plc红绿灯实验报告（精选9篇）
实验报告
班级：
学号： 姓名：
日期：
实验
一、红绿灯控制
一、实验目的
熟悉软件的使用，掌握plc编程的方法，编写程序控制十字路口的红绿灯。
二、实验设备
一台安装有STEP 7-MivroWIN4.0与S7200_simulation的电脑。
三、控制要求分析
实验利用PLC控制十字路口的红绿灯。十字路口的红绿灯分为横向控制灯和纵向控制灯，每个方向有红、绿、黄3种颜色的控制灯。
当电路接通，双向红绿灯开始正常工作，横向的绿灯和纵向的红灯先亮。横向的绿灯亮维持8s，在横向绿灯亮的同时纵向的红灯也亮起，并维持10s。第8秒时横向的绿灯熄灭，同时亮起黄灯并维持2s后熄灭。第10s时，横向黄灯熄灭的同时亮起红灯并维持10s，同时纵向的绿灯亮起并维持8s。当纵向绿灯熄灭并亮起黄灯持续2s后红灯亮起，同时横向的绿灯也亮起并维持8s到此一个循环就此结束下一个循环开始。当按下紧停按钮时两路同时亮黄灯2s后，其中一路亮红灯另一路亮绿灯。本实验设置了两个紧停按钮。
四、PLC的I/O分析
I0.1,I0.2两个紧停按钮。M0.1，M0.2中间继电器。Q0.0横向绿灯，Q0.1横向黄灯，Q0.2横向红灯，Q0.3纵向红灯，Q0.4纵向绿灯，Q0.5纵向黄灯。T37、T41为8s定时器，T38、T42为2s定时器，T39、T40为10s定时器。
五、PLC梯形图程序及指令表程序 梯形图程序：
指令表程序：
LD I0.1 = M0.1 Network 2 LDN M0.2 AN M0.1 AN T37 LDN M0.1 A T38 A M0.2 OLD = Q0.0 Network 3 LDN M0.2 AN M0.1 AN T39 TON T37, 80 Network 4 LDN M0.2 AN M0.1 AN T38 A T37 LDN M0.2 AN T38 A M0.1 OLD LDN M0.1 AN T38 A M0.2 OLD = Q0.1 Network 5 LDN M0.1 AN M0.2 A T37 LDN M0.2 A M0.1 OLD LDN M0.1 A M0.2 OLD TON T38, 20 Network 6 LDN M0.2 AN M0.1 AN T39 A T38 LDN M0.2 A T38 A M0.1 OLD = Q0.2 Network 7 LDN M0.1 AN M0.2 A T38 TON T39, 100 Network 8 LDN M0.1 AN M0.2 AN T40 LDN M0.1 A T42 A M0.2 OLD = Q0.3 Network 9 LDN T42 AN M0.1 AN M0.2 TON T40, 100 Network 10 LDN M0.1 AN M0.2 AN T41 A T40 LDN M0.2 A T38 A M0.1 OLD = Q0.4 Network 11 LDN M0.1 AN M0.2 AN T42 A T40 TON T41, 80 Network 12 LD T41 AN M0.2 AN T42 AN M0.1 LDN T42 A M0.1 AN M0.2 OLD LDN T42 AN M0.1 A M0.2 OLD = Q0.5 Network 13 LDN M0.1 AN M0.2 A T41 LDN M0.2 A M0.1 OLD LD M0.2 AN M0.1 OLD TON T42, 20 Network 14 LD I0.2 = M0.2
六、实验过程记录及分析
根据实验要求，编写plc梯形图程序。打开软件录入程序，运行调试直到达到正确控制红绿灯的亮灭。模拟软件S7-200调试时，双向红绿灯开始正常工作，横向的绿灯和纵向的红灯先亮。横向的绿灯亮维持8s，在横向绿灯亮的同时纵向的红灯也亮起，并维持10s。第8秒时横向的绿灯熄灭，同时亮起黄灯并维持2s后熄灭。第10s时，横向黄灯熄灭的同时亮起红灯并维持10s，同时纵向的绿灯亮起并维持8s。当纵向绿灯熄灭并亮起黄灯持续2s后红灯亮起，同时横向的绿灯也亮起并维持8s到此一个循环就此结束，下一个循环开始。按下紧停按钮I0.1、I0.2时，Q0.1、Q0.5同时亮起并维持2s后熄灭，同时其中一路常亮绿灯，另一路常亮红灯。
说明实验程序正确，保存好实验数据，做好记录。关闭软件。
七、时序分析 正常无故障运行：
Q0.0横向绿灯，Q0.1横向黄灯，Q0.2横向红灯，Q0.3纵向红灯，Q0.4纵向绿灯，Q0.5纵向黄灯。
I0.1、I0.2为紧停开关
当按下紧停按钮I0.1：横向红灯（Q0.2）亮，纵向绿灯(Q0.4)亮。
当按下紧停按钮I0.2：横向绿灯(Q0.0)亮，纵向红灯(Q0.3)亮。
八、实验心得体会
通过实验操作，了解掌握了plc编程的原理和方法，同时实验前期遇到很多各类问题，均得到了解决，对plc产生了初步的兴趣。对以后进一步学习plc相关知识奠定了坚实的基础。
机器人控制
综合仿真实验
——红绿灯
姓名：李铃
年级：2011级
系别：信息工程学院 计科（师）学号：1111000048
同组人姓名：杨晨
年级：2011级
系别：信息工程学院 计科（师）同组人学号：1111000054
2013年5月14日
第 1 页 【实验目的】
进一步熟悉keil仿真软件、proteus仿真软件的使用。了解并熟悉单片机I/O口和数码管的电路结构学会构建简单的红绿灯电路。掌握C51中单片机I/O口的编程方法和使用I/O口进行输入输出的注意事项。
