行结果2设计2①程序流程图②I/O资源分配表③梯形图④实验结果⑤思考题4三人抢答器控制实验内容：1、主持人按下启动按钮，此时“抢答信号”灯亮10S内无人抢答，本题作废，同时“抢答信号”灯灭2、抢答灯亮后，先按下“抢答按钮”的选手前面的“抢答”灯亮3、在主持人没按下启动按钮时，提前按下“抢答按钮”的选手被判犯规，其前面的“犯规”灯亮4、主持人按下“复位”按钮，“抢答灯”和“犯规灯”灭要求：根据实验内容要求编写PLC梯形图程序，编译并下传到PLC，运行程序，检查运行结果2设计2①程序流程图②I/O资源分配表③梯形图④实验结果⑤思考题5三层电梯控制实验内容：1、电梯共分三层，每层都有呼叫按钮、呼叫指示灯、上升和下降指示灯2、当某层呼叫按钮按下时，对应呼叫指示灯亮并保持到该呼叫被响应（该楼层的行程开关从ON到OFF变化，即电梯离开该楼层，可视为呼叫被响应），它和上升指示灯、下降指示灯结合，用来显示电梯所处的状态的3、 三层楼电梯中，一层只有上呼叫按钮，三层只有下呼叫按钮，二层同时具有上呼叫和下呼叫按钮而上升、下降指示灯应相同（即公用一个控制输出端子）。

4、电梯的初始状态：设电梯位于一层待命，各层呼叫灯及上升、下降指示灯均不亮；5、按下某层呼叫按钮（1-3层）后，该层呼叫灯亮，电梯响应该层呼叫，上行或下行至该层（实验中无电梯升降控制，只有升降指示灯，因此用某层的行程开关动作模拟电梯到达或离开该层）；6、电梯到达指定楼层后，电梯处于待命状态，上行与下行指示灯均灭，直至新命令产生；7、因无目标楼层选择按钮，1、2层上行均指到第三层，2、3层下行均指到1层；8、如电梯在2层，而同时按上行和下行呼叫，可预置优先响应顺序要求：根据实验内容要求编写PLC梯形图程序，编译并下传到PLC，运行程序，检查运行结果2设计2①程序流程图②I/O资源分配表③梯形图④实验结果⑤思考题实验一 定时计数器实验一、实验目的1、掌握CP1H PLC控制系统梯形图设计的一般方法2、熟悉CX-Programmer软件的应用二、实验设备 1、CP1H PLC实验箱一台 2、PC机一台三、实验原理根据实验控制要求，分析有几个输入信号，几个输出信号，然后给这些输入/输出信号分配PLC端子号，画出程序流程图，然后画出梯形图，在PC机上用CX-Programmer编程软件将梯形图输入计算机并保存，将梯形图下载到PLC上，调试运行，直到满足控制要求。

四、实验内容及步骤1、实验内容控制要求:有两台交流电动机，按下启动按钮，启动电机1运转，运转时间为10S，10S后电机1停止，自动启动电机2运转，运转时间为6S，6S后电机2停止，自动启动电机1运转，运转时间为10S ……，周而复始，两台电机定时交替运转任何时候按下停止按钮，则两台电机停止运转实验中以两个发光二极管代替交流电机控制电路的交流接触器线圈，发光二极管亮表示交流接触器通电，即对应电机运转，发光二极管灭表示交流接触器线圈断电，即电机停止运转2、实验步骤2.1 关断电源，通过USB接口将CP1H PLC和计算机相连，并按以下步骤连线1） 输入接线区域的XCOM端子和输出接线区域的GND端子相连；2） 输出接线区域的+24V端子和装配流水线控制模拟区域的XCOM端子相连；输出接线区域的GND端子和装配流水线控制模拟区域的GND端子相连；3） 输出接线区域的Y0、Y1（或其他可用端子，CP1H PLC 实验箱中端子Y0-Y7对应PLC CIO区域地址100.00-100.07）端子和和装配流水线控制模拟区域的A、B端子（控制两个发光二极管，代替对应交流接触器的线圈，既模拟两台电机的运转和停止）相连；4）输入接线区域的X0、X1（或其他可用端子，CP1H PLC 实验箱中端子X0-X7对应PLC CIO区域地址0.00-0.07）端子和装配流水线控制模拟区域的“启动”、“停止”端子（控制系统的启动和停止）相连。

