PLC实验内容

2022-03-20 来源：爱问旅游网

实验一可编程控制器的基本指令编程练习

（一）与或非功能的实验

在基本指令的编程练习单元完成本实验。一、实验目的

1、熟悉PLC实验装置，S7-200系列编程控制器的外部接线方法 2、了解编程软件STEP7的编程环境，软件的使用方法。 3、掌握与、或、非逻辑功能的编程方法。二、实验说明

首先应根据参考程序，判断Q0.0、Q0.1、Q0.2的输出状态，在拨动输入开关I0.1、I0.2、I0.3，观察输出指示灯Q0.1、Q0.2、Q0.3是否符合与、或、非逻辑的正确结果。

在本装置中输入公共端要求接主机模块电源的“L+”，此时输入端是低电平有效；输出公共端要求接主机模块电源的“M”，此时输出端输出的是低电平。三、实验面板图

图中的接线孔通过防转座插锁紧线与PLC的主机相输入输出插孔相接。I为输入点，Q为输出点。

上图中下面两排I0.0～I1.5为输入按键和开关，模拟开关量的输入。上边一排Q0.0～Q1.1是LED指示灯，接PLC主机输出端，用以模拟输出负载的通与断。

四、梯形图参考程序

（二）定时器/计数器功能实验

一、实验目的

掌握定时器、计数器的正确编程方法，并学会定时器和计数器扩展方法,用编程软件对可编程控制器的运行进行监控。二、实验说明

SIMATIC定时器可分为接通延时定时器（TON），有记忆的接通延时定时器（TONR）和断开延时定时器（TOF）。

SIMATIC计数器可分为递增计数器（CTU），递减计数器（CTD）和递增/递减计数器（CTUD）。在运行程序之前，首先应该根据梯形图分析各个定时器、计数器的动作状态。三、梯形图参考程序 1）定时器参考程序

2）计数器参考程序

2．定时器扩展实验

由于PLC的定时器和计数器都有一定的定时范围和计数范围。如果需要的设定值超过机器范围，我们可以通过几个定时器和计数器的串联组合来扩充设定值的范围。

（2）计数器扩展实验略

实验二 LED数码显示控制

在LED 数码显示控制单元完成本实验一、实验目的

熟练掌握移位寄存器位SHRB ，能够灵活的运用。二、实验说明 1）、SHRB指令简介

移位寄存器位（SHRB）指令将DATA数值移入移位寄存器。S_BIT指定移位寄存器的最低位。N指定移位寄存器的长度和移位方向（移位加 = N，移位减 = -N）。SHRB指令移出的每个位被放置在溢出内存位（SM1.1）中。该指令由最低位（S_BIT）和由长度（N）指定的位数定义。 2）、参考程序描述

按下启动按钮后，由八组LED发光二极管模拟的八段数码管开始显示：先是一段段显示，显示次序是A、B、C、D、E、F、G、H,随后显示数字及字符，显示次序是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、b、C、d、E、F，断开启动按钮程序停止运行。三、实验面板图：

四、实验步骤 1、输入输出接线输入输出 SD A B C D E F G H Q0.6 Q0.7 I0.0 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 2、打开主机电源将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验三天塔之光模拟控制

在天塔之光单元完成本实验一、实验目的

了解并掌握移位寄存器位SHRB基本应用及编程方法。二、实验说明

合上启动开关后，按以下规律显示：L1→L1、L2→L1、L3→L1、L4→L1、L2→L1、L2、L3、L4→L1、L8→L1、L7→L1、L6→L1、L5→L1、L8→L1、L5、L6、L7、L8→L1→L1、L2、L3、L4→L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8→L1----循环执行，断开启动开关程序停止运行。三、实验面板图：

四、实验步骤 1、输入输出接线

输入 SD I0.0 输出 L1 Q0.0 L2 Q0.1 L3 Q0.2 L4 Q0.3 L5 Q0.4 L6 Q0.5 L7 Q0.6 L8 Q0.7 2、打开主机电源将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验四步进电机运动控制（实物）

在步进电机单元完成本实验一、实验目的

了解移位寄存器位指令SHRB在控制系统中的应用及编程方法。二、实验说明

使用移位寄存器指令，可以大大简化程序设计。移位寄存器指令所描述的操作过程如下若在输入端输入一串脉冲信号，在移位脉冲作用下，脉冲信号依次移位到各个寄存器的内部继电器中，并将这些内部继电器的状态输出，每个内部继电器可在不同的时间内得到由输入端输入的一串脉冲信号。三、实验面板图：

四、实验步骤 1、输入输出接线

输入输出 SD I0.0 A Q0.0 B Q0.1 C Q0.2 D Q0.3 （启动开关与LED数码显示的共用） 2、打开主机电源将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验五直线运动控制系统（实物）

在直线运动单元完成本实验一、实验目的

熟练掌握移位寄存器,能够灵活的运用。

二、实验说明

M1 发光二机管点亮表明电机正转，M2发光二极管点亮表明电机反转；S1、S3、S5、S7表示直线运动控制指示灯，S2、S4、S6表示滑块定位指示灯；系统启动后，滑块以S1→S7→S1→S5→S3→S7→S5→S7→S1为一个运行周期而重复往返运行，断开启动开关程序停止运行。三、实验面板图：

四、实验步骤 1、输入输出接线输入 SD

S1 S3 S5 8

S7 I0.0 输出 M1 Q0.0 I0.1 M2 Q0.1 I0.2 S2 Q0.2 I0.3 S4 Q0.3 I0.4 S6 Q0.4 2、打开主机电源开关将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验六温度PID实验（实物）

在温度控制单元完成实验一、实验目的

熟悉使用西门子S7-200系列PLC的PID控制，通过对实例的模拟，熟练地掌握PLC控制的流程和程序调试。二、实验说明

(1)本实验说明

本实验的给定值（目标值）可以预先设定后直接输入到回路中；过程变量由在受热体中的Pt100测量并经温度变送器给出，为单极性电压模拟量；输出值是送至加热器的电压，其允许变化范围为最大值的0% 至100%。

(2)理解S7系列的PID功能指令

PID循环（PID）指令根据表格(TBL)中的输入和配置信息对引用LOOP执行PID循环计算。提供PID循环指令（成比例、整数、导出循环）进行PID计算。逻辑堆栈（TOS）顶值必须是“打开”（功率流）状态，才能启用PID计算。本指令有两个操作数：表示循环表起始地址的TBL地址和0至7常量的“循环”号码。程序中可使用八条PID指令。如果两条或多条PID指令使用相同的循环号码（即使它们的表格地址不同），PID计算会互相干扰，结果难以预料。

循环表存储九个参数，用于控制和监控循环运算，包括程序变量、设置点、输出、增益、样本时间、整数时间（重设）、导出时间（速率）以及整数和（偏差）的当前值及先前值。

如果循环表起始地址或指令中指定的PID循环号码操作数超出范围，CPU编译器将生成一则错误（范围错误），编译将会失败。PID指令不对某些循环表输入值进行范围检查。您必须保证程序变量和设置点（以及作为输入的偏差和先前程序变量）是0.0和1.0之间的实数。如果进行PID计算的数学运算时遇到错误，将设置SM1.1（溢出或非法数值）并终止PID指令的执行。（对循环表中的输出数值的更新可能不完整，因此您应当忽略这些数值，并在执行下一个循环PID指令之前纠正引起数学错误的输入值。）

在PID指令框中输入的表格（TBL）起始地址为循环表分配三十六（36）个字节。偏移量 0 4 8

域 PVn 进程变量 SPn 定点 Mn 格式双字-实数双字-实数双字-实数类型入入说明包含进程变量，必须在0.0至1.0范围内。包含定点，必须在0.0至1.0范围内。入/出包含计算输出，在0.0至1.0范围内 9

