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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 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；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、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。,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-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！,