检查电路连接无误后，方可打开电源2.2根据实验内容要求，编写PLC梯形图程序；2.3在CX-Programmer软件中绘制梯形图（注意设备名称可根据需要任意给定，但设备类型必须是CP1H， CPU类型必须是X或XA型，由具体实验箱决定）；2.4编译并下传到PLC，启动运行模式，运行程序，检查运行结果五、实验报告要求实验报告包括控制要求、I/O资源分配表、程序流程图、梯形图、实验结果、实验思考题解答等内容，其中实验结果包括实验接线图、能说明实验结果的图片和结论六、思考题1、如何改变两台电机的运行时间？2、电路中自锁和互锁部分的作用是什么？3、如何实现两台电机交替运行5个周期后自动停止？实验二 交通灯控制实验一、实验目的1、掌握CP1H PLC控制系统梯形图设计的一般方法2、掌握基于PLC的交通控制系统设计方法二、实验设备 1、CP1H PLC实验箱一台 2、PC机一台三、实验原理根据实验控制要求，分析有几个输入信号，几个输出信号，然后给这些输入/输出信号分配PLC端子号，画出程序流程图，然后画出梯形图，在PC机上用CX-Programmer编程软件将梯形图输入计算机并保存，将梯形图下载到PLC上，调试运行，直到满足控制要求。

四、实验内容及步骤1、实验内容控制要求:• 信号灯受一个起动按钮控制，起动按钮接通时，系统开始工作• 南北红灯亮10s，同时东西绿灯亮8s，到8s时，东西绿灯熄灭，东西黄灯亮；• 东西黄灯亮2s，当东西黄灯熄灭时，东西红灯亮，同时南北红灯熄灭，南北绿灯亮；• 东西红灯亮15s，同时南北绿灯亮13s，到13s时，南北绿灯熄灭，南北黄灯亮，• 南北黄灯亮2s，当南北黄灯熄灭后，南北红灯亮，东西绿灯亮• 若有紧急情况，合上紧急处理开关，则东西方向和南北方向同时亮红灯；拉开紧急处理开关，并重新按启动按钮，则恢复正常运行• 任何时候按下停止按钮，系统停止工作在实验室的CP1H PLC实验箱上实现上述控制要求2、实验步骤2.1 关断电源，通过USB接口将CP1H PLC和计算机相连，并按以下步骤连线：1)输入接线区域的XCOM端子和输出接线区域的GND端子相连；2) 输出接线区域的+24V端子和装配流水线控制模拟区域的XCOM端子相连；3)输出接线区域的GND端子和交通灯控制模拟区域的GND端子相连；4)输入接线区域的X0、X1、X2（或其他可用端子，CP1H PLC 实验箱中端子X0-X7对应PLC CIO区域地址0.00-0.07）端子和和装配流水线控制模拟区域的“启动”、“停止”、“移位”端子（分别控制系统的启动、停止和紧急处理）相连；5)输出接线区域的Y0、Y1、Y2（或其他可用端子，CP1H PLC 实验箱中端子Y0-Y7对应PLC CIO区域地址100.00-100.07）端子和交通灯控制模拟区域的G1、Y1、R1端子（对应东西方向的绿灯、黄灯、红灯）相连；输出接线区域的Y10、Y11、Y12（或其他可用端子，CP1H PLC 实验箱中端子Y10-Y17对应PLC CIO区域地址101.00-101.07）端子和交通灯控制模拟区域的G2、Y2、R2端子（对应南北方向的绿灯、黄灯、红灯）相连；检查电路连接无误后，方可打开电源。

2.2根据实验内容要求，编写PLC梯形图程序；2.3在CX-Programmer软件中绘制梯形图（注意设备名称可根据需要任意给定，但设备类型必须是CP1H， CPU类型必须是X或XA型，由具体实验箱决定）；2.4编译并下传到PLC，启动运行模式，运行程序，检查运行结果五、实验报告要求实验报告包括控制要求、I/O资源分配表、程序流程图、梯形图、实验结果、实验思考题解答等内容，其中实验结果包括实验接线图、能说明实验结果的图片和结论六、思考题1、如果将要求中的紧急处理开关换为按钮形式，梯形图应如何改进？实验三 三相电机Y-△减压启动实验一、实验目的1、掌握CP1H PLC控制系统梯形图设计的一般方法2、熟悉CX-Programmer软件的应用二、实验设备 1、CP1H PLC实验箱一台 2、PC机一台三、实验原理根据实验控制要求，分析有几个输入信号，几个输出信号，然后给这些输入/输出信号分配PLC端子号，画出程序流程图，然后画出梯形图，在PC机上用CX-Programmer编程软件将梯形图输入计算机并保存，将梯形图下载到PLC上，调试运行，直到满足控制要求四、实验内容及步骤1、实验内容控制要求：按。