可编程控制器实验与实训教程 - 万水书苑-出版资源网

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(1)第三部分. 实训篇. PLC 技术的应用实训和综合实训. 第六章实训一. PLC 的应用实训. 水塔水位的 PLC 模拟控制. （1）进一步熟悉 PLC 基本指令的用法。（2）进一步熟悉使用 GX Developer 编程软件编制 PLC 程序，并能下载到 PLC 中调试运行。. （1）三菱主机单元一台。（2）水塔水位模拟控制单元一块。（3）计算机一台。（4）连接导线若干。. 1．实训任务及分析程序运行后，按下启动按钮，然后再按下按钮 SB2，指示灯 L1 亮，马达指示灯 M 亮；按下按钮 SB1，指示灯 L2 亮，马达指示灯 M 灭；若水箱处于低水位，按下按钮 SB4，指示灯 L3 亮，指示灯 Y 亮；水箱高水位时，按下按钮 SB3，指示灯 Y 灭，指示灯 L4 亮；若程序中加入闪烁部分，则水箱或者是水塔高低水位按钮按下时，低水位时指示灯 O0 闪烁，高水位时 O1 闪烁。按下停止按钮，系统停止运行。 2．系统控制模板水塔水位模拟控制系统的模板示意图如图 6-1 所示。.

(2) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 图 6-1. 水塔水位模拟控制系统的模板示意图. 水塔水位模拟控制系统的输入/输出分配如表 6-1 所示。表 6-1 水塔水位模拟控制系统的 I/O 分配表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 按钮 SB1. X000. 指示灯 L1. Y000. 按钮 SB2. X001. 指示灯 L2. Y001. 按钮 SB3. X002. 指示灯 L3. Y002. 按钮 SB4. X003. 指示灯 L4. Y003. 启动按钮. X004. 马达指示灯 M. Y004. 停止按钮. X005. 指示灯 Y. Y005. 报警指示灯 O0. Y006. 报警指示灯 O1. Y007. 用三菱可编程控制器实现的水塔水位模拟控制系统的输入/输出接线如图 6-2 所示。. 60.

(3) 第六章. 图 6-2. PLC 的应用实训. 水塔水位模拟控制系统的 I/O 接线图. （1）利用 GX Developer 编程软件来编制“水塔水位”的程序。（2）按照 I/O 分配表，连接 PLC 和实验模块的连线，检查无误后，接通电源。（3）将编制好的程序导入 PLC，调试程序。（4）按下启动按钮后，然后再按 SB1、SB2、SB3、SB4 按钮，观察现象。. 2．. 梯形图（未加闪烁部分）。水塔水位模拟控制系统梯形程序图如图 6-3 所示。. 图 6-3. 水塔水位模拟控制系统梯形程序图 61. 6.

(4) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 图 6-3. 水塔水位模拟控制系统梯形程序图（续）. （2）指令表（未加闪烁部分）如下所示：. 62.

(5) 第六章. PLC 的应用实训. 如果加入闪烁部分，试编写梯形图。. 实训二. 交通灯的 PLC 模拟控制. （1）进一步熟悉定时器的基本使用方法。（2）根据控制要求，掌握 PLC 的编程方法和程序调试方法。（3）掌握时序循环设计法的用法。（4）了解用 PLC 解决一个实际问题的全过程。. （1）三菱主机单元一台。（2）交通灯模拟控制单元一块。（3）计算机一台。（4）连接导线若干。. 2．实训任务及分析. 十字路口交通灯的控制系统状态如图 6-4 所示。信号灯受一个启动按钮控制，当启动按钮接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当按下停止按钮时，所有信号灯都熄灭。南北红灯维持 20s，在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，并维持 15s。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持 5s。到 5s 时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。东西红灯亮维持 20s，同时南北绿灯亮维持 15s，亮 15s 后熄灭。这时南北黄灯亮，维持 5s 后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮，周而复始。时序图如图 6-4 所示。按下停止按钮，系统停止运行。 2．系统控制模板交通灯模拟控制系统模板示意图如图 6-5 所示。. 63. 6.

(6) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 图 6-4. 图 6-5. 交通灯时序图. 交通灯模拟控制系统的模板示意图. 交通灯模拟控制系统的输入/输出分配如表 6-2 所示。表 6-2 交通灯模拟控制系统的 I/O 分配表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 启动按钮. X000. 南北绿灯. Y000. 停止按钮. X001. 南北黄灯. Y001. 南北红灯. Y002. 东西绿灯. Y003. 64.

(7) 第六章. PLC 的应用实训续表. 输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 东西黄灯. Y004. 东西红灯. Y005. 用三菱可编程控制器实现的交通灯模拟控制系统的输入/输出接线如图 6-6 所示。. 图 6-6. 交通灯模拟控制系统的 I/O 接线图. （1）利用 GX Developer 编程软件来编制程序。（2）按照 I/O 分配表，连接 PLC 和实验模块的连线，检查无误后，接通电源。（3）将编制好的程序导入 PLC，调试程序。（4）按下启动按钮后，观察现象。. （1）梯形图。交通灯模拟控制系统梯形程序图如图 6-7 所示。 65. 6.

(8) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 图 6-7. 交通灯模拟控制系统梯形程序图. （2）指令表如下所示：. 根据如图 6-8 所示的时序图要求，试编写交通灯系统的梯形图。 66.

(9) 第六章. 图 6-8. 实训三. PLC 的应用实训. 交通灯控制时序图. 艺术彩灯的 PLC 模拟控制. （1）加强时序循环设计法的应用。（2）学会用 PLC 解决实际问题，进一步熟悉编程软件的使用方法。（3）通过训练，提高编程技巧。. （1）三菱主机单元一台。（2）艺术彩灯模拟控制单元一块。（3）计算机一台。（4）连接导线若干。. 1．实训任务及分析本控制任务是 8 盏彩灯 A、B、C、D、E、F、G、H 呈环形分布，按下启动按钮，8 盏灯泡同时亮 1s，即 A、B、C、D、E、F、G、H 同时亮 1s；接着 8 盏灯泡按逆时针方向轮流各亮 1s，即 A 亮 1s，B 亮 1s，C 亮 1s，D 亮 1s，E 亮 1s，F 亮 1s，G 亮 1s，H 亮 1s；接下来 8 盏灯泡同时亮 1s；然后 8 盏灯泡按顺时针方向轮流各亮 1s，即 H 亮 1s，G 亮 1s， F 亮 1s，E 亮 1s，D 亮 1s，C 亮 1s，B 亮 1s，A 亮 1s；然后按此顺序重复执行。按下停止按钮，所有灯灭。 67. 6.