输出 12 16 20 24 28 32 Kc 增益 Ts 样本时间 Ti 积分时间或重设 Td 微分时间或速率 Mx 偏差 PVn-1 以前的进程变量双字-实数双字-实数双字-实数入双字-实数入双字-实数入双字-实数入包含增益，此为比例常量，可为正数或负数。包含样本时间，以秒为单位，必须为正数。包含积分时间或重设，以分钟为单位，必须为正数。包含微分时间或速率，以分钟为单位，必须为正数。入/出包含0.0和1.0之间的偏差或积分和数值。入/出包含最后一次执行PID指令存储的进程变量以前的数值。在P,I,D这三种控制作用中，比例部分与误差部分信号在时间上时一致的，只要误差一出现，比例部分就能及时地产生与误差成正比例的调节作用，具有调节及时的特点。比例系数越大，比例调节作用越强，系统的稳态精度越高；但是对于大多数的系统来说，比例系数过大，会使系统的输出振荡加剧，稳定性降低。

调节器中的积分作用与当前误差的大小和误差的历史情况都有关系，只要误差不为零，控制器的输出就会因积分作用而不断变化，一直要到误差消失，系统处于稳定状态时，积分部分才不再变化，因此，积分部分可以消除稳态误差，提高控制精度。但是积分作用的动作缓慢，可能给系统的动态稳定性代来不良影响，因此很少单独使用。

积分时间常数增大时，积分作用减弱，系统的动态性能（稳定性）可能有所改善，但是，消除稳态误差的速度减慢。

根据误差变化的速度（即误差的微分），微分部分提前给出较大的调节作用，微分部分反映了系统变化的趋势，它较比例调节更为及时，所以微分部分具有预测的特点。微分时间常数增大时，超调量减小，动态性能得到改善，但抑制高频干扰的能力下降。如果微分时间常数过大，系统输出量在接近稳态值时上升缓慢。

采样时间按常规来说应越小越好，但是时间间隔过小时，会增加CPU的工作量，相邻两次采样的差值几乎没有什么变化，所以也不易将此时间取的过小，另外，假如此项取比运算时间短的时间数值，则系统无法执行。三、实验步骤 1、输入输出接线

2、打开主机电源将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。五、注意事项

1、不要把实验目标值设置过高，以免损坏实验装置。一般设置为高于室温10～20℃即可。 2、由于季节或气温的影响，如果在不同的时间和环境内使用同一种参数做此实验，则可能造成控制效果的优劣差异。为了弥补这方面的差异，也为了达到更好的控制目的，请在不同的时间和环境下设置更佳的P、I、D参数。

3、在实验的过程中，由于硬件及其他原因，系统温度与系统输出电压之间可能存在一定的误差，因此，为了更好的控制系统温度，目标值的设定应遵循以下步骤：

先把中断程序中的目标值MD104设定为较大的数值，启动系统加热，进入监控模式。当系统温度上升到预期所要达到的温度值时，读取子程序中网络1中的MD100中的数值，此数值即为预期目标值，把此值填入中断程序中的目标值MD104中，再次下载程序，从新启动PID控制即可。

实验七直流电机调速实验（实物）

在直流电机单元完成实验一、实验目的

熟悉使用高速计数器的使用，通过对实例的模拟，熟练地掌握PLC控制的流程和程序调试。二、实验说明

在程序中设定好数值，PLC的高速计数器采集直流调速模块脉冲输出端的脉冲信号，在程序中进行运算，通过模拟量输出端输出电压信号，送到直流调速模块的电机调速信号输入端控制电机转速。

当采集的脉冲信号值大于设定值时，输出电压开始降低，从而控制电机减速。当采集的脉冲信号值小于设定值时，输出电压开始升高，从而控制电机加速。三、实验面板图：

四、实验步骤

1、输入输出接线

2、打开主机电源开关将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。五、梯形图参考程序

实验八运料小车控制模拟

在运料小车单元完成本实验一、实验目的

用PLC构成运料小车控制系统，掌握多种方式控制的编程。二、实验说明

系统启动后，选择手动方式（按下微动按钮A4），通过ZL、XL、RX、LX四个开关的状态决定小车方式。关ZL为

模块端子数字量端子模拟量端子 U V PULSE I0.1 COM M M V+ L+、1M 的运行装料开ON，系

统进入装料状态，灯S1亮，ZL为OFF，右行开关RX为ON，灯R1、R2、R3依次点亮，模拟小车右行，卸料开关XL为ON，小车进入卸料状态，XL为OFF，左行开关LX为ON，灯L1、L2、L3依次点亮，模拟小车左行。选择自动方式（按下微动按钮A3），系统进入装料->右行->卸料->装料->左行->卸料->装料循环状态。选择单周期方式（按下微动按钮A2），小车运行来回一

次。选择单步方式，按一次微动按钮A1一次，小车运行一步。三、实验面板图：

四、实验步骤 1、输入输出接线输入输出启动装料 I0.0 I0.1 装料卸料 Q0.0 Q0.1 卸料 I0.2 R1 Q0.2 右行 I0.3 R2 Q0.3 左行 I0.4 R3 Q0.4 单步 I0.5 L1 Q0.5 单周期 I0.6 L2 Q0.6 自动 I0.7 L3 Q0.7 手动 I1.0 2、打开主机电源将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验九十字路口交通灯控制

在十字路口交通灯单元完成本实验一、实验目的

熟练使用基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，了解使用PLC

解决一个实际问题。二、实验说明

信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭；南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒；到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。到2秒时，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30秒。南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。周而复始三、实验面板图：

四、实验步骤 1、输入输出接线。

输入 SD 输出 R Y G Q0.0 输出东西 R Q0.5 Y Q0.4 G Q0.3 I0.0 南北 Q0.2 Q0.1 2、打开主机电源将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验十十字路口交通灯控制（带倒计时显示）

在十字路口交通灯单元完成本实验一、实验目的

熟练使用基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，了解使用PLC解决一个实际问题。二、实验说明

信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮，东西和南北的LED数码管由25秒开始倒计时，当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭，LED数码管复位显示25；南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒；东西和南北的LED数码管也开始由25秒开始倒计时，到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮，东西和南北的LED数码管又由25秒开始倒计时。东西红灯亮维持30秒。南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。周而复始三、实验面板图：

四、实验步骤

1、输入输出接线。输入 SD I0.0 输出南北 C2 G Q0.0 B2 Y Q0.1 A2 R Q0.2 D1 Q1.1 输出东西 C1 Q1.0 G Q0.3 B1 Q0.7 Y Q0.4 A1 Q0.6 R Q0.5 输出 D2 Q2.1 Q2.0 2、打开主机电源将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验十一三层电梯控制系统的模拟

在电梯控制单元完成本实验一、实验目的

1、通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法。 2、进一步熟悉PLC的I/O连接。

3、熟悉三层楼电梯采用轿厢外按钮控制的编程方法。二、实验说明

电梯由安装在各楼层厅门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵，其操纵内容为电梯运行方向。电梯轿箱内设有楼层内选按钮S1～S3，用以选择需停靠的楼层。L1为一层指示、L2为二层指示、L3为三层指示，SQ1～SQ3为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。例如，电梯停在一层，在二层轿箱外呼叫时，必须按二层上升呼叫按钮，电梯才响应呼叫（从一层运行到二层），按二层下降呼叫按钮无效；反之，若电梯停在三层，在二层轿箱外呼叫时，必须按二层下降呼叫按钮，电梯才响应呼叫（从三层运行到二层），按二层上升呼叫按钮无效。三、实验面板图：