【实验要求】
利用proteus仿真软件和keil仿真软件实现交通信号灯的功能。
【实验环境】
Proteus与keil联合，语言环境为汇编语言。
【实验用品】
proteus仿真软件，keil仿真软件，个人计算机一台。
【实验内容】
一、利用proteus软件画出电路图
1、打开proteus软件，点击P选择电器元件（见图1.1），在keywords中搜索要用到的电器元件（见图1.2和图1.3），在本次试验中选择型号为AT89C51单片机。找到后双击元件名称，这样元件就显示在DEVICES中了（见图1.4），选好后点击“OK”关闭窗口。
图 1.1
图 1.2
图 1.3
图 1.4
2、选中左侧的AT89C51元件，在作图区域内单击鼠标左键，会出现图1.5左边的图象，再次单击鼠标左键，会出现图1.5右边的图像，此时已经安放好了AT89C51元件。
图
1.5
3、按照上述步骤找齐电路中还需要的电器元件，包括：电阻(RES17个,RESPACE1个)，电容(CAP2个,CAPELEC1个)，三极管(2N222 2个)，发光二级管(LED-GREEN1个,LED-RED1个,LED-YELLOW1个)，数码管(7SEG1个)，开关(BUTTON1个)，晶振(GRYSTAL1个)。
4、将各个元件组合，最终形成如图1.6的电路图。
二、利用keil软件编写程序并生成.asm文件和.hex文件
1、打开keil软件，选择工程->新建工程（见图1.7），并确定存放位置。
图 1.7
2、选择单片机：Atmel->AT89C51，之后的对话框选择“否”，如图1.8。
图 1.8
3、新建程序：文件->新程序文件，如图1.9.4、编辑程序文件如下：
ORG 0000H TEMP EQU 24H TEMN EQU 25H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP T0_INT ORG 0013H LJMP TI_INT T0_INT: MOV A, P1 PUSH ACC MOV P1, #0FFH MOV P1, #0F3H MOV P0, #00H JNB P3.2,$ POP ACC MOV P1, ACC RETI TI_INT: MOV A, P1 PUSH ACC MOV P1, #0FFH MOV P1, #0DEH
图 1.9 MOV P0,#00H JNB P3.3,$ POP ACC MOV P1, A RETI MAIN: SETB EA SETB EX0 SETB EX1 CLR F0 START1: MOV TEMP, #25 MOV P1, #0F3H LOOP1: ACALL DELAY DEC TEMP MOV A,TEMP MOV P0, TEMP JNB P1.6,START3 JNB P1.7,START11 CJNE A,#0, NEXT1 LJMP START2 NEXT1: LJMP LOOP1 START11: MOV TEMP, #65 MOV P1, #0F3H LOOP11: ACALL DELAY DEC TEMP MOV A,TEMP MOV P0, TEMP JNB P1.6,START33 JNB P1.7,START1 CJNE A,#0, NEXT11 LJMP START11 NEXT11: LJMP LOOP11 START2: MOV P1, #0F5H MOV TEMN,#05 LOOP2: ACALL DELAY1 DEC TEMN MOV A,TEMN CJNE A, #0,NEXT2 LJMP START3 NEXT2: LJMP LOOP2 START3: MOV TEMP, #25 MOV P1,#0DEH LOOP3: ACALL DELAY DEC TEMP MOV A,TEMP MOV P0, TEMP JNB P1.6,START1 JNB P1.7,START33 CJNE A, #0,NEXT3 LJMP START4 NEXT3: LJMP LOOP3 START33: MOV TEMP, #65 MOV P1,#0DEH LOOP33: ACALL DELAY DEC TEMP MOV A,TEMP MOV P0, TEMP JNB P1.6,START11 JNB P1.7,START3 CJNE A, #0,NEXT33 LJMP START4 NEXT33: LJMP LOOP33 START4: MOV P1, #0EEH MOV TEMN,#05 LOOP4: ACALL DELAY1 DEC TEMN MOV A, TEMN CJNE A,#0,NEXT4 LJMP START1 NEXT4: LJMP LOOP4 RETI DELAY: MOV A,TEMP MOV B, #10 DIV AB MOV R5, A MOV R6, B MOV R0, #10 L0: MOV R1, #250 L1:MOV A,R5 MOV P0, A CLR P2.4 ACALL DIMS SETB P2.4 MOV A,R6 MOV P0,R6 CLR P2.5 ACALL DIMS SETB P2.5 DEC R1 DJNZ R1,L1 DEC R0 DJNZ R0,L0 RETI DELAY1: MOV A,TEMN MOV B, #10 DIV AB MOV R5, A MOV R6, B MOV R2, #10 L2: MOV R3, #250 