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1、电气控制技术实验,湖南工学院电气与信息工程系 陈华容,实验要求,1、上课必须带好PLC实验指导书;2、实验前要预习,设计好程序。3、实验完后整理好实验台,打扫好卫生。4、课后写好实验报告。5、凡旷一次课或缺实验报告一律作不及格处理。,二、我系PLC实验操作室软、硬件介绍,1、硬件 PLC主机:采用日本三菱电机公司的FX系列PLC,其中FX2N-32MR型PLC 20台,FX1N-24MR型PLC 9台,FX0N-24MR型PLC 16台。编程器:46台计算机、9个手持式FX-20P-E编程器PLC实验箱:EL-PLC-型可编程控制器实验箱22台;EL-PLC-型可编程控制器实验箱 23台。交流
2、接触器、电机、面包板、发光二极管、电阻等若干。,实验一 基本指令实验(验证性)实验二 混料罐实验(综合性)实验三 红绿灯控制实验(设计性)实验四 传输实验(设计性)实验五 LED数码显示实验(综合性)实验六 功能指令实验(设计性)实验七 广告艺术灯控制器的设计实验八 电机的控制实验,电气控制技术课程安排,返回,(二)、实验课程考核1.平时每次实验情况40%2.实验考勤、实验场地整理10%3.实验报告成绩50%,返回,实验一 基本指令实验,(本实验为验证性实验),一、实验目的,1熟悉PLC实验系统硬件及编程软件的使用方法;2掌握基本指令指令的编程及使用。,二、实验内容,(一)与、或、非基本指令实
3、验1编程要求PLC输出Y0为输入X0的非;PLC输出Y1为X1和X2的与;PLC输出Y2为X3和X4的或;2实验步骤按编程要求写出I/O分配表、程序梯形图。将程序写入到PLC主机,进行实物测试.运行该程序,观察PLC输出结果,并分别填入对应的操作结果表中。,(二)定时器、计数器的应用要求:1、编程使PLC输出Y0输出脉冲宽度为3秒、周期为6秒的方波,按下开关1启动PLC对上述方波脉冲计数,计满10次时,PLC输出Y1接通;按下按钮2将PLC输出Y1清零。2、将程序写入到PLC主机,进行实物测试;并监控定时器、计数器的现行值和设定值。,三、实验仪器与设备,1、EL-PLC-型可编程控制器实验系统
4、 2、EL-PLC-型可编程控制器实验系统 3、计算机4、FX-20P-E编程器,提示:,1、打开 GX-Developer 软件,新建文件,出现PLC类型选择框,要根据你自己操作的PLC类型,选择相应PLC类型;2、输入完梯形图将程序下载到PLC主机时,注意要先将梯形图转换为指令表。(点击“变换”菜单中的“变换”命令)3、将程序下载到PLC主机时,注意要先打开实验箱电源,将PLC开关处于STOP位置。(下载点击“在线”菜单中的“PLC写入”命令)4、PLC输入输出接线,根据I/O分配表连接外器件。5、运行PLC(将PLC开关处于RUN位置),点击“在线”菜单“监控”中的“开始监控”命令,监控
5、并调试程序。(在修改程序时,先停止监控),提示:I/O分配表,如实验内容1中的I/O分配表,四、实验报告格式及要求,(一)、实验目的(二)、实验内容及步骤要求每写一项实验内容,紧跟其后写出下列内容:写出I/O分配表;画出所设计的程序梯形图;记录实验操作结果,分析是否符合设计要求。(三)、实验仪器与设备,返回,实验二 混料罐实验,(本实验为综合性实验),一、实验目的,1熟悉PLC编程原理及方法;2掌握液位控制技巧。,二设计要求,用PLC构成自动控制混料系统,具体要求:运行PLC程序,先开进料泵1;到中液位报警,进料泵1关,进料泵2开;到高液位报警,进料泵2关,混料泵开,3秒后,关混料泵,出料泵开
6、;降到底液位报警,出料泵关,进料泵1开.自动循环运行。,运行PLC程序,先开进料泵1;,(接HL1),(接HL2),接HLS1,接HLS2,接HLS1,进料泵1,进料泵2,高液位报警,中液位报警,低液位报警,混料罐,混料泵,出料泵,接HL3,接HL4,Y1,Y2,Y3,Y4,X1,X2,X3,三设计提示,工艺要求,及PLC实验系统硬件接线如下:,中液位报警,进料泵1关,进料泵 2开;,高液位报警,进料泵2关,混料泵开,3秒后,关混料泵,出料泵开;,底液位报警出料泵关,进料泵1开。重复上述步骤。,四、实验仪器与设备,1、EL-PLC-型可编程控制器实验系统 2、EL-PLC-型可编程控制器实验系
