1、可編程序控制器（PLC）實驗指導書陳山羊指導老師：張翼成廣東石油化工學院羅克韋爾自動化實驗室2013年5月目錄目錄2前 言3第一章 介紹4第一節(jié) Micro830可編程序控制器的介紹4一 Micro830可編程序控制器硬件特性4二 Micro830可編程序控制器的I/O配置5三 Micro830控制器的外部交流電源7第二節(jié) Power Flex 4M交流變頻器的介紹8一Power Flex 4M交流變頻器的IO端子接線8二 Power Flex 4M 集成式鍵盤操作9第三節(jié) 軟件Connect Components workbench介紹11第二章 實驗14實驗一 基本指令練習14實驗二 計時

2、器17實驗三 計數(shù)器20實驗四 比較指令與算術(shù)運算指令24實驗五 循環(huán)與移位指令30實驗六 交通信號燈的PLC設計35實驗七 變頻器的簡單使用一37實驗八 變頻器的簡單使用二40實驗九 變頻器簡單實用三43實驗十 三相異步交流電動機的啟動控制線路46實驗十一 小車自動往返的控制50實驗十二 RS485通信52 前 言可編程序控制器（programmable controller）簡稱 PLC，它是美國 60 年代來在傳統(tǒng)的順序控制器基礎上引入微電子技術(shù)和計算機技術(shù)而研制出的新型工業(yè)自動控制裝置。當前，在我國 PLC 已經(jīng)廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕工、 交通運輸、

3、環(huán)保以及文化娛樂等各種行業(yè)。隨著工業(yè)控制技術(shù)的進步，可編程控制器已廣泛地應用于工業(yè)生產(chǎn)過程的自動控制領域。而可編程序控制器原理及應用課程，是一門實踐性很強的技術(shù)課程，它要求有較強的編程及操作能力。本實驗指導書根據(jù)我在rockwell aumation實驗室對Micro830控制器和PowerFlex4M交流變頻器的學習，從中總結(jié)出一些學習經(jīng)驗。我們自動化系老本行就是搞自控化控制這一塊的，顯然PLC是我們必須學好的。該實驗室成立于12年末，在此之前，我們學校關(guān)于PLC實驗這一塊是空白的，大部分人主要去弄電子設計大賽。這個實驗室是在我們院院長和主任向AB公司爭取一千萬設備過來的，學校又大把投資該實

4、驗室，才會有今天的實驗室。又經(jīng)09屆四位師兄（羅建峰 梁天 尚旭旭 王祥）在張翼成老師的幫助下，為我們這些師弟師妹們開了一個好頭，再經(jīng)過10屆師兄們發(fā)展，PLC實驗這塊空白才慢慢地填滿，為我們后來者提出寶貝資料和經(jīng)驗。也正由于這一塊的空白，我致力于編好PLC實驗指導用書，為各位同學以及師弟師妹們學好PLC做出一點貢獻，已報答我能在實驗室學習的恩情。本實驗指導用書先對硬件和軟件作些簡單的介紹，在此基礎上提供一些實驗項目，任課老師可根據(jù)各專業(yè)的教學大綱以及教學計劃的安排，選做部分或全部的實驗項目。本實驗指導書在編寫過程中，得到實驗室各位師兄的幫助下，在此謹致衷心的感謝。由于水平有限，不足與失誤在所

5、難免，將在使用中不斷進行補充與修改，更希望得到寶貴意見和建議。第一章 介紹第一節(jié) Micro830可編程序控制器的介紹一 Micro830可編程序控制器硬件特性Micro830控制器是一種經(jīng)濟型磚式控制器，它具有嵌入式輸入和輸出根據(jù)控制類型，它可容納25個插件模塊。按照其I/O點數(shù)可以分為四種款型：10點，16點，24點和48點。具體如下：10點：2080-LC30-10QVB，2080-LC30-10QWB；16點：2080-LC30-16AWB，2080-LC30-16QWB，2080-LC30-16QVB；24點：2080-LC30-24QWB，2080-LC30-24QVB，2080-

6、LC30-24QBB；48點：2080-LC30-48QWB，2080-LC30-18AWB，2080-LC30-48QBB, 2080-LC30-48QVB；在本實驗指令書上，我們使用的是16點的2080-LC30-16QWB（其中有十點的輸入和六點的輸出）。16點Micro830可編程控制器的外形圖如圖1-1-1所示。圖1-1-1 16點Micro830可編程控制器外形圖Micro830控制器是一種固定式控制器，具體描述見表1-1-1. 表1-1-1 16點Micro830控制器說明二 Micro830可編程序控制器的I/O配置Micro830可編程序控制器有12種型號，不同型號的控制器的