L3:MOV A,R5 MOV P0, A CLR P2.4 ACALL DIMS SETB P2.4 MOV A,R6 MOV P0,R6 CLR P2.5 ACALL DIMS SETB P2.5 DEC R3 DJNZ R3,L3 DEC R2 DJNZ R2,L2 RETI DELAY11: MOV A,TEMP MOV B, #10 DIV AB MOV R5, A MOV R6, B MOV R0, #10 Y0: MOV R1, #250 Y1:MOV A,R5 MOV P2, A CLR P2.6 ACALL DIMS SETB P2.6 MOV A,R6 MOV P2,R6 CLR P2.7 ACALL DIMS SETB P2.7 DEC R1 DJNZ R1,Y1 DEC R0 DJNZ R0,Y0 RETI DIMS: MOV R7,#250 DJNZ R7,$ RET END
4、生成asm文件。文件->保存，如图1.10，注意后缀为.asm
图 1.10
5、生成hex文件。Target->source group 1->右键->Add Files to Group‘Source Group 1’,单击Add，然后单击Close。单击Build Toolbar->Options for Target，如图1.11进行设置。调试正常后，project->build target生成hex文件（十六进制文件）。
图 1.11
【实验小组分工情况】
李铃负责Proteus软件部分，杨晨负责keil软件和p-k联动部分。
【结论】
基本实现红绿灯电路，进一步熟悉了keil仿真软件、proteus仿真软件的使用。了解并熟悉单片机I/O口和数码管的电路结构。掌握C51中单片机I/O口的编程方法和使用I/O口进行输入输出的注意事项。
【收获和体会】
高校自动化类专业的《可编程控制器 (PLC) 应用技术》作为一门重要的专业课程, 其实验教学非常重要。目前市场上PLC成套实验设备依然价格高昂, 且大都采用模拟的输入输出设备, 不支持用户的二次开发使用。本文旨在设计一款采用实物教学, 实用、可靠、价格低廉、能满足教学需要, 且面向用户开放的可以再开发的开放型PLC实验实训系统。
2 系统设计原则
(1) 安全可靠。系统使用单相交流电 , 异步电动机模块采用三相交流电。设置了过流、过压、过载、漏电保护等必要的保护措施, 保证实验安全有序的进行。
(2) 模块化设计。模块可复用 , 降低设备制造成本。
3 系统组成
系统由电源及主机模块等八个模块组成, 可以根据需要任意组合。可完成各种开关量控制、温度控制, 以及触摸屏等的学习, 实现各种基本逻辑控制实验和模拟量控制实验, 以及触摸屏的实验, 采用实物教学, 尽可能模拟实际环境。
系统组成如图1所示。
(1) 实验台。实验台上部为网格板 , 下方为控制屏 , 含电源输入输出、信号源、仪表等。网格板区域为实验操作区, 可安装基本的控制设备和其他实验模块。实验台下部由桌架、桌面、储物柜等组成。结构简单, 预留装配空间便于完成实验器件的拆装更换。
(2) 电源及PLC主机模块。该模块由带漏电保护的三相断路器 、PLC主机等组成。如图2所示。
(3) 可调电源及继电器模块。由1.25~30V可调直流电压源、4~20m A可调直流电流源、直流24V电压源以及电流表、电压表等组成。
(4) 天塔之光模块。由多组彩灯组成 。可实现发散型闪烁、逆时针花型闪烁等各种控制实验。
(5) 混料控制模块。该模块模拟两种液体的混合控制 , 由两个蓄液箱和混液罐两部分组成。进料管通过电磁阀分别将两种液体输送到混料罐中, 搅拌电动机带动搅拌叶轮旋转, 对混合液体进行搅拌。混料罐与蓄料箱皆由透明有机玻璃材料制作, 蓄液箱内用绝缘硅油替代混料液体。
(6) 触摸屏模块。由触摸屏、拨码盘和八段数码管组成 。可学习触摸屏的使用。
(7) 交通信号灯模块。由12个彩灯组成 , 可模拟日常生活中交通信号灯的各种控制。
(8) 温度控制模块。由FX2N-4AD-TC、散热风扇、加热棒、热电偶以及恒温箱组成, 恒温箱内采用绝缘导热油作为导热介质。该模块可进行模拟量温度的闭环控制。
(9) 异步电动机模块。提供小型三相笼型异步电动机 , 供学习电动机的各种控制。
各种模块都采用插线式连接方式, 另外还配有接线端子排, 学生可以练习实际接线。
4 系统特点
(1) 采用模块化设计思想。制作了多个实验模块 , 各个模块可按需组合, 实现多个简单实验和综合实验。
(2) 实物教学。系统采用实物电器元件 , 既方便学生认识实物 , 了解原理, 也可以体验真实环境, 模块都可以复用, 造价低, 维修方便。
(3) 方便各种层次的实验要求。由于采用了插线式和接线式两种连接方式, 既可满足动手能力较差的同学的需要, 也可以满足自我学习能力较强、希望二次开发的同学的需要。
摘要：设计了一款具有可二次开发、开放型的PLC实验教学系统。采用模块化设计思想, 可以实现课程实验教学和学生自我实验、开放实验的要求。
关键词：PLC,实验系统,模块化
参考文献
[1]刘寅.电气自动化实验平台的设计与开发[D].中北大学, 2014.
[2]孙敏海, 杨康健.基于PLC的教学实验箱开发[J].轻工科技, 2013, 01:63-64+68.
[3]王小雨.PLC实验箱改造方案设计与实现[J].课程教育研究, 2012, 29:06-07.
[4]陈宇姗.三菱PLC在交通灯控制的应用[J].民营科技, 2011, 01:25.