四、实验步骤 1、输入输出接线（一）输入：序号名称 0 三层内选按钮S3 1 二层内选按钮S2 2 一层内选按钮S1 3 三层下呼按钮D3 4 二层下呼按钮D2 （二）输出：序号名称 0 1 2 3 三层指示L3 二层指示L2 一层指示L1 轿箱下降指示DOWN 输入点 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 输出点 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 序号 5 6 7 8 9 10 序号 4 5 6 7 名称输入点一层上呼按钮U1 I0.5 二层上呼按钮U2 I0.6 一层行程开关SQ1 I0.7 二层行程开关SQ2 I1.0 三层行程开关SQ3 I1.1 复位RST I1.2 名称轿箱上升指示UP 三层内选指示SL3 二层内选指示SL2 一层内选指示SL1 输出点 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 2、打开主机电源将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验十二四层电梯控制系统的模拟

在D68S实验挂箱上完成本实验一、实验目的

1.通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法。 2.进一步熟悉PLC的I/O连接。

3.熟悉四层楼电梯采用轿厢外按钮控制的编程方法。二、实验说明

电梯由安装在各楼层厅门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵，其操纵内容为电梯运行方向。电梯轿厢内设有楼层内选按钮S1～S4，用以选择需停靠的楼层。L1为一层指示、L2为二层指示、L3为三层指示、L4为四层指示，SQ1～SQ4为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。例如，电梯停在一层，在三层轿厢外呼叫时，必须按三层上升呼叫按钮，电梯才响应呼叫（从一层运行到三层），按三层下降呼叫按钮无效；反之，若电梯停在四层，在三层轿厢外呼叫时，必须按三层下降呼叫按钮，电梯才响应呼叫（从四层运行到三层），按三层上升呼叫按钮无效，依此类推。三、实验面板图

四、实验步骤 1、输入输出接线（一）输入：序号 0 1 2 3

名称四层内选按钮S4 三层内选按钮S3 二层内选按钮S2 一层内选按钮S1 输入点 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 18

序号 7 8 9 10 名称三层上呼按钮U1 二层上呼按钮U2 一层上呼按钮U3 一层行程开关SQ1 输出点 I0.7 I1.0 I1.1 I1.5 4 四层下呼按钮D4 5 三层下呼按钮D3 6 二层下呼按钮D2 （二）输出：

序号名称 0 四层指示L4 1 三层指示L3 2 二层指示L2 3 一层指示L1 4 轿厢下降指示DOWN 5 轿厢上升指示UP 6 四层内选指示SL4 7 三层内选指示SL3 3、启动并运行程序观察实验现象。五、梯形图参考程序（祥见光盘）

I0.4 I0.5 I0.6 输入点 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 11 12 13 序号 8 9 10 11 12 13 14 15 二层行程开关SQ2 三层行程开关SQ3 四层行程开关SQ4 名称二层内选指示SL2 一层内选指示SL1 一层上呼指示UP1 二层上呼指示UP2 三层上呼指示UP3 二层下呼指示DN2 三层下呼指示DN3 四层下呼指示DN4 I1.4 I1.3 I1.2 输出点 Q1.0 Q1.1 Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.5 Q2.4 Q2.3 2、打开主机电源将程序下载到主机中。

实验十三三相鼠笼式异步电动机点动控制和自锁控制（实物）

在电机控制单元完成本实验一、实验目的

1. 通过对三相鼠笼式异步电动机点动控制和自锁控制线路的实际安装接线，掌握由电气原理图变换成安装接线图的知识。

2.通过实验进一步加深理解点动控制和自锁控制的特点二、实验说明 1、点动控制

启动：按启动按钮SB1，I0.0的动合触点闭合，Q0.3线圈得电，即接触器KM4的线圈得电，0.1S后Q0.0线圈得电，即接触器KM1的线圈得电，电动机作星形连接启动。每按动SB1一次，电机运转一次。 2、自锁控制

启动：按启动按钮SB2,I0.1的动合触点闭合，Q0.3线圈得电，即接触器KM4的线圈得电，0.1S后Q0.0线圈得电，即接触器KM1的线圈得电，电动机作星形连接启动。只有按下停止按钮SB3时电机才停止运转。三、实验面板图：

四、实验步骤 1、输入输出接线输入 SB1 I0.0 输出 KM1 SB2 I0.1 KM4 SB3 I0.2 Q0.0 Q0.3 2、打开主机电源将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验十四三相鼠笼式异步电动机

联锁正反转控制（实物）

在电机控制单元完成本实验一、实验目的

1. 通过对三相鼠笼式异步电动机连锁正反转控制线路的安装接线，掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法。

2. 加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的理解。 3. 学会分析、排除继电--接触控制线路故障的方法。二、实验说明

启动：按启动按钮SB1，I0.0的动合触点闭合，M20.0线圈得电，M20.0的动合触点闭合，Q0.0线圈得电，即接触器KM1的线圈得电，0.5S后Q0.3线圈得电，即接触器KM4的线圈得电，电动机作星形连接启动，此时电机正转；按启动按钮SB2，I0.2的动合触点闭合，M20.1线圈得电，M20.1的动合触点闭合，Q0.1线圈得电，即接触器KM2的线圈得电，0.5S后Q0.3线圈得电，电动机作星形连接启动，此时电机反转；在电机正转时反转按钮SB2是不起做用的，只有当按下停止按钮SB3时电机才停止工作；在电机反转时正转按钮SB1是不起作用的，只有当按下停止按钮SB3时电机才停止工作。三、实验面板图：

四、实验步骤 1、输入输出接线。输入 SB1 I0.0 输出 KM1 SB2 I0.1 KM2 SB3 I0.2 KM4 Q0.3 Q0.0 Q0.1 2、打开主机电源将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验十五三相鼠笼式异步电动机

带延时正反转控制（实物）

在电机控制单元完成本实验一、实验目的

1. 通过对三相鼠笼式异步电动机延时正反转控制线路的安装接线，掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法。

2. 加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的理解。 3. 学会分析、排除继电--接触控制线路故障的方法。二、实验说明

启动：按启动按钮SB1，I0.0的动合触点闭合，Q0.3的线圈得电，Q0.0的线圈也同时得电，此时电机正转，延时3S后，Q0.0的线圈失电，Q0.1的线圈得电，此时电机反转；按启动按钮SB2，I0.1的动合触点闭合，Q0.3的线圈得电，Q0.1的线圈也同时得电，此时电机反转，延时4S，Q0.1的线圈失电，Q0.0的线圈得电，此时电机正转；按停止按钮SB3电机停止运转。三、实验面板图：

四、实验步骤 1、输入输出接线输入输出 SB1 I0.0 KM1 Q0.0 SB2 I0.1 KM2 Q0.1 SB3 I0.2 KM4 Q0.3

2、打开主机电源开关将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验十六三相鼠笼式异步电动机星/三角换接启动控制（实物）

在电机控制单元完成本实验一、实验目的

1.了解时间继电器的使用方法及在控制系统中的应用。 2.熟悉异步电动机Y－△降压起动控制的运行情况和操作方法。二、实验说明

启动：按启动按钮SB1，I0.0的动合触点闭合，M20.0线圈得电，M20.0的动合触点闭合，同时Q0.0线圈得电，即接触器KM1的线圈得电，1S后Q0.3线圈得电，即接触器KM3的线圈得电，电动机作星形连接启动；6S后Q0.3的线圈失电，同时Q0.2线圈得电，电动机转为三角形运行方式，按下停止按钮SB3电机停止运行。三、实验面板图：

四、实验步骤 1、输入输出接线

输入输出 SB1 I0.0 KM1 Q0.0 SB3 I0.2 KM3 Q0.2 KM4 Q0.3

2、打开主机电源开关将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验十七水塔水位控制模拟

在水塔水位控制单元完成本实验一、实验目的

用PLC构成水塔水位自动控制系统。二、实验说明

当水池水位低于水池低水位界（S4为ON表示），阀Y打开进水（Y为ON）定时器开始定时，4秒后，如果S4还不为OFF，那么阀Y指示灯闪烁，表示阀Y没有进水，出现故障，S3为ON后，阀Y关闭（Y为OFF）。当S4为OFF时，且水塔水位低于水塔低水位界时S2为ON，电机M运转抽水。当水塔水位高于水塔高水位界时电机M停止。三、实验面板图:

四、实验步骤 1、输入输出接线输入 S1 S2 S3 S4 I0.3 输出 M Q0.0 Y Q0.1 I0.0 I0.1 I0.2 2、打开主机电源开关将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验十八装配流水线的模拟控制

在装配流水线单元完成本实验一、实验目的

了解移位寄存器在控制系统中的应用及针对位移寄存器指令的编程方法。二、实验说明

在本实验中，传送带共有十六个工位。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。

按下启动开关SD ，程序按照D→A→E→B→F→C→G→H流水线顺序自动循环执行；在任意状态下选择复位按钮程序都返回到初始状态；选择移位按钮，每按动一次，工件运行一步。三、实验面板图：

四、实验步骤 1、输入输出接线输入启动 I0.0 输出 D Q0.0 移位复位 I0.1 I0.2 A E B F C G H Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 2、打开主机电源开关将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验十九液体混合装置控制的模拟

在液体混合装置单元完成本实验一、实验目的

熟练使用置位和复位等各条基本指令，通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试。二、实验说明

由实验面板图可知：本装置为两种液体混合装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅动电机，控制要求如下：按下启动按钮SB1，装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开20秒将容器放空后关闭：液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅动电机开始搅动。搅动电机工作6秒后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过2秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。停止操作:在当前的混合液操作处理完毕后.按下停止按钮SB1，停止操作。三、实验面板图：

四、实验步骤 1、输入输出接线输入输出 SB1 I0.0 YV1 Q0.0 SL1 I0.1 YV2 Q0.1 SL2 I0.2 YV3 Q0.2 SL3 I0.3 YKM Q0.3 2、打开主机电源开关将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验二十机械手动作的模拟

在机械手单元完成本实验一、实验目的

用数据移位指令来实现机械手动作的模拟二、实验说明

下图为一个将工件由A处传送到B处的机械手，上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。另外，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。设备装有上、下限位开关和左、右限位开关，它的工作过程如图所示，有八个动作，即为：

原位下降夹紧上升右移

左移上升放松下降

三、实验面板图：

四、实验步骤 1、输入输出连线输入输出 SB1 I0.0 YV1 Q0.0 SB2 I0.5 YV2 Q0.1 SQ1 I0.1 YV3 Q0.2 SQ2 I0.2 YV4 Q0.3 SQ3 I0.3 YV5 Q0.4 SQ4 I0.4 HL Q0.5

2、打开主机电源将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验二十一四节传送带的模拟

在四节传送带单元完成本实验一、实验目的

通过使用各基本指令，进一步熟练掌握PLC的编程和程序调试。二、实验说明

有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下：启动时先起动最末一条皮带机，经过1秒延时，再依次起动其它皮带机。停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，经过1秒延时后，M3停，再过1秒，M4停。当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行1秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，再过1秒，M4停。三、实验面板图：

四、实验步骤 1、输入输出连线输入 SB1 I0.0 输出 M1 Q0.1 SB2 I0.5 M2 Q0.2 A I0.1 M3 Q0.3 B I0.2 M4 Q0.4 C I0.3 D I0.4 2、打开主机电源开关将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验二十二自动配料系统控制的模拟

在自动配料单元完成本实验一、实验目的

（1）熟练掌握PLC的编程和程序调试。

（2）了解掌握现代工业中自动配料系统的工作过程和编程方法。二、实验说明

系统启动后，配料装置能自动识别货车到位情况及对货车进行自动配料，当车装满时，配料系统能自动关闭。（1）初始状态

系统启动后，红灯L2灭，绿灯L1亮，表明允许汽车开进装料。料斗出料口D2关闭，若料位传感器S1置为OFF（料斗中的物料不满），进料阀开启进料（D4亮）。当S1置为ON（料斗中的物料已满），则停止进料（D4灭）。电动机M1、M2、M3和M4均为OFF。（2）装车控制

装车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开关SQ1置为ON，红灯信号灯L2亮，绿灯L1灭；同时启动电机M4，经过1S后，再启动启动M3，再经2S后启动M2，再经过1S最后启动M1，再经过1S后才打开出料阀（D2亮），物料经料斗出料。

当车装满时，限位开关SQ2为ON，料斗关闭，1S后M1停止，M2在M1停止1S后停止，M3

在M2停止1S后停止，M4在M3停止1S后最后停止。同时红灯L2灭，绿灯L1亮，表明汽车可以开走。（3）停机控制

按下停止按钮SB2，自动配料装车的整个系统终止运行。三、实验面板图:

四、实验步骤 1、输入输出接线按钮功能连线指示灯功能连线指示灯功能连线 SB1 启动 I0.0 D1 车装满 Q0.0 L1 车未到位 Q0.4 L2 车到位 Q0.5 SB2 停止 I0.1 D2 料斗下口下料 Q0.1 M1 电机M1 Q0.6 S1 料斗满 I0.2 D3 料斗满 Q0.2 M2 电机M2 Q0.7 SQ1 车未到位 I0.3 D4 料斗上口下料 Q0.3 M3 电机M3 Q1.0 SQ2 车装满 I0.4 M4 电机M4 Q1.1 2、打开主机电源开关将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验二十三轧钢机控制系统模拟

在轧钢机单元完成本实验一、实验目的

用PLC构成轧钢机控制系统，熟练掌握PLC的编程和程序调试方法。二、实验说明

当启动按钮SD接通，电机M1、M2运行，传送钢板，检测传送带上有无钢板的传感器S1的信号（即开关为ON），表示有钢板，电机M3正转（MZ灯亮）；S1的信号消失（为OFF），检测传送带上钢板到位后的传感器S2有信号（为ON），表示钢板到位，电磁阀动作（YU1灯亮），电机M3反转（MF灯亮）。Y1给一向下压下量，S2信号消失，S1有信号，电机M3正转……重复上述过程。

Q0.1第一次接通，发光管A亮，表示有一向下压下量，第二次接通时，A、B亮，表示有两个向下压下量，第三次接通时，A、B、C亮，表示有三个向下压下量；在Q0.1第三次接通断开时，电磁阀YU1灯灭，“A、B、C”全灭，“M2”灯亮送走钢板，按下启动开关系统停止工作。三、实验面板图：

四、实验步骤 1、输入输出接线输入接线输出接线 SD I0.0 M1 Q0.0 M2 Q0.1 S1 I0.1 MZ S2 I0.2 MF A Q0.4 B C YU1 Q0.7

2、打开主机电源将程序下载到主机中。

Q0.2 Q0.3 Q0.5 Q0.6 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验二十四邮件分拣系统模拟

在邮件分拣单元完成本实验一、实验目的

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。二、实验说明

启动后绿灯L1亮表示可以进邮件，S1为ON表示模拟检测邮件的光信号检测到了邮件，拨码器模拟邮件的邮码，从拨码器读到的邮码的正常值为1、2、3、4、5，若是此5个数中的任一个，则红灯L2亮，电机M5运行，将邮件分拣至邮箱内，完后L2灭，L1亮，表示可以继续分拣邮件。若读到的邮码不是该5个数，则红灯L2闪烁，表示出错，电机M5停止，重新启动后，能重新运行。三、实验面板图:

四、实验步骤 1、输入输出接线输入

SD S1 A X 32

C D 复位 I0.0 输出 L1 Q0.0 I0.1 L2 Q0.1 I0.2 M5 Q0.2 I0.3 M1 Q0.3 I0.4 M2 Q0.4 I0.5 M3 Q0.5 I0.6 M4 Q0.6 5 Q0.7 2、打开主机电源将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察实验现象。

