信捷PLC课程讲义
试验一 PLC基本指令的基本了解及联系 1、试验目的
掌握基本的逻辑控制指令、定时器、计数器的使用,学会使用PLC的编程软件实现简单的逻辑控制。
2、试验说明
采用步进电机或者异步电机试验台
用Y0~Y7模拟外部8个指示灯,通过一个启动开关X0,让8个指示灯实现走马灯的控制,X1作为停止按钮。(附加内容:X2作为暂停和继续按钮)
走马灯的动作顺序:
Y0~Y7先后点亮,相邻两个灯之间的点亮间隔时间为3s,全部点亮后间隔3s,然后在一次从后往前熄灭,相邻时间间隔仍然为3s,全部熄灭之后再从第一步开始动作。
附加:
加上X2暂停和继续之后,触发一次X2,停止动作,所有状态保持,再触发一下,就紧接着上一次的状态继续往下运行。
3、PLC端子定义
X0:启动
X1:停止
X2:继续\暂停
Y0:指示灯1
Y1:指示灯2
Y2:指示灯3
Y3:指示灯4
Y4:指示灯5
Y5:指示灯6
Y6:指示灯7
Y7:指示灯8
4、授课内容:
a、PLC的发展及行业背景
b、PLC的工作原理
c、PLC编程软件的安装、卸载及使用
d、基本指令的编辑
e、程序在线调试、监控的演示
5、实验步骤:
1( 输入输出接线,检查线路,线路图见接线图。
2( 编写调试程序。
3( 启动并运行程序观察实验现象。
4( 调试结束按要求完成实验
。
试验二 触摸屏的基本了解以及基本功能的使用
1、 试验目的
了解工业触摸屏的使用场合,学会使用触摸屏编辑软件,知道触
摸屏与PLC以及其他相关设备连接的工作流程 2、试验说明
采用异步电机试验台
在触摸屏上编辑一个数码管的显示画面,然后在在触摸屏中再设置一个数字输入窗口,输入的数字是几,屏上的数码管显示内容就是几
3、授课内容
a、触摸屏的使用场合以及行业背景
b、触摸屏编辑软件的安装、卸载及使用
c、触摸屏程序的编辑、调试
d、触摸屏与PLC联机工作演示
4、实验步骤:
1、输入输出接线,检查线路,线路图见接线图。
2、编写调试程序。
3、启动并运行程序观察实验现象。
4、调试结束按要求完成实验报告。
试验三 变频器的学习使用 1、试验目的
了解变频器是的使用场合,操作
。学会通过多种模式来控制变频器的运行与变频。了解变频器、异步电机的调速过程以及各种控制方法的优缺点以及所适用的场合。
2、试验说明
采用异步电机试验台
a、通过变频器面板上面的按钮实现变频器的启动、正转、反转、停机,选择停机的方式(减速停机以及急停),通过旋钮来实现变频器的实时调速。
b、通过面板的数字给定来实时给定频率。
c、通过外部开关来控制变频器的启动、停止、正转、反转以及7段速的设定和选择。
d、通过PLC的实现对变频器的启动、停止、正转、反转以及7段速的设定和选择。
附加:
e、通过通讯串口,用modbus协议实现对变频器的启动、正转、停止、反转、参数的修改以及数据监控。并且实现实时调速。
3、授课内容
a、电机原理
b、变频器的使用场合以及行业背景
c、我们变频器的使用方法
1、面板控制
2、通讯控制
3、端子控制
4、通讯控制
5、PLC控制
6、模拟电压、电流控制
7、脉冲频率控制
d、modbus的简单了解
e、模拟信号(电压、电流)的简单介绍
4、实验步骤:
1、输入输出接线,检查线路,线路图见接线图。
2、编写调试程序。
3、启动并运行程序观察实验现象。
4、调试结束按要求完成实验报告。
试验四 异步电机四段速进给试验 1、试验目的:
让学生了解一套完整程序的编程思路,了解PLC、变频器、接近开关、异步电机一系列设备组成的一套建议控制系统的工作流程。对工控行业有着更直观的了解。
2、试验说明:
采用步异步电机试验台
用异步电机带动旋转编码器旋转,用PLC对旋转编码器的输出信号进行高速计数,利用高速计数的24段中断来控制变频器的输出频率。具体要求如下:
1、用变频器的面板控制电机运行至丝杆的一侧的第一个接近开关
处,将该点定为原点。
2、更改变频器的控制参数,用PLC来控制变频器。按下启动按钮,
变频器输出30HZ,小车以30HZ对应的速度运行,当碰到第二