摘 要：针对大连海洋大学信息工程学院自动化专业PLC课程缺少组态实验的问题，以电梯控制实验为例，使用组态王软件设计了上位机画面用于监控，并成功实现了上下位机的连接，录制了操作视频，不仅锻炼了学生的动手能力，而且为今后的PLC课程教学改革提供了素材。
关键词：PLC；教学改革；组态王
中图分类号： TP27 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）12-160-2
0 引言
现代社会高楼林立，电梯已经越来越普遍的成为民用和商用的登楼代步设施。而伴随着现代电子和电子信息技术的发展，微机及可编程控制器逐渐在电梯控制中显示出一系列不可替代的优势。组态王软件是一种可以进行自主编程和演示画面编写的监控软件，它针对监控对象的控制过程和运行顺序进行设备通信，可以生动有效地控制现场的一些重要参数，实时的以演示动画的形式反馈给监控方。很多研究者在完成PLC控制程序设计后，用该软件实行对程序的动态模拟，以实现程序的客观性和可用性，近一步确保理论设计与实践环节的吻合[1]。因此该题目的研究具有良好的前景。基于上述原因以及本校现有条件，本文将研究对象定为电梯，研究的问题是基于PLC和组态王的电梯控制。利用组态王
和实验室的现有PLC设备，通过查阅相关文献以实验的方式进行实践和创新。
1 电梯控制系统简介
电梯之所以能够上下飞腾，灵活而听话的随叫随到，来满足使用者的需求，是因为它有着一个能够“听”懂人话的大脑——就是它的控制系统。现实中电梯控制系统硬件由轿厢操纵盘、厅门信号、PLC、变频器、调速系统构成，其中PLC负责完成逻辑控制部分[2]。即PLC接收各种逻辑信号并将接收到的信号与预先设定的程序中的信号作对比，然后基于程序规则做出判断发出不同的反馈信号，即向变频器发出起停信号以此完成逻辑控制。这个过程中变频器会将自身的工作状态以信号的模式发送给PLC，二者形成较长作用时间的双相联系。这种控制可以很好地发挥PLC自身的优势，为电梯提供一个稳定灵活的“大脑”。
电梯由安装在各楼层厅门口的上升呼叫按钮和下降呼叫按钮进行呼叫控制，其控制内容为电梯运行方向[3-4]。电梯轿厢内部设有楼层内选按钮S1～S3，用以乘客选择需停靠的楼层；L1为一层指示、L2为二层指示、L3为三层指示，指示灯亮，表示电梯将要到达该层或停于该层；SQ1～SQ3为检测电梯轿厢所在位置的行程开关，是接收外界信号转入PLC内部的重要传感器，实验中需要人为操作给出信号。电梯轿厢在上升途中只响应上升呼叫信号，下降途中只对下降呼叫信号做出反馈，任何反方向的呼叫均不起效果。
基于校实验室现有设备允许的条件（S7-200实训操作台），将楼层定位三层。三层电梯一定程度上可以代表多乘电梯的控制方式，更高层电梯的实际控制是源于三层的控制理念并将这种控制方法重复的计算和判断下去。因此三层电梯是现有条件与控制方案研究相结合的最佳层数。确定电梯层数后我们通过穷举法举出电梯所有可能运行的方式。根据逻辑计算判断各种情况间的关系，得出结果。作为控制的核心部分，也是电梯的运行程序，我们必须考虑到电梯可能存在或处于的所有状态。并根据这种状态来给出响应判断，并指挥电梯进行下一步的运行。确定楼层为三层后，我们就可以根据层数来逐层分析电梯状态即可能发生的情况。
2 梯形图程序设计与分析
梯形图语言是与电气电路控制相呼应的图形语言，本次设计的电梯控制程序使用这种程序来完成控制要求[5]。下面举例说明一些主要环节的程序设计。系统的输入输出分配表如表1。
这段程序是为了完成控制要求中“电梯此时停靠于一层，一层门厅口有上升呼叫信号，进入电梯的乘客按动了三层内选按钮S3，或有三层外部呼叫信号”的程序事件。输入量I0.7是一层行程开关。根据电梯所在位置，I0.7的输入值会发生相应变化。当行程开关SQ1感应到电梯在一层时，I0.7会接通。因为电梯在最低层，因此电梯只能进行上升运行。I0.5表示一层门厅口上升呼叫信号的校验。以常闭指令装入的触点，一般是和网络本身相冲突或存在互锁关系的事件。下方设有相对应的事件自锁环节。网络2是在网络1基础上延伸，即在确定一层并有向上运行的趋势后，确定需要到达的楼层。I0.0表示进入电梯的乘客按动了三层内选按钮S3，此时电梯就产生了升至3层的需要，事件M2.3是程序后文单独定义的“电梯此时停靠于一层，一层门厅口有上升呼叫信号，三层外部呼叫信号”，事件M2.2是程序后文单独定义的“电梯此时停靠于一层，一层门厅口有上升呼叫信号，电梯内有三层内部呼叫信号”，M2.2与M2.3所产生的运行轨迹是相同的，因此可以归结为一个事件方便运行的判断。其他控制要求和控制程序原理相类似。电梯停靠显示的实现举例：