实验二十五自动售货机的模拟控制

在自动售货机单元完成本实验一、实验目的

了解并掌握可逆计数器CTUD在控制系统中的应用，灵活运用定时器TON使他实现脉冲的功能。二、实验说明

M1、M2、M3三个复位按钮表示投入自动售货机的人民币面值，YO货币指示（例如：按下M1则Y0显示1），自动售货机里有汽水（3元/瓶）和咖啡（5元/瓶）两种饮料，当Y0所显示的值大于或等于这两种饮料的价格时，C或D发光二极管会点亮，表明可以购买饮料；按下汽水按钮或咖啡按钮表明购买饮料，此时A或B发光二极管会点亮， E或F 发光二极管会点亮，表明饮料已从售货机取出；按下ZL按钮表示找零，此时Y0清零，延时0.6S找零出口 G发光二极管点亮。三、实验面板图：

四、实验步骤 1、输入输出接线

2、打开主机电源将程序下载到主机中。 3、启动并运行程序观察现象。

实验二十六加工中心的模拟控制

在加工中心单元完成本实验一、实验目的

1.通过对加工中心实验的模拟，掌握运用PLC解决实际问题的方法。 2.熟练掌握PLC的编程和调试方法。二、实验说明

T1、T2为钻头，用其实现钻功能；T3、T4为铣刀，用其实现铣刀功能。X轴、Y轴、Z轴模拟加工中心三坐标的六个方向上的运动。围绕T1-T4刀具，分别运用X轴的左右运动；Y轴的前后运动；Z轴的上下运动实现整个加工过程的演示。在X、Y、Z轴运动中，用DECX、DECY、DECZ按钮模拟伺服电机的反馈控制。

用X左、X右拨动开关模拟X轴的左、右方向限位；用Y前、Y后模拟Y轴的前、后限位；用Z上、Z下模拟刀具的退刀和进刀过程中的限位现象。三、实验面板图：输入 M1 I0.0 Y0 Q0.0

M2 I0.1 A Q0.1 M3 I0.2 B Q0.2 QS I0.3 C Q0.3 CF I0.4 D Q0.4 34

ZL I0.5 E Q0.5 F Q0.6

G Q0.7

输出运行控制 I0.0 运行X灯指示 Q0.7 Q0.0 Q0.3 Q0.1 Q0.2 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Y灯 Z灯 T1 T2 T3 T4

四、实验步骤 1、输入输出接线输入输出线

（2）现场工作过程的接线

五、工作过程分析

1、自动演示循环工作过程分析

运行DECX 控制 I0.0 指示 Q0.0 Q0.1 I0.1 DECY I0.2 T2 Q0.2 DECZ I0.3 T3 Q0.3 X左 I0.4 T4 Q0.4 X右 I0.5 X灯 Q0.5 Y前 I0.6 Y灯 Q0.6 Y后 I0.7 Z灯 Q0.7 Z上 I1.0 Z下 I1.1 （1）自动演示过程的接

运行T1

2、现场模拟工作过程分析

（1）拨动“运行控制”开关，启动系统。“X轴运行指示灯”亮，模拟工件正沿X轴向左运行。（2）触动“DECX”按钮三次，模拟工件沿X轴向左运行三步，拨动“X左”限位开关，模拟工件

已到指定位置。此时T2钻头沿Z轴向下运动（Z灯、T2灯亮）。

（3）触动“DECZ”按钮三次，模拟T2转头向下运行三步，对工件进行钻孔。拨动“Z下”限位

开关置ON，模拟钻头已对工件加工完毕；继续触动“DECZ”按钮三次，模拟T2钻头返回刀库，使“Z上”限位开关置ON，将取铣刀T4，准备对工件进行铣加工。

（4）同上，触动“DECZ”按钮三次，使 “Z下”限位开关为ON，“Y轴运行指示灯”亮，模拟对

工件的铣加工。

（5）触动“DECY”按钮4次后，拨动“Y前”限位开关置ON，模拟铣刀已对工件加工完毕，系

统进入退刀状态（Z轴运行指示灯亮）。

（6）再次触动“DECZ”按钮三次，置位“Z上”限位开关，模拟铣刀T4已回刀库，“X灯”亮，

进入下一轮加工循环。

注：除“运行控制”开关之外，各钮子开关动作之后都须复位。

附录一 THSMS-A型可编程控制实验装置使用说明书

一、概述

“THSMS-A型可编程控制实验装置”是依据我国目前各院校开设的“可编程控制器及其应用”这门课程的实验内容而精心设计的实验装置，为了切合教学要求，设计过程中参考国内多种教材，从中精选了22个最具典型的实验项目，实验内容完整丰富，与课堂教学紧密结合。

二、实验装置

本实验装置采用的是德国西门子S7-200系列（CPU224-AC/DC），在本装置中输入公共端要求接主机模块电源的“L+”，此时输入端是低电平有效；输出公共端要求接主机模块电源的“M”，此时输出端输出的是低电平。

在结构上控制屏呈斜面放置，实验区由两块PCB面板组成；实验桌采用铁质喷塑结构，桌面为防火耐磨高密度板，有宽敞的工作台面；该装置整体结构紧凑，工艺先进，造型美观大方，是一套实用型的实验装置。三、供电与保护体系

1.供电电源：AC 220V/380V 50HZ 三相四线

2.控制屏内装有过压保护装置，对主机进行过压保护，当电源电压超过了主机所能承受的范围，会自动报警并切断电源，使主机不会因承受过高的电源电压而导致损坏。 3.漏电保护装置以确保操作人员的人身安全。四、标准配置

1.电脑（用户自备）……………………………………………一台 2.编程电缆………………………………………………………一根 3.STEP7-Micro/WIN编程软件…………………………………一张 4.实验指导书……………………………………………………一本 5.实验连接导线…………………………………………………若干五、实验项目

1.可编程控制器的基本指令编程练习 2.LED数码显示控制 3.天塔之光模拟控制 4.步进电机运动控制（实物） 5.直线运动控制系统（实物） 6.运料小车控制模拟 7.十字路口交通灯控制 8.三层电梯控制系统的模拟

9.三相鼠笼式异步电动机点动控制和自锁控制（实物） 10.三相鼠笼式异步电动机联锁正反转控制（实物） 11.三相鼠笼式异步电动机带延时正反转控制（实物）

12.三相鼠笼式异步电动机星/三角（Y/△）换接启动控制（实物） 13.水塔水位控制模拟 14.装配流水线的模拟控制 15.液体混合装置控制的模拟 16.机械手动作的模拟 17.四节传送带的模拟 18.自动配料系统的模拟 19.轧钢机控制系统的模拟

20.邮件分拣系统的模拟 21.自动售货机的模拟控制 22.加工中心的模拟控制六、使用及注意事项

1.工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度<85%（25℃）海拔<4000m

2.实验时，断开“可编程控制器主机面板图”中的电源开关，按实验要求接好外部连线。检查无误后，接通电源开关，将主机上的“RUN”、“STOP”置于“RUN”状态，即可按要求进行实验。

3.为了防止可能发生的危险，本产品只有专业技术人员才可以进行维修。七、维护

1.定期的清洁实验面板。

2.定期检查各实验模块工作是否正常。

附录二 THSMS-B型网络型可编程控制器实验装置

一、概述

“THSMS-B型网络型可编程控制实验装置”是依据我国目前各院校开设的“可编程控制器

及其应用”这门课程的实验内容而精心设计的实验装置，为了切合教学要求，设计过程中参考国内多种教材，从中精选了24个最具典型的实验项目，实验内容完整丰富，与课堂教学紧密结合。二、实验装置

本实验装置采用的是德国西门子S7-200系列（CPU224XP-AC/DC），在本装置中输入公共端要求接主机模块电源的“L+”，此时输入端是低电平有效；输出公共端要求接主机模块电源的“M”，此时输出端输出的是低电平。