个接近开关处,实现第一次变速,频率降至25HZ;当运行到
试验台上第三个接近开关处,实施第二次变速,频率降至20HZ;
当运行到第四个接近开关的时候,实施第三次变速,频率降至
15HZ;当运行到第五个接近开关处,停止3秒;然后以30HZ
的频率回到原点,方式方法不限,但一定要注意误差的处理。
3、 以此方式不断循环运行,当按下停止按钮时,小车做完此次循
环,回到原点后停止。
2, 若按下复位按钮,小车立即返回原点。
3、实验步骤:
1、输入输出接线,检查线路,线路图见接线图。
2、编写调试程序。
3、启动并运行程序观察实验现象。
4、调试结束按要求完成实验报告。
3、授课内容
a、接近开关的工作原理
b、编程思路的讲解
c、程序的运行、调试方法及思路
d、常用的一些位置点的传感器以及各自的工作原理
e、异步电机的工作原理
4、实验步骤:
1、输入输出接线,检查线路,线路图见接线图。
2、编写调试程序。
3、启动并运行程序观察实验现象。
4、调试结束按要求完成实验报告。
试验五 高速计数应用
1、试验目的
了解编码器的使用以及现场长度测量的一些典型
,直线位移与旋转位移的转换,以及PLC高速计数功能以及高速计数中断功能的使用
2、试验说明
采用异步电机试验台
用异步电机带动旋转编码器旋转,用PLC对旋转编码器的输出信号进行高速计数,利用高速计数的24段中断来控制变频器的输出频率。具体要求如下:
3, 用变频器的面板控制电机运行至丝杆的一侧的第一个接近开
关,将该点定为原点。
4, 更改变频器的控制参数,用PLC来控制变频器。按下启动按
钮,变频器输出30HZ,小车以30HZ对应的速度运行,至高速
计数当前值为30000时,产生第一段中断,频率降至25HZ;至
当前值为60000时,产生第二段中断,频率降至20HZ;至当前
值为90000时,产生第三段中断,频率降至15HZ;至当前值为
120000时,产生第四段中断,停止3秒;然后以30HZ的频率
回到原点,方式方法不限,但一定要注意误差的处理。
5, 以此方式不断循环运行,当按下停止按钮时,小车做完此次循
环,回到原点后停止。
6, 若按下复位按钮,小车立即返回原点。
7, 在触摸屏上实时显示当点位置。 8, 控制好精度,当电机回到原点的时候,当前位置最好为零,不
允许中途清零。
3、授课内容
a、高速计数功能的使用场合
b、中断功能的使用场合
c、目前工控行业用于定位的一些普遍的方法 d、各种定位方案的优缺点以及使用场合 e、编程的思路以及调试方法
4、实验步骤:
1、输入输出接线,检查线路,线路图见接线图。 2、编写调试程序。
3、启动并运行程序观察实验现象。 4、调试结束按要求完成实验报告。
试验六 步进电机定位控制 1、试验目的
步进电机的了解、使用以及PLC高速脉冲指令、定位指令的使用 2、试验说明
采用步进电机试验台
通过可编程控制器PLC的脉冲输出功能,实现步进电机的正反转功能,具体要求如下:
1(当按下启动按钮(即按钮1,绿色)时,电机先正转4周,再反转6周,最后正转2
周停止,再按启动按钮重复动作。
(在运行过程中,倘若按下停止按钮(即按钮3,红色),电机停止运行,当按下继续2
按钮(即按钮2,黄色)时,电机走完剩下的行程,要求最终位置回到起点,无偏差。
提高:1,将“暂停”按扭作换向使用,每按一次“暂停”,电机的旋转方向取反一次,
要求转换5次之后,电机仍能回到起始位置。
2,分别用PLSY和PLSR指令实现题目中的要求。
3、授课内容
a、步进电机的工作原理以及使用场合
b、步进电机的调速方式
c、脉冲输出指令的讲解以及不同指令的使用功能及场合
e、正常运动控制程序的编辑思路及调试方法
4、实验步骤:
1、输入输出接线,检查线路,线路图见接线图。
2、编写调试程序。
3、启动并运行程序观察实验现象。
4、调试结束按要求完成实验报告。
试验七 通讯(modbus)功能介绍及使用 1、试验目的:
了解工业串口通讯的基本原理以及使用场合,对目前工控行业使用的通讯协议有个大致的了解,通过实际操作,对工业通讯有更深的理解。 2、试验说明:
采用异步电机试验台
用触摸屏、PLC、变频器组成一个简单的控制系统,利用RS485实现PLC与变频器的通讯。具体要求如下:
1(在可编程控制器PLC内编写相关控制程序,以MODBUS通讯的方式实现变频器的正转,反转,停止,频率设定,电流、母线电压读出等操作
2、所有的控制按钮、频率设定窗口,电流、母线电压等参数都在触摸屏上显示出来。
3、借助RS485转RS232模块,使用串口调试工具监视PLC和变频器之间的通讯字符串,分析其含义
提高篇:
通过自由格式,编写modbus通讯协议以及校验码,实现上述的功能。 3、授课内容
a、通讯功能的优缺点以及使用场合的介绍
b、通讯接口——232和485、422各自的优缺点
c、目前国际通用的一些通讯协议
d、重点讲解modbus通讯协议
e、介绍自由格式的通讯协议以及优缺点
f、介绍CAN通讯以及其优点
g、控制现场的一些抗干扰措施
h、通讯程序程序的编辑思路以及调试
4、实验步骤:
1、输入输出接线,检查线路,线路图见接线图。
2、编写调试程序。
3、启动并运行程序观察实验现象。
4、调试结束按要求完成实验报告。
试验八 模拟量模块的使用
1、试验目的:
了解模拟信号的传输与使用,知道模拟电压与模拟电流的差别以及各自的使用场合。
了解各种传感器反馈信号的形式,包括电压、电流、热电偶、热电阻等等以及不同热电偶的测温范围,热电效应等等。 2、试验说明
采用温控试验台
用PT100采集温度,并通过触摸屏显示当前的温度值。
通过触摸屏设定一个模拟电压值,DA通道就输出相应的电压值。实现模拟量与数字量的正确转换。
3、授课内容
a、模拟信号的采集形式
b、各种温度传感器的介绍以及各自的优缺点、测温范围、适用场合 c、介绍铂电阻以及热电偶的测温原理
d、模拟信号与数字信号在程序中的换算
e、模拟电压和模拟电流的各自的优缺点以及使用场合 f、控制现场的一些抗干扰措施以及程序中的一些软件滤波的方法 4、实验步骤:
1、输入输出接线,检查线路,线路图见接线图。
2、编写调试程序。3、启动并运行程序观察实验现象。
4、调试结束按要求完成实验报告。
试验九 PID控制
1、试验目的
了解过程控制理念。学会PID参数的意义以及设定方法。
2、试验说明
采用温控试验台
通过可编程控制器PLC、XC-E3AD4PT2DA模块和触摸屏实现温度控制功能。具体要求如下:
1(将目标温度值设为50?。
2(通过触摸屏设定相关PID参数,通过触摸屏按键控制加热,观察温度控制效果。 3(做一下PID自整定操作,观察一下整定出的采样时间和PID参数值,观察温度控制
效果有何变化。
4(通过触摸屏进行实时温度监控,即实时温度曲线和历史温度曲线,并显示当前温度值。
提高:手动调节PID控制参数,观察温度的变化趋势,结合PID控制原理,分析原因。
3、授课内容
a、闭环控制的优缺点
b、闭环控制原理
d、PID调节原理
e、PLC程序的PID、自整定的编辑以及调试方法
4、实验步骤:
1、输入输出接线,检查线路,线路图见接线图。
2、编写调试程序。
3、启动并运行程序观察实验现象。
4、调试结束按要求完成实验报告。
试验十 五层电梯控制
1、试验目的:
a、通过对工程实例的模拟,熟练的掌握PLC的编程和程序调试方法。
b、进一步熟悉PLC的I/O的连接
c、熟悉电梯的动作逻辑
2、试验步骤
采用异步电机试验台
模拟正常客梯的运行逻辑,在触摸屏上设置电梯的1~5层电梯的内呼按钮、外呼按钮、当前楼层显示按钮,实现对电梯的呼叫控制。
利用试验台上面的五个接近开关作为5个楼层的平层开关。
触摸屏的画面编辑大体如下:
学生可以做适当修改,每个按钮点击之后,状态应该保持,只有当该按钮的呼叫功能结束之后,电梯达到该楼层,方可释放按钮状态。
电梯到达指定楼层之后,暂停3s钟,表示电梯的开门、上客、关门的等待时间,3s钟后继续运行。
附加一:
在以上的控制系统的基础上,增加一个手动控制流程,用于电梯的维修时候的上下控制,一旦进入手动控制流程之后,电梯的自动流程全部关闭,手动流程执行过程中,也要有当前楼层的显示。
进入手动画面的途径是在上图画面的左上角设置一个隐形的密码输入窗口,输入正确密码才能进入手动画面。手动画面如下:
附加二
在以上的控制基础上,增加一个电梯的开、关门按钮、开门结束按钮、关门结束按钮以及光幕。
电梯到达指定楼层之后开始开门,开门限位开关触发之后等待3s钟开始关门,关门开关触发1s之后,电梯继续运行。
光幕的作用就是在关门的时候,一旦光幕开关触发,门就重新打开到极限位置,当开门限位开关触发1s之后,并且光幕不再触发,方可关门,关门1s之后继续向下运行。
主画面的制作参考如下:
4、实验步骤:
1、输入输出接线,检查线路,线路图见接线图。
2、编写调试程序。
3、启动并运行程序观察实验现象。
4、调试结束按要求完成实验报告。
试验十一 模拟枕式包装机实验 试验目的:
达到用PLC、变频器、HMI
综合控制系统,熟练掌握PLC、HMI编程和调试,变频器的使用方法等。
实验背景:枕式包装机是一种包装能力非常强,且能适合多种规格用于食品和非食品包装的连续式包装机。它不但能用于无商标包装材料的包装, 而且能够使 用预先印有商标图案的卷筒材料进行高速包装 。
实验说明:
具体要求如下:
结构如图:
1、切刀部分:切刀电机到切刀轮传动比为1:8,切刀轮转一圈为切一刀,切刀轮上的切刀编码器(ABZ)线数可设(360线)。
2、送膜部分:送膜电机到送膜轮传动比为1:8,送膜轮直径可设定(176MM),送膜轮上的编码器(ABZ)线数可设(360线)。
两台电机分别用两台变频器控制,通过通信给定频率,端子控制启停。 要求:
两种模式:定长和定标。(定标为提高部分)
(一)定长:
1、系统通过人机界面上对应画面设置袋长,刀速的快慢直接由画面设定(刀
变频频率),刀速可通过界面上按钮进行快慢调节,速度可由测量两个切刀信
号间的时间来确定刀速(R/MIN)。实际长度通过两个切刀信号间的送膜编码
器反馈,在界面上显示实时长度,精度控制在4MM以内,调节切刀速度的
过程中精度不变。
2、控制方法:根据设定的长度,设定切刀和送膜变频器的频率,设备在运行时,
切刀每运行一周,切点接近开关就通过PLC外部中断一次,采集当前送膜编码器计数值,
并与PLC中存储的袋长进行比较,根据差值的大小和正负,来计算出PLC所发出命令的
送膜频率进行实时调节长度。
3、其它功能:通过面板或者人机界面可以实现启动、停止、送料点动、切刀点动、
整机点动等功能,在运行的时候,可以检测当前运转速度、记录加工数量,并可实现清
零。
(二)定标:
1、系统通过人机界面上对应画面设置袋长(两个光标之间的距离,由于试验台上
光电开关检测的是送膜轮一周信号,袋长则为送膜轮周长),袋长设定也可以通过启动
系统袋长自动量测来实现。按下袋长自动量测按钮时,送料变频系统以固定的速度启
动,驱动纵封系统送料。当光电开关检测到包装膜的第一个光标的时候开始计长,当
运行到下一个光标到来时停止计长,并把计算出来的长度显示到人机界面上。按下存
储按钮时,就把该长度送进PLC,作为当前封切时包装膜的长度。刀速可通过界面上按
钮进行快慢调节,速度可由测量两个切刀信号间的时间来确定刀速(R/MIN)。实际长
度通过两个切刀信号间的送膜编码器反馈,在界面上显示实时长度,实际定标位置通
过切刀和色标信号之间的送膜编码器计数反馈,在界面上显示实时实际定标位置。精
度控制在4MM以内,精度控制在4MM以内,调节切刀速度的过程中精度不变。
2、控制方法:设备在运行时,横切刀每运行一周,切点接近开关就通过PLC外部
中断一次,采集当前编码器计数值,并与PLC中存储的相对位置进行比较,根据差值
的大小和正负,来计算出PLC所发出命令的送膜频率进行实时调节定标位置。
3、其它功能:同定长。
枕式包装机结构图
实验步骤:
5( 输入输出接线,检查线路,线路图见接线图。
6( 编写调试程序。
7( 启动并运行程序观察实验现象。
8( 调试结束按要求完成实验报告。