7、I/O配置不同。下面以16點的2080-LC30-16QWB控制器為例，介紹Micro830控制器的輸入輸出端子。該控制器的外部接線如圖1-1-2所示。圖1-1-2 Micro830控制器外部接線Micro830控制器的輸入可分為灌入型和拉出型，但這僅針對數(shù)字量輸入，對如模擬量輸入則沒有灌入型和拉出型之分，其接線圖如圖1-1-3，圖1-1-4，圖1-1-5和圖1-1-6所示。圖1-1-3 灌入型輸入接線圖圖1-1-4 灌入型輸出接線圖圖1-1-5 拉出型型輸出接線圖圖1-1-6 拉出型型輸入接線圖三 Micro830控制器的外部交流電源在較小系統(tǒng)中，當24V直流電源不可用時，可以使用型號為20

8、80-PS120-240VAC的電源模塊，如圖1-1-7所示。圖1-1-7 外部交流供電模塊接線圖第二節(jié) Power Flex 4M交流變頻器的介紹Power Flex4變頻器用戶手冊詳細地介紹Power Flex4的信息，本實驗指導用書根據(jù)初學者情況摘選了其中部分內(nèi)容。想了接更多信息請參閱Power Flex4變頻器用戶手冊。一Power Flex 4M交流變頻器的IO端子接線Power Flex 4M控制端子接線圖如1-2-1所示。圖1-2-1 Power Flex 4M控制端子接線圖在電動機啟動前，用戶必須檢查控制端子接線：（1）檢查并確認所有輸入連接是否正確；（2）檢查并確認所有的數(shù)字

9、量控制電源為24V；（3）檢查并確認灌入（SNK）與拉出（SRC）DIP開關(guān)設置是否正確；注意：默認狀態(tài)DIP開關(guān)為拉出狀態(tài)，I/O端子01（停止）和11（）短接以允許從鍵盤啟動。如果控制接線方式改為灌入，該短接線必須從端子和間去掉，并安裝到端子和之間。各端子說明見表1-2-1.表1-2-1 Power Flex 4M控制I/O端子以二線制為例講解I/O接線，如圖1-2-2所示。圖1-2-2 I/O接線二 Power Flex 4M 集成式鍵盤操作Power Flex 4M 集成式鍵盤的外觀及菜單說明如圖1-2-3所示，各LED和按鍵指示說明見表1-2-2。圖1-2-3 Power Flex

10、4M 集成式鍵盤的外觀及菜單說明表1-2-2 各LED和按鍵指示說明 第三節(jié) 編程軟件Connect Components workbench介紹 軟件CCW是Micro800系列控制器的程序開發(fā)軟件，在這個軟件中，不僅可以組態(tài)Micro800系列控制器，還可以組態(tài)觸摸屏和變頻器。下面以創(chuàng)建一個工程來介紹這款軟件。1雙擊2在DeviceToolbox中，點開文件夾Controllers前的加號，選擇2080-LC30-16QWB，雙擊或拖動它。3雙擊Micro830，在新出現(xiàn)的窗口中，將鼠標移至到插件模塊上點右鍵，選擇2080-SERIALISOL4將鼠標移至到上點右鍵，在Add中選擇梯形圖編

11、程語言Ladder Diagram5對工程Project1以及UntitledLD命名：直接在Name右窗口中輸入工程名字，如“一鍵啟動一鍵停止”，再將鼠標移至到UntitledLD上，點擊右鍵，選擇Rename，輸入名字，如“qidongyutingzhi”6雙擊7打開Toolbox，點擊文件夾Ladder前的加號，其下方為指令集。8在指令集中選擇（為上升沿常開觸發(fā)），并在剛出現(xiàn)的變量選擇窗口（Variable Selector）中，選擇中的_IO_EM_DI_00。9同理可得如下梯形圖，其中M0 M1代表輔助繼電器線圈，_IO_EM_DO_00是輸出線圈，它與_IO_EM_DI_00的區(qū)別

12、是：其中的I代表輸入點，O代表輸出點。10編譯：在工具欄中找到編譯按鈕，點擊它，11下載：在工具欄中找到編譯按鈕，點擊它，即可下載 第二章 實驗實驗一 基本指令練習一 實驗目的（1）掌握基本指令的功能。（2）更好地理解自鎖與互鎖，邏輯關(guān)系以便使用。（3）掌握編程軟件環(huán)境的基本操作，檢查、修改和調(diào)試方法。二 實驗器材（1）PC機一臺（2）PLC實驗箱一臺（3）導線若干三 實驗原理該系列可編程序控制器的常用基本指令有10條。先簡要介紹如下：（1）線圈（Coils）線圈（輸出）也是梯形圖的重要組成元件，它代表著輸出或內(nèi)部變量。一個線圈代表一個動作。它的左邊必須有布爾元件或一個指令塊的布爾輸出。線圈又