1.供电电源：AC 220V/380V 50HZ 三相四线

1.可编程控制器的基本指令编程练习 2.LED数码显示控制 3.天塔之光模拟控制 4.步进电机运动控制（实物） 5.直线运动控制系统（实物） 6．温度PID实验（实物） 7．直流电机调速实验（实物） 8．运料小车控制模拟 9．十字路口交通灯控制 10.三层电梯控制系统的模拟

11．三相鼠笼式异步电动机点动控制和自锁控制(实物) 12. 三相鼠笼式异步电动机联锁正反转控制（实物） 13．三相鼠笼式异步电动机带延时正反转控制（实物）

14．三相鼠笼式异步电动机星/三角（Y/△）换接启动控制（实物） 15.水塔水位控制模拟 16.装配流水线的模拟控制

17.液体混合装置控制的模拟 18.机械手动作的模拟 19.四节传送带的模拟 20.自动配料系统的模拟 21.轧钢机控制系统的模拟 22.邮件分拣系统的模拟 23.自动售货机的模拟控制 24.加工中心的模拟控制六、使用及注意事项

1.工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度<85%（25℃）海拔<4000m

3.为了防止可能发生的危险，本产品只有专业技术人员才可以进行维修。七、维护

1.定期的清洁实验面板。

2.定期检查各个实验模块工作是否正常。

附录三 THSMS-1型可编程控制实验箱使用说明书

一、概述

“THORM-1可编程控制实验箱”是依据我国目前各院校开设的“可编程控制器及其应用”这门课程的实验内容而精心设计的实验箱，为了切合教学要求，设计过程中参考国内多种教材，

从中精选了20个最具典型的实验项目，实验内容完整丰富，与课堂教学紧密结合。二、实验装置

本实验箱德国西门子S7-200系列（CPU224-AC/DC）型可编程控制器，在本实验箱中输入公共端要求接主机模块电源的“L+”，此时输入端是低电平有效；输出公共端要求接主机模块电源的“M”，此时输出端输出的是低电平。

实验箱由两块实验板组成。实验连接点、测试点采用高可靠性自锁紧防转座，接触性能良好，实验可靠，该实验箱整体结构紧凑，工艺先进，造型美观大方，是一套普及型的实验箱。三、供电与保护体系

1.电源：单相220V±5% 50HZ

2.实验箱内装有过压保护装置，对主机进行过压保护，当电源电压超过了主机所能承受的范围，会自动报警并切断电源，使主机不会因承受过高的电源电压而导致损坏。 3.实验面板装有3A的保险丝，确保因操作不当而损坏主机。四、标准配置

1.可编程控制器的基本指令练习 2.LED数码显示 3.天塔之光模拟控制 4.运料小车控制模拟 5.十字路口交通灯控制 6.三层电梯控制系统的模拟 7.水塔水位控制模拟 8.装配流水线的模拟控制 9.液体混合装置控制的模拟 10.机械手动作的模拟 11．四节传送带的模拟 12．自动配料系统控制的模拟 13．自动售货机的模拟控制 14．加工中心的模拟控制

15.轧钢机控制系统模拟（在扩展实验箱上） 16.邮件分拣系统模拟（在扩展实验箱上） 17.霓虹灯饰模拟（在扩展实验箱上） 18.运料小车控制模拟（在扩展实验箱上） 19．步进电机运动控制（实物）（在扩展实验箱上）

20．直线运动控制系统（实物）（在扩展实验箱上）六、使用及注意事项

1.工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度<85%（25℃）海拔<4000m

3.不可倒置、撞击实验箱。七、维护

1.定期的清洁实验面板。

2.定期检查各实验模块是否工作正常。 3.实验箱要轻拿轻放。

附录四 THSMS-2型网络型可编程控制实验箱使用说明书

一、概述

“THORM-2 网络型可编程控制实验箱”是依据我国目前各院校开设的“可编程控制器及其应用”这门课程的实验内容而精心设计的实验箱，为了切合教学要求，设计过程中参考国内多种教材，从中精选了20个最具典型的实验项目，实验内容完整丰富，与课堂教学紧密结合。二、实验装置

本实验箱采用的是德国西门子S7-200系列（CPU224-AC/DC），在本实验箱中输入公共端要求接主机模块电源的“L+”，此时输入端是低电平有效；输出公共端要求接主机模块电源的“M”，此时输出端输出的是低电平。

1.电源：单相220V±5% 50HZ

1.电脑（用户自备）……………………………………………一台 2.编程电缆………………………………………………………一根 3.STEP7-Micro/WIN编程软件……………………………………一张 4.实验指导书……………………………………………………一本 5.实验连接导线…………………………………………………若干五、实验项目

15.轧钢机控制系统模拟（在扩展实验箱上） 16.邮件分拣系统模拟（在扩展实验箱上） 17.霓虹灯饰模拟（在扩展实验箱上） 18.运料小车控制模拟（在扩展实验箱上） 19．步进电机运动控制（实物）（在扩展实验箱上） 20．直线运动控制系统（实物）（在扩展实验箱上）六、使用及注意事项

1.工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度<85%（25℃）海拔<4000m

3.不可倒置、撞击实验箱。七、维护

1.定期的清洁实验面板。

2.定期检查各实验模块是否工作正常。 3.实验箱要轻拿轻放。

附录五 D65S、D66、D67、D68S、D69可编程控制实验挂箱使用说明书

一、概述

“D65S、D66、D67、D68S、D69可编程控制实验挂箱”是依据我国目前各院校开设的“可编程控制器及其应用”这门课程的实验内容而精心设计的实验挂箱，为了切合教学要求，设计过程中参考国内多种教材，从中精选了22个最具典型的实验项目，实验内容完整丰富，与课堂教学紧密结合。二、实验装置

在结构上装置采用组件式结构，各个实验挂箱挂置在控制屏正面大凹槽内，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可。三、供电与保护体系

1.供电电源：AC 220V/380V 50HZ 三相四线

2.控制屏内装有过压保护装置，对主机进行过压保护，当电源电压超过了主机所能承受的范会自动报警并切断电源，使主机不会因承受过高的电源电压而导致损坏。 3.漏电保护装置以确保操作人员的人身安全。四、标准配置

1.可编程控制器的基本指令编程练习（D65S、D68S） 2.LED数码显示控制（D67） 3.喷泉的模拟控制（D69） 4．霓红灯饰模拟（D69）

5.步进电机运动控制（实物）（D67） 6.运料小车控制模拟（D69） 7.十字路口交通灯控制（D67） 8.三层电梯控制系统的模拟（D65S） 9．四层电梯控制系统的模拟（D68S）

10.三相鼠笼式异步电动机点动控制和自锁控制（实物）（D66） 11.三相鼠笼式异步电动机联锁正反转控制（实物）（D66） 12.三相鼠笼式异步电动机带延时正反转控制（实物）（D66）

13.三相鼠笼式异步电动机星/三角（Y/△）换接启动控制（实物）（D66） 14.水塔水位控制模拟（D67） 15.装配流水线的模拟控制（D67） 16.液体混合装置控制的模拟（D66） 17.机械手动作的模拟（D66） 18.四节传送带的模拟（D66） 19.自动配料系统的模拟（D66） 20.轧钢机控制系统的模拟（D69） 21.邮件分拣系统的模拟（D69）