(10) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 2．系统控制模板艺术彩灯模拟控制系统的模板示意图如图 6-9 所示。. 图 6-9. 艺术彩灯模拟控制系统的模板示意图. 艺术彩灯模拟控制系统的输入/输出分配如表 6-3 所示。表 6-3 艺术彩灯模拟控制系统的 I/O 分配表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 启动按钮. X000. 状态指示灯 A. Y000. 停止按钮. X001. 状态指示灯 B. Y001. 状态指示灯 C. Y002. 状态指示灯 D. Y003. 状态指示灯 E. Y004. 状态指示灯 F. Y005. 状态指示灯 G. Y006. 状态指示灯 H. Y007. 用三菱可编程控制器实现的艺术彩灯模拟控制系统的输入/输出接线如图 6-10 所示。. 68.

(11) 第六章. 图 6-10. PLC 的应用实训. 艺术彩灯模拟控制系统的 I/O 接线图. （1）利用 GX Developer 编程软件来编制程序。（2）根据 I/O 接线图接线。（3）将编制好的程序导入 PLC，调试程序。（4）按下启动按钮，观察各个指示灯的变化。. （1）梯形图。艺术彩灯模拟控制系统的梯形程序图如图 6-11 所示。. 图 6-11. 艺术彩灯模拟控制系统的梯形程序图. 69. 6.

(12) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 图 6-11 70. 艺术彩灯模拟控制系统的梯形程序图（续）.

(13) 第六章. 图 6-11. PLC 的应用实训. 艺术彩灯模拟控制系统的梯形程序图（续）. 71. 6.

(14) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 图 6-11. （2）指令表如下所示：. 72. 艺术彩灯模拟控制系统梯形程序图（续）.

(15) 第六章. PLC 的应用实训. 试利用移位寄存器指令、区间复位指令编制梯形图程序。. 实训四. LED 数码管显示的 PLC 模拟控制. （1）掌握 LED 数码管显示的基本原理。（2）进一步熟悉使用 GX Developer 编程软件来编制 PLC 程序，并能下载到 PLC 中调试运行。 73. 6.

(16) 6. 可编程控制器实验与实训教程. （1）三菱主机单元一台。（2）LED 数码管模拟控制单元一块。（3）计算机一台。（4）连接导线若干。. 1．实训任务及分析按下启动按钮后，由 8 组 LED 发光二极管模拟的数码管开始显示：先是一段段显示，显示的次序是 A 段、B 段、C 段、D 段、E 段、F 段、G 段、DP 段。随后显示数字及字符，显示的次序是 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F，H，再返回初始显示，并且循环下去。按下停止按钮，数码管停止显示。面板上的 A、B、C、D、E、F、G 用发光二极管模拟输出。由控制任务可以看出，每一段显示是有先后顺序的，当第一段显示完了以后第二段才能显示，依次往后进行。所以该程序具有很强的时序性，要用定时器来实现。而后面的数字及字母的显示都是由这 7 段数码管中的某些段组成的。所以只要在原有的程序上面进行修改就可以实现数字及字母的显示。以显示 0 为例，当需要显示 0 的时候，只要将 G 段的数码管断开就可以显示 0 了。其他的也是同样的道理。 2．系统控制模板 LED 数码管模拟控制模板示意图如图 6-12 所示。. 图 6-12. 74. LED 数码管模拟控制模板示意图.

(17) 第六章. PLC 的应用实训. LED 数码管显示的输入/输出分配如表 6-4 所示。表 6-4 LED 数码管显示的 I/O 分配表输出信号. 输出信号. 名称. 输入点编号. 名称. 输出点编号. 启动按钮. X000. A段. Y000. 停止按钮. X001. B段. Y001. C段. Y002. D段. Y003. E段. Y004. F段. Y005. G段. Y006. DP 段. Y007. 用三菱可编程控制器实现的 LED 数码管显示系统控制的输入/输出接线如图 6-13 所示。. 图 6-13. LED 数码管显示的 I/O 接线图. 75. 6.

(18) 6. 可编程控制器实验与实训教程. （1）利用 GX Developer 编程软件来编制程序。（2）根据 I/O 接线图接线。（3）将编制好的程序导入 PLC，调试程序。（4）按下启动按钮观察 A、B、C、D、E、F、G 各段的变化。（5）按下启动按钮观察数码管显示情况。. （1）梯形图。LED 数码管显示梯形程序图如图 6-14 所示。. 图 6-14 76. LED 数码管显示梯形程序图.

(19) 第六章. PLC 的应用实训. 图 6-14 LED 数码管显示梯形程序图（续） 77. 6.

(20) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 图 6-14. （2）指令表如下所示：. 78. LED 数码管显示梯形程序图（续）.

(21) 第六章. 实训五. PLC 的应用实训. 天塔之光的 PLC 模拟控制. （1）通过实验掌握 PLC 控制系统的硬件电路、程序的设计方法及对编程软件的编辑和调试。（2）了解天塔之光的工作原理。（3）掌握用 PLC 解决一个实际问题的全过程。. （1）三菱主机单元一台。（2）天塔之光模拟控制单元一块。 79. 6.

(22) 6. 可编程控制器实验与实训教程. （3）计算机一台。（4）连接导线若干。. 1．实训任务及分析按下启动按钮后，按规律显示：L1→L1、L2→L1、L3→L1、L4→L1、L5→L1、L3、L5 →L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7→L1、L6→L1、L7→L1→L1、L2、L3、L4、L5→L1、L2、 L3、L4、L5、L6、L7→L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7→L1……如此循环，周而复始。按下停止按钮，系统停止工作。根据控制要求可知，先是 L1 灯亮，然后是 L2、L1 一起亮，L3、L1 一起亮，L4、L1 一起亮，L5、L1 一起亮，L1、L3、L5 一起亮，L1 亮，L2、L3、L4、L5 一起亮，L6、L7 一起亮，L1、L6 一起亮，L1、L7 一起亮，L1 亮，L1、L2、L3、L4、L5 一起亮，L1、L2、L3、 L4、L5、L6、L7 一起亮，L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7 一起亮，L1 亮……如此循环点亮，每段显示设计间隔时间为 1s。 2．系统控制模板天塔之光模拟控制系统的模板示意图如图 6-15 所示。. 图 6-15. 天塔之光模拟控制系统的模板示意图. 天塔之光模拟控制系统的输入/输出分配如表 6-5 所示。. 80.

(23) 第六章. PLC 的应用实训. 表 6-5 天塔之光模拟控制系统的 I/O 分配表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 启动按钮. X000. 模拟指示灯 L1. Y000. 停止按钮. X001. 模拟指示灯 L2. Y001. 模拟指示灯 L3. Y002. 模拟指示灯 L4. Y003. 模拟指示灯 L5. Y004. 模拟指示灯 L6. Y005. 模拟指示灯 L7. Y006. 用三菱可编程控制器实现的天塔之光模拟控制系统的输入/输出接线如图 6-16 所示。. 图 6-16. 天塔之光模拟控制系统的 I/O 接线图. （1）在计算机上编写好“天塔之光”控制程序。（2）按照 I/O 分配表，连接 PLC 和实验模块的连线，检查无误后，接通电源。（3）将程序调试好后下载到 PLC 中。（4）观察实训现象。. 81. 6.