13、分為以下幾種類型：1直接輸出（Direct Coil）直接輸出元件如圖2-1-1所示：圖2-1-1 直接輸出元件左連接件的狀態(tài)直接傳送到右連接件上，右連接件必須連接到垂直電源軌上，除非是平行線圈。2反向輸出（Reverse Coil）反接輸出元件如圖2-1-2所示：圖2-1-2 反接輸出元件左連接件的反狀態(tài)直接傳送到右連接件上，右連接件必須連接到垂直電源軌上，除非是平行線圈。3上升沿輸出（Pulse Rising Edge Coil）上升沿輸出元件如圖2-1-3所示：圖2-1-3 . 上升沿輸出元件當左連接件的布爾狀態(tài)由假變真時，右連接輸出變量將被置1，其他情況下輸出變量將被復位。4下降沿輸出

14、（Pulse Falling Edge Coil）下降沿輸出元件如圖2-1-4所示：圖2-1-4 . 下降沿輸出元件當左連接件的布爾狀態(tài)由真變假時，右連接輸出變量將被置1，其他情況下輸出變量將被復位。5置位輸出（Set Coil）與復位輸出（Reset Coil）置位和復位輸出元件如圖2-1-5所示：圖2-1-5 置位和復位元件置位：讓線圈處于導通狀態(tài)。其功能：驅(qū)動線圈，使其具有自鎖功能，維持接通狀態(tài)。復位：讓線圈處于導通狀態(tài)。（2）接觸器（Contacts）接觸器在梯形圖中代表一個輸入的值或是一個內(nèi)部變量，通常相當于一個開關(guān)或按鈕的作用。1 直接連接（Dirtect Contact）直接連接

15、如圖2-1-6所示。圖2-1-6直接連接左連接件的輸出狀態(tài)和該連接件的狀態(tài)取邏輯與，即為右連接件的狀態(tài)。2反向連接（Reverse Contact）反向連接如圖2-1-7所示。圖2-1-7反向連接左連接件的輸出狀態(tài)和該連接件的狀態(tài)的布爾反狀態(tài)取邏輯與，即為右連接件的狀態(tài)。2 上升沿連接（Pulse Rising Edge Contact）上升沿連接如圖2-1-8所示。圖2-1-8上升沿連接當左連接件的狀態(tài)為真時，如果該上升沿連接代表的變量狀態(tài)由假變真，那么右連接件的狀態(tài)將會被置1，這個狀態(tài)在其他條件下將會被復位。3 下降沿連接（Pulse Falling Edge Contact）下降沿連接如

16、圖2-1-9所示。圖2-1-9下降沿連接當左連接件的狀態(tài)為真時，如果該下降沿連接代表的變量狀態(tài)由真變假，那么右連接件的狀態(tài)將會被置1，這個狀態(tài)在其他條件下將會被復位?，F(xiàn)舉例說明一些基本指令的使用方法。輸入下圖中的程序，并觀察程序運行的狀態(tài)。上圖中有自鎖與互鎖，即常閉觸點_IO_EM_DI_00與常閉觸點IO_EM_DI_01形成互鎖，常開觸點IO_EM_DO_00和IO_EM_DO_01分別與IO_EM_DI_00 ，IO_EM_DI_01形成自鎖。當常開觸點_IO_EM_DI_00閉合時，線圈_IO_EM_DO_00接通（即第一個燈亮），常開觸點_IO_EM_DO_00閉合，形成自鎖；常閉觸

17、點_IO_EM_DO_00斷開，形成互鎖。所以，兩個燈無法同時點亮。四 實驗內(nèi)容設有一個知識競賽搶答裝置，提出如下控制要求： 主持人用一個開關(guān)控制3個搶答桌，參賽者若要回答主持人所提出的的問題時需要搶先按下桌上的按鈕。主持人說出題目后，誰搶先按下桌上的按鈕誰的桌上的燈即亮。這時主持人按控制按鈕后燈才會熄滅，否則一直亮著。3個搶答桌上的按鈕作如下安排：一個搶答桌上是兒童組，桌上有兩個按鈕，并聯(lián)形式，無論按按下那一只，桌上的燈都會亮；第二個搶答組是大學生組，桌上也只有兩個按鈕，串聯(lián)形式，只有兩個按鈕都按下，桌上的燈才會亮；第三搶答組是中學生組，桌上只有一個按鈕，且只有一個人，一按燈即亮。五 思考題

