[工学]电气控制与PLC实验课件-本科.ppt

1、Date:2023-2-11 Page:1电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件 PLC（Programmable Logic Controller）继电技术 集成芯片技术 计算机技术 通信技术制作人：陈文 实践教学中心Date:2023-2-11 Page:2电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件本课程实验内容本课程实验内容v实验一、实验一、PLC与与GX Developer的认识实验的认识实验v实验二、实验二、基本指令编程练习基本指令编程练习v实验三、实验三、交通信号灯交通信号灯PLC自动控制实验自动控制实验v实验四、实验四、艺术彩灯造型的艺术彩灯造型的PLC控制实验控

2、制实验Date:2023-2-11 Page:3电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件 实验一实验一 PLC与与GX Developer的认识实验的认识实验 1、实验目的1）初步认识PLC与GX Developer的组成及功能。2）掌握编程软件的编辑与调试的使用方法。2、实验任务与要求1)熟悉GX Developer的操作界面。2)熟悉GX Developer菜单的显示和操作方式。3)注意观察GX Developer系统提供的信息。4)学会设置路径、新建程序。5)初步学习用指令表、梯形图方式编制PLC程序。6)理解指令表和梯形图的对应关系。回目录回目录Date:2023-2-11 P

3、age:4电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件7)掌握GX Developer中的程序传送到PLC的方法。8)掌握将PLC中的程序传送到可编程控制器（FX2N-48MR）的方法。9)掌握校对GX Developer和PLC中的程序的方法。10)掌握调试程序的方法。3、实验原理分析被控对象 编程输入程序 连接实验线路 运行PLC程序（运行实验辅助程序）观察现象。4、实验设备与器件1）PLC-2型可编程控制器实验台（含电源线）台2）通讯电缆SC-09 根4)微机 1台5)编程软件包 GX Developer 1套6)设备连接Date:2023-2-11 Page:5电气控制与电气控制与

4、PLCPLC实验课件实验课件5、仪器简介 PLC 三菱（MITSUBISHI）FX2N可编程序控制器是由电源+CPU输入输出+程序存储器（RAM）的单元型可编程序控制器。其主机称为基本单元，为主机备有可扩展其输入输出点的“扩展单元（电源+I/O）”和“扩展模块（I/O）”，此外，还可连接扩展设备,用于特殊控制。GX Developer是由三菱应用于FX系列PLC的编程软件，可在Windows下运行。在该软件中，可通过梯形图、指令表及SFC符号来编写PLC程序，建立注释数据及设置寄存器数据等。创建的程序可在串行系统中与PLC进行通讯、文件传送、操作监控以及完成各种测试功能。也可将其存储为文件，用

5、打印机打印出来。安装好软件后，在计算机桌面上自动行成GX Developer的图标，用鼠标双击该图标，可打开编程软件。执行菜单中工程-GX Developer 关闭（X），将退出编程软件。Date:2023-2-11 Page:6电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件 执行菜单中工程-创建新工程，可创建一个新的用户程序，在弹出的窗口中选择PLC的型号（FX2N）后单击确定，此时计算机屏幕的显示如图1.3所示。工程菜单中的其它命令与Windows软件的操作相似，不再说明。Date:2023-2-11 Page:7电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件 打开新文件时的屏幕显示打

6、开新文件时的屏幕显示Date:2023-2-11 Page:8电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件GX Developer软件的主要功能有梯形图编辑、指令表编辑、SFC编辑、注释编辑、寄存器编辑以及文件打印、PLC操作、监控、检测和帮助等等。可以通过快捷键，实现梯形图与指令表之间的转换。梯形图与指令表之间的转换梯形图与指令表之间的转换Date:2023-2-11 Page:9电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件6、实验内容与步骤1）准备工作首先将通讯电缆（SC09）的9芯型插头插入微机的串行口插座，再将通讯电缆的圆形插头插入编程插座，最后将220V交流电源线接上，打开开

