自主学习任务报告

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1、任务一 三相异步电动机正反转控制一、 任务目的：1、熟悉STEP7软件的基本使用方法，巩固对基本指令的正确理解和使用。2、根据实验设备，熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法。3、能根据“系统工艺及控制要求”和“设计要求”进行程序设计和程序调试，养成良好的设计习惯，培养基本的设计能力，学会逐步优化程序算法和积累编程技巧。二、任务预备知识：1、三相鼠笼式异步电动机双重连锁正反转控制及其相关电路，了解继电-接触器控制系统各种保护、自锁、互锁等环节。 2、基本位逻辑指令功能。 3、梯形图程序的经验设计方法和继电器电路转换为PLC控制的步骤和注意事项。 4、STEP 7 软件使用与程序调试步骤三、实验

2、设备： 名称 型号 数量三相交流电源模块 MC2001E 1直流电源模块 MC4001 1PLC主机单元模块 MC04002 1按钮模块 MC4003 1交流接触器模块 MC4007 2交流电动机 200W 1个人计算机 PC 1PC/MPI 编程电缆 1四、任务控制要求：三相异步电动机正反转双重连锁控制电路图工作原理：按正转按钮SB2，其常开触点闭合，正转接触器KM1得电；电动机正向转动。同时正转按钮SB2常闭触点断开。正转接触器KM1辅助常闭触点断开，防止反转接触器KM2吸合。按反转按钮SB3，其常开触点闭合，反转接触器KM2得电；电动机反向转动。反转接触器KM2辅助常闭触点断开，防止正转

3、接触器KM1吸合。按停止按钮SB1，电机停止转动。五任务内容：1、进行PLC的I/O地址分配，并画出正反转运行PLC控制系统的接线图。 输 入 设 备 输 出 设 备序 号名 称代 号地 址序 号名 称代 号地 址1启动按钮SB1I0.01 正转接触器KM1Q0.02 停止按钮SB2I0.1 2反转接触器KM2Q0.13反转按钮SB3I0.23 2、设计由PLC 控制三相异步电动机正反转双重连锁控制电路程序，画出控制程序梯形图。3、输入自编程序，上机调试、运行直至符合动作要求。六、分析与讨论：1、PLC的输出元件有哪几种类型？它们的主要区别是什么？答：PLC输出元件分晶体管输出和继电器输出，如

4、果输出点输出频率高，要用晶体管输出,晶体管输出的电压只能是DV24V，而继电器则交直流都可以。 2、为什么PLC的触点可以使用无数次？答：因为软继电器在PLC里是一个位存储单元（映像寄存器），状态只有0和1，存储单元的状态取出多少次都不会影响存储单元的状态所以PLC程序里可以无数次使用存储单元的状态即软继电器的触点可以在PLC程序里无数次使用任务二 霓虹灯的PLC控制实验一、 任务目的1、掌握霓虹灯显示的时序。2、进一步熟悉STEP7软件的基本使用方法。3、进一步巩固对常规指令的正确理解和使用，尤其是数据处理指令。4、根据实验设备，熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法。5、能根据“系统设计要

5、求”进行程序设计和程序调试，养成良好的设计习惯，培养基本的设计能力，学会逐步优化程序算法和积累编程技巧。二、任务预备知识：1、定时器指令、位逻辑指令和移位指令。2、I/O口的地址分配和PLC接线图的绘制。3、STEP 7 软件使用与程序调试步骤三、实验设备： 名称 型号 数量 三相交流电源模块 MC2001E 1直流电源模块 MC4001 1PLC主机单元模块 MC04002 1按钮模块 MC4003 1霓虹灯显示模块 18504003 1 个人计算机 PC 1PC/MPI 编程电缆 四、任务要求： 1）显示方式一：按下启动按钮，灯A亮，1秒后灯B,C,D,E,F,G,H,I亮，1秒后灯1,J

6、2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,O1,O2也被点亮。1秒后，灯J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2，O1,O2熄灭，再过1秒，灯B,C,D,E,F,G,H,I熄灭，再过1秒后，灯A熄灭。紧接着过1秒灯A再次被点亮，重复以上过程，循环往复。按下停止按钮后，所有灯都熄灭。 2）显示方式二：按下启动按钮，B灯亮，隔1秒，依次点亮C、D、E、F、G、H、I等。全亮2秒后，全部熄灭，1秒后又点亮B灯，重复上述过程，循环执行。要求用移位指令实现。 上述两种方式分别编写FC块，由S1开关选择显示方式。五、任务内容：1、进行PLC的I/O地址分配，并画出PLC I/O

