必修可编程控制器原理及应用实验指导书(级用).docVIP

《可编程控制器原理及应用》 实验指导书 适用专业: 电气、测控、信息 课程代码: 8401620 总学时: 40 总学分: 2.5 编写单位: 测控技术与仪器系 编 写 人: 郑萍 余建华 审 核 人: 审 批 人: 批准时间: 2011 年 5 月 20 日 目 录 实验一 十字路口交通灯（带强通控制）单、双流程控制实验（实验代码1）…………… 2 实验二 １６只彩灯的１２种追灯花样控制实验（实验代码2）…………………………… 6 实验三 基于MCGS的PLC上位监控系统设计实验（实验代码3）………………………… 9 实验四 创新性、自创性、综合性实验（实验代码4）……………………………………… 14 附录1：实验平台介绍 ………………………………………………………………………… 16 附录2：成绩考核办法………………………………………………………………………… 17 附录3：推荐教材、参考书…………………………………………………………………… 18 附录4：说明 …………………………………………………………………………………… 18 实验一 十字路口交通灯（带强通控制）单、双流程控制实验 实验目的和任务 通过熟悉编程软件及可编程控制器输入模拟装置的面板上各部分的作用，初步掌握可编程控制器从编程到运行的全过程操作。了解和掌握计数器、定时器的使用方法、STL指令编程方法，并通过十字路口交通灯控制（带强通控制）的程序设计、编辑与运行，熟练掌握基于STL指令的顺序控制程序的设计方法，初步掌握模块化的编程思想，并进一步提高运用多种方法进行程序设计、分析和调试的能力。 完成带强制通行的十字路口交通灯控制程序设计及调试。 实验内容 1、验证性实验内容 十字路口交通灯控制的单流程基本编程设计； 十字路口交通灯控制的双流程基本编程设计（并行分支与汇合）； 细心体会和掌握STL指令编制顺序控制程序的方法和优越性。 2、设计性实验内容 1）设计带强制通行的十字路口交通灯控制； 2）总结用STL指令编制顺序控制程序的优越性，单流程和双流程编制的特点，理解编程方法的多样性，优化自己的编程思想。 实验仪器、设备及材料 提供三菱FX2N 可编程控制器、模拟板、计算机（见附录1）。 实验原理 根据十字路口交通灯控制系统结构流程分析I/O信号： 输入I信号：启动X5,停止X6； 输出O信号：南北绿灯Y0，南北黄灯Y1，南北红灯Y2，东西绿灯Y4，东西黄灯Y5，东西红灯Y6，画出PLC的I/O接线图，根据I/O地址就可以进行编程设计。在设计之前画出控制波形图和状态转移图，在此基础上就可有序地编写梯形图。 1）十字路口交通灯波形如图1.1所示： 2）基于PLC控制的十字路口交通灯控制模拟接线图如图1.2所示： 3）十字路口交通灯控制的单流程状态转移图如图1.3所示： 3）十字路口交通灯控制的双流程状态转移图如图1.4所示： 同学们可先选择一种进行基于STL指令的编程练习，对所编的梯形图下载到PLC中进行运行，同时在编程平台上监控运行情况，根据运行情况修改程序，最后实现十字路口交通灯控制的全部功能。 主要技术重点、难点 STL指令的编程需要注意其特色性，要注意掌握设计和调试方法，需要同学在实验前在提供的仿真平台上做好基本准备。 实验步骤 先做验证性实验，掌握调试技术，再完成设计性实验。 1、验证性实验步骤 学习用SFC语言编制用户程序的方法： 单流程的程序编制方法，见图1.3； 双流程（并行分支与汇合）的程序编制方法，见图1.4； 编写图3或图4的梯形图； 将编好的程序下载到可编程控制器； 运行操作：完成对十字路口交通灯控制的程序调试 细心体会和掌握STL指令编制顺序控制程序的方法和优越性。 2、设计性实验步骤 1）设计带强制通行的十字路口交通灯控制：东西、南北强制通行。 要求如下： 在正常的十字路口交通灯控制运行时，如果东西强制通行开关接通，则进入强制通行状态。此时东西绿灯常亮，而南北红灯常亮；东西强制通行结束后，东西强制通行开关关闭，恢复正常运行。此时应从南北绿灯亮、东西红灯亮开始循环工作。 南北强制通行情况与东西强制通行相似，其运行状态相反。 2）硬件设计：在图1.2上添加强制通行开关，并标出其输入地址； 3）软件设计：仔细思考，尽可能以优化的方式进行编程设计； 4）编程操作：将所设计的梯形图程序下载到可编程控制器； 5）运行调试：完成对十字路口交通灯控制程序的调试。 实验报告要求 1、验证性实验报告要求 设计图1.