PLC技術(shù)應(yīng)用綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告一、實(shí)訓(xùn)背景與目的PLC（可編程邏輯控制器）作為工業(yè)自動(dòng)化的核心控制單元，廣泛應(yīng)用于智能制造、物流分揀、樓宇控制等領(lǐng)域。本次綜合實(shí)訓(xùn)以西門(mén)子S____與三菱FX3U系列PLC為核心平臺(tái)，通過(guò)典型工業(yè)場(chǎng)景的項(xiàng)目實(shí)踐，旨在深化對(duì)PLC硬件組態(tài)、程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試的理解，提升工程實(shí)踐中“需求分析→方案設(shè)計(jì)→問(wèn)題解決”的綜合能力。二、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與實(shí)施（一）交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.系統(tǒng)需求模擬十字路口交通燈邏輯：直行綠燈（30s）→直行黃燈（5s）→左轉(zhuǎn)綠燈（25s）→左轉(zhuǎn)黃燈（5s），人行道燈與直行/左轉(zhuǎn)綠燈聯(lián)動(dòng)；支持“緊急全紅”按鈕（按下后所有燈熄滅，復(fù)位后恢復(fù)時(shí)序）。2.硬件配置PLC：西門(mén)子S____CPU1214C（或三菱FX3U-32MR）輸入輸出：按鈕（I0.0，緊急全紅）、LED燈組（Q0.0~Q0.5，對(duì)應(yīng)直行紅/黃/綠、左轉(zhuǎn)紅/黃/綠）。3.程序設(shè)計(jì)思路采用定時(shí)器（TON）+輔助繼電器（M區(qū)）搭建狀態(tài)轉(zhuǎn)移邏輯：以T1（30s）、T2（5s）、T3（25s）、T4（5s）為時(shí)間基準(zhǔn)，通過(guò)定時(shí)器觸點(diǎn)的通斷切換各燈組輸出；緊急按鈕（I0.0）觸發(fā)時(shí)，置位M0.0，通過(guò)M0.0的常閉觸點(diǎn)切斷所有燈輸出。4.實(shí)施與調(diào)試軟件調(diào)試：在TIAPortal中編寫(xiě)梯形圖，監(jiān)控定時(shí)器當(dāng)前值（如T1當(dāng)前值從0→30s），驗(yàn)證燈組切換邏輯；優(yōu)化點(diǎn)：通過(guò)“強(qiáng)制輸出”功能快速定位接線錯(cuò)誤（如綠燈常亮?xí)r，發(fā)現(xiàn)Q0.2與Q0.3接反）。（二）電梯模擬控制系統(tǒng)1.系統(tǒng)需求模擬3層電梯運(yùn)行：支持轎廂呼叫（I1.0~I1.2）、樓層呼叫（I0.0~I0.2），自動(dòng)平層、開(kāi)關(guān)門(mén)（開(kāi)門(mén)5s后自動(dòng)關(guān)門(mén)，關(guān)門(mén)遇阻則重新開(kāi)門(mén)），過(guò)載保護(hù)（I3.0為ON時(shí)禁止啟動(dòng)）。2.硬件配置PLC：三菱FX3U-48MR輸入：樓層按鈕（I0.0~I0.2）、轎廂按鈕（I1.0~I1.2）、門(mén)限位（I2.0~I2.1，常閉）、過(guò)載傳感器（I3.0）；輸出：上行/下行接觸器（Q0.0~Q0.1）、門(mén)電機(jī)（Q0.2~Q0.3）、樓層指示燈（Q1.0~Q1.2）。3.程序設(shè)計(jì)思路采用狀態(tài)編程法（SFC），將電梯運(yùn)行分為“空閑”“上行”“下行”“平層”“開(kāi)門(mén)”“關(guān)門(mén)”6個(gè)狀態(tài)：通過(guò)比較指令（CMP）判斷當(dāng)前樓層（D0）與目標(biāo)樓層（D1）的大小，驅(qū)動(dòng)電機(jī)方向；利用上升沿指令（LDP）處理呼叫信號(hào)的“登記→消除”邏輯（如樓層1呼叫時(shí)，M0.0置1，平層后M0.0復(fù)位）。4.實(shí)施與調(diào)試硬件搭建：按樓層分布布置按鈕與指示燈，連接門(mén)限位開(kāi)關(guān)（注意正反轉(zhuǎn)控制回路）；軟件調(diào)試：在GXWorks2中繪制SFC圖，監(jiān)控D0（當(dāng)前樓層）與D1（目標(biāo)樓層）的數(shù)值，驗(yàn)證狀態(tài)轉(zhuǎn)移（如目標(biāo)樓層>當(dāng)前樓層時(shí)，從“空閑”轉(zhuǎn)移到“上行”）；問(wèn)題解決：曾因“平層后未開(kāi)門(mén)”，發(fā)現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件缺少“呼叫信號(hào)已登記”的判斷，補(bǔ)充S1.0（平層狀態(tài)）的轉(zhuǎn)移條件（M0.0為ON）后恢復(fù)正常。