(24) 6. 可编程控制器实验与实训教程. （1）梯形图。天塔之光模拟控制系统的梯形程序图如图 6-17 所示。. 图 6-17 82. 天塔之光模拟控制系统的梯形程序图.

(25) 第六章. PLC 的应用实训. 图6-17 天塔之光模拟控制系统梯形程序图二. 图 6-17. 天塔之光模拟控制系统的梯形程序图（续） 83. 6.

(26) 6. 可编程控制器实验与实训教程. （2）指令表如下所示：. 实训六. 邮件分拣系统的 PLC 模拟控制. （1）掌握邮件分拣机的控制原理。 84.

(27) 第六章. PLC 的应用实训. （2）用 PLC 构成邮件分拣控制系统，熟练掌握 PLC 编程和程序调试方法。. （1）三菱主机单元一台。（2）邮件分拣模拟控制单元一块。（3）计算机一台。（4）连接导线若干。. 1．实训任务及分析邮件分拣系统的 PLC 控制系统设计与调试，要求启动后红灯 Q1 亮，表示有邮件送来，拨码器模拟邮件的邮码，从拨码器到邮码的正常值为 1、2、3、4、5，若是此 5 个数字中的任意一个，则相应的灯亮并且 Q2 也亮，电机 M5 运行，将邮件分拣到邮箱内，完成后 Q2 熄灭， L1 亮，表示可以继续分拣邮件。按下停止按钮，系统停止运行。 2．系统控制模板邮件分拣模拟控制系统模板示意图如图 6-18 所示。. 图 6-18. 邮件分拣模拟控制系统模板示意图. 邮件分拣模拟控制系统的 I/O 分配如表 6-6 所示。. 85. 6.

(28) 6. 可编程控制器实验与实训教程表 6-6 邮件分拣模拟控制系统的 I/O 分配表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 启动按钮. X000. 指示灯 Q1. Y000. 停止按钮. X001. 指示灯 Q2. Y001. “欧洲”按钮. X002. 指示灯 L1. Y002. “杭州”按钮. X003. 指示灯 L2. Y003. “南京”按钮. X004. 指示灯 L3. Y004. “郑州”按钮. X005. 指示灯 L4. Y005. “北京”按钮. X006. 指示灯 L5. Y006. 用三菱可编程控制器实现的邮件分拣模拟控制系统的输入/输出接线如图 6-19 所示。. 图 6-19. 邮件分拣模拟控制系统的 I/O 接线图. （1）利用 GX Developer 编程软件来编制“邮件分拣”的程序。（2）根按照 I/O 分配表，连接 PLC 和实验模块的连线，检查无误后，接通电源。（3）将编制好的程序导入 PLC，调试程序。 86.

(29) 第六章. PLC 的应用实训. （4）按下启动按钮，观察各个指示灯的变化情况。（5）启动后分别按下“欧洲”、“杭州”、“南京”、“郑州”、“北京”按钮，观察指示灯的变换情况。. （1）梯形图。邮件分拣模拟控制系统的梯形程序图如图 6-20 所示。. 图 6-20. 邮件分拣模拟控制系统的梯形程序图. 87. 6.

(30) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 图 6-20. （2）指令表如下所示：. 88. 邮件分拣模拟控制系统的梯形程序图（续）.

(31) 第六章. 实训七. PLC 的应用实训. 装配流水线的 PLC 模拟控制. （1）掌握装配流水线的基本控制原理。（2）进一步熟练使用 GX Developer 编程软件来编制程序，并会下载到 PLC 中调试运行。. （1）三菱主机单元一台。（2）装配流水线模拟控制单元一块。（3）计算机一台。（4）连接导线若干。. 1．实训任务及分析按下启动按钮，1、2 号工位对应的灯亮，2s 后 3、4 号工位对应的灯亮，再过 2s 后 A 对 89. 6.

(32) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 应的灯亮，5s 后 5、6 号工位对应的灯亮，2s 后 7、8 号工位对应的灯亮，2s 后 B 对应的灯亮， 5s 后 9、10 工位对应的灯亮，2s 后 11、12 号工位对应的灯亮，2s 后 C 对应的灯亮，5s 后 13、 14 号工位对应的灯亮，2s 后 15、16 号工位对应的灯亮，2s 后 H 对应的灯亮。按下停止按钮，系统停止工作。设计一个装配流水线的 PLC 控制系统，本装置中，传送带共有 16 个工位。工件从 1 号位装入，依次经过 2 号位、3 号位……16 号工位。在这个过程中，工件分别在 A（操作 1）、B （操作 2）、C（操作 3）三个工位完成三种装配操作，经最后一个工位送入仓库。工件先是经过 1、2、3、4 号工位，在到达 A 时完成第一种装配操作，接着经过 5、6、7、8 号工位，在到达 B 时完成第二种装配操作，然后经过 9、10、11、12 号工位，在到达 C 时完成第三种装配操作，再经过 13、14、15、16 号工位，最后将最后一个工位送入仓库。在这其中要用到自锁指令、互锁指令和定时器。 2．系统控制模板装配流水线模拟控制系统模板示意图如图 6-21 所示。. 图 6-21. 装配流水线模拟控制系统模板示意图. 装配流水线模拟控制系统的输入/输出分配如表 6-7 所示。表 6-7 装配流水线模拟控制的 I/O 分配表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 启动按钮. X000. 操作 A 指示灯. Y000. 停止按钮. X001. 操作 B 指示灯. Y001. 操作 C 指示灯. Y002. 90.

(33) 第六章. PLC 的应用实训续表. 输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 仓库 H 指示灯. Y003. 工位指示灯 Q10. Y010. 工位指示灯 Q11. Y011. 工位指示灯 Q12. Y012. 工位指示灯 Q13. Y013. 工位指示灯 Q14. Y014. 工位指示灯 Q15. Y015. 工位指示灯 Q16. Y016. 工位指示灯 Q17. Y017. 用三菱可编程控制器实现的装配流水线模拟控制系统的输入/输出接线如图 6-22 所示。. 图 6-22. 装配流水线模拟控制系统的 I/O 接线图. （1）利用 GX Developer 编程软件来编制“装配流水线”程序。（2）按照 I/O 分配表，连接 PLC 和实验模块的连线，检查无误后，接通电源。 91. 6.

(34) 6. 可编程控制器实验与实训教程. （3）将编制好的程序导入 PLC，调试程序。（4）按下启动按钮，观察实训现象。. （1）梯形图。装配流水线模拟控制系统的梯形程序图如图 6-23 所示。. 图 6-23. 92. 装配流水线模拟控制系统的梯形程序图.

(35) 第六章. 图 6-23. PLC 的应用实训. 装配流水线模拟控制系统的梯形程序图（续）. （2）指令表如下所示：. 93. 6.