7、关即可工作。2）编辑文件的正确进入及存取正确路径确定后，可以开始进入编程存取状态。假设首次程序设计：首先打开GX Developer编程软件，点击工程子菜单创建新工程或点击常用工具栏 弹出PLC类型设置对话框，供选择机型。根据实际确定机型，若FX2N即选中FX2N，然后确认，就可马上进入编辑程序状态。文件完成编辑后进行保存:点击工程子菜单另存为工程，弹出工程另存为对话框，输入文件名点击确定，文件保存成功。Date:2023-2-11 Page:10电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件打开已经存在的文件:首先点击编程软件GX Developer，在主菜单工程下选中打开工程弹出打开工程

8、对话框，选择正确的驱动器、文件类型和文件名，单击“确定”键即可进入以前编辑的程序。3）文件程序编辑当正确进入GX Developer编程系统后，文件程序的编辑可用二种编辑状态形式：（1）指令表编辑 （2）梯形图编辑Date:2023-2-11 Page:11电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件指令表编辑程序 “指令表”编辑状态，可以让你用指令表形式编辑一般程序。现在输入下面一段程序：Step Instruction I/00 LD X0001 OUT Y0002 END“指令表”程序编辑结束后，应该进行程序检查，GX Developer能提供自检，单击工具下拉子菜单，选中程序检查弹

9、出程序检查对话框，根据提示，可以检查是否有语法错误，电路错误以及双线圈检验。检查无误可以进行下一步的操作传送、运行Date:2023-2-11 Page:12电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件“梯形图”编辑程序梯形图编辑状态，可以让你用梯形图形式编辑程序。现在输入下面一段梯形图：注：程序结束前必须输入结束指令（注：程序结束前必须输入结束指令（ENDEND）“梯形图梯形图”程序编辑结束后，应该进行程序检查，程序编辑结束后，应该进行程序检查，GX GX DeveloperDeveloper能提供自检，单击能提供自检，单击 工具工具 下拉子菜单，选中下拉子菜单，选中 程程序检查序检查

10、弹出弹出 程序检查程序检查 对话框，根据提示可以检查是否有对话框，根据提示可以检查是否有语法错误，电路错误以及双线圈检验。进行下一步语法错误，电路错误以及双线圈检验。进行下一步 、。Date:2023-2-11 Page:13电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件注意：“梯形图”编辑程序必须经过“转换”成指令表格式才能被PLC认可运行。但有时输入的梯形图无法将其转换为指令格式。梯形图 转换成 指令表 格式的操作是点击变换菜单变换（C）。梯形图 和 指令表 编程比较：梯形图编程比较简单、明了，接近电路图，所以一般PLC程序都用梯形图来编辑，然后，转换成指令表，下载运行。4）GX Dev

11、eloper与PLC之间的程序传送在GX Developer中把程序编辑好之后，要把程序下传到PLC中去。程序只有在PLC中才能运行；也可以把PLC中的程序上传到GX Developer中来，在GX Developer和PLC之间进行程序传送之前，应该先用电缆连接好PC机和PLC。把GX Developer中的程序下传到PLC中去Date:2023-2-11 Page:14电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件若GX Developer中的程序用 指令表 编辑即可直接传送，如果用 梯形图 编辑的则要求转换成指令表才能传送，因为PLC只识别指令。当计算机屏幕处于图1.5状态时，将光标指

12、向PLC位置，此时计算机屏幕显示如图1.5所示。在此状态下，可进行PLC操作。Date:2023-2-11 Page:15电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件点击菜单“变换”或按“F4”键后，点击“在线”“PLC写入”：弹出对话框，选择“程序”中的“MAIN”,有二个选择所有范围、范围设置选择：所有范围 即状态栏中显示的“程序步”（FX2N-8000、FX0N-2000）会全部写入PLC，时间比较长。（此功能可以用来刷新PLC的内存）范围设置先确定“程序步”的“起始步”和“终止步”的步长，然后把确定的步长指令写入PLC，时间相对比较短。最后点击“执行”。Date:2023-2-11