7、接线图。输 入 设 备 输 出 设 备序 号名 称代 号地 址序 号名 称代 号地 址1启动按钮SB1I0.01 发光二极管 AQ1.12 停止按钮SB2I0.1 2 发光二极管 BQ0.7 3 发光二极管 CQ0.6 4 发光二极管 DQ0.5 5 发光二极管 EQ0.4 6 发光二极管 FQ0.3 7 发光二极管 GQ0.2 8 发光二极管 HQ0.1 9 发光二极管 IQ0.0 10 发光二极管J1,J2Q1.7 11 发光二极管K1,K2Q1.6 12 发光二极管L1,L2Q1.513 发光二极管M1,M2Q1.414 发光二极管N1,N2Q1.315 发光二极管O1,O2Q1.2 2

8、、设计由PLC 控制的霓虹灯程序，画出控制程序梯形图。3、输入自编程序，上机调试、运行直至符合动作要求。4、自己设置一种显示方式六、分析与讨论：1、可编程序控制器的定时器分哪几种？每一种指令的特点是什么？答：脉冲定时器，扩展脉冲定时器，接通延时定时器，保持型接通延时定时器，断开延时定时器。2、移位指令有哪几种？每一种指令有什么特点？答：SHR_I,将累加器1低字的有符号整数逐位右移，空出的位添上与符号位相同的数；SHR_DI, 将累加器1的有符号双整数逐位右移，空出的位添上与符号位相同的数；SHR_W,将累加器1低字的16位字逐位右移，空出的位添0；SHL_W,将累加器1低字的16位字逐位左移

9、，空出的位添0；SHL_DW,将累加器1低字的1双字逐位左移，空出的位添0；SHR_DW,将累加器1低字的1双字逐位右移，空出的位添0；任务三 十字路口交通信号灯控制一、 任务目的1、根据实验设备，熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法。2、熟悉并逐步掌握运用梯形图程序设计顺序控制程序的方法。3、能根据“系统设计要求”进行程序设计和程序调试，养成良好的设计习惯，培养基本的设计能力，学会逐步优化程序算法和积累编程技巧。二、任务预备知识：1、交通信号灯时序控制的原理。2、I/O口的地址分配和PLC接线图的绘制。3、顺序功能图及其实现方法三、实验设备： 名称 型号 数量 三相交流电源模块 MC200

10、2E 1直流电源模块 MC4001 1PLC主机单元模块 MC04002 1按钮模块 MC4003 1交通信号灯模块 MC4012 1 个人计算机 PC 1 PC/MPI 编程电缆 1四、任务要求：R:红灯；Y:黄灯；G:绿灯。信号灯受一个启动按钮控制，当启动按钮接通时，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

11、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。按下停止按钮后，PLC无输出，发光二极管全部熄灭， 通信号灯停止工作。五任务内容：1、PLC的I/O地址分配，并画出交通信号灯PLC控制系统的接线图。输 入 设 备 输 出 设 备序 号名 称代 号地 址序 号名 称代 号地 址1启动按钮SB1I0.01 东西红灯东西灯RQ0.02 停止按钮SB2I0.1 2东西黄灯东西灯YQ0.13东西绿灯东西灯GQ0.24南北红灯南北灯RQ0.35南北黄灯南北灯YQ0.46南北绿灯南北灯GQ0.578 2、设计交

12、通信号灯控制系统的SFC图，画出控制程序梯形图。3、输入自编程序，上机调试、运行直至符合动作要求。4、选做：用S7-GRAPH完成交通信号灯控制系统。六、分析与讨论：1、PLC的程序设计分为哪些步骤?答：程序设计应先详细了解被控对象的工艺要求，明确PLC完成任务应具有的功能确定程序的总体结构，绘出控制系统的工作循环图或状态流程图，以明确或选取程序结构，列出I/O表和机内元件的选用安排表，可使用梯形图或指令表法完成程序设计,输入到PLC机内进行调试修改。2、顺序功能图中的步与步之间转换应满足什么条件？答：前级步必须是活动步，对应的转换条件成立。任务四 模拟量输入输出PLC控制实验一、 任务目的1