(36) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 实训八. 自动轧钢机的 PLC 模拟控制. （1）掌握自动轧钢机的控制原理。（2）完成自动轧钢机运行控制程序设计，利用模板完成操作训练。（3）通过本实训，提高学生的逻辑能力，掌握 PLC 控制系统的一般设计和安装方法。. （1）三菱主机单元一台。（2）自动轧钢机模拟控制单元一块。（3）计算机一台。（4）连接导线若干。. 1．实训任务及分析按下 DN 按钮，电动机 M1、M2 运行，传送钢板，电动机 M3 运行，钢板到位，液压上升，钢板也上升，到一定高度后，左边传送带开始回送钢板（L5 亮，液压指示灯 L4 灭），这样便完成一个工作循环。当按下启动按钮时，先进行工作复位（工作复位指示灯亮），之后轧钢子下降（灯 DN 亮），右边输送带开始送钢板（L1 亮），接着钢板过轧钢口的同时左边输送带也停止工作（L2、L3 亮，L1 灭）。过完后滚轴停止工作（L2、L3 灭），下一步液压上升，钢板也上升（L4 亮）。到一定高度后，左边传送带开始回送钢板（L5 亮，液压指示灯 L4 灭），这样就完成一个工作循环。当按下停止按钮后，系统停止工作。 2．系统控制模板自动轧钢机模拟控制系统的模板示意图如图 6-24 所示。 94.

(37) 第六章. 图 6-24. PLC 的应用实训. 自动轧钢机模拟控制系统的模板示意图. 自动轧钢机模拟控制系统的输入/输出分配如表 6-8 所示。表 6-8 自动轧钢机模拟控制系统的 I/O 分配表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 启动按钮. X000. 工件复位指示灯. Y000. 停止按钮. X001. 指示灯 L1. Y001. 指示灯 L2. Y002. 指示灯 L3. Y003. 指示灯 L4. Y004. 指示灯 L5. Y005. DN 指示灯. Y006. 液压装置指示灯. Y007. 用三菱可编程控制器实现的自动轧钢机模拟控制系统的输入/输出接线如图 6-25 所示。. 95. 6.

(38) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 图 6-25. 自动轧钢机模拟控制系统的 I/O 接线图. （1）利用 GX Developer 编程软件来编制“自动轧钢机”的程序。（2）按照 I/O 分配表，连接 PLC 和实验模块的连线，检查无误后，接通电源。（3）将编制好的程序导入 PLC，调试程序。（4）按下启动按钮，观察各个指示灯的变化。. （1）梯形图。自动轧钢机模拟控制系统的梯形程序图如图 6-26 所示。. 图 6-26 96. 自动轧钢机模拟控制系统的梯形程序图.

(39) 第六章. 图 6-26. PLC 的应用实训. 自动轧钢机模拟控制系统的梯形程序图（续）. （2）指令表如下所示：. 97. 6.

(40) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 实训九. 物料混合的 PLC 模拟控制. （1）通过实验掌握 PLC 控制系统的硬件电路、程序的设计方法及对编程软件的编辑和调试。（2）对物料混合的工作原理有初步的了解。（3）了解用 PLC 解决一个实际问题的全过程。. （1）三菱主机单元一台。（2）物料混合模拟控制单元一块。（3）计算机一台。（4）连接导线若干。. 1．实训任务及分析按下启动按钮，阀门 A 中液体流入容器中，指示灯 L1 亮；2s 后，中限位指示灯 S 亮，阀门 A 闭合，指示灯 L1 灭，同时液体 B 流入容器中，指示灯 L2 亮；12s 后，中限位指示灯 S 灭，高限位指示灯 H 亮，此时阀门 B 闭合，指示灯 L2 灭，同时电机 M 开始工作，指示灯 L4 亮，搅拌 60s 后，出料口阀门 C 打开，指示灯 L3 亮，1s 后低限位指示灯 L 亮，5s 后，阀门 C 闭合，指示灯 L3 灭，之后重复上述工作。按下停止按钮，系统停止工作。 98.

(41) 第六章. PLC 的应用实训. 2．系统控制模板物料混合模拟控制系统的模板示意图如图 6-27 所示。. 图 6-27. 物料混合模拟控制系统的模板示意图. 物料混合模拟控制系统的输入/输出分配如表 6-9 所示。表 6-9 物料混合模拟控制系统的 I/O 分配表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 启动按钮. X000. 低限位模拟指示灯 L. Y000. 停止按钮. X001. 高限位模拟指示灯 H. Y001. 中限位模拟指示灯 S. Y002. 阀门模拟指示灯 L1. Y003. 阀门模拟指示灯 L2. Y004. 阀门模拟指示灯 L3. Y005. 电机模拟指示灯 L4. Y006. 用三菱可编程控制器实现的物料混合模拟控制系统的输入/输出接线如图 6-28 所示。 99. 6.

(42) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 图 6-28. 物料混合模拟控制系统的 I/O 接线图. （1）利用 GX Developer 编程软件来编制“物料混合”的程序。（2）按照 I/O 分配表，连接 PLC 和实验模块的连线，检查无误后，接通电源。（3）将编制好的程序导入 PLC，调试程序。（4）按下启动按钮，观察实训现象。. （1）梯形图。物料混合模拟控制系统的梯形程序图如图 6-29 所示。. 图 6-29 100. 物料混合模拟控制系统的梯形程序图.

(43) 第六章. 图 6-29. PLC 的应用实训. 物料混合模拟控制系统的梯形程序图（续）. （2）指令表如下所示：. 101. 6.

(44) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 实训十. 四层电梯的 PLC 模拟控制. （1）掌握四层电梯的控制原理。（2）完成电梯运行控制程序设计，利用电梯的模板完成操作训练。（3）通过本实训提高学生的逻辑能力，掌握 PLC 控制系统的一般设计和安装方法。. （1）三菱主机单元一台。（2）四层电梯模拟控制单元一块。（3）计算机一台。（4）连接导线若干。. 1．实训任务及分析面板上 SQ1～SQ4 分别是电梯到位信号，Q1～Q4 分别是电梯的位置指示灯，轿厢内的按钮为电梯的控制按钮，L1～L4 为按钮指示灯。上行、下行两个灯为电梯状态指示灯。1Fu～ 4Fu 分别为电梯外呼叫按钮。L5～L10 是它们相应的按钮指示灯。本控制任务中主要有两种运动的控制，一种是电梯轿厢的开、关门控制，由于要求能进行快速和慢速控制，因此可以采用直流电机驱动，并根据控制要求对其进行调速。另一种是电梯轿厢在井道中的上下运动，也要求能稳速运行，在平层前进行减速，在交流双速电梯中一般采用专用的双速笼型交流异步电动机拖动。整个系统的控制以 PLC 为核心通过编制程序实现，而基站门厅和轿厢内的楼层显示，也可用 PLC 专用的七段码显示指令编程驱动七段显示器实现。 102.