13、 Page:16电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件如果这时PLC处于“RUN”状态，通讯不能进行，屏幕会出现“PLC正在运行，无法写入”的文字说明提示，这时应该先将PLC的“RUN、STOP”的开关拨到“STOP”。进入PLC程序写入过程，“写入结束”后自动“核对”，核对正确才能运行。注意这时的“核对”只是核对程序是否写入了PLC，对电路的正确与否由PLC判定，与通讯无关。若“通讯错误”提示符出现，可能有两个问题要检查。在状态检查中看“PLC类型”是否正确，例：运行机型是FX2N，但设置的是FXON，就要更改成FX2N。PLC的“端口设置”是否正确即com口。排除了二个问题后，重

14、新“写入”直到“核对”完成表示程序已输送到PLC中。Date:2023-2-11 Page:17电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件5）程序的运行与调试1、程序运行当程序写入PLC后就可以在PLC中运行了。先将PLC处于RUN状态（可用手拨PLC的“RUN/STOP”开关到“RUN”档,同时在工具栏里选择“在线”“监视（M）”“监视（M）模式”，或者直接按“F3”即可监控输入与输出则状态。再通过实验系统的输入开关给PLC输入给定信号，观察PLC输出指示灯，验证是否符合编辑程序的电路逻辑关系，如果有问题还可以通过GX Developer提供的调试工具来确定问题，解决问题。Date:2

15、023-2-11 Page:18电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件例：运行验证程序编辑、传送、运行下列程序：步骤：步骤：梯形图方式编辑，然后梯形图方式编辑，然后 转换转换 成指令表程序。成指令表程序。程序程序 写入写入PLCPLC，在，在 写入写入 时时PLCPLC应处于应处于“STOP”STOP”状状态。态。Date:2023-2-11 Page:19电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件PLC中的程序在运行前应使PLC处于“RUN”状态。输入给定信号，观察输出状态，可以验证程序的正确性。6）退出系统完成程序调试后退出系统前应该先核定程序文件名后将其存盘，然后关闭GX

16、 Developer所有应用子菜单显示图，退出系统。设置文件路径为C:PLC1进入GX Developer软件新建一个序程序，指定正确的PLC类型，程序名称untit101用梯形图形式编辑如下一段程序Date:2023-2-11 Page:20电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件通过转换，在指令表形式下阅读程序通过转换，在指令表形式下阅读程序程序传送到程序传送到PLCPLC（观察端口设置）（观察端口设置）Date:2023-2-11 Page:21电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件本次实验所要完成的任务有：1）电机单向运行（连续）。2）用PLC实现对某台电动机多地控制

17、，具体要求如下：按下启动按钮SB1或SB2，电动机启动运转；按下停止按钮SB3或SB4，电动机停转；具有必要的短路保护和过载保护。3）用PLC实现两台电动机M1、M2的起/停运行。其控制要求是：M1起动40s后方允许M2起动；M2停止运行30s后，方允许M1停止运行。Date:2023-2-11 Page:22电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件7、实验报告要求1）记录设置的文件路径（以后所有用户文件都在该路径下存取）。2）观察实验现象，认真记录实验中发现的问题错误、故障及解决方法。3）实验的体会和建议。8、选作实验自选。9、预习要求认真阅读第六部分实验内容与步骤。10、思考题PL

18、C的“RUN、STOP”的开关该如何使用？（何时用RUN、何时用STOP？）Date:2023-2-11 Page:23电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件11、注意事项PLC的端口设置，方法如下：点击菜单“工具”的子菜单“ROM传送”“写入”，弹出下列对话框：注：注：PLC的端口设置也可以在编程前进行。的端口设置也可以在编程前进行。Date:2023-2-11 Page:24电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件实验二实验二 基本指令编程练习基本指令编程练习v1、实验目的v1）熟悉和掌握常用基本指令的使用方法。v2）熟悉可编程控制器的使用方法。v3）学会PLC-2型实验