7、统 3、计算机4、FX-20P-E编程器,返回,实验三 红绿灯控制实验,(本实验为设计性实验),一、实验目的,1、掌握用PLC控制交通信号灯系统的方法;2、熟悉PLC编程技巧及程序调试方法。,二设计要求,用PLC构成交通信号灯控制系统,按下启动按钮,交通灯系统按下图要求运行;按下停止按钮,交通灯则停止运行。1秒 3秒 红红 红绿 红黄 1秒 1秒 黄红 绿红 红红 3秒 1秒,内容2(选做)将交通灯控制系统增加黄灯闪烁内容,具体要求如下:,东西方向:红灯 8S 绿灯 5S 黄灯 3S(每秒闪烁一次)南北方向 绿灯 5S 黄灯 3S(每秒闪烁一次)红灯 8S,三、提示:可将交通灯系统分东西方向、
8、南北方向两组来考虑,东西方向:红灯 6S 绿灯 3S 黄灯 1S 南北方向 红灯 1S 绿灯 3S 黄灯 1S 红灯,5S,PLC实验系统接线提示,1交通显示装置模型交通灯插孔TL1TL3为一组,TL4TL6为一组,其中 交通灯插孔TL1:绿灯 交通灯插孔TL2:黄灯 交通灯插孔TL3:红灯 交通灯插孔TL4:绿灯 交通灯插孔TL5:黄灯 交通灯插孔TL6:红灯,四、实验仪器与设备,1、EL-PLC-型可编程控制器实验系统 2、EL-PLC-型可编程控制器实验系统 3、计算机4、FX-20P-E编程器,返回,实验四 传输实验,(本实验为设计性实验),一、实验目的,1、掌握用PLC控制传动控制系
9、统的方法;2、熟悉PLC编程技巧及程序调试方法。训练解决工程实际控制问题的能力。3、掌握传输控制技巧。,二设计要求,用PLC构成传动控制系统,具体要求如下:(1)按启动按钮后,给出YS1信号,打开出料仓;(2)检测各工位,在工位1时,停2秒,传送带1启动(启动传送带的输出端子在仿真区SD2端);(3)工位2时,停2秒,传送带2启动;(4)工位3时,停2秒,传送带3启动;(5)当运输料车YS4亮2次以后,关闭YS1;(6)当运输料车YS3亮时,表示料车装满,运输带会自动停止,此时应启动声光报警。3秒后自动停止报警。当另一部料车来时,重复(1)(6)。,三、提示:系统工艺要求,及PLC 实验系统硬
10、件接线如下:,1传输装置模型说明信号YSS1代表工位1信号YSS2代表工位2信号YSS3代表工位3信号YS3代表运输料车装满信号YS4代表传送带有料装入运输料车SD2代表传送带启动信号 YSI代表开出料仓LED为灯光报警发光管 FMQ为报警蜂鸣器,SD2,传输实验区,仿真区,YS1,YSS1,YSS2,YSS3,YS3,YS4,LED,FMQ,四、实验仪器与设备,1、EL-PLC-型可编程控制器实验系统 2、EL-PLC-型可编程控制器实验系统 3、计算机4、FX-20P-E编程器,返回,实验五 LED数码显示实验,(本实验为综合性实验),一、实验目的,1、掌握用PLC控制LED数码显示系统的
11、方法;2、掌握PLC外部接线的方法。,二设计要求,用PLC控制LED数码显示系统,具体要求:1、在面包板上搭建LED数码显示电路,对PLC编程,用10个按键分别传送09十个数字,每按动这十个键中的一个,则PLC控制LED数码显示电路显示对应的数码。2、根据控制要求设计程序,写出I/O分配表、绘制程序梯形图3、绘制PLC I/O接线图。,三设计提示,1、LED数码管有两种显示接线方式,一种是共阴,另一种为共阳,当发光二极管正向偏置时,发光管(LED)灯就亮。2、用PLC控制LED显示有两种方法,一种是输出4位BCD码给LED显示(如用BCD码指令显示);另一种方法是由PLC编制程序进行译码,来控
12、制显示ag段。,四、实验仪器与设备,1、EL-PLC-型可编程控制器实验系统 2、EL-PLC-型可编程控制器实验系统 3、计算机4、FX-20P-E编程器5、面包板、数码管、电阻(2K、1/4w)。,返回,实验六 功能指令实验,(本实验为设计性实验),一、实验目的,1、熟悉跳转、分支指令的应用 2、掌握数据处理:比较、传送指令的使用。3、熟悉PLC编程技巧及程序调试方法。,二实验内容,1、利用跳转、分支指令使PLC实现对两组彩灯轮流闪烁的控制。其编程要求:利用分支指令编程,使K1“接通”时,LED灯PB01LED灯PB03轮流闪烁;使K1“断开”时,LED灯PB04LED灯PB06轮流闪烁。