22.自动售货机的模拟控制（D65S、D68S） 23.加工中心的模拟控制（D69）六、使用及注意事项

1.工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度<85%（25℃）海拔<4000m

3.为了防止可能发生的危险，本产品只有专业技术人员才可以进行维修。七、维护

1.定期的清洁实验面板。

2.定期检查各实验模块工作是否正常。

附件一：S51挂件

一、实验目的

一变频器功能参数设置与操作

在S51 变频器实验挂箱上完成本实验

了解并掌握变频器、面板控制方式，参数的设置二、变频器面板图

显示/按钮功能状态显示起动变频器停止变频器改变电动机的转动方向电动机点动 BOP基本操作面板上的按钮功能

功能的说明 LCD 显示变频器当前的设定值。按此键起动变频器。缺省值运行时此键是被封锁的。为了使此键的操应设定P0700=1。 OFF1：按此键，变频器将按选定的斜坡下降速率减速停车.缺省值运行时此键被封锁；为了允许此键操作，应设定P0700=1。OFF2：按此键两次（或一次，但时间较长）电动机将在惯性作用下自由停车此功能总是“使能”的。按此键可以改变电动机的转动方向。电动机的反向用负号（－）表示或用闪烁的小数点表示。缺省值运行时此键是被封锁的，为了使此键的操作有效，应设定P0700=1。在变频器无输出的情况下按此键，将使电动机起动，并按预设定的点动频率运行。释放此键时，变频器停车。如果变频器/电动机正在运行，按此键将不起作用。此键用于浏览辅助信息。变频器运行过程中，在显示任何一个参数时按下此键并保持不动2 秒钟，将显示以下参数值（在变频器运行中，从任何一个参数开始）：功能 1. 直流回路电压（用d 表示– 单位：V） 2. 输出电流（A） 3. 输出频率（Hz） 4. 输出电压（用o 表示– 单位：V）。 5. 由P0005 选定的数值（如果P0005 选择显示上述参数中的任何一个（3 4，或5），这里将不再显示）。

连续多次按下此键，将轮流显示以上参数。跳转功能在显示任何一个参数（rXXXX 或PXXXX）时短时间按下此键，将立即跳转到r0000, 如果需要的话，您可以接着修改其它的参数。跳转到r0000 后，按此键将返回原来的显示点。访问参数增加数值减少数值基本操作面板更改参数的数值改变P0004–参数过滤功能

图三

修改下标参数P0719选择命令/设定值源

按此键即可访问参数。按此键即可增加面板上显示的参数数值。按此键即可减少面板上显示的参数数值.

改变参数数值的一个数字

为了快速修改参数的数值，可以一单独修改显示出的每个数字，操作步骤如下：确信已处于某一参数数值的访问级（参看“用BOP 修改参数”）。

1.按（功能键），最右边的一个数字闪烁。 2.按 / ，修改这位数字的数值。 3.再按（功能键），相邻的下一位数字闪烁。 4.执行2至4步，直到显示出所要求的数值。 5.按，退出参数数值的访问级。

三、快速调试

变频器有许多参数，为了快速进行调试，选用其中最基本的参数进行修正即可，过程如下：

六、思考题

1.用面板控制变频器调速从0～50Hz，正常运行时按反转。观察电动机的运行情况。

一、实验目的

了解变频器与PLC之间使用USS协议通讯二、接线图

二. 基于PLC通信方式的变频器开环调速实训

在S51 变频器实验挂箱上完成本实验

1.正确完成接线，根据样例程序编制梯形图并下载本实验程序到PLC中，下载完毕后切换到“RUN”位置。四、梯形图参考程序

三、操作要求到“RUN”位置。

2. 由于此程序是在另一种编程模式编制的（IEC 1131-3）故在打开时会出现提示窗口，只有更改模式才能继续编程。在“工具”菜单中选“选项”→“一般”在编程模式下选中IEC 1131-3，再点确定，然后退出，再重新打开就使用了。

在程序中，使用到了USS指令，该指令专用于PLC与MM系列变频器之间通讯使用，具体的设置方法参阅S7-200系统手册中USS章节内容。

1.正确完成接线，根据样例程序编制梯形图并下载本实验程序到PLC中，下载完毕后切换

3.参数不仅要对变频器P0700和P1000进行修改为5，还要对其站点号和波特率进行修改，其中P2011为18， P2010为6.另外在程序段中，也要将波特率和站点号设置的与变频器设置相一致，在主程序MAIN的USS-INIT网络段中，Baud设置一定要和所要激活的变频器所设置的波特率一致都为9600，还有Active参数为所要激活的变频器的站点号，可以是单台也可以是多台，但不超过32台范围，其中设置值可参看（系统手册中USS通讯章节）。样例程序中所设变频器站为18号，波特率为9600，梯形图表示即为：

站点号具体计算如下： D31 D30 D29 D28 …… 0 0 0 0 …… D19 0 D18 D17 D16 …… 1 0 0 …… D3 0 D2 0 D1 0 D0 0

其中D0～D31代表有32台变频器，变频器站点号不能相同，如果激活哪台变频器就使该位为1，现在激活18号变频器，即为表二。四位为一组，构成16进位数得出Active即为0004000

若同时有32台变频器须激活，则Altive为16＃FFFFFFFF，此外还有一条指令用到站点号，USS-CTRL中的Drive驱动站号不同于USS-INIT中的Active激活号，Active激活号指定哪几台变频器须要激活，而Drive驱动站号是指先激活后的哪台电机驱动，因此程序中可以有多个USS-CTRC指令。五、预习要求

阅读并了解PLC编程中USS协议指令，对USS通讯中参数的设置了解

附件二：S45挂件

一 PWS6600C-S型触摸屏系统简介

一、触摸屏的现状与应用

PLC（Programmable Logical Controller）通常称为可编程逻辑控制器，是一种以微处理器为基础，综合了现代计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置，由于它拥有体积小、功能强、程序设计简单、维护方便等优点，特别是它适应恶劣工业环境的能力和它的高可靠性，使它的应用越来越广泛，已经被称为现代工业的三大支柱（即PLC、机器人和CAD/CAM）之一。

人机界面是在操作人员和机器设备之间做双向沟通的桥梁，用户可以自由的组合文字、按钮、图形、数字等处理或监控管理及应付随时可能变化信息的多功能显示屏幕。随着机械设备的飞速发展，以往的操作界面需由熟练的操作员才能操作，而且操作困难，无法提高工作效率。但是使用人机界面能够明确指示并告知操作员设备目前的状况，使操作变的简单生动，并且可以减少操作上的失误，即使是新手也可以轻松的操作整个机器设备。使用人机界面还可以使机器的配线标准化、简单化，同时也能减少PLC控制器所需的I/O点数，降低生产的成本。同时由于面板控制的小型化及高性能，相对的提高了整套设备的附加价值。

触摸屏作为一种新型的人机界面，从一出现就受到关注，它的简单易用，强大的功能及优异的稳定性使它非常适合用于工业环境，甚至可以用于日常生活之中，应用非常广泛，比如：自动化停车设备、自动洗车机、天车升降控制、生产线监控等，甚至可用于智能大厦管理、会议室声光控制、温度调整。

随着科技的飞速发展，越来越多的机器与现场操作都趋向于使用人机界面，PLC控制器强大的功能及复杂的数据处理也呼唤一种功能及与之匹配而操作又简单的人机的出现，触摸屏的应运而生无疑是21世纪自动化领域里的一个巨大的革新。二、触摸屏组态的下载和调试

1.安装ADP6.0组态软件，在光盘中找到ADP6.0文件夹,在DISK1中找到SETUP.EXE并双击执行,一路NEXT,注意安装路径,在提示输入序列号时在ADP6.0文件夹中找到并打开“SN.TXT”输入序列号后继续安装,完成后再重启计算机。

2.重新开机,双击执行桌面上的ADP图标,进入组态编辑状态.打开附带的样例工程“触摸屏.V6F”在“选项”菜单中选取“传输设定”其中“PC通讯口”为计算机与触摸屏通讯时用到的计算机串口号,这里设定为“COM1”速率固定为115200,点确定回到主画面中,连接触摸屏与计算机的连线。

3.在开启电源的前提下,打开触摸屏上的电源开关,触摸屏应得电发出二秒的“滴”声,并在触摸屏上显示系统目录等待调试。否则检查触摸屏的24V电源有没有接入,以及电源板是否正常。