19、台的使用方法。v2、实验任务与要求v1）与、或、非组合电路的基本编程。v2）定时器、计数器电路的基本编程。v3）分支汇合、跳转程序电路的基本编程。v4）数据控制功能电路的基本编程。Date:2023-2-11 Page:25电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件3、实验原理与、或、非组合电路的梯形图如下：Date:2023-2-11 Page:26电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件定时器、计数器电路的梯形图如下：Date:2023-2-11 Page:27电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件分支汇合、跳转程序电路的梯形图如下：Date:2023-2-11 P

20、age:28电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件数据控制功能电路的梯形图如下：Date:2023-2-11 Page:29电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件4、实验设备与器件1）PLC-2型可编程控制器实验台（含电源线）台2）通讯电缆SC-09 根4)计算机 1台5)编程软件包 GX Developer 1套6）自锁式连接导线 若干5、仪器简介三菱FX系列可编程控制器基本指令共二十条。触点指令LD取LDI取反AND与ANDI与非OR或ORI或非要带软元件地址号。Date:2023-2-11 Page:30电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件2）连接指令AN

21、B电路块与ORB电路块或MPS进栈 MRD读栈MPP出栈不带软元件地址号。3）线圈指令OUT输出PLS上沿脉冲PLF下沿脉冲SET置位RST复位要带软元件地址号，接通触点，驱动之。4）其他指令MC主控MCR主控复位NOP空操作 END结束Date:2023-2-11 Page:31电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件6、实验内容与步骤1）输入梯形图，转换为指令表。2）开关拨到STOP，写入PLC。3）接好连线，开关拨到RUN，观察输出结果。4）分析程序的功能。5）重复以上步骤。7、实验报告要求1）给出程序指令表、梯形图，及关键注释（不少于30%）。2）实验观测记录；3）实验结果分析

22、、讨论和建议；4）实验总结。8、选作实验 自选。Date:2023-2-11 Page:32电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件9、预习要求掌握FX系列可编程控制器基本指令的具体功能。10、思考题1）FX系列PLC的内部资源有那些？2）辅助继电器、状态继电器、定时器、计数器又具体有那些类别？11、注意事项除实验中特别说明外，在每一个实验的连线过程中，PLC可编程控制器的输出端口的公共端COM0、COM1、COM2、COM3、COM4与COM5接24V电源的正极，必须连接，否则Y端将没有输出。Date:2023-2-11 Page:33电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件

23、实验三实验三 交通信号灯交通信号灯PLC自动控制实验自动控制实验v1、实验目的v1）掌握十字路口交通信号灯的控制原理。v2）掌握PLC定时器计数器的使用方法。v2、实验任务与要求v1）本装置与交通信号灯实际控制一致，采用LED模拟信号灯，信号灯分东西南北二组分别有“红”“黄”“绿”三种颜色。其工作状态有PLC程序控制，“启动”“停止”按钮分别控制信号灯的启动和停止。“白天/黑夜”开关控制信号灯白天/黑夜转换。Date:2023-2-11 Page:34电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件2）对“红”“黄”“绿”灯控制要求如下：（1）假设东西方向交通比南北方向繁忙一倍，因此东西方向的

24、绿灯通行的时间多一倍。（2）控制时序要求如图3.1所示。（3）按下“启动”按钮开始工作，按下“停止”按钮停止工作，“白天/黑夜”开关闭按下闭合时为黑夜工作状态，这时只有黄灯闪烁，断开时按时序控制图工作。3）根据具体情况还可增加控制要求，如紧急控制，某一方向绿灯常亮。Date:2023-2-11 Page:35电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件3、实验原理控制时序要求如图Date:2023-2-11 Page:36电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件4、实验设备与器件1）PLC-2型可编程控制器实验台（含电源线）台2）PLC-DEMO001交通信号灯PLC自动控制演示版