（三）物料分揀系統(tǒng)1.系統(tǒng)需求通過(guò)光電傳感器（I0.0）識(shí)別黑白物料（黑色為高電平），控制氣動(dòng)電磁閥（Q0.0）驅(qū)動(dòng)氣缸分揀；計(jì)數(shù)傳感器（I0.3）統(tǒng)計(jì)數(shù)量，達(dá)到20個(gè)后停機(jī)并復(fù)位。2.硬件配置PLC：西門(mén)子S____輸入：光電傳感器（I0.0，PNP型）、啟動(dòng)/停止（I0.1~I0.2）、計(jì)數(shù)傳感器（I0.3）；輸出：電磁閥（Q0.0）、計(jì)數(shù)器復(fù)位（Q0.1）、狀態(tài)燈（Q0.2）。3.程序設(shè)計(jì)思路采用功能塊（FB）封裝邏輯：光電信號(hào)（I0.0）觸發(fā)后，通過(guò)比較指令（>=）判斷顏色（黑色為1），驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)電磁閥；計(jì)數(shù)傳感器（I0.3）通過(guò)加計(jì)數(shù)器（CTU）累計(jì)數(shù)量，PV=20時(shí)置位Q0.2并復(fù)位計(jì)數(shù)器。4.實(shí)施與調(diào)試硬件接線：光電傳感器接I0.0（電源正接PLC輸入公共端，信號(hào)接I0.0），氣缸電磁閥接Q0.0（注意氣路走向）；軟件調(diào)試：在TIAPortal中創(chuàng)建FB，監(jiān)控CTU的當(dāng)前值（CV），驗(yàn)證顏色識(shí)別與計(jì)數(shù)邏輯；抗干擾優(yōu)化：曾因電機(jī)干擾導(dǎo)致計(jì)數(shù)誤觸發(fā)，通過(guò)在傳感器信號(hào)線并聯(lián)0.1μF電容、動(dòng)力線與信號(hào)線分開(kāi)布線解決。三、問(wèn)題與解決1.硬件接線故障交通燈項(xiàng)目中，綠燈常亮且無(wú)法切換。排查發(fā)現(xiàn)Q0.2與Q0.3接反，導(dǎo)致程序中控制綠燈的邏輯錯(cuò)誤觸發(fā)。解決：用萬(wàn)用表測(cè)輸出端子電壓，結(jié)合“強(qiáng)制輸出”功能逐一驗(yàn)證接線對(duì)應(yīng)關(guān)系。2.軟件邏輯漏洞電梯項(xiàng)目中，平層后未開(kāi)門(mén)。檢查SFC圖發(fā)現(xiàn)，“平層”狀態(tài)（S1.0）的轉(zhuǎn)移條件缺少“呼叫信號(hào)已登記”（M0.0為ON）的判斷。解決：補(bǔ)充S1.0的轉(zhuǎn)移條件（M0.0常開(kāi)觸點(diǎn)），通過(guò)監(jiān)控S區(qū)狀態(tài)驗(yàn)證邏輯。3.傳感器干擾物料分揀系統(tǒng)中，計(jì)數(shù)傳感器多次誤觸發(fā)。原因是電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電磁干擾導(dǎo)致輸入信號(hào)波動(dòng)。解決：在傳感器信號(hào)線并聯(lián)0.1μF電容，動(dòng)力線與信號(hào)線分開(kāi)布線，遠(yuǎn)離變頻器等干擾源。四、實(shí)訓(xùn)總結(jié)與展望1.技術(shù)收獲掌握西門(mén)子/三菱PLC的硬件組態(tài)（I/O分配、模塊選型）與程序設(shè)計(jì)（梯形圖、SFC、FB）；熟練運(yùn)用定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、比較指令等核心指令，理解“狀態(tài)轉(zhuǎn)移”“功能塊封裝”的工程價(jià)值。2.工程思維提升建立“需求分析→方案設(shè)計(jì)→分模塊調(diào)試→系統(tǒng)優(yōu)化”的項(xiàng)目流程；學(xué)會(huì)通過(guò)“強(qiáng)制輸出”“監(jiān)控變量”“替換法”定位故障，培養(yǎng)“先模擬、后實(shí)物”的調(diào)試習(xí)慣。3.未來(lái)方向深入學(xué)習(xí)PROFINET通信、PID控制、運(yùn)動(dòng)控制等高級(jí)功能；結(jié)合HMI、SCADA系統(tǒng)，參與復(fù)雜產(chǎn)線（