4.按F4/SET对触摸屏进行校准,在出现TOUCH对话窗口后,按Panel出现校准窗口,在显示屏的左上角显示一白色小块,用笔尖轻轻点击,在“滴”的一声后,提示该点已校准,然后会在右下角出现白色小块,也用笔尖轻轻点击,在“滴”的一声后,提示该点已校准.同时画面出现一方形螺旋框,用笔尖轻触中间的小方块,在“滴”的一声后,提示该点已校准.同时出现另一画面,询问是否再次校准,点NO退出校准.回到系统目录。

5.在系统目录下点F2/CONFG进行系统参数的设置,其中PLC communication port 为设置PLC通讯口,设定为COM1口,（面板上方的串口）另一个Download/upload/copy port为下载/上传/复制端口,设定为COM2口。（面板下方的串口）用9针串口线连接计算机和触摸屏。该

线内部连接为2,3平行,5脚接地形式。

6.在应用中选择“编译”对工程进行编译，如果有错误，编译窗口会自动给出提示，直到全部修改正确后才能进行下一步操作。再到“应用”中选取“下载应用”，将此工程下载到触摸屏中，只有在计算机与触摸屏连线正确，而且触摸屏设置也正确的情况下才能正常下载，否则检查连线和设置是否有误。根据工程的大小，下载到触摸屏所用的时间会比较长。下载完毕之后会有提示音提示。三、实验界面的介绍

本实验系统简单易于操作，下面就几个重要的界面加以介绍。

界面一

“THSMS-C型实验装置”按钮：进入实验环节，即界面二。

“系统参数设定”按钮：进入参数设定界面，即界面三。进如此界面需有密码。 “Back”按钮：返回主系统界面。在此界面下，可下载应用程序并调整各个系统参数。

界面二

在本界面下，可以进入不同的实验界面和实验有关的介绍和帮助界面。

界面三

本界面是系统参数的设定界面，只有管理员级别的使用者方能凭密码进入，在此界面下，使用者可以调节触摸屏画面的对比度、系统的日期、时间等参数。并可设定密码用于对使用者的限制。界面四

本界面是实验一基本指令的编程练习的界面，在进行实验时，可参考本实验的帮助文档

界面五

本界面是实验二LED数码显示实验的界面，在进行实验时，可参考本实验的帮助文档

界面六

本界面是实验三触摸屏控制电机调速实验的界面，在进行实验时，可参考本实验的帮助文档

界面七

本界面是实验系统的帮助文档界面，在此界面下使用者可以进入与各个实验相对应的帮助文档。

界面八

此界面是PLC的测试界面。用于PLC的质量测试，测试前应使PLC主机处于STOP状态，测试完毕后应使.Q0.0~~Q1.1处于关闭状态（指示灯灭）。在此界面中，X0~~X17为输入指示灯，可以监控输入的状态；I0.0~~I1.5为手动测试区，当使用者触动任意按钮时，PLC相对应的输出Q指示灯就会发光。模拟量测试可以以数字量的形式监视实验中的模拟量模块的输入和输出情况。

二基于触摸屏的基本指令演示

在MF45触摸屏实验挂箱完成此实验一、实验目的

了解触摸屏的使用方法，与PLC之间的通讯方式。二、实验步骤

1．打开组态工程并下载

a.安装ADP6.0组态软件，在光盘中找到ADP6.0文件夹,在DISK1中找到SETUP.EXE并双击执行,一路NEXT,注意安装路径,在提示输入序列号时在ADP6.0文件夹中找到并打开“SN.TXT”输入序列号后继续安装,完成后再重启计算机。

b.重新开机，双击执行桌面上的ADP图标,进入组态编辑状态.打开附带的样例工程在“选项”菜单中选取“传输设定”其中“PC通讯口”为计算机与触摸屏通讯时用到的计算机串口号,这里设定为“COM1”速率固定为115200,点确定回到主画面中,连接触摸屏与计算机的连线。

c.在开启电源的前提下,打开触摸屏上的电源开关,触摸屏应得电发出二秒的“滴”声,并在触摸屏上显示系统目录等待调试。否则检查触摸屏的24V电源有没有接入,以及电源板是否正常。

d.按F4/SET对触摸屏进行校准,在出现TOUCH对话窗口后,按Panel出现校准窗口,在显示屏的左上角显示一白色小块,用笔尖轻轻点击,在“滴”的一声后,提示该点已校准,然后会在右

下角出现白色小块,也用笔尖轻轻点击,在“滴”的一声后,提示该点已校准.同时画面出现一方形螺旋框,用笔尖轻触中间的小方块,在“滴”的一声后,提示该点已校准.同时出现另一画面,询问是否再次校准,点NO退出校准.回到系统目录。

e.在系统目录下点F2/CONFG进行系统参数的设置,其中PLC communication port 为设置PLC通讯口,设定为COM1口,另一个Download/upload/copy port为下载/上传/复制端口,设定为COM2口。用9针串口线连接计算机和触摸屏。该线内部连接为2,3平行,5脚接地形式。

f.在ADP软件中的“应用”菜单中选择“编译”对工程进行编译，如果有错误，编译窗口会自动给出提示，直到全部修改正确后才能进行下一步操作。再到“应用”中选取“下载应用”，将此工程下载到触摸屏中，只有在计算机与触摸屏连线正确，而且触摸屏设置也正确的情况下才能正常下载，否则检查连线和设置是否有误。根据工程的大小，下载到触摸屏所用的时间会比较长。下载完毕之后会有提示音提示。

2．正确完成接线，根据样例程序编制梯形图并下载本实验程序到PLC中，下载完毕后切换到“RUN”位置。

3．触碰“THPLC-D型实验装置”进入实验项目菜单，选取第一个实验后，画面转到本次实验，在触摸屏上拨动相应开关并观察Y0—Y17输出情况。也可编辑一些复杂的程序在此实验区加以验证。

三、梯形图参考程序

（一）与或非基本编程指令练习

1、逻辑功能实验

2、定时器的认识实验

3、定时器扩展实验

4、计数器认识实验

三基于触摸屏的LED数码显示控制

在MF45触摸屏实验挂箱完成此实验一、实验目的

了解并掌握置位与复位SET、RST指令在控制中的应用及其编程方法。二、控制要求

循环模式为系统启动时八组LED指示灯一段段的显示，次序为A—H；随后显示数字和字符，次序为0—9—A—F，并循环不止；单字模式为触动键盘区的数字或字符时，LED指示灯显示相应的数字和字符并保持不变。三、操作步骤

1.与上次实验步骤一致，只须重新下载实验程序（组态不必重新下载），在菜单中选中本实验项目即可。

2.触碰本实验显示区中的“启动”按钮，八组LED指示灯一段段的显示，次序为A--H；随后显示数字和字符，次序为0--9--A--F，并循环不止。

3.触碰“循环/单字”切换按钮，此时进入“单字”模式。八组LED指示灯显示默认值“0”，此时触动键盘区的数字或字符时，LED指示灯显示相应的数字和字符并保持不变。五、梯形图参考程序

四基于触摸屏的三相异步电机调速

在S45触摸屏实验挂箱完成此实验一、实验目的

了解触摸屏组态代替传统控制方式的方法。二、控制要求

通过触摸屏实现对电机速度的精确控制三、接线图

四、实验步骤

（1）与上次实验步骤一致，只须重新下载实验程序（组态不必重新下载），在菜单中选中本实验项目即可。

（2）触碰本实验显示区中的“值设定”按钮，对电机的速度进行精确定位，触碰“启动”按钮，启动电机；在电机转动的同时，触碰“加值”、“减值”按钮对电机速度进行微调。五、梯形图参考程序

（三）触摸屏控制电机转速实验演示程序

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