25、 1块3）通讯电缆SC-09 根4）计算机 1台5)编程软件包 GX Developer 1套6）自锁式连接导线 若干Date:2023-2-11 Page:37电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件5、仪器简介交通信号灯PLC自动控制演示板结构如图Date:2023-2-11 Page:38电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件6、实验内容与步骤1）打开PLC-2型实验台电源，编程器与PLC连接。2）根据具体情况编制输入程序，并检查是否正确。3）按图3.3接线,实验台与PLC-DOME001连接,检查连线是否正确。4）按下启动按钮,观察运行结果。接线如图Date:2023

26、-2-11 Page:39电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件7、实验报告要求1）给出程序指令表、梯形图，及关键注释（不少于30%）；2）实验观测记录；3）实验结果分析、讨论和建议；4）实验总结。8、选作实验如何利用实验台上的数码显示给演示装置加上一个两位时间显示？9、预习要求根据具体情况编制程序。推荐地址分配清单：输入地址：启动按钮 X0 停止按钮 X1 晚上开关 X2输出地址：红1 Y0 黄1 Y1 绿1 Y2 红2 Y3 黄2 Y4 绿2 Y5Date:2023-2-11 Page:40电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件10、思考题1）怎样延长红绿灯变换时间及黄

27、灯闪烁次数，程序将怎样变化？2）若用移位寄存器指令，程序如何编程？11、注意事项除实验中特别说明外，在每一个实验的连线过程中，PLC可编程控制器的输出端口的公共端COM0、COM1、COM2、COM3、COM4与COM5接24V电源的正极，必须连接，否则Y端将没有输出。Date:2023-2-11 Page:41电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件实验四实验四 艺术彩灯造型的艺术彩灯造型的PLC控制实验控制实验v1、实验目的v1）掌握PLC控制的基本原理。v2）掌握移位寄存器的使用。v3）掌握PLC直接驱动小型负载。v2、实验任务与要求v控制要求：vABCDEFGHABCDEFGH

28、HGFEDCBAABCDEFGHABCDEFGABCDEFGHHG如此循环。v3、实验原理v图8.1中A、B、C、D、E、F、G、H为八路LED发光管，模拟彩灯显示。上面八路形成一个环形，下面八路形成一字形，上下同时控制，形成交辉相映的效果。Date:2023-2-11 Page:42电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件4、实验设备与器件1）PLC-2型可编程控制器实验台 1台2）PLC-DEMO006艺术彩灯造型PLC控制演示板 1块3）通讯电缆 SC-09 1根4）自锁式连接导线 若干5)编程软件包 GX Developer 1套6）计算机 1台5、仪器简介艺术彩灯造型PLC控

29、制演示板结构如图所示。Date:2023-2-11 Page:43电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件6、实验内容与步骤1）打开PLC-2型实验台电源，编程器与PLC连接。2）根据具体情况编制输入程序，并检查是否正确。3）按图82连线，实验台与PLC-DOME006连接，检查连线是否正确。4）按下启动按钮，观察运行结果。Date:2023-2-11 Page:44电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件7、实验报告要求1）给出程序指令表、梯形图，及关键注释（不少于30%）；2）实验观测记录；3）实验结果分析、讨论和建议；4）实验总结。8、选作实验自选。9、预习要求根据具体情况编制程序。推荐地址分配清单：输入地址：启动 XO 停止 X1输出地址：A YO B Y1 C Y2 D Y3 E Y4 F Y5 G Y6 H Y7Date:2023-2-11 Page:45电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件10、思考题无。11、注意事项除实验中特别说明外，在每一个实验的连线过程中，PLC可编程控制器的输出端口的公共端COM0、COM1、COM2、COM3、COM4与COM5接24V电源的正极，必须连接，否则Y端将没有输出。Date:2023-2-11 Page:46电气控制与电气控制与PLCPLC实验课件实验课件