13、、掌握PLC中模拟量输入、输出的基本工作原理。2、熟悉数据处理指令的使用方法。3、熟悉功能和功能块的使用4、能根据“系统设计要求”进行程序设计和程序调试，养成良好的设计习惯，培养基本的设计能力，学会逐步优化程序算法和积累编程技巧。二、任务预备知识：1、PLC信号模块AI/AO模块SM334的主要特性。2、实验室模拟量输入模块MC4008和模拟量输出模块MC4009的基本功能、使用方法。3、模拟量I/O口的地址分配和PLC接线。4、模拟量转换模拟值方法。三、实验设备： 名称 型号 数量 三相交流电源模块 MC2001E 1直流电源模块 MC4001 1PLC主机单元模块 MC04002 1数字量

14、输入模块 MC4006 1模拟量输入模块 MC4008 1模拟量输出模块 MC4009 1 个人计算机 PC 1 PC/MPI 编程电缆 1 四、任务要求： 1、用模拟量输入模块MC4008模拟温度测量变送器，假设当温度是0时，对应电位器输出0V电压，当温度为100时，对应电位器输出10V电压。用PLC模拟量输入模块采集电位器电压，编写FC块采集温度数据，并进行标度转换，结果存储在共享DB块中。 2、用模拟量输出模块MC4009模拟电动执行器，电压为0V时，执行器开度为0%，电压为10V时执行器开度为100%。用PLC模拟量输出模块控制执行器，用编写FB块的方法控制执行器。五、任务内容1、输入

15、输出设备的I/O地址按下表分配，画出外部接线图，并进行PLC实验线路连接。 输 入 设 备 输 出 设 备序 号名 称代 号地 址序 号名 称代 号地 址1开关S1I0.01 电压表M1或M2QW2722电位器10KIW272 2332、 设计梯形图程序，模拟量输入采集和模拟量输出控制程序梯形图见下图六、分析与讨论：1、S7-300的PLC模拟量模块的测量信号类型有几种?测量范围如何设定？答：有直流电压信号，直流电流信号。测量范围通过量程卡进行设置。2、S7-300的PLC模拟量模块的模拟值用什么表示？答：采用027648对应的整数表示。任务五 中断程序的编程运用一、任务目的1、熟悉PLC 的

16、CPU属性组态；2、熟悉S7-300PLC中断功能的组态、编程与应用。二、任务预备知识：1、PLC的CPU属性组态。2、S7-300PLC中断功能的组态。3、循环中断激活与禁止三、实验设备： 名称 型号 数量三相交流电源模块 MC2001E1直流电源模块 MC4001 1PLC主机单元模块MC04002 1数字量输入模块 MC4003 1数字量输出模块 MC4007 1霓虹灯模块 1个人计算机 PC1PC/MPI 编程电缆 1四、任务内容及步骤 1、新建项目，设置CPU属性的OB35中断时间为1秒，输入以下程序，下载到PLC：变量表： CYC_INT5 OB 35 OB 35 DIS_IRT

17、SFC 39 SFC 39 EN_IRT SFC 40 SFC 40 OB1中程序： A I 0.0 FP M 1.1 JNB m001 CALL EN_IRT /激活OB35对应的循环中断 MODE :=B#16#2 OB_NR :=35 RET_VAL:=MW100m001: NOP 0 A I 0.1 FP M 1.2 JNB m002 CALL DIS_IRT /禁止OB35对应的循环中断 MODE :=B#16#2 OB_NR :=35 RET_VAL:=MW104m002: NOP 0OB35中程序： L MW 2 + 1 T MW 2进入RUN模式，观察每秒中MW2的值是否加1。

18、操作按钮产生I0.1的脉冲，循环中断被禁止，观察MW2是否停止加1，操作按钮产生I0.0的脉冲，循环中断被激活，观察MW2是否又开始加1。修改OB35执行的时间间隔，下载到CPU后运行程序，观察修改的效果。2、使用循环中断的彩灯控制程序。D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0为8盏彩灯，用循环中断编写控制程序彩灯按下面规律点亮：开始运行时D1、D0亮，2秒后D3、D2亮，2秒后D5、D4亮，2秒后D7、D6亮，2秒后D1、D0亮，依次循环。自行分配IO，按照上述要求编写程序，调试。五、讨论与分析1、记录任务内容1的观察结果；2、整理出任务内容2运行调试后的程序，并写出程序的调试结果。3、回答思考题：组织块与其他逻辑块有什么区别？答：组织块是操作系统与用户程序的接口，由操作系统调用，用于控制扫描循环与中断程序的执行、PLC的启动和错误处理等，有的CPU只能使用部分组织块。