上图程序是在完成电梯所有可能出现的控制事件编程后，通过对事件间的逻辑关系来进行逻辑判断最终给出输出信号的程序。Q0.2是判断后的最终输出结果，有输出分配表得知，其代表一层指示，即电梯运行的过程中会经过或停于此处。将这些可能产生的控制事件具体成编程事件，则有M0.2表示电梯此时停靠于一层，一层门厅口有上升呼叫信号，进入电梯的乘客按动了三层内选按钮S3，或有三层外部呼叫信号；M0.3表示电梯plc红绿灯编程此时停靠于一层、二层门厅口有上升呼叫信号，进入电梯的乘客按动了二层内选按钮S2；M1.1是前两者的同时交集，表示电梯此时停靠于一层、二层和三层门厅口同时有上升呼叫信号，或者进入电梯的乘客同时按动了二层和三层内选按钮S2等情况，即表示电梯需要先去一层后去二层。这三种情况都是电梯轿厢离开一层时的情况，显示电梯位置的指示信号应该是从有到无，这个过程由计时器来控制，在现实使用过程中可以根据电梯的运行加速、减速、平层时间来控制，在此次设计中只给出逻辑计算后的结果。M10.0代表的事件是电梯此时停靠于三层，三层门厅口有下降呼叫信号，进入电梯乘客按动了一层内选按钮S1，或有一层外部呼叫信号；M0.7表示电梯此时停靠于二层，二层门厅口有下降呼叫信号，进入电梯乘客按动了一层内选按钮S1，或有一层外部呼叫信号。M1.2是前两者的交集，电梯从三层下降至二层，停靠开门、关门后再次运行下降至一层。这三种情况都是电梯轿厢从其他层前往一层时的情况，显示电梯位置的指示信号应该是从无到有，这个过程也由计时器来控制。一些互斥的事件间需要设置互锁环节来保证二者不能同时发生，如离开一层时一层内选信号应该为无。
3 基于组态王的监控画面设计与实验
为了满足控制要求和监控要求，画面的设计一般要有与现实电梯相对应的输出显示装置和输入控制按钮。当电梯到达所在楼层时电梯左侧的行道示意图中会在指定位置出现电梯动画。电梯运行指示灯是为了方便乘客得知当前所在位置和将要到达的位置而设定的，这三个指示灯的亮灭是电梯运行过程最直观的体现。
4 总结
通过分析电梯响应呼叫信号而运行的特点，根据现代电梯自动控制理论，并在参考工业和民用领域电梯控制经验的基础上，提出了适合现代电梯运行的控制方案，控制判断核心选用PLC，监控仿真选用组态王软件，以所编写的程序根据内选或者外部呼叫的信号，使梯轿厢在楼层间运转完成乘客搭乘任务或货物运送任务。
本论文立足于现代电梯控制要求和特点来选择控制方案和监控软件并自主编写程序，并对控制过程中各种影响因素作了研究，电梯上升下降过程中避免反方向呼叫的干扰，保证电梯运行能够满足乘客或运送货物的要求，提高了运行效率，具有创新性。
参 考 文 献
[1] 尤翠英.基于PLC的电梯控制系统设计[J].科技创新导报，2010：82-83.
[2] 张学军，张苗苗，谢剑英.电梯控制系统的面向对象分析与实现[J].测控技术，1999，12.
[3] 赵迎春.PLC在电梯控制系统中的应用[J].辽宁师专学报，2004，6（4）：84-85.
[4] 汪浩然.基于PLC控制技术的电梯控制系统的设计与实现[J].数字技术与应用，2010：165-168.
(自动化专业)实验报告
班级：自动化101 姓名：李伟杰 学号：41050011 北京科技大学自动化学院
实验一：优先抢答器设计
实验目的：
掌握step7的基本使用方法； 掌握控制系统设计的一般步骤：了解控制要求，设计硬件连接图，规划程序结构，编辑变量表，分别编辑程序块，调试程序。
学习使用PLCSIM软件模拟真实PLC调试程序的方法。
实验原理：
参赛者要抢答主持人所提问题时，需抢先按下桌上的按钮；指示灯亮后需待主持人按下“复位”键R后才熄灯；对初中班学生照顾，只要按下SB11和SB12中任一个按钮灯HL1都亮；对高三班学生限制，只有SB31和SB32都按下时灯HL3才亮；若在主持人按下“开始”按钮S后10s内有抢答按钮压下，则电磁铁YC得电，使彩球摇动，以示竞赛者得到一次幸运的机会；如果定时到仍未有抢答，则禁止继续抢答。
实验设备：
计算机一台，simatic manager软件，simatic s7-plcsim运行环境。
实验步骤： 1.打开simatic manager软件，新建一个项目。右击新建的项目，插入新对象，选择simatic 300 站点。打开simatic 300 站点，单击硬件开始硬件设置。
硬件连接图
2.打开程序，开始设计符号
3.打开“块-OB1”开始设计程序。
保存并下载 4.调试与运行
主持人按下开始按钮
假如初一组抢到
假如高一组抢到
假如高三组抢到
假如超过10S后，抢答器自动关闭，此时再按抢答按钮指示灯不亮
实验结论：
仿真过程中，6是复位键，5是开始键，4、3是高三组抢答按钮，2是高一组抢答按钮，1、0是初一组抢答按钮。启动仿真，选中run这一项，当按下开始键时，如果在十秒钟之内没有动作，抢答器停止工作，十秒钟后再选，所有灯都不亮。在十秒钟之内，输入端0、1先任何一个选中，输出端的0号灯亮，彩球跑到初中组。输入端2先被选中，输出端1号灯亮，彩球跑到高一组。输入端3、4同时先被选中，输出端2号灯亮，彩球跑到高三组。主持人按下复位按钮，所有灯全都灭掉，再按下开始按钮，开始新一轮抢答。
实验二：物品分选系统设计
YV PH1 PH2 M PH3 LS
实验目的：
掌握step7的基本使用方法； 掌握控制系统设计的一般步骤：了解控制要求，设计硬件连接图，规划程序结构，编辑变量表，分别编辑程序块，调试程序。
学习使用PLCSIM软件模拟真实PLC调试程序的方法。
实验设备：
计算机一台，simatic manager软件，simatic s7-plcsim运行环境。
实验原理：
传送带的主动轮由一台交流电动机M拖动，该电动机的通断由接触器KM控制，从动轮上装有脉冲发生器LS，每传送一个物品，LS发出一个脉冲，作为物品发送的检测信号，次品检测在传送带的0号位进行，由光电检测装置PH1检测，当次品在传送带上继续往前走，到4号位置时应使电磁铁YV通电，电磁铁向前推，次品落下，当光电开关PH2检测到次品落下时，给出信号，让电磁铁YV断电，电磁铁缩回，正品则到第9号位置时装入箱中，光电开关PH3为正品装箱计数检测用。
实验步骤：