13、,2、利用比较、传送指令使PLC实现数据的传送与数据大小的比较。其编程要求:给S2赋值10H。由按键PB1PB3给S1赋不同值,S1、S2比较结果通过输出显示LED灯显示。按PB1给S1赋值00H,按PB2给S1赋值10H,按PB3给S1赋值20H。当S1 S2,则LED灯PBO1亮;S1 S2,则LED灯PBO2亮;S1=S2,则LED灯PBO3亮;S1 S2,则LED灯PBO4亮;S1 S2,则LED灯PBO5亮;S1S2,则LED灯PBO6亮。,三、实验报告要求,1写出I/O分配表;2绘制所设计的程序梯形图;3记录实验操作结果,分析是否符合设计要求。,四、实验仪器与设备,1、EL-PLC
14、-型可编程控制器实验系统 2、EL-PLC-型可编程控制器实验系统 3、计算机4、FX-20P-E编程器,返回,实验七 广告艺术灯控制器设计,(本实验为研究创新型实验),一、实验目的,1、掌握采用不同的编程思路实现用PLC控制广告艺术灯系统的方法;2、熟悉PLC编程技巧及程序调试方法。,二设计要求,用PLC控制广告艺术灯电路系统,编程要求:某广告屏有6根灯管(用黄色LED发光管代替),16只流水灯,每4只灯为一组。在面包板上搭建LED发光管广告艺术灯电路,对PLC编程,控制彩色LED发光管轮流闪烁,其具体要求如下:1)该广告屏中间6个灯管亮灭的时序为第1根亮第2根亮第3根亮第6根亮,时间间隔为
15、1秒,全亮后,显示10秒,再反过来从651顺序熄灭。全灭后,停2秒,再从第6根灯管开始亮起,顺序点亮651,时间间隔为1秒,全亮后,显示20秒,再从126顺序熄灭。全熄灭后,停2秒,再从头开始运行,周而复始。2)广告屏四周的流水灯16只,4个一组,共分4组,每组灯间隔1秒向前移动一次,且即从,移动一段时间后(如30秒),再反过来移动,即从,如此循环往复。3)系统有单步/连续控制,有起动和停止按钮。4)系统发光管的供电电源为24V。,三设计提示,设计方案提示根据霓虹灯时序控制程序的任务和要求,可先设计霓虹灯中间6根灯管的控制程序。由题意可知,用6个PLC的输出分别控制6个灯管。PLC控制程序可采
16、用步进顺控指令来实现,也可采用移位指令和定时、计数指令组合起来设计该程序,或用基本指令加定时器、计数器指令来实现。对于四周的4组流水灯泡的亮、灭控制,可利用PLC移位指令外加定时器、计数器指令来完成其循环左移和右移功能。或用基本指令加定时器、计数器指令来实现。也可采用步进顺控指令来实现。,四、实验仪器与设备,1、EL-PLC-型可编程控制器实验系统 2、EL-PLC-型可编程控制器实验系统 3、计算机4、FX-20P-E编程器5、面包板、数码管、电阻(2K、1/4w)。,五、实验报告要求,1根据控制要求设计程序,写出I/O分配表、绘制程序梯形图;2记录实验操作结果,分析是否符合设计要求。,实验
17、八 电动机自动往复运动,(本实验为设计性实验),一、实验目的,1、掌握用PLC控制电动机往复运动软件互锁与硬件互锁的方法;2、掌握PLC外部接线的方法。,二设计要求,设计并制作电动机往复运动电路,对PLC编程,实现PLC对电动机的往复运动控制。编程要求:交流电动机起动有正转起动和反转起动,而且正、反转可切换,即在正转时可直接按下反转起动按,电动机即开始反转,同时切断正转电路,反之亦可;并且要求电动机能往复运动,往复运动由时间控制,即按下正转起动按钮,电动机正转,正转一段时间转为反转,反转一段时间又转为正转,如此自动往复。,三设计提示,1.用PLC控制交流电动机的正反转,除了软件互锁,硬件也要求
18、互锁。2.正反转实现的方法:改变电源相序(两根火线对调)。,1、正反转基本控制电路原理图:,在上图中:主电路:KM1主触点接通正相序电源M正转。KM2主触点接通反相序电源M反转。控制电路:SB1控制正转,SB2控制反转,SB3用于停止控制。KM的常闭触点用于互锁控制,即使在接触器故障情况下,也可以保证不发生主电路短路现象。,四、实验仪器与设备,1、EL-PLC-型可编程控制器实验系统 2、EL-PLC-型可编程控制器实验系统 3、计算机4、FX-20P-E编程器5、交流接触器6、三相异步电动机,五、实验报告要求,1根据控制要求设计程序,写出I/O分配表、绘制程序梯形图;2绘制主电路图、PLC控制电路图、PLC I/O接线图。3记录实验操作结果,分析是否符合设计要求。,返回,谢谢!,