(45) 第六章. PLC 的应用实训. 2．系统控制模板四层电梯模拟控制系统的模板示意图如图 6-30 所示。. 图 6-30. 四层电梯模拟控制系统的模板示意图. 四层电梯模拟控制系统输入/输出分配如表 6-10 所示。表 6-10 四层电梯模拟控制系统的 I/O 分配表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 一楼. X000. L1. Y000. 二楼. X001. L2. Y001. 三楼. X002. L3. Y002. 四楼. X003. L4. Y003. 1Fu. X004. L5. Y004. 2Fu. X005. L6. Y005. 2Fd. X006. L7. Y006. 3Fu. X007. L8. Y007. 3Fd. X010. L9. Y010. 4Fd. X011. L10. Y011 103. 6.

(46) 6. 可编程控制器实验与实训教程续表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. SQ1. X012. Q1. Y012. SQ2. X013. Q2. Y013. SQ3. X014. Q3. Y014. SQ4. X015. Q4. Y015. 上行. Y016. 下行. Y017. 用三菱可编程控制器实现的四层电梯模拟控制系统的输入/输出接线如图 6-31 所示。. 图 6-31. 四层电梯模拟控制系统的 I/O 接线图. （1）利用 GX Developer 编程软件来编制“四层电梯”的程序。（2）按照 I/O 分配表，连接 PLC 和实验模块的连线，检查无误后，接通电源。（3）将编制好的程序导入 PLC，调试程序。（4）观察实训现象。 104.

(47) 第六章. PLC 的应用实训. （1）梯形图。四层电梯模拟控制系统的梯形程序图如图 6-32 所示。. 图 6-32. 四层电梯模拟控制系统的梯形程序图 105. 6.

(48) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 图 6-32 106. 四层电梯模拟控制系统的梯形程序图（续）.

(49) 第六章. 图 6-32. PLC 的应用实训. 四层电梯模拟控制系统的梯形程序图（续）. （2）指令表如下所示：. 107. 6.

(50) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 实训十一. 花式喷泉的 PLC 模拟控制. （1）通过实验掌握 PLC 控制系统的硬件电路、程序的设计方法及对编程软件的编辑和调试。（2）对花式喷泉的工作原理有初步的了解。（3）了解用 PLC 解决一个实际问题的全过程。. （1）三菱主机单元一台。（2）花式喷泉模拟控制单元一块。（3）计算机一台。（4）连接导线若干。. 1．实训任务及分析按下启动按钮后，花式喷泉按如下方式循环：高水柱 5s→停 1s→单号低水柱 5s→停 1s→ 双号低水柱 5s→停 1s→高、低水柱同时 5s→停 1s，重复上述过程。按下停止按钮，喷泉停止喷水。 2．系统控制模板花式喷泉模拟控制系统的模板示意图如图 6-33 所示。. 图 6-33 108. 花式喷泉模拟控制系统的模板示意图.

(51) 第六章. PLC 的应用实训. 花式喷泉模拟控制系统的输入/输出分配如表 6-11 所示。表 6-11 花式喷泉模拟控制系统的 I/O 分配表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 启动按钮. X000. 低水柱电磁阀指示灯 L1. Y000. 停止按钮. X001. 低水柱电磁阀指示灯 L2. Y001. 低水柱电磁阀指示灯 L3. Y002. 低水柱电磁阀指示灯 L4. Y003. 低水柱电磁阀指示灯 L5. Y004. 低水柱电磁阀指示灯 L6. Y005. 低水柱电磁阀指示灯 L7. Y006. 低水柱电磁阀指示灯 L8. Y007. 高水柱电磁阀指示灯 L9. Y010. 用三菱可编程控制器实现的花式喷泉模拟控制系统的输入/输出接线如图 6-34 所示。. 图 6-34. 花式喷泉模拟控制系统的 I/O 接线图 109. 6.

(52) 6. 可编程控制器实验与实训教程. （1）利用 GX Developer 编程软件来编制“花式喷泉”的程序。（2）按照 I/O 分配表，连接 PLC 和实验模块的连线，检查无误后，接通电源。（3）将编制好的程序导入 PLC，调试程序。（4）观察实训现象。. （1）梯形图。花式喷泉模拟控制系统的梯形程序图如图 6-35 所示。. 图 6-35 110. 花式喷泉模拟控制系统的梯形程序图.

(53) 第六章. 图 6-35. PLC 的应用实训. 花式喷泉模拟控制系统的梯形程序图（续）. （2）指令表如下所示：. 111. 6.

(54) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 实训十二. 大小球分拣系统的 PLC 模拟控制. （1）掌握大小球分拣系统的控制原理。（2）掌握三菱 PLC 基本指令的应用。（3）通过本实训提高学生的逻辑能力，掌握 PLC 控制系统的一般设计和安装方法。. （1）三菱主机单元一台。（2）大小球分拣系统模拟控制单元一台。（3）计算机一台。（4）连接导线若干。. 1．实训任务及分析系统开机运行后，自动检测分拣杆是否处于原始位置，它的工作顺序是先向下，抓球，向上，向右运行，向下，释放，向上和向左上点（原点），它们的时间均为 1s。分拣杆的垂直运动和横向运动不能同时进行。工作流程如图 6-36 所示。由系统工作流程图可以看出，系统存在两个可选择的分支，选择条件为电磁铁吸住的是大球还是小球，即行程开关 SQ2 是否压合。当 SQ2 未压合时，电磁铁吸住的是大球，系统选择将球运往大球容器箱的分支；当 SQ2 压合时，电磁铁吸住的是小球，系统选择将球运往小球容器箱的分支。左、右分别由 Y4、Y3 控制，上升、下降分别由 Y2、Y0 控制，将球吸住由 Y1 控制。 112. 图 6-36. 大小球分拣系统工作流程图.

(55) 第六章. PLC 的应用实训. 2．系统控制模板大小球分拣模拟控制系统的模板示意图如图 6-37 所示。. 图 6-37. 大小球分拣模拟控制系统的模板示意图. 大小球分拣模拟控制系统的输入输出分配如表 6-12 所示。表 6-12 大小球分拣模拟控制系统的 I/O 分配表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 启动按钮. X000. 分拣杆左移指示灯. Y004. 分拣杆左限位. X001. 分拣杆右移指示灯. Y003. 分拣杆小球容器限位. X004. 分拣杆上升指示灯. Y002. 分拣杆大球容器限位. X005. 分拣杆下降指示灯. Y000. 分拣杆上限位. X003. 电磁铁控制指示灯. Y001. 分拣杆下限位. X002. 原点指示灯. Y005. 用三菱可编程控制器实现的大小球分拣模拟控制系统的输入/输出接线如图 6-38 所示。 113. 6.

(56) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 图 6-38. 大小球分检模拟控制系统的 I/O 接线图. （1）利用 GX Developer 编程软件来编制“大小球分拣”的程序。（2）按照 I/O 分配表，连接 PLC 和实验模块的连线，检查无误后，接通电源。（3）将编制好的程序导入 PLC，调试程序。（4）按下启动按钮，观察实训现象。. （1）梯形图。大小球分拣模拟控制系统的梯形程序图如图 6-39 所示。. 图 6-39 114. 大小球分拣模拟控制系统的梯形程序图.