1.打开simatic manager软件，新建一个项目。右击新建的项目，插入新对象，选择simatic 300 站点。打开simatic 300 站点，单击硬件开始硬件设置。
2.打开程序，开始设计符号
3.打开“块-OB1”开始设计程序。
保存并下载 4.调试与运行
传送带启动
传送带停止
次品标志复位 次品推出标志
传送带移动
将次品推下
次品落下后复位
正品计数器
正品箱装满后，指示灯亮
实验结论：
实验一
四节传送带的模拟控制
一、实验目的
用 PLC 构成四节传送带控制系统
二、实验器材
FX2N-48MR 型的 PLC 主机 1 台、机械手实验装置演示板 1 台、微型计算机 1 台 编程电缆 1 根、连接导线若干
三、实验内容
控制要求
起动后，先起动最末的皮带机，1s 后再依次起动其它的皮带机；停止时，先停止最初的皮带机，1s 后再依次停止其它的皮带机；当某条皮带机发生故障时，该机及前面的应立即停止，以后的每隔 1s 顺序停止；当某条皮带机有重物时，该皮带机前面的应立即停止，该皮带机运行 1s 后停止，再 1s 后接下去的一台停止，依此类推。
2 ．O I/O 分配
输入
输出 起动按钮 SB1：
0.00
M1：10.01
停止按钮 SB2：
0.05
M2：10.02 负载或故障 A：
0.01
M3：10.03 负载或故障 B：
0.02
M4：10.04 负载或故障 C：
0.03 负载或故障 D：
0.04
3.接线
图 4
四节传送带控制示意图
+24
0V
PLC
COM
10.01 0.00
COM 0.01
10.02
+24
COM
SB1
M1
M2
M3
0.02
COM 0.03
10.03 0.04
10.04
0.05 A
B
C
D
SB2 传送带输入 M4
传 送 带输出
三、梯形图编程
实验二
机械手的 C PLC 的自动控制
一、实验目的
1.掌握机械手步进控制程序设计 2.进一步加强对顺控指令的理解和应用
二、实验器材
1.FX2N-48MR 型的 PLC 主机 1 台、机械手实验装置演示板 1 台、微型计算机 1 台 2.编程电缆 1 根、连接导线若干
三、实验内容
1．机械手的工作示意图如下图所示
开始时．机械手处于原始位置．上限位灯 Y1 亮，左限位灯 Y4 灯亮，（原点），Y7 灯亮(放松)，按下起动按钮 SB 后，机械手的顺序动作为：
①机械手下降，Y1，Y4 灯灭，到下限位后(压下下限开关 SQl，Y2 灯亮)转入第②步。
②延时了 T 后，机械手夹紧(夹紧灯 Y3 亮)，转入第③步。
③机械手上升，Y2 灯灭，到上限位后(压下上限开关 SQ2，Y1，Y4 灯亮)。转入第④步。
④延时 T 后，机械手右行，Y1，Y4 灯灭，到右限位后(压下右限开关 SQ3，Y5、Y2 亮)转入第⑤步。
⑤机械手下降，Y2，Y5 灭，下降到位后(压下下限开关SQ1，Y6 灯亮)转入第⑥步。
⑥延时 T 后，机械手放松(Y3 灭，Y7 亮)转入第⑦步。
⑦延时 T 后，机械手上升，Y6 灯灭，上升到位后(压下上限开关 SQ2，Y8 灯亮)转入第⑧步。
⑧机械手左移：左移到限位后(压下 SQ4，Y8 灯灭，Yl 灯亮，Y7 灯亮)回到原点、整个循环过程结束．机械手上升、下降、左行、右行分别有输出指示 Y12—Y15 表示。
2．I／0 地址
输人地址：启动按钮
SB
——
输入 X000
上限开关
SQ2
——
输入 X002
下限开关
SQl
——
输入 X001
右限开关
SQ3
——
输入 X003
左限开关
SQ4
——
输入 X004
输出地址：原点
Y1
——
输出 Y000
放松下降到位
Y2
——
输出 Y001
夹紧
Y3
——
输出 Y002
夹紧上升到位
Y4
——
输出 Y003
夹紧右移到位
Y5
——
输出 Y004
夹紧下降到位
Y6
——
输出 Y005
放松
Y7
——
输出 Y006 放松上升到位
Y8
——
输出 Y007 3． 实验步骤 ①输入程序并检查。
②按 I／0 地址分配接线。
③按设计要求检验程序正确否
梯形图编程
C PLC 实验总结
通过对一个三自由度气动机械手的控制程序的设计，熟悉基于PLC的类似机械手机器人的控制特点，掌握其设计方法，设计思路，为今后工作中PLC的应用打下基础。
二、实验装置：
随着生产自动化程度的提高，机械手和机器人已经越来越多的应用到工业生产当中，本实验是使用PLC控制一部三自由度气动机械手，这部机械手有4个动作，手抓的抓取和放松，上下移动，前后移动，左右摆动。由4个气缸分别控制。
三、实验要求：
1、熟悉PLC对气动系统的控制元件—电磁阀的控制方法。
2、按照设定的动作顺序使机械手动作：
手抓抓取—上移—前移—右摆—下移—手抓的放松—上移—左摆—后移—下移—手抓的抓取—循环
节拍的控制使用时间原则，每个节拍为5秒。
四、实验过程：
1、熟悉机械手的结构。
2、画出气动系统原理图。
3、气动系统接线。
4、PLC控制程序设计。
5、控制系统接线并调试。
五、实验报告：
1、整理出PLC控制程序梯形图。
2、总结程序编写和调试中的经验和体会。
1、第一个双灯闪烁实验，要求有观察到的现象、设计性实验的梯形图程序，以及时序图。
2、第二个交通灯实验，要求有硬件设计，将强通按钮在PLC的端子图上补充完整，程序应包含强通功能的完整的梯形图程序，除了强通程序外还有验证性实验内容的梯形图程序。