18、（1）舉例說明置位和復位指令的使用（2）簡述自鎖和互鎖的原理實驗二 計時器一 實驗目的（1）認識并理解計數(shù)器結(jié)構(gòu)及功能（2）掌握計時器的應用二 實驗器材（1）PC機一臺（2）PLC實驗箱一臺（3）導線若干三 實驗原理（1）延時通增計時（TON） 延時通增計時功能塊如圖2-1所示。圖2-2-1 延時通增計時功能塊增大內(nèi)部計時器至給定值。其參數(shù)列表見表2-1。參數(shù)參數(shù)類型數(shù)據(jù)類型描述INInputBOOL上升沿，開始增大內(nèi)部計時器；下降沿，停止且復位內(nèi)部計時器。PTInputTIME最大編程時間，見Time數(shù)據(jù)類型。QOutputBOOL真：編程的時間已消耗完。ETOutputTIME已消耗的時間

19、，允許值：01193h2m47s294ms。表2-1延時通增計時功能塊參數(shù)列表該功能塊時序圖如圖4-2所示。圖2-2 延時通增計時功能塊時序圖下面用一個例子來講解延時通計時（TON）的使用方法。通電延時梯級邏輯如圖4-3所示。圖2-3 通電延時梯級邏輯如圖所示，這個程序在現(xiàn)場常用于檢測故障信號，當探測故障發(fā)生的信號進來，如果馬上動作，可能會引起停機，因為有的故障是需要停機，假定這個故障信號并不是真正的故障，可能只是一個干擾信號，停機就變得虛驚一場。所以一般情況下會將這個信號延時一段時間，確定故障真實存在，再去故障停機。本程序使用了延時通計時指令來實現(xiàn)這一功能。 我們將計時器的預定值定義為3s，

20、那么TON的梯級條件fault能保持3s，則故障輸出動作的產(chǎn)生將延時3s執(zhí)行。如果這是一個干擾信號，不到3s便已經(jīng)消失，計時器的梯級條件隨之消失，計時器復位，完成位不會置位，故障輸出動作不會發(fā)生。（2）延時斷增計時（TOF）延時斷增計時功能塊如圖4-4所示。圖2-4 延時斷增計時功能塊增大內(nèi)部計時器至給定值。其參數(shù)列表見表2-2。參數(shù)參數(shù)類型數(shù)據(jù)類型描述INInputBOOL下降沿，開始增大內(nèi)部計時器；上升沿，停止且復位內(nèi)部計時器。PTInputTIME最大編程時間，見Time數(shù)據(jù)類型。QOutputBOOL真：編程的時間沒有消耗完。ETOutputTIME已消耗的時間，允許值：01193h2

21、m47s294ms。表22延時斷增計時功能塊參數(shù)列表該功能塊時序圖如圖2-5所示。. 圖2-5 延時斷增計時功能塊時序圖下面用一個例子來講解延時斷計時（TOF）的使用方法。延時斷開梯級邏輯如圖4-6所示。圖2-6延時斷開梯級邏輯當delay_in置1時，delay_out置位，此時delay_timer.Q位保持為1.當delay_in由1變0時，斷電延時計時器開始計時，計時3s后，delay_timer.Q位由1變0，梯級二導通，delay_out復位。四 實驗內(nèi)容（1）利用計時器指令設計一個占空比可調(diào)的脈沖發(fā)生程序。當控制觸點IO_EM_DI_00接通時，定時器TON_1開始定時，2s后其

22、動合觸點TON_1.Q接通，啟動定時器TON_2,同時輸出繼電器IO_EM_DO_00接通，3s后TON_2動斷觸點斷開，是定時器1復位。定時器1的動合觸點斷開。是輸出繼電器斷電，同時定時器2復位，再次啟動定時器1，重新開始定時，循環(huán)下去，直到IO_EM_DI_01動斷觸點斷開。只要改變定時器的時間就可以改變脈沖周期和占空比。（2）應用定時器指令實現(xiàn)下述報警功能?？刂埔笫钱攬缶_關(guān)IO_EM_DI_00閉合時，要求報警。警燈閃爍，每隔0.5s亮一次，亮一次的時間也是0.5s，警鈴響。報警響應開關(guān)IO_EM_DI_01接通時，報警燈從閃爍變?yōu)殚L亮，同時報警鈴關(guān)閉。開關(guān)IO_EM_DI_02為警

23、燈測試開關(guān)，當它接通，則警燈亮。五 思考題計時器除了延時通增計時和延時斷增計時外，還有那幾種？找到以后，認識并理解其結(jié)構(gòu)及功能。實驗三 計數(shù)器一 實驗目的（1）認識并理解計數(shù)器結(jié)構(gòu)及功能（2）掌握計數(shù)器的應用二 實驗器材（1）PC機一臺（2）PLC實驗箱一臺（3）導線若干三 實驗原理計數(shù)器功能塊主要用于增減計數(shù)，其主要指令見表2-3-1：功能塊描述CTU增計數(shù)CTD減計數(shù)CTUD可逆計數(shù)表2-3-1（1） 遞增計數(shù)器指令（CTU）遞增計數(shù)器功能塊如圖2-3-1所示。圖2-3-1 遞增計數(shù)器功能塊從0開始加計數(shù)至給定值。其參數(shù)列表見表2-3-2。表2-3-2參數(shù)參數(shù)類型數(shù)據(jù)類型描述CUInput

24、BOOL加計數(shù)（當CU是上升沿時，開始增計數(shù)）RESETInputBOOL重置命令（高級）（RESET為真時，CV=0）PVInputDINT程序最大值QOutputBOOL上限，當CVPV時為真CVOutputDINT計數(shù)結(jié)果（2）遞減計數(shù)器指令（CTD）遞減計數(shù)器功能塊如圖2-3-2所示。圖2-3-2 遞減計數(shù)器功能塊從給定值開始減計數(shù)至0。其參數(shù)列表見下表2-3-3。參數(shù)參數(shù)類型數(shù)據(jù)類型描述CDInputBOOL減計數(shù)（當CD是下降沿時，開始減計數(shù)）LOADInputBOOL加載命令（高級）（當LOAD為真時CV=PV）PVInputDINT程序最大值QDOutputBOOL下限，當CV

25、0時為真CVOutputDINT計數(shù)結(jié)果表2-3-3（2） 可逆計數(shù)器（CTUD）可逆計數(shù)器功能塊如圖2-3-3所示。圖2-3-3 可逆計數(shù)器功能塊從0開始加計數(shù)至給定值，或從給定值開始減計數(shù)至0。其參數(shù)列表見表2-3-4。參數(shù)參數(shù)類型數(shù)據(jù)類型描述CUInputBOOL加計數(shù)（當CU是上升沿時，開始計數(shù)）CDInputBOOL減計數(shù)（當CD是上升沿時，開始減計數(shù)）RESETInputBOOL重置命令（高級）（RESET為真時，CV=0）LOADInputBOOL加載命令（高級）（當LOAD為真時CV=PV）PVInputDINT程序最大值QUOutputBOOL上限，當CVPV時為真QDOut

26、putBOOL下限，當CV0時為真CVOutputDINT計數(shù)結(jié)果表2-3-4 現(xiàn)舉一例說明遞增計數(shù)器的使用，程序如圖2-3-4所示。圖2-3-4 這個程序主要實現(xiàn)的功能是可逆計數(shù)，階梯一是使能可逆計數(shù)器模塊，可通過_IO_EM_DI_00，_IO_EM_DI_01，_IO_EM_DI_02.和_IO_EM_DI_03按鈕分別對其加計數(shù)，減計數(shù)，復位與加載，在此設A=10，當加計數(shù)到10時或點擊加載按鈕（_IO_EM_DI_03），則加計數(shù)燈（_IO_EM_DO_00）亮，同理當減計數(shù)到0時或點擊復位按鈕（_IO_EM_DI_02），則減計數(shù)燈（_IO_EM_DO_01）亮。四 實驗內(nèi)容（1）

27、在按鈕I0.0按下后第一燈變亮并保持，I0.1輸入3個脈沖后（用加計數(shù)器計數(shù)），TON開始定時，5s后第一個燈熄滅，同時加計時器復位。在PLC剛開始執(zhí)行用戶程序時，定時器TON也被復位。根據(jù)要求，設計出梯形圖。（2）長按一個按鍵3S后第一個燈以2HZ的頻率閃爍5次后長亮，第一個燈長亮2S后第二個燈長亮，直到按下同一個按鍵，第二個燈立即熄滅，第一個燈在第二個燈熄滅2S后才熄滅。根據(jù)要求，設計出梯形圖。五 思考題（1）PLC計數(shù)指令的實質(zhì)是什么？（2）怎樣使計數(shù)器復位？實驗四 比較指令與算術(shù)運算指令一 實驗目的（1）認識并理解比較指令與算術(shù)運算指令結(jié)構(gòu)及功能（2）熟悉掌握比較指令與算術(shù)運算指令的應

28、用二 實驗器材（1）PC機一臺（2）PLC實驗箱一臺（3）導線若干三 實驗原理（1）比較功能塊指令主要用于數(shù)據(jù)之間的大小等于比較，是編程時一種簡單有效的指令。在此只介紹等于，大于和小于指令其用途見表2-4-1.功能塊描述Equal比較兩數(shù)是否相等Greater Than比較兩數(shù)是否其中一個大于另一個Greater Than or Equal比較兩數(shù)是否其中一個大于或等于另一個Less Than比較兩數(shù)是否其中一個小于另一個Less Than or Equal比較兩數(shù)是否其中一個小于或等于另一個表2-4-1 比較功能塊指令用途等于（Equal）其功能塊如圖2-4-1.圖2-4-1 等于功能塊對于

29、整型，實型，時間型，日期型和字符串型輸入變量，比較第一個和第二個輸入，并判斷是否其大小。其參數(shù)列表見表2-4-1.表2-4-1參數(shù)參數(shù)類型數(shù)據(jù)類型描述i1InputBOOL-SINT-USINT-BYTE-INT-WORD-DINT-UDINT-DWORD-LINT-ULINT-LOWORD-TIME兩個輸入必須有相同的數(shù)據(jù)類型。 i2Inputo1OutputBOOL當i1=i2時為真大于（Greater Than）其功能塊如圖2-4-2.圖2-4-2 大于功能塊對于整型，實型，時間型，日期型和字符串型輸入變量，比較第一個和第二個輸入，并判斷是否其大小。其參數(shù)列表見表2-4-2表2-4-2參

30、數(shù)參數(shù)類型數(shù)據(jù)類型描述i1InputBOOL-SINT-USINT-BYTE-INT-WORD-DINT-UDINT-DWORD-LINT-ULINT-LOWORD-TIME兩個輸入必須有相同的數(shù)據(jù)類型。 i2Inputo1OutputBOOL當i1i2時為真小于（Less Than）其功能塊如圖2-4-3. 圖2-4-3 小于功能塊對于整型，實型，時間型，日期型和字符串型輸入變量，比較第一個和第二個輸入，并判斷是否相等。其參數(shù)列表見表2-4-3表2-4-3參數(shù)參數(shù)類型數(shù)據(jù)類型描述i1InputBOOL-SINT-USINT-BYTE-INT-WORD-DINT-UDINT-DWORD-LIN

31、T-ULINT-LOWORD-TIME兩個輸入必須有相同的數(shù)據(jù)類型。 i2Inputo1OutputBOOL當i15時，輸出timefull位。提醒電動機已經(jīng)連續(xù)運行5h，需要停機。最后一個階梯用于復位timefull和time_totalize。四 實驗內(nèi)容（1）用算術(shù)運算指令完成（1234+4321）123-4565）1234的運算。要求：X1閉合時計算，X0閉合時清零。（2）全通全斷叫響提示：用3個開關(guān)控制一個信號燈，實現(xiàn)3個開關(guān)全ON時，信號燈發(fā)光，3個開關(guān)全OFF時，信號燈也能發(fā)光。（用數(shù)據(jù)比較指令去實現(xiàn)該功能）五 思考題比較指令與算術(shù)運算指令的實質(zhì)分別是什么？實驗五 循環(huán)與移位指令

32、一 實驗目的（1）認識并理解循環(huán)與移位指令結(jié)構(gòu)及功能（2）熟悉掌握循環(huán)與移位指令的應用二 實驗器材（1）PC機一臺（2）PLC實驗箱一臺（3）導線若干三 實驗原理（1）循環(huán)指令分左循環(huán)指令和右循環(huán)指令。左循環(huán)（ROL）左循環(huán)功能塊如圖2-5-1所示。 圖2-5-1左循環(huán)功能塊 對于32位整數(shù)值，把其位向左循環(huán)。其參數(shù)列表見表2-5-1.表2-5-1左循環(huán)功能塊參數(shù)參數(shù)類型數(shù)據(jù)類型描述INInputDINT整數(shù)值NbRInputDINT要循環(huán)的位數(shù)，須在1-31范圍內(nèi)ROLOutputDINT左移之后的輸出，當NbR0時，無變化輸出ENOOutputBOOL使能輸出右循環(huán)（ROR）右循環(huán)功能塊如

33、圖2-5-2所示。圖2-5-2 右循環(huán)功能塊 對于32位整數(shù)值，把其位向右循環(huán)。其參數(shù)列表見表2-5-2.表2-5-2右循環(huán)功能塊參數(shù)參數(shù)類型數(shù)據(jù)類型描述INInputDINT整數(shù)值NbRInputDINT要循環(huán)的位數(shù)，須在1-31范圍內(nèi)ROROutputDINT右移之后的輸出，當NbR0時，無變化輸出ENOOutputBOOL使能輸出（2）移位指令可分左移位指令和右移位指令。 左移（SHL）左移功能塊如圖2-5-3所示。圖2-5-3 左移功能塊對于32位整數(shù)值，把其位向左移。最低有效位用0代替。其參數(shù)列表見表2-5-3表2-5-3 左移功能塊參數(shù)列表參數(shù)參數(shù)類型數(shù)據(jù)類型描述INInputDI

34、NT整數(shù)值NbSInputDINT要移動的位數(shù)，須在1-31范圍內(nèi)SHLOutputDINT左移之后的輸出，當NbR0時，無變化輸出右移（SHR）右移功能塊如圖2-5-4所示。圖2-5-4 右移功能塊對于32位整數(shù)值，把其位向右移。最高有效位用0代替。其參數(shù)列表見表2-5-4表2-5-4 右移功能塊參數(shù)列表參數(shù)參數(shù)類型數(shù)據(jù)類型描述INInputDINT整數(shù)值NbSInputDINT要移動的位數(shù)，須在1-31范圍內(nèi)SHROutputDINT右移之后的輸出，當NbR0時，無變化輸出現(xiàn)舉例說明移位指令的使用。程序如下圖2-5-5所示。圖2-5-5本程序?qū)崿F(xiàn)的功能實際上是往返的流水燈，從第一盞燈開始逐

35、個被點亮，直到第六盞燈，后 從第六盞燈開始逐個被點亮，直到第一盞燈，這個過程為一個周期。階梯一和階梯五是一個自觸發(fā)的計時器，計時器每隔1s輸出一個動作脈沖，并復位計時器，重新計時；階梯二和階梯五為移位指令，上升沿觸發(fā)，每觸發(fā)一次便移一次位（其中給b賦值1）；階梯三中的直接連接為安位連接，當哪一位上為1（即為高電平），則相應的線圈被接通；階梯四是實現(xiàn)：處于左移位時，當移到第六位（b.5），利用與指令，階梯四被接通，再通過繼電器線圈及其觸點使左移結(jié)束；同理，階梯七使右移結(jié)束，從而實現(xiàn)循環(huán)。四 實驗內(nèi)容（1）用循環(huán)或移位指令編寫流水燈程序。（2）正方向順序全通，反方向順序全斷控制：6盞燈，用2個控制

36、按鈕控制，一個為啟動按鈕，一個為停止按鈕。按下啟動按鈕時，6盞燈按正方向順序逐個全亮；按下停止按鈕時，6盞燈按反方向順序逐個全滅。燈亮或燈滅位移間隔1s。五 思考題（1）左循環(huán)指令與右循環(huán)指令是怎樣實現(xiàn)循環(huán)功能的？（2）左移位指令與右移位指令是怎樣實現(xiàn)移位功能的？（3）循環(huán)與移位有何區(qū)別？實驗六 交通信號燈的PLC設計一.實驗目的（1）掌握十字口交通信號燈自動控制理論（2）掌握PLC功能指令的應用二 實驗器材（1）PC機一臺（2）PLC實驗箱一臺（3）導線若干三 實驗原理城市交通指揮系統(tǒng)中的許多設備也需要實現(xiàn)自動化控制，PLC在其中的應用也越來越多。以交通指揮信號燈的控制為例，它用于維護城市交

37、通道路十字路口的交通秩序，在每個方向上都有紅，黃，綠三種指揮燈，信號燈受一個啟動開關(guān)控制，當按下啟動按鈕，信號燈系統(tǒng)開始工作，知道按下停止按鈕開關(guān)，系統(tǒng)停止工作。PLC接線示意圖如下圖圖所示：四 實驗內(nèi)容本裝置與交通信號燈控制一致，采用模擬信號燈，信號燈分東西南北二組分別有“紅”“黃”“綠”三種顏色。其工作狀態(tài)由PLC程序控制，“啟動”、“停止”按鈕分別控制信號燈的啟動和停止?！鞍滋?黑夜”開關(guān)控制信號燈白天黑夜轉(zhuǎn)換。對“紅”“黃”“綠”燈控制要求如下：1) 假設東西方向交通比南北方向繁忙一倍，因此東西方向的綠燈通行的時間多一倍。2) 控制時序要求如下圖所示。3) 按下“啟動”按鈕開始工作，按

38、下“停止”按鈕停止工作，“白天/黑夜”開關(guān)按下閉合時為黑夜工作狀態(tài)，這時只有黃燈閃爍，斷開時按時序控制圖工作。五 思考題 按實驗內(nèi)容所列出的條件設計出相應的交通信號燈，并指出當出現(xiàn)突發(fā)事件時，應如何設計？實驗七 變頻器的簡單使用一一實驗目的 （1）認識變頻器外部結(jié)構(gòu) （2）學會電動機接線方式（3）如何變頻器的起動控制方式二 實驗器材（1）PC機一臺（2）PLC實驗箱一臺（3）導線若干（4）三相異步交流電動機三實驗原理 （1）變頻器的起動控制方式分為本機控制和外部端子控制。 本機控制起動就是用變頻器操作面板上的（RUN）和(STOP)鍵控制變頻器的起動和停止。如果控制柜安裝在操作現(xiàn)場，可以采用這

39、種方式。 外部端子控制有二線制和三線制控制。二線控制通過變頻器02和03兩個端子控制變頻器正向或反向運行和停止。二線制接線如圖2-8-1所示，設置起動源參數(shù)P106=2可實現(xiàn)二線制，其中02為正轉(zhuǎn)控制端子，03為反轉(zhuǎn)控制端子。P106【起動源】：設置用于起動變頻器的控制方案。選項起動控制方案說明0鍵盤起動（默認值）數(shù)字鍵盤控制變頻器運行，I/O端子01=“停車”：慣性停車1三線制I/O端子01=“停車”：參數(shù)P107設置的值停車2二線制I/O端子01=“停車”：慣性停車圖2-7-1二線控制接線 三線制通過變頻器01，02和03兩個端子控制變頻器正向或反向運行和停止。,三線制接線如圖2-7-2所

40、示，設置起動源參數(shù)P106=1可實現(xiàn)三線制，其中01為停車，02為正轉(zhuǎn)控制端子，03為反轉(zhuǎn)控制端子。圖2-7-2 三線控制接線P107【停車模式】選項停車模式說明0斜坡，故障清除（缺省值）斜坡停車?！巴＼嚒泵钋宄せ畹墓收稀?慣性，故障清除慣性停車?！巴＼嚒泵钋宄せ畹墓收稀?直流制動，故障清除直流注入制動停車?！巴＼嚒泵钋宄せ畹墓收稀?自動直流制動，故障清除帶自動關(guān)閉的直流注入制動停車注：除了當參數(shù)P106被設置為三線制時，I/O端子01總是作為慣性停車的輸入；當P106被設置為三線制時，I/O端子01由參數(shù)P107控制。（2） 變頻器的頻率給定方式要指定變頻器的輸出頻率，必須首先向

41、變頻器提供頻率信號，這個信號稱為頻率給定信號。設定頻率給定方式，就是選擇變頻器頻率值命令的來源。 變頻器電位計給定：通過變頻器操作面板上的電位計旋鈕改變頻率給定值。設定參數(shù)P108=0，即可設定變頻器上的電位計給定。如果控制柜安裝在操作現(xiàn)場，可以采用這種方式。內(nèi)部頻率給定：設定P108=1和A409=內(nèi)部頻率值即可實現(xiàn)。這種方式和電位計給定相同，都不需要外部端子給定頻率。P108【速度基準值】：給變頻器設置速度基準值源選項頻率給定方式說明0變頻器電位計（默認）電位計控制內(nèi)部頻率命令1內(nèi)部頻率參數(shù)A409【內(nèi)部頻率】的內(nèi)部頻率命令4預置頻率參數(shù)t201-t202【數(shù)字量輸入x選擇】設置為“預置頻

42、率”并且數(shù)字量輸入被激活時，由參數(shù)A410-A413【預置頻率x】確定。（3）電機的接線方式 變頻器可以控制電動機運行，首先要解決的問題就是電動機和變頻器接線問題；如下圖所示為電動機和變頻器的接線示意圖。四 實驗內(nèi)容用變頻器控制電動機轉(zhuǎn)動：首先將變頻器的參數(shù)恢復出廠設置，可通過P112=1設置；然后體驗一下利用變頻器的控制面板實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)與停止；再分別用二線制和三線制控制方式實現(xiàn)電動機以一定的頻率正反轉(zhuǎn)，頻率可通過電位計或內(nèi)部頻率設置。五 思考題（1）二線制與三線制的區(qū)別？（2）在本實驗中電動機的正反轉(zhuǎn)的頻率一樣么？如果不一樣，那該如何設置？ 實驗八 變頻器的簡單使用二一實驗目的（1）如

43、何通過外部端子給定變頻器的頻率（2）掌握變頻器與Micro830 I/O分配及接線方法二 實驗器材（1）PC機一臺（2）PLC實驗箱一臺（3）導線若干（4）三相異步交流電動機三實驗原理（1）Micro830與變頻器的I/O分配及接線方法下圖是Micro830的16點2080-LC30-16QWB控制器的輸入輸出端子。該控制器的外部接線如圖2-8-1所示。圖2-8-1 Micro830控制器外部接線Power Flex 4M控制端子接線圖如2-8-2所示。圖2-8-2 Power Flex 4M控制端子接線圖（2） 變頻器的預置頻率給定 變頻器的預置頻率給定是要在有一定外部接線條件下，再通過設置相應參數(shù)達到預置頻率。Micro控制器的輸出端子連接到變頻器的數(shù)字輸入端子上，實際上就是繼電器的觸頭接在變頻器數(shù)字輸入端，通過手動開關(guān)控制繼電器的觸點以達到控制變頻器。在P108=4條件下，t201，t202設為預置頻率，即t01，t02=4且數(shù)字量輸入被激活時，外部頻率有參數(shù)A410-A413決定。A410-A413【預置頻率x】預置頻率缺省值（）A