(57) 第六章. 图 6-39. PLC 的应用实训. 大小球分拣模拟控制系统的梯形程序图（续） 115. 6.

(58) 6. 可编程控制器实验与实训教程. （2）指令表如下所示：. 实训十三. 机械手的 PLC 模拟控制. （1）通过实验掌握 PLC 控制系统的硬件电路、程序的设计方法及对编程软件的编辑和调试。（2）了解机械手的工作原理。（3）进一步掌握顺序控制设计法的方法和技巧。（4）了解用 PLC 解决一个实际问题的全过程。. （1）三菱主机单元一台。（2）机械手模拟控制单元一块。（3）计算机一台。 116.

(59) 第六章. PLC 的应用实训. （4）连接导线若干。. 1．实训任务及分析机械手电气控制系统，除了有多工步的特点之外，还要求有连续控制和手动控制等操作方式。工作方式的选择可以很方便地在操作面板上表示出来。当旋钮打回原点时，系统自动回到左上角位置待命。当旋钮打向自动时，系统自动完成各工步操作，且循环动作。当旋钮打向手动时，每一工步都要按下该工步的旋钮才能实现。机械手的传送工件系统示意图如图 6-40 所示。. 图 6-40. 机械手的传送工件系统示意图. 当旋钮打向自动时，在原点位置按下启动按钮，连续反复地运行。若中途按下停止按钮，运行到原点后停止；当旋钮打向手动时，只有按下各自负载的旋钮才能向下运行。工作流程如下所示：原位 → 下降 → 夹紧 → 上升 → 右移 ↑ ↓ 左移 ← 上升 ← 放松 ←下降 2．系统控制模板机械手模拟控制系统的模拟示意图如图 6-41 所示。. 图 6-41. 机械手模拟控制系统的模拟示意图 117. 6.

(60) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 机械手模拟控制系统的输入/输出分配表如 6-13 所示。表 6-13 机械手模拟控制系统的 I/O 分配表输入信号名称启动按钮停止按钮. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. X000. 输送带 A 指示灯. Y000. X001. 手臂左旋指示灯. Y001. 手臂右旋指示灯. Y002. 手臂上升指示灯. Y003. 手臂下降指示灯. Y004. 手臂抓紧指示灯. Y005. 输送带 B 指示灯. Y006. 用三菱可编程控制器实现机械手模拟控制系统的输入/输出接线如图 6-42 所示。. 图 6-42. 机械手模拟控制系统的 I/O 接线图. （1）利用 GX Developer 编程软件来编制“机械手”的程序。（2）按照 I/O 分配表，连接 PLC 和实验模块的连线，检查无误后，接通电源。 118.

(61) 第六章. PLC 的应用实训. （3）将编制好的程序导入 PLC，调试程序。（4）按下启动按钮，观察实训现象。. （1）梯形图（注：在此实验中用时间继电器来代替限位开关）。机械手模拟控制系统的梯形程序图如图 6-43 所示。. 图6-43 机械手模拟控制系统的梯形程序图 119. 6.

(62) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 图 6-43 120. 机械手模拟控制系统的梯形程序图（续）.

(63) 第六章. PLC 的应用实训. （2）指令表如下所示：. 试用步进梯形指令实现机械手的控制。. 实训十四. 广告牌装饰灯的 PLC 模拟控制. （1）通过实验掌握 PLC 控制系统的硬件电路、程序的设计方法及对编程软件的编辑和调试。（2）掌握广告牌装饰灯的工作原理。 121. 6.

(64) 6. 可编程控制器实验与实训教程. （3）了解用 PLC 解决一个实际问题的全过程。. （1）三菱主机单元一台。（2）广告牌装饰灯模拟控制单元一块。（3）计算机一台。（4）连接导线若干。. 1．实训任务及分析一广告牌四周边框有 16 盏装饰灯，要求：（1）按下启动按钮 SB1，16 盏装饰灯 HL1～HL16 以 1s 的时间间隔正序依次流水点亮，循环两次。（2）HL1～HL16 以 1s 的时间间隔反序依次流水点亮，循环两次。（3）HL1～HL16 以 0.5s 的时间间隔依次正序点亮，直至全亮后再以 0.5s 的时间间隔反序依次熄灭，完成一次大循环。（4）按上述过程不断循环，直至按下停止按钮 SB2，16 盏装饰灯全部熄灭。 2．系统控制模板广告牌装饰灯模拟控制系统的模板示意图如图 6-44 所示。. 图 6-44. 广告牌装饰灯模拟控制系统的模板示意图. 广告牌装饰灯模拟控制系统的输入/输出分配如表 6-14 所示。 122.

(65) 第六章. PLC 的应用实训. 表 6-14 广告牌装饰灯模拟控制系统的 I/O 分配表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 启动按钮. X000. 装饰模拟指示灯 L1. Y000. 停止按钮. X001. 装饰模拟指示灯 L2. Y001. 装饰模拟指示灯 L3. Y002. 装饰模拟指示灯 L4. Y003. 装饰模拟指示灯 L5. Y004. 装饰模拟指示灯 L6. Y005. 装饰模拟指示灯 L7. Y006. 装饰模拟指示灯 L8. Y007. 装饰模拟指示灯 L9. Y010. 装饰模拟指示灯 L10. Y011. 装饰模拟指示灯 L11. Y012. 装饰模拟指示灯 L12. Y013. 装饰模拟指示灯 L13. Y014. 装饰模拟指示灯 L14. Y015. 装饰模拟指示灯 L15. Y016. 装饰模拟指示灯 L16. Y017. 用三菱可编程控制器实现的广告牌装饰灯模拟控制系统的输入/输出接线如图 6-45 所示。. 图 6-45. 广告牌装饰灯模拟控制系统的 I/O 接线图 123. 6.

(66) 6. 可编程控制器实验与实训教程. （1）利用 GX Developer 编程软件来编制“广告牌装饰灯”的程序。（2）按照 I/O 分配表，连接 PLC 和实验模块的连线，检查无误后，接通电源。（3）将编制好的程序导入 PLC，调试程序。（4）按下启动按钮，观察实训现象。. （1）梯形图。广告牌装饰灯模拟控制系统的梯形程序图如图 6-46 所示。. 图 6-46 124. 广告牌装饰灯模拟控制系统的梯形程序图.

(67) 第六章. 图 6-46. PLC 的应用实训. 广告牌装饰灯模拟控制系统的梯形程序图（续）. （2）指令表如下所示：. 125. 6.

(68) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 实训十五. 全自动洗衣机的 PLC 模拟控制. （1）掌握全自动洗衣机的控制原理。（2）进一步掌握步进指令的应用。. （1）三菱主机单元一台。 126.

(69) 第六章. PLC 的应用实训. （2）全自动洗衣机模拟控制单元一块。（3）计算机一台。（4）连接导线若干。. 1．实训任务及分析按下启动按钮后，进水电磁阀打开，开始进水，达到高水位时停止进水，进入洗涤状态。洗涤时内桶正转洗涤 15s，暂停 3s，再反转洗涤 15s，暂停 3s，又正转洗涤 15s，暂停 3s，如此循环反复 30 次。洗涤结束后，排水电磁阀打开，进入排水状态。当水位下降到低水位时，进入脱水状态（同时排水），脱水时间为 10s。这样完成从进水到脱水的一个大循环。经过 3 次上述大循环后，洗衣机自动报警，报警 10s 后，自动停机结束全过程。洗衣机的进水和排水由进水电磁阀和排水电磁阀控制。进水时，洗衣机将水注入外桶；排水时，将水从外桶排出机外。外桶（固定，用于盛水）和内桶（可旋转，用于脱水）是以同一中心安装的。洗涤和脱水由同一台电动机拖动，通过脱水电磁离合器来控制，将动力传递到洗涤波轮或内桶。脱水电磁离合器失电，电动机拖动洗涤波轮实现正、反转，开始洗涤；脱水电磁离合器得电，电动机拖动内桶单向旋转，进行脱水（此时波轮不转）。 2．控制流程图全自动洗衣机控制流程图如图 6-47 所示。. 图 6-47. 全自动洗衣机控制流程图 127. 6.

(70) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 全自动洗衣机模拟控制系统的输入/输出分配如表 6-15 所示。表 6-15 全自动洗衣机模拟控制系统的 I/O 分配表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 启动按钮. X000. 进水电磁阀指示灯. Y000. 停止按钮. X001. 电机正转接触器指示灯. Y001. 排水按钮. X002. 电机反转接触器指示灯. Y002. 高水位开关. X003. 排水电磁阀指示灯. Y003. 低水位开关. X004. 脱水电磁离合器指示灯. Y004. 报警蜂鸣器指示灯. Y005. 用三菱可编程控制器实现的全自动洗衣机模拟控制系统的输入/输出接线如图 6-48 所示。. 图 6-48. 全自动洗衣机的 I/O 接线图. （1）利用 GX Developer 编程软件来编制“全自动洗衣机”的程序。（2）按照 I/O 分配表，连接 PLC 和实验模块的连线，检查无误后，接通电源。 128.

(71) 第六章. PLC 的应用实训. （3）将编制好的程序导入 PLC，调试程序。（4）按下启动按钮、排水按钮和停止按钮观察实验现象。. （1）梯形图。全自动洗衣机模拟控制系统的梯形程序图如图 6-49 所示。. 图 6-49. 全自动洗衣机模拟控制系统的梯形程序图. 129. 6.

(72) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 图 6-49 130. 全自动洗衣机模拟控制系统的梯形程序图（续）.

(73) 第六章. PLC 的应用实训. （2）指令表如下所示：. （1）将梯形图转换成 SFC。（2）试用经验设计法编写梯形图程序。. 实训十六. 工业自动清洗机的 PLC 模拟控制. （1）通过实验掌握 PLC 控制系统的硬件电路、程序的设计方法及对编程软件的编辑和调试。（2）对工业自动清洗机的工作原理有初步的了解。（3）了解用 PLC 解决一个实际问题的全过程。. （1）三菱主机单元一台。（2）工业自动清洗机模拟控制单元一块。 131. 6.

(74) 6. 可编程控制器实验与实训教程. （3）计算机一台。（4）连接导线若干。. 1．实训任务及分析在工业现场有一种自动清洗机，工作时将需要清洗的部件放在小车上，按启动按钮后，小车自动进入清洗池指定位置 A，首先加入酸性洗料，小车继续前行到另一个位置 B，然后返回到位置 A，打开排酸阀门将酸性洗料放出，完成一次酸洗后，再加入碱性洗料，清洗过程与酸洗相同。等碱性洗料完全放出后，小车从位置 A 回到起始位置，等待下次启动信号装完需要清洗的工件，按下启动按钮 SB1，KM1 吸合小车前进（指示灯 L1 亮），到达限位 SQ1 位置停止，KM3 吸合加入酸性洗料 5 分钟（指示灯 L2 亮），KM1 吸合小车继续前进（指示灯 L1 亮），到达限位 SQ2 位置停止，KM2 吸合小车后退（指示灯 L3 亮）至 SQ1 位置， KM5 吸合放出酸性洗料 5 分钟（指示灯 L4 亮），KM4 吸合加入碱性洗料 5 分钟（指示灯 L5 亮），KM1 吸合小车继续前进（指示灯 L1 亮），到达限位 SQ2 位置停止，KM2 吸合小车后退（指示灯 L3 亮）至 SQ1 位置，KM6 吸合放出碱性洗料 5 分钟（指示灯 L6 亮），KM2 吸合小车退（指示灯 L3 亮）至初始 SQ3 位置，完成一个清洗周期。 2．控制流程图工业自动清洗机控制流程图如图 6-50 所示。. 图 6-50 132. 工业自动清洗机控制流程图.

(75) 第六章. PLC 的应用实训. 工业自动清洗机模拟控制系统输入/输出分配如表 6-16 所示。表 6-16 工业自动清洗机模拟控制系统的 I/O 分配表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 启动开关 SB1. X000. 车前进指示灯 L1. Y000. A 位置限位 SQ1. X001. 加酸指示灯 L2. Y001. B 位置限位 SQ2. X002. 车后退指示灯 L3. Y002. 起始位置限位 SQ3. X003. 排酸指示灯 L4. Y003. 加碱指示灯 L5. Y004. 排碱指示灯 L6. Y005. 用三菱可编程控制器实现工业自动清洗机模拟控制系统的输入/输出接线如图 6-51 所示。. 图 6-51. 工业自动清洗机模拟控制系统的 I/O 接线图. （1）利用 GX Developer 编程软件来编制“工业自动清洗机”的程序。（2）按照 I/O 分配表，连接 PLC 和实验模块的连线，检查无误后，接通电源。（3）将编制好的程序导入 PLC，调试程序。 133. 6.

(76) 6. 可编程控制器实验与实训教程. （4）按下启动按钮，观察实训现象。. （1）梯形图。工业自动清洗机模拟控制系统的梯形程序图如图 6-52 所示。. 图 6-52 134. 工业自动清洗机模拟控制系统的梯形程序图.

(77) 第六章. 图 6-52. PLC 的应用实训. 工业自动清洗机模拟控制系统的梯形程序图（续）. 135. 6.

(78) 6. 可编程控制器实验与实训教程. （2）指令表如下所示：. 试用经验设计法设计梯形图程序。. 实训十七. 步进电机的 PLC 控制. （1）通过实验掌握 PLC 控制系统的硬件电路、程序的设计方法及对编程软件的编辑和调试。（2）对步进电机的工作原理有初步的了解。（3）了解用 PLC 解决一个实际问题的全过程。 136.

(79) 第六章. PLC 的应用实训. （1）三菱主机单元一台。（2）步进电机模拟控制单元一块。（3）计算机一台。（4）连接导线若干。. 本实训为步进电机控制实验，在做此实训时必须要了解步进电机的工作原理，了解单、双六拍及其步进电机的正反转原理。本次实训主要是对三相反应式做单、双六拍和正反转的实验。（1）步进电机可按快、中、慢三挡转速运转，输入脉冲频率分别为 5Hz、2Hz、和 1Hz，由三个转换开关选定。（2）步进电机能够正、反转，由两个转换开关选择转向。正、反转通电顺序如下所示。 1）正转。 U. T. U、V. T. V. T. V、W. T. W. T. V、W. T. 2）反转。 V. T. V、U. T. U. T. U、W. T. W. T. W、V. T. （3）按下启动按钮 SB1，步进电机按选定的转向和转速运转；按下停止按钮 SB2，电机停止运转。. 步进电机控制系统的输入/输出分配如表 6-17 所示。表 6-17 步进电机控制系统的 I/O 分配表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 启动按钮. X000. 步进电机 U 相. Y000. 停止按钮. X001. 步进电机 V 相. Y001. 慢速. X002. 步进电机 W 相. Y002. 137. 6.

(80) 6. 可编程控制器实验与实训教程续表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 中速. X003. 快速. X004. 正转. X005. 反转. X006. 名称. 输出点编号. 用三菱可编程控制器实现的步进电机控制系统的输入/输出接线如图 6-53 所示。. 图 6-53. 步进电机控制系统的 I/O 接线图. （1）利用 GX Developer 编程软件来编制“步进电机”的程序。（2）按照 I/O 分配，连接 PLC 和实验模块的连线，检查无误后，接通电源。（3）将编制好的程序导入 PLC，调试程序。（4）观察实训现象。. （1）梯形图。步进电机控制系统的梯形程序图如图 6-54 所示。 138.

(81) 第六章. 图 6-54. PLC 的应用实训. 步进电机控制系统的梯形程序图 139. 6.

(82) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 图 6-54. （2）指令表如下所示：. 140. 步进电机控制系统的梯形程序图（续）.

(83) 第六章. PLC 的应用实训. 试用解码指令加 1 指令实现步进电机的控制。. 实训十八. 自动售货机的 PLC 模拟控制. （1）进一步熟悉 PLC 功能指令的用法。（2）进一步熟练使用 GX Developer 编程软件来编制 PLC 程序，并会下载到 PLC 中调试运行。. （1）三菱主机单元一台。（2）自动售货机模拟控制单元一块。（3）计算机一台。（4）连接导线若干。. 141. 6.

(84) 6. 可编程控制器实验与实训教程. 有一自动售货机用于出售餐巾纸、罐装可乐、罐装雪碧和罐装牛奶，它有一个 1 元硬币投币口，用七段码显示投币总值和购物后的剩余价值，要求实现如下功能。（1）自动售货机中 4 种物品的价格分别为：餐巾纸 1 元，罐装可乐和罐装雪碧均为 3 元，罐装牛奶为 5 元。（2）当投入的硬币总值满 1 元时，餐巾纸指示灯亮，按餐巾纸按钮，餐巾纸阀门打开 0.5s， 1 包餐巾纸落下。（3）当投入的硬币总值满 3 元时，餐巾纸、罐装可乐和罐装雪碧指示灯同时亮，按相应按钮，对应物品阀门打开 0.5s，单位对应物品落下。（4）当投入的硬币总值满 5 元时，所有的物品指示灯同时亮，按相应按钮，对应物品阀门打开 0.5s，单位对应物品落下。按下退币按钮，退币电动机运转，退币感应器开始计数，退出多余的钱币后，退币电动机停止。根据控制任务要求，可先以投币感应器作为触发信号，用加法指令将投币值累加，存放于指定的数据存储器中；然后通过区间比较指令，使投币累计值达到相应值时对应指示灯亮，此时才能选购对应的物品；选购后，利用减法指令将投币累计值寄存器中的数据减去选购物品的价格，并且在整个售后过程中由数码管显示投入的币值和购物后剩余的币值，以方便顾客选择继续购物或者退币。退币时，用除法指令计算应退币数，并且以退币感应器为触发信号，对已退币进行计数，当已退币数和应退币数相等时，结束退币动作，系统复位。为了方便使用区间比较指令，退币中的币值均以“角”为计算单位。由控制任务可知，投入的钱币经过电子感应器，感应器记忆钱币个数，并将钱币数存入数据寄存器 D0。用户每投入一个硬币 D0 内数据加 1，每购买一个物品则减去该物品对应的币值，可以用二进制加、减运算指令实现，并用七段码译码指令进行解码，控制显示器正确显示投币总值和剩余币值。投入硬币总值满一定数值时，相应物品的指示灯亮，则可用区间比较指令实现。退币动作由退币电动机控制，并由退币感应器记录退币的数量，准确地退出多余的钱币。. 自动售货机模拟控制系统的输入/输出分配如表 6-18 所示。表 6-18 自动售货机模拟控制系统的 I/O 分配表输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 投币口按钮 SB1. X000. 餐巾纸出口. Y000. 餐巾纸选择按钮 SB2. X001. 可乐出口. Y001. 142.

(85) 第六章. PLC 的应用实训续表. 输入信号名称. 输出信号输入点编号. 名称. 输出点编号. 可乐选择按钮 SB3. X002. 雪碧出口. Y002. 雪碧选择按钮 SB4. X003. 牛奶出口. Y003. 牛奶选择按钮 SB5. X004. 退币电磁铁. Y004. 退币按钮 SB6. X005. 退币电机. Y005. 退币感应器 SB7. X006. 七段数码管. Y010～Y017. 餐巾纸指示灯. Y020. 可乐指示灯. Y021. 雪碧指示灯. Y022. 牛奶指示灯. Y023. 用三菱可编程控制器实现自动售货机模拟控制系统的输入/输出接线如图 6-55 所示。. 图 6-55. 自动售货机模拟控制系统的 I/O 接线图 143. 6.

(86) 6. 可编程控制器实验与实训教程. （1）利用 GX Developer 编程软件来编制“自动售货机”的程序。（2）按照 I/O 分配表，连接 PLC 和实验模块的连线，检查无误后，接通电源。（3）将编制好的程序导入 PLC，调试程序。（4）观察实训现象。. （1）梯形图。自动售货机模拟控制系统的梯形程序图如图 6-56 所示。. 图 6-56 144. 自动售货机模拟控制系统的梯形程序图.

(87) 第六章. 图 6-56. PLC 的应用实训. 自动售货机模拟控制系统的梯形程序图（续）. 145. 6.

(88) 6. 可编程控制器实验与实训教程. （2）指令表如下所示：. 146.

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