3、第三个彩灯移位实验，要求有观察到的现象、设计性实验的梯形图程序，结果分析应讨论移位速度、移位方向、初始值的控制。4、5、第四个通信实验要求有报文 第五个科技之光实验要求有界面、变量定义、设备定义，以及寄存器（编程元件）和变量的连接关系，变量与图符动画的对应关系等，特别强调是组态王而非MCGS。
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变频器控制电机
姓名：XXX 班级：ＸＸＸＸＸ 学号：XXXXXX 院系：电气信息工程学院 指导教师：ＸＸＸＸ
实习日期：ＸＸＸＸ．Ｘｘ．ｘｘ
目录
一、实习目的和任务……………………………………….…..…1
二、实习的基本要求…………………………….………….…..…2
三、硬软件介绍……………………………………………..……..…3
四、实习步骤……………………………………………..……..…….4
五、系统调试及运行………………………………………………6
六、实习体会…………………………………………………………..8
七、参考文献…………………………………………………………..9
八、教师评语…………………………………………………………..10
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PLC实习报告
一、实习目的和任务
实习名称：PLC变频控制实现电动机正反转及调试
实习内容：通过PLC模拟量模块控制变频器运行。外部电位器由PIW272送入PLC中，当给定值大于2V时，将外部给定值直接通过PQW272送到变频器频率给定端。画出外部接线图，并设计梯形图。
实习目的：
1、掌握西门子MM420变频器的使用。
2、掌握基本逻辑指令格式及应用。
3、进一步了解西门子S7-300PLC的功能和应用方法以及调试方法。
4、了解STEP7的编程环境及其基本操作，掌握STEP7的基本操作步骤。
5、利用PLC构成电动机启动、停止和正、反转控制系统。
二、实习基本要求：
1、闭合开关SB1时，电动机正向运转，转速由PLC模拟量输出来控制，电动机转速可由0到额定值连续变化，断开SB1，电动机停止运行。
2、闭合开关 SB2时，电动机反向运转，变频器数字输入端口“6”为“NO”,电动机转速可由0到额定值连续变化，断开SB2，电动机停止运行。
三、硬软件介绍：
1、西门子S7-300PLC
1)S7-300是德国西门子公司生产的可编程序控制器(PLC)系列产品之一。其模块化结构、易于实现分布式的配置以及性价比高、电磁兼容性强、抗震动冲击性能好，使其在广泛的工业控制领域中，成为一种既经济又切合实际的解决方案。
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2)产品特性编辑
针对低性能要求的模块化中小控制系统 可配不同档次的CPU 可选择不同类型的扩展模块 可以扩展多达32个模块 模块内集成背板总线
网络连接-多点接口(MPI),-PROFIBUS或-工业以太网 通过编程器PG访问所有的模块 无插槽限制 3)产品特点编辑 循环周期短、处理速度高
指令集功能强大（包含350多条指令），可用于复杂功能 产品设计紧凑，可用于空间有限的场合 模块化结构，设计更加灵活 有不同性能档次的CPU模块可供选用 功能模块和I/O模块可选择
有可在露天恶劣条件下使用的模块类型 4)工作原理编辑
PLC采用循环执行用户程序的方式。OB1 是用于循环处理的组织块（主程序），它可以调用别的逻辑块，或被中断程序（组织块）中断。plc红绿灯编程
在起动完成后，不断地循环调用OB1，在OB1 中可以调用其它逻辑块(FB, SFB, FC 或SFC)。
循环程序处理过程可以被某些事件中断。
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在循环程序处理过程中，CPU 并不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区，而是访问CPU 内部的输入/输出过程映像区（在CPU的系统存储区）
2、MM420变频器
MM420变频器西门子变频器是由德国西门子公司研发、生产、销售的知名变频器品牌，主要用于控制和调节三相交流异步电机的速度。并以其稳定的性能、丰富的组合功能、高性能的矢量控制技术、低速高转矩输出、良好的动态特性、超强的过载能力、创新的BiCo（内部功能互联）功能以及无可比拟的灵活性，在变频器市场占据着重要的地位。
具体简化BOP调节步骤如下：
1.恢复工厂设置：p0010=30 p0970=1 即：调试完毕，恢复原样，此时变频器会显示（p---或者BUSY）请片刻等待。
2.调试时： P0010=1 即：此状态各参数可改变
P0100=0 选择工作地区为0表示kw P0304=380（220）V 电动机额定电压 P0305=1.6（0.9）A 额定电流 p0307=0.25 KW 额定功率 P0310=50 HZ 额定电源频率 P0311=1400 R|min 额定转速 P0700=1 1为基本操作面板 P1000=1 选择频率设置值 P1080=X（自己设定值）电动机最小频率 p1082=50 电动机最大频率 P1120=10 斜率上升时间
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P1121=10 斜率下降时间 P3900=1 结束快速调试 完成调节
3、STEP 7 STEP 7编程软件用于西门子系列工控产品包括SIMATIC S7、M7、C7和基于PC的WinAC的编程、监控和参数设置，是SIMATIC工业软件的重要组成部分。
STEP 7具有以下功能:硬件配置和参数设置、通讯组态、编程、测试、启动和维护、文件建档、运行和诊断功能等。STEP 7的所有功能均有大量的在线帮助，用鼠标打开或选中某一对象，按F1可以得到该对象的相关帮助。
在STEP 7中，用项目来管理一个自动化系统的硬件和软件。STEP 7用SIMATIC管理器对项目进行集中管理，它可以方便地浏览SIMATIC S7、M7、C7和WinAC的数据。实现STEP 7各种功能所需的SIMATIC软件工具都集成在STEP 7中。
PC/MPI适配器用于连接安装了STEP 7的计算机的RS-232C接口和PLC的MPI接口。计算机一侧的通信速率为19.2kbit/s或38.4kbit/s，PLC一侧的通信速率为19.2kbit/s~1.5Mbit/s。除了PC适配器，还需要一根标准的RS-232C通信电缆。
四、实习步骤：
1、PLC硬件组件
MM420变频器可以通过数字量输入端口控制电动机的正反转，由模拟输入端控制电动机转速大小。MM420变频器的模拟量输入为0-10V电压，在模拟量输入端接一电位器便可。
通过设置P0701的参数值，使数字输入“5”端口具有正转控制功能；通过设置P0702的参数值，使数字输入“6”端口具有反转控制功能（参数功能
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见《MM420使用大全》）；模拟量输入“3”和“4”端口外接实验台模拟量给定输出，通过“3”端口输入大小可调的模拟电压信号，控制电动机转速大小。即由数字量控制电动机的正反转方向，由模拟控制电动机转速大小。
要用PLC通过模拟量控制变频器，就必须有相应的模拟量模块，这里我们要选择相应的西门子的SM的模拟量模块，具体的硬件配置如下所示：
图1.硬件组建
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PLC外部接线图：
SB1I0.0I0.1SB2Q0.0Q0.1PLCQV0MANA563MM42049MV0+MO-24V M12VMPLC变频控制电机正反转
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PLC程序设计
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五、系统调试及运行：
1、电动机正转：闭合开关SB1时，变频器数字输入端口“5”为“ON”，电动机正向运转，转速由外接给定电位器来控制，模拟电压信号从0V~+15V变化（调节时转速不要超过额定转速，以免损坏电动机）。通过调节电位器改变端口“3”模拟输入电压信号的大小，可平滑无极的调节电动机转速的大小。断开SB1，电动机停止运行，通过P1120和P1121参数，可改变斜坡上升时间和斜坡下降时间。
2、电动机反转：闭合开关SB2时，变频器数字输入端口“6”为“ON”，电动机反向运转，转速由外接给定电位器调节，断开SB2，电动机停止运行。该模拟量同样来自模拟量输出模块，利用PLC来控制。
六、实习心得：
为期一周的PLC实习就这样结束了，这一周的实习让我收获了不少。我们实习的项目是PLC变频器控制实现电机正反转及调速。通过这次PLC实习，我了解了S7-300PLC的功能和调试方法，对PLC梯形图、指令表、外部接线图也有了更好的了解。同时，也基本掌握了STEP7的基本操作步骤，并且亲自使用绘图软件绘制了实习内容的外部接线图。
这次PLC实习我们采取的是以小组为单位的学习，我们是一个三人小组。通过这次实习我感受到了团队的力量，知道了团队合作的重要性。在遇到问题
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时我们相互讨论共同解决，在讨论的过程中尽可能的统一思想，共同完成实习任务这次的实训是我们第一次接触编程实践，以前上课的时候虽然老师也是总叫我们去编程和做作业，但是我们都不知道在实际中我们的程序能不能用，所以我们对PLC这门课业就没有发费太大心思。但是这次的实训让我有很大启发。刚开始接触时信心十足，觉得没有什么大不了的，因为觉得以前编写的程序都很简单，也不用太多时间，所以很轻视。后来发现并没有想象的简单，我们开始自己想办法解决遇到的一些问题，有不明白的找学长请教，最后经过努力我们组是全班第一个完成实习要求的小组。
通过这次对PLC控制，让我了解了plc梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。
总之，这次的实训给予了我不同的学习方法和体验，让我深切的认识到实践的重要性。在以后的学习过程中，我会更加注重自己的操作能力和应变能力，多与这个社会进行接触，让自己更早适应这个陌生的环境，相信在不久的将来，可以打造一片属于自己的天地。
七、参考文献
[1]《PLC技术使用教程——基于西门子S7-300》 弭洪涛 孙铁军 牛国成 电子工业出版社
[2]《PLC实验指导书》 弭洪涛 杨伟鸿 北华大学内部资料
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八、教师评语
plc红绿灯编程教师评语:
成绩:
