PLC生产实习 任务书

《PLC生产实习 任务书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PLC生产实习 任务书（42页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第一章 绪论 随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广。随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用，人们对电机运行的安全性、可靠性的要求越来越高，继电器控制的弱点越来越明显。可编程序控制器(PLC)是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。鉴于其种种优点，目前继电器控制方式已逐渐被PLC控制代替。同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电机的拖动方式已由原来直流调速逐渐过渡到了交流变频调速。因此，PLC控制技术加变频调速已成为现代电机拖动行业的一个热点。第二章

2、PLC简介 PLC是一种专门从事逻辑控制的微型计算机系统，由于PLC具有性能稳定、抗干扰能力强、设计配置灵活等特点，因此在控制方面得到了广泛应用。2.1 PLC的定义可编程控制器（PLC）是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,

3、易于扩展其功能的原则选择。而PLC技术与CAD/CAM技术、机器人技术并称现代工业技术的三大支柱。2.2 PLC的发展长期以来，计算机控制和传统PLC控制一直是工业控制领域的两种主要控制方法。PLC自1969年问世以来，以其功能强、可靠性高、使用方便、体积小等优点在工业自动化领域得到迅速推广，成为工业自动化领域中极具竞争力的控制工具。但传统的PLC体系结构是封闭的，各个PLC厂家的硬件体系互不兼容，编程语言及指令系统各异，用户选择了一种PLC产品后，必须选择与其相应的控制规程，不利于终端用户功能的扩展。近年来，工业自动化控制系统的规模不断扩大，控制结构更趋于分散化和复杂化，需要更多的用户接口。

4、目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展，我国工业计算机系统行业已经形成。工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。2.3 PLC的基本结构1.中央处理器 中央处理器(CPU)由控制器、运算器和寄存器组成并集成在一个芯片内。CPU通过数据总线总线、地址总线、控制总线和电源总线与存储器、输入输出接口、编程器和电源相连接。2.存储器 PLC存储器主要用于存放系统程序、用户程序和数据等。包含系统存储区(采用ROM、EPROM、EZPROM、FLASH等)、用户存储区(采用随机存取存储器RAM)。3.I/O接口 输入输出接口是PLC与工业现场控制或检测元件和执行元件连接的接

5、口电路。PLC的输入接口采集现场控制或检测元件输入的各种控制信号,如限位开关、操作按钮、选择开关以及其他一些传感器输出的开关量或模拟量等,通过输入接口电路将这些信号转换成CPU能够接收和处理的信号。输出接口有晶体管输出、晶闸管输出和继电器输出等类型。输出接口电路将CPU送出的弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出,以驱动电磁阀、接触器等被控设备的执行元件。4.编程器 编程器作用是将用户编写的程序下载至PLC的用户程序存储器,并利用编程器检查、修改和调试用户程序,监视用户程序的执行过程,显示PLC状态、内部器件及系统的参数等。常用的有手持编程器和PC上位机。5.电源 PLC电源为各模块的集成电

6、路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流电源(220VAC或110VAC),直流电源(常用的为24VAC)。6.人机界面 最简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。2.4 PLC的工作原理 PLC的工作方式:按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的工作过程，包括上电处理、输入采样、程序执行、输出刷新、通信处理、自诊断等。 第三章 硬件介绍3.1 西门子S7200系列PLC 本次实习采用西门子S7200系列PLC。如图31所示。西门子S7-200系列是

7、一种可编程序逻辑控制器。它能够控制各种设备以满足自动化控制需求。 S7-200的用户程序中包括了位逻辑、计数器、定时器、复杂数学运算以及与其它智能模块通讯等指令内容，从而使它能够监视输入状态，改变输出状态以达到控制目的。紧凑的结构、灵活的配置和强大的指令集使S7-200成为各种控制应用的理想解决方案。图31 西门子S7200系列PLC3.1.1西门子S7200工作过程S7-200在扫描循环中完成一系列任务。任务循环执行一次称为一个扫描周期。在一个扫描周期中，S7-200主要执行下列五个部分的操作：1. 读输入：S7-200从输入单元读取输入状态，并存入输入映像寄存器中。2. 执行程序：CPU根

8、据这些输入信号控制相应逻辑，当程序执行时刷新相关数据。程序执行后，S7-200将程序逻辑结果写到输出映像寄存器中。3. 处理通讯请求：S7-200执行通讯处理。4.执行CPU自诊断：S7-200检查固件、程序存储器和扩展模块是否工作正常。5.写输出：在程序结束时，S7-200将数据从输出映像寄存器中写入把输出锁存器，最后复制到物理输出点，驱动外部负载。3.1.2 西门子S7200工作模式 S7-200有两种操作模式：停止模式和运行模式。CPU面板上的LED状态灯可以显示当前的操作模式。在停止模式下，S7200不执行程序，可以下载程序和CPU组态。在运行模式下，S7-200将运行程序。 S7-2

9、00提供一个方式开关来改变操作模式。可以用方式开关（位于S7-200前盖下面）手动选择操作模式：当方式开关拨在停止模式，停止程序执行；当方式开关拨在运行模式，启动程序的执行。也可以将方式开关拨在TERM（终端）（暂态）模式，允许通过编程软件来切换CPU的工作模式，即停止模式或运行模式。如果方式开关打在STOP或者TERM模式，且电源状态发生变化，则当电源恢复时，CPU会自动进入STOP模式。如果方式开关打在RUN模式，且电源状态发生变化，则当电源恢复时，CPU会进入RUN模式。3.2WEINVIEW人机界面WEINVIEW 新一代嵌入式工业人机界面有MT8000 和MT6000 系列。通过采用

10、不同的CPU，可分为T 系列、i 系列和X 系列。他们的区别主要是：T 系列采用200MHz 32 bit RISC（精简指令集） CPU，32M 内存；i 系列采用400MHz ，32 bit Risc CPU，128M 内存；而X 系列采用 500MHz，32 bit CISC （复杂指令集）CPU，256M内存。由此可以看出i 系列和X 系列采用了更快的 CPU 和更大的内存，从而运行速度更快。而这三个系列里面，根据接口配置的不同，又可以分为MT6000系列通用型产品、MT8000 系列网络型产品和MT8000 系列专业型产品。MT6000系列通用型产品没有配备以太网口，MT8000系列

11、网络型产品配备有以太网口，而MT8000X 系列我们称之为专业型产品，除了配备以太网口外，还配置有音频输出口等。WEINVIEW人机界面如图32所示。图32 WEINVIEW人机界面3.3 Danfoss变频器Danfoss变频器全称为“丹佛斯交流变频调速器”，主要用于三相异步交流电机，用于控制和调节电机速度。 Danfoss变频器是丹麦丹佛斯集团生产的变频器产品，迄今，已有40余年的历史，产品已经涵盖所有低压市场。丹佛斯变频器始终坚持以客户为导向的研发更保证了产品的稳定性、创新性、灵活性，这使得丹佛斯变频器成为全球变频器市场的佼佼者。 Danfoss变频器是一种电机控制器，它将交流主电源转变

12、成可变交流波形输出。为了控制电动机速度或转矩，输出的频率和电压会受到调节。变频器可以根据系统反馈（比如温度或压力变化）来改变电动机的速度，从而实现对风扇、压缩机或泵用电动机的控制。变频器还可以根据来自外部控制器的远程命令来调节电动机。此外，变频器还可以监测系统和电动机状态；发出故障情况警告或报警、启动和停止电动机、优化能效以及提供众多的控制、监测和增效功能。操作和监测功能还可以作为状态指示提供给外部控制系统或串行通讯网络。 Danfoss变频器如图33所示。图33 Danfoss变频器 第四章 软件介绍4.1 EB8000 软件 人机界面是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是控制系

13、统的重要组成部分。可连接可编程序控制器(PLC)、变频器、直流调速器、仪表等工业控制设备，利用显示屏显示，通过输入单元(如触摸屏、键盘、鼠标等)写入工作参数或输入操作命令，实现人与机器信息交互的数字设备，由硬件和软件两部分组成。硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元等，其中处理器的性能决定了HMI产品的性能高低，是HMI的核心单元;HMI软件一般分为两部分，即运行于HMI硬件中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面组态软件。人机界面和组态软件有如下区别:人机界面产品，常被大家称为“触摸屏”，包含HMI硬件和相应的专用画面组态软件，一般情况下，不同厂家的H

14、MI硬件使用不同的画面组态软件，连接的主要设备种类是PLC。而组态软件是运行于PC硬件平台、windows操作系统下的一个通用工具软件产品，和PC机或工控机一起也可以组成HMI产品;通用的组态软件支持的设备种类非常多，如各种PLC、PC板卡、仪表、变频器、模块等设备，而且由于PC的硬件平台性能强大(主要反应在速度和存储容量上)，通用组态软件的功能也强很多，适用于大型的监控系统中。 WEINVIEW HMI 组态软件EasyBuilder8000是台湾威纶科技公司开发的新一代人机界面软件，适用于本公司MT8000和MT6000 系列所有型号的产品。相对于以往产品，具有较高兼容性、支持市场上绝大多

15、数PLC、强大的宏指令、强大的以太网通讯功能等优点。EB8000软件沿用了“易学易用、功能强大”的特点，客户在掌握之前产品的基础上，很容易的学会如何使用EB8000软件。4.2 STEP7编程软件4.2.1 STEP7简介STEP7是用于西门子S7200站创建可编程逻辑控制程序的标准软件，需要安装、运行在使用Windows操作系统的计算机上。是供它们编程、监控和参数设置的标准工具，是西门子工业软件的重要组成部分。 STEP7支持三种编程模式：LAD（梯形图）、FBD（功能块图）和STL（语句表）。该软件的基本功能有：1. 创建用户程序、修改和编辑原有的用户程序。2. 设置PLC的工作方式和参数

16、，上装和下装用户程序。3. 具有简单语法的检查、对用户程序的文档管理和加密等功能，并提供在线帮助。4.2.2 STEP7的安装STEP7可以通过setup程序自动地进行安装。用户可按照屏幕弹出的安装向导，完成整个安装步骤，按照标准的 Windows 2000/XP/Server 2003软件安装步骤调用Setup程序。1.主要安装步骤: 将数据拷贝到你的编程器上 设置EPROM和通讯的驱动器 安装授权(如果需要)2.安装要求：1) 操作系统：Windows 2000或 Windows XP，Windows Server2003。2) 基本硬件:编程器或PC：奔腾处理器 (600MHz)/RAM

17、：至少256MB/Microsoft Windows支持的彩色显示器、键盘和鼠标。3) MPI接口(可选):如果用户需要使用STEP7与PLC进行通讯，则在PG或PC与PLC之间可使用多点接口(MPI)。4) 外部编程设备(可选):如果用户希望在PC上向EPROM中存储程序，则还需要一个外部编程设备。第五章 流水灯控制实验5.1实验目的 设计流水灯控制系统。5.2 实验内容 利用外部按钮实现流水灯的启动和停止，要求实现流水灯的依次循环点亮，时间间隔为1s，能够实现随时启动随时停止。5.3 实验设备1. 安装了STEP7Micro/WIN4.0编程软件的计算机一台。2. PC /PPI编程电缆一

18、根。3.锁紧导线若干。4.24V直流电源一个。5.24V信号灯四个。6.外部按钮两个。7.安装工具一套。8.万用表一个。5.4预习要求 阅读实验指导书，复习教材中有关的内容。5.5报告要求 报告要求整理出运行和监视程序时出现的现象。5.6硬件连线PLC输入：I0.1连接按钮1，为启动按钮；I0.2连接按钮2,为停止按钮。PLC输出：Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.4分别连接四个信号灯（信号灯接入24V直流电源）。5.7接触屏界面设置1. 点击“位状态指示灯”按钮来设置流水灯图形界面，如图51所示。图51 流水灯一般属性设置2.选择“PLC名称”为“Siemens S7200”，地址设置为Q

19、0.0。3.流水灯图片设置。如图52所示，点击属性栏中的“图片”，单击“图库”可在系统图库中选择流水灯图片，也可自定义设定流水灯图片。图52 流水灯图片设置4.设置好第一个流水灯后点击“确定”，可在窗口指定位置放置流水灯图形，依次设置好其余三个流水灯。5.设置按钮的图形界面。点击“位状态切换开关”。如图53所示，选择“PLC名称”为“Siemens S7200”，地址设置为M0.1。在“开关类型”中将开关属性设置为“复归型”，即按下按钮，触点动作。松开按钮，触点不动作。53 按钮一般属性设置6.按照第三步设置按钮图片。7.设置好第一个按钮后点击“确定”，可在窗口指定位置放置按钮图形，再设置第二

20、个按钮。8.流水灯接触屏界面如图54所示。54流水灯接触屏界面9. 将该文件保存后，打开菜单栏中的“工具”，点击“编译”，出现图55。 图55编译界面10. 点击窗口左下方的“开始编译”，编译成功后，打开菜单栏中的“工具”，点击“建立使用U盘与CF/SD卡所需的下载资料”，出现如图56所示的窗口。图56 下载窗口11. 点击窗口左下方的“建立”，显示“创建成功”。 12. 将U盘连接到触摸屏上，设置触摸屏，将文件下载到触摸屏内，即可使用。5.8 触点说明触点说明I0.1外部开始按钮I0.2外部停止按钮M0.1触摸屏开始按钮M0.2触摸屏停止按钮T37、T38、T39、T401s定时器Q0.0、

21、Q0.1、Q0.2、Q0.4流水灯5.9梯形图程序5.10 梯形图程序解析 网络1：按下外部开始按钮I0.1或触摸屏开始按钮M0.1，线圈Q0.5自锁接通，直到按下外部停止按钮I0.2或触摸屏停止按钮M0.2，Q0.5解除自锁。 网络2：按下启动按钮Q0.5接通，线圈Q0.0接通，点亮第一个流水灯。同时接通定时器T37。1s后，定时器T37的触点动作，T37的常闭触点断开使Q0.0断开，第一个流水灯熄灭。同时T37的常开触点动作，Q0.1接通，点亮第二个流水灯。 网络3：T37常开触点闭合，线圈Q0.1接通，点亮第二个流水灯。同时接通定时器T38。1s后，定时器T38的触点动作，T38的常闭触

22、点断开使Q0.1断开，第二个流水灯熄灭。同时T38的常开触点动作，Q0.2接通，点亮第三个流水灯。 网络4：T38常开触点闭合，线圈Q0.2接通，点亮第三个流水灯。同时接通定时器T39。1s后，定时器T39的触点动作，T39的常闭触点断开使Q0.2断开，第三个流水灯熄灭。同时T39的常开触点动作，Q0.4接通，点亮第四个流水灯。 网络5：T39常开触点闭合，线圈Q0.4接通，点亮第四个流水灯。同时接通定时器T40。1s后，定时器T38的触点动作，T40的常闭触点断开使T37掉电复位，进而使T38、T39、T40全部复位，开始新一轮的流水灯循环动作。5.11实验现象 将梯形图程序下载到PLC内，

23、点击硬件开始按钮I0.1或触摸屏开始按钮M0.1，24V信号灯依次循环点亮，同时触摸屏信号灯图形与其对应的信号灯同步动作，按下外部停止按钮I0.2或触摸屏停止按钮M0.2，流水灯熄灭。第六章 交通灯控制实验6.1实验目的 设计交通灯控制系统。6.2 实验内容 编辑触摸屏人机界面，通过触摸屏实现交通灯的启动和停止，利用触摸屏实现交通灯的实时监控，并在触摸屏上显示各路口的亮灯时间。6.3实验要求1.能够实现总停止和总启动。2.红灯亮灯时间为25s，绿灯为20s，黄灯闪速5s（间隔0.5s）。3.在触摸屏上显示各个灯的倒计时间。6.4 实验设备1. 安装了STEP7Micro/WIN4.0编程软件的

24、计算机一台。 2. PC /PPI编程电缆一根。3.锁紧导线若干。4.24V直流电源一个。5.WEINVIEW触摸屏一个。6.安装工具一套。7.万用表一个。8.触摸屏与PLC通讯电缆一根。6.5预习要求 阅读实验指导书，复习教材中有关的内容。6.6报告要求 报告要求整理出运行和监视程序时出现的现象。6.7接触屏界面设置2. 点击“位状态指示灯”按钮来设置交通灯图形。选择“PLC名称”为“Siemens S7200”，设置南北方向的红、绿、黄灯的地址分别为Q0.0、Q0.1、Q0.2。东西方向的红、绿、黄灯的地址分别为Q0.5、Q0.6、Q0.7。3. 点击“位状态切换开关”来设置控制按钮图形。

25、选择“PLC名称”为“Siemens S7200”，设置开始按钮的地址为M0.3,停止按钮的地址为M0.4。开关类型均为“复归型”。4. 点击“数值显示”按钮来设置各个灯的倒计时间显示。如图61所示。选择“PLC名称”为“Siemens S7200”，地址设置为C23。从图库中选择倒计时间显示的图片。图61 倒计时间显示图片设置4.分别设置南北方向的红、绿、黄灯的倒计时时间显示的地址分别为C23、C24、C25。东西方向的红、绿、黄灯的倒计时时间显示的地址分别为C22、C20、C21。5.交通灯控制实验触摸屏界面图如图62所示。图62交通灯控制实验触摸屏界面图6.将该界面下载到WEINVIEW

26、人机界面。6.8触点说明 如表61所示。表61 触点说明触点说明I0.3外部开始按钮I0.4外部停止按钮M0.3触摸屏开始按钮M0.4触摸屏停止按钮Q0.0南北向红灯Q0.1南北向绿灯Q0.2南北向黄灯Q0.5东西向红灯Q0.6东西向绿灯Q0.7东西向黄灯T37南北向红灯25s定时器T38南北向绿灯20s定时器T39、T40东西向黄灯0.5s振荡间隔定时器C10南北向黄灯振荡次数计数器T42东西向绿灯20s定时器T43、T44东西向黄灯0.5s振荡间隔定时器C11东西向黄灯振荡次数计数器T46东西向红灯25s定时器C20东西向绿灯倒计时数值显示C21东西向黄灯倒计时数值显示C22东西向红灯倒计

27、时数值显示C23南北向红灯倒计时数值显示C24南北向绿灯倒计时数值显示C25南北向黄灯倒计时数值显示6.9梯形图程序6.10 梯形图程序解析网络1：按下外部开始按钮I0.3或触摸屏开始按钮M0.3，线圈Q0.3自锁接通，直到按下外部停止按钮I0.4或触摸屏停止按钮M0.4，Q0.3解除自锁。 (网络2网络8为东西向交通灯控制程序)网络2：按下启动按钮Q0.3接通，线圈Q0.6接通，即东西向绿灯点亮。同时接通定时器T42。20s后，定时器T42的触点动作，T42的常闭触点断开使Q0.6断开，东西向绿灯熄灭。同时T42的常开触点动作，进入由T42、T43等组成的振荡电路。网络3、网络4：由T42、

28、T43组成的振荡电路。T42的常开触点闭合，使T43接通。0.5s后，T43达到定时时间，T43触点动作，T43常开触点闭合且计数器C11的计数次数未到时，线圈Q0.7接通，即东西向黄灯点亮，同时使T44接通。0.5s后，T44达到定时时间，T44常闭触点断开，使T43断开，使东西向黄灯熄灭，同时，使T44断电。而T44断开使得T43接通，使得东西向黄灯点亮。直到达到C11的计数次数5次，黄灯停止闪烁。网络5：计数器C11对T44的脉冲计数，计数次数达到5次时，计数器触点动作。Q0.6的作用是对计数器进行复位，以便进行新一轮循环时的计数。网络6：T43常开触点接通，且计数器C11未达到预定计数

29、次数时，线圈Q0.7接通，即东西向黄灯接通。网络7：东西向绿灯20s倒计时完成后，使5s定时器T45接通。网络8：黄灯停止闪烁后，线圈Q0.5接通，即东西向红灯点亮。同时接通定时器T46。25s后，定时器T46的触点动作，T46的常闭触点断开使线圈Q0.5断开，东西向红灯熄灭。(网络9网络15为南北向交通灯控制程序)网络9：按下启动按钮Q0.3接通，线圈Q0.0接通，即南北向红灯点亮。同时接通定时器T37。25s后，定时器T37的触点动作，T37的常闭触点断开使Q0.0断开，南北向红灯熄灭。 网络10：T37常开触点闭合后，线圈Q0.1接通，即南北向绿灯点亮。同时接通定时器T38。20s后，定

30、时器T38的触点动作，T38的常闭触点断开使Q0.1断开，南北向绿灯熄灭。同时T38的常开触点动作，进入由T39、T40等组成的振荡电路。网络11、网络12：由T39、T40组成的振荡电路。T38的常开触点闭合，使T39接通。0.5s后，T39达到定时时间，T39触点动作，T39常开触点闭合且计数器C10的计数次数未到时，Q0.2接通，即南北向黄灯点亮，同时使T40接通。0.5s后，T40达到定时时间，T40常闭触点断开，使T39断开，使南北向黄灯熄灭，同时，使T40断电。而T40断开使得T39接通，使得南北向黄灯点亮。直到达到C10的计数次数5次，黄灯停止闪烁。网络13：计数器C10对T40

31、的脉冲计数，计数次数达到5次时，计数器触点动作。Q0.0的作用是对计数器进行复位，以便进行新一轮循环时的计数。网络14：T39常开触点接通，且计数器C10未达到预定计数次数时，Q0.2接通，即东西向黄灯接通。网络15：南北向绿灯20s倒计时完成后，使5s定时器T41接通。(网络16网络22为南北向交通灯倒计时间控制程序)网络16：该网络为东西向绿灯的倒计时显示控制。SUB_I为减法计算器，DIV_I为除法计算器。+200与T42的定时数值相减后除以10可得到东西向绿灯的倒计时时间，由C20输出显示。Q0.6常开触点的作用是使东西向绿灯点亮时，C20输出数值，若东西向绿灯熄灭，则C20显示为0。

32、网络17：该网络为东西向黄灯的倒计时显示控制，由C21输出显示。T42定时时间到，该网络接通工作。Q0.7常开触点的作用是使东西向黄灯熄灭时，C21显示为0。网络18：该网络为东西向红灯的倒计时显示控制，由C22输出显示。T45定时时间到，该网络接通工作。Q0.5常开触点的作用是使东西向红灯熄灭时，C22显示为0。网络19：该网络为南北向红灯的倒计时显示控制，由C23输出显示。Q0.0常开触点的作用是使南北向红灯熄灭时，C23显示为0。网络20：该网络为南北向绿灯的倒计时显示控制，由C24输出显示。T37定时时间到，该网络接通工作。Q0.1常开触点的作用是使南北向绿灯熄灭时，C24显示为0。网

33、络21：该网络为南北向黄灯的倒计时显示控制，由C25输出显示。T38定时时间到，该网络接通工作。Q0.2常开触点的作用是使南北向黄灯熄灭时，C25显示为0。网络22：该网络的作用是当按下停止按钮时，C20C25的显示全部清0。6.11实验现象 将梯形图程序下载到PLC内，点击触摸屏上的开始按钮，交通灯开始点亮。1. 南北向：红灯点亮，并且对应的数值显示框内显示25s倒计时； 东西向：绿灯点亮，对应的数值显示框内显示20s倒计时。2. 20s后，南北向：红灯计时时间未到，红灯仍亮； 东西向：绿灯计时时间到，绿灯熄灭，黄灯以1s为周期闪烁，并且其对应的数值显示框显示5s倒计时。3. 5s后，南北向

34、：红灯倒计时时间到熄灭，绿灯进入20s倒计时； 东西向：黄灯熄灭，红灯进入25s倒计时。4.20s后，南北向：绿灯计时时间到，绿灯熄灭，黄灯开始以1s为周期闪烁，进行5s倒计时。 东西向：红灯计时时间未到，红灯仍亮。5.5s后，南北向黄灯、东西向红灯计时时间到，重复上述过程。 若在程序运行过程中按下停止按钮，12个灯全部熄灭，各倒计时间数值显示值均置0。第七章 运动小车的多段速控制实验7.1 实验目的 设计小车的多段速控制系统。7.2 实验内容 利用触摸屏，PLC实现小车的步进、自动控制。7.3 实验要求 小车的初始位置在左边，限位开关2为OFF。一. 自动模式1. 按下启动按钮，小车以50h

35、z的速度向右运行。2. 碰到限位开关1，小车以30hz的速度向右运行。3. 碰到限位开关0后，小车停止8s，然后以50hz的速度向左运行。4. 再次碰到限位开关1后，小车以30hz速度向左运行。5. 碰到限位开关2后，小车停止5s后，重复上述过程。要求：运行过程中可以随时停止，带有复位功能。二. 步进模式1. 按下前进按钮，小车以50hz速度向右运行，到达限位开关1后停止。2. 再次按下前进按钮，小车以30hz的速度向右运行，到达限位开关0后停止，再次按前进按钮无效。3. 按下后退按钮，小车以50hz速度向左运行，到达限位开关1后停止。4. 再次按下后退按钮，小车以30hz速度向左运行，到达限

36、位开关2后停止。要求：小车可以随时启停。7.4 实验设备3. 安装了STEP7Micro/WIN4.0编程软件的计算机一台。4. PC /PPI编程电缆一根。3.锁紧导线若干。4.24V直流电源一个。5.24V信号灯6个（红灯、黄灯、绿灯各两个）。6. WEINVIEW触摸屏一个。7. 安装工具一套。8. 万用表一个。9. 丹佛斯变频器一个。10. 三相异步电机一个。11. 触摸屏与PLC通讯电缆一根。7.5预习要求 、阅读实验指导书，复习教材中有关的内容。7.6报告要求 报告要求整理出运行和监视程序时出现的现象。7.7硬件连线 本实验中，小车有两种运行速度，变频器外部接线如图71所示。图71

37、 变频器外部接线 PLC输出：3L连接变频器12、27端口相连。Q1.1与变频器18端口相连控制电机的启停，Q1.2与变频器19端口相连控制电机正反转（Q1.2输出低电平电机正转，小车前进；Q1.2输出高电平电机反正，小车后退），Q1.3、Q1.4、Q1.5分别与变频器的31、32、33端口相连控制小车的运行速度。 变频器输出：变频器三相输出U、V、W接三相异步电机。7.8接触屏界面设置7.8.1.模式选择界面设置1.设置步进模式页面切换按钮。点击“功能键”按钮设置页面切换按钮，如图71所示。在窗口编号中选择步进页面的窗口编号，并在“标签”项中设置该按钮内容为“步进模式”。图71 步进模式页面

38、切换按钮设置2. 设置自动模式切换按钮，在窗口编号中选择自动页面的窗口编号，设置该按钮内容为“自动模式”。3. 添加文字内容“运动小车多段速度控制实验”，模式选择界面如图72所示。图72 模式选择界面7.8.2 步进模式界面设置1. 步进模式指示灯设置。点击“位状态指示灯”按钮，选择“PLC名称”为“Siemens S7200”，地址设置为Q2.0，内容为“步进模式”。2. 小车运动状态指示灯设置。点击“位状态指示灯”按钮，选择“PLC名称”为“Siemens S7200”，分别设置前进、后退、50hz、30hz指示灯的地址为Q2.2、Q2.3、Q2.4、Q2.5。3. 控制按钮设置。点击“位

39、状态切换开关”按钮，选择“PLC名称”为“Siemens S7200”，分别设置步进前进、步进后退、停止按钮的地址为M0.1、M0.2、M2.0。开关类型均为“复归型”。4. 限位开关设置。点击“位状态切换开关”按钮，选择“PLC名称”为“Siemens S7200”，分别设置限位开关2、限位开关1、限位开关0的地址为M1.2、M1.1、M1.0。注意设置开关类型为“切换开关”，如图73所示。图73 限位开关设置5.返回模式选择接面按钮设置。点击“功能键”按钮设置页面切换按钮，在窗口编号中选择模式选择页面页面的窗口编号，并在“标签”项中设置该按钮内容为“模式选择”。6.安排规划各图标位置，步进

40、模式界面如图74所示。图74 步进模式界面7.8.3自动模式界面设置1. 自动模式指示灯与复位指示灯设置。点击“位状态指示灯”按钮，选择“PLC名称”为“Siemens S7200”，自动模式指示灯与复位指示灯地址分别Q2.1、Q0.3，内容分别为“自动模式”、“复位”。2.小车运动状态指示灯设置。点击“位状态指示灯”按钮，选择“PLC名称”为“Siemens S7200”，分别设置前进、后退、50hz、30hz指示灯的地址为Q2.2、Q2.3、Q2.4、Q2.5。3.控制按钮设置。点击“位状态切换开关”按钮，选择“PLC名称”为“Siemens S7200”，分别设置自动启动、停止、复位按钮

41、的地址为M0.3、M2.0、M2.1。开关类型均为“复归型”。4.限位开关设置。点击“位状态切换开关”按钮，选择“PLC名称”为“Siemens S7200”，分别设置限位开关2、限位开关1、限位开关0的地址为M1.2、M1.1、M1.0。注意设置开关类型为“切换开关”。5.返回模式选择接面按钮设置。点击“功能键”按钮设置页面切换按钮，在窗口编号中选择模式选择页面页面的窗口编号，并在“标签”项中设置该按钮内容为“模式选择”。6.安排规划各图标位置，自动模式界面如图75所示。图75 自动模式界面7.将该界面下载到WEINVIEW人机界面。7.9触点说明 如表71所示。 表71 触点说明触点说明M

42、0.1步进前进M0.2步进后退M0.3自动启动M1.0限位开关0M1.1限位开关1M1.2限位开关2M2.0停止按钮M2.1复位按钮Q0.050hz前进Q0.130hz前进Q0.250hz后退Q0.3复位指示灯Q0.430hz后退Q2.0步进模式灯Q2.1自动模式灯Q2.2前进Q2.3后退Q2.450hz速度Q2.530hz速度Q1.1变频器启动Q1.2正反转切换Q1.3小车速度设置Q1.4Q1.5 7.10梯形图程序7.11 梯形图程序解析网络1：按下步进前进按钮M0.1或步进后退按钮M0.2，线圈Q1.0自锁接通，Q1.0的常闭触点接入自动模式电路，Q1.0常闭触点断开使自动模式电路断开，

43、避免程序混淆。直到按下停止按钮M2.0。网络2：按下步进前进按钮M0.1或步进后退按钮M0.2，线圈Q2.0接通，步进模式指示灯点亮。直到按下停止按钮M2.0。网络3：按下自动启动按钮M0.3，线圈Q2.1接通，自动模式指示灯点亮。直到按下停止按钮M2.0。(网络4网络7为步进模式控制程序)网络4：按下步进前进按钮M0.1，线圈Q3.0接通，进而使线圈Q0.0自锁接通，小车以50hz的速度向前运行，直到小车触碰到限位开关1，限位开关1的触点M1.1动作，小车停止。常闭触点Q0.1、Q0.2、Q0.4的作用是互锁。限位开关0的常闭触点M1.0的作用是防止当小车到达限位开关0时，再按前进按钮，小车

44、继续前行。网络5：当小车到达限位开关1后，M1.1接通，再次按下步进前进按钮M0.1，线圈Q3.1接通，进而使线圈Q0.1自锁接通，小车以30hz的速度向前运行。直到小车触碰到限位开关0，限位开关0的触点M1.0动作，小车停止。常闭触点Q0.0、Q0.2、Q0.4的作用是互锁。网络6：按下步进后退按钮M0.2，线圈Q3.2接通，进而使线圈Q0.2自锁接通，小车以50hz的速度后退，直到小车触碰到限位开关1，限位开关1的触点M1.1动作，小车停止。常闭触点Q0.0、Q0.1、Q0.4的作用是互锁。限位开关2的常闭触点M1.2的作用是防止当小车到达限位开关2时，再按后退按钮，小车继续后退。网络7：

45、当小车到达限位开关1后，M1.1接通，再次按下步进后退按钮M0.2，线圈Q3.3接通，进而使线圈Q0.4自锁接通，小车以30hz的速度后退。直到小车触碰到限位开关2，限位开关2的触点M1.2动作，小车停止。常闭触点Q0.0、Q0.1、Q0.2的作用是互锁。(网络8网络15为自动模式控制程序)网络8：按下自动启动按钮M0.3，线圈Q3.4接通，进而使线圈Q0.0自锁接通，小车以50hz的速度向前运行，直到小车触碰到限位开关1，限位开关1的触点M1.1动作，小车停止。常闭触点Q0.1、Q0.2、Q0.4的作用是互锁。T51常开触点的作用是使该模式循环运行。网络9、网络13：这两个网络的作用是区别自

46、动模式中当小车到达限位开关1后，是以30hz的速度前进还是以30hz的速度后退。网络9中，小车以50hz前行时，Q0.0接通，进而使线圈Q0.5自锁接通，此时触碰到限位开关1，使小车以30hz的速度前行。Q0.0常闭触点断开，解除Q0.5的自锁。网络13中，小车以50hz后退时，Q0.2接通，进而使线圈Q0.6自锁接通，此时触碰到限位开关1，使小车以30hz的速度后退。Q0.4常闭触点断开，解除Q0.6的自锁。网络10：小车以50hz速度前行时，触点Q0.5接通，触碰到限位开关1后，触点M1.1接通，使线圈Q3.5接通，进而使线圈Q0.1自锁接通，小车以30hz的速度向前运行。直到小车触碰到限

47、位开关0，限位开关0的触点M1.0动作，小车停止。常闭触点Q0.0、Q0.2、Q0.4的作用是互锁。网络11：小车前行触碰到限位开关0后，网络10断开，小车停止。8s定时器T50接通，8s后，网络12接通，小车以50hz速度后退。网络12：T50定时时间到，T50常开触点接通，线圈Q3.6接通，进而使线圈Q0.2自锁接通，小车以50hz的速度后退，直到小车触碰到限位开关1，限位开关1的触点M1.1动作，小车停止。常闭触点Q0.0、Q0.1、Q0.4的作用是互锁。网络14：小车以50hz后退时，线圈Q0.6接通，触碰到限位开关1后，触点M1.1接通，使线圈Q3.7接通，进而使线圈Q0.4自锁接通

48、，小车以30hz的速度后退。直到小车触碰到限位开关2，限位开关2的触点M1.2动作，小车停止。常闭触点Q0.0、Q0.1、Q0.2的作用是互锁。网络15：小车前行触碰到限位开关2后，网络14断开，小车停止。5s定时器T51接通，5s后，网络8接通，小车重复上述过程运行，直到按下停止按钮M2.0。网络16：步进模式的触点Q3.0或自动模式的触点Q3.4接通，使线圈Q0.0接通，小车以50hz的速度前行。Q0.3为复位触点，当复位触点动作，小车停止当前运行模式，执行复位动作。网络17：步进模式的触点Q3.1或自动模式的触点Q3.5接通，使线圈Q0.1接通，小车以30hz的速度前行。Q0.3为复位触

49、点，当复位触点动作，小车停止当前运行模式，执行复位动作。网络18：步进模式的触点Q3.2或自动模式的触点Q3.6接通，使线圈Q0.2接通，小车以50hz的速度后退。Q0.3为复位触点，当复位触点动作，小车停止当前运行模式，执行复位动作。网络19：步进模式的触点Q3.3或自动模式的触点Q3.7接通，使线圈Q0.4接通，小车以30hz的速度后退。Q0.3为复位触点，当复位触点动作，小车停止当前运行模式，执行复位动作。网络20：当小车处于自动模式时，自动模式指示灯亮，触点Q2.1接通。按下复位按钮M2.1，线圈Q0.3自锁接通，小车以50hz的速度后退，直到小车触碰到限位开关2，限位开关2的触点M1

50、.2动作，小车停止。网络21：当小车以50hz或30hz的速度前行时，线圈Q2.2接通，前进指示灯亮。网络22：当小车以50hz或30hz的速度后退时，线圈Q2.3接通，后退指示灯亮。前进和后退线圈互锁。网络23：当小车以50hz的速度前行或后退时，线圈Q2.4接通，50hz速度指示灯亮。网络24：当小车以30hz的速度前行或后退时，线圈Q2.5接通，00hz速度指示灯亮。网络25：当按下步进前进按钮M0.1、步进后退按钮M0.2或自动启动按钮M0.3时，线圈Q1.1自锁接通，接通变频器。网络26：当按下复位按钮或小车处于后退状态时，线圈Q1.2接通，使与变频器相连的电动机反转。网络27：当小

51、车以30hz的速度运行时，触点Q2.5接通，线圈Q1.5接通。输入到变频器，变频器设定该状态速度为50hz。网络28：当小车以50hz的速度运行或小车处于复位状态时，触点Q2.4或触点Q0.3接通，线圈Q1.4接通。输入到变频器，变频器设定该状态速度为30hz。7.12 变频器设定7.12.1 变频器用户界面变频器用户界面可分为四个功能区：A. 数字显示。B. 菜单键。C. 导航键和指示灯 (LED)。D. 操作键和指示灯 (LED)。如图76所示。图76 变频器用户界面A. 数字显示：LCD 背光显示屏，可显示 1 行数字。所有数据显示在 LCP上。 B. 菜单键：使用菜单键可以在状态、快捷

52、菜单或主菜单之间切换。C. 导航键和指示灯 (LED)：绿色 LED/启动：控制部分正在工作。黄色 LED/警告：表明发生警告。闪烁的红色 LED/报警：表明发生报警。“Back（后退）”：返回导航结构的上一步或上一层。箭头和：用于选择参数组、参数和参数值，还可增/减参数值，也用于更改本地参考值。“OK（确定）”：用于选择参数和接受对参数设置的更改。键：在参数值内从左到右横向移动，更改单个数字。D. 操作键和指示灯 (LED)。7.12.2 变频器启动模式变频器安装完成后，可通过两种简单方式启动变频器：手动启动和自动启动。第一次上电时处于自动启动模式。图77 变频器控制按钮如图77所示，按“H

53、and On（手动启动）”键，可以向变频器发出本地启动命令。按和键可加减速度。按 “Off/Reset（停止/复位）”键可停止变频器。如果在报警模式下，报警将被复位。按“Auto On（自动启动）”键可通过控制端子或串行通讯来控制变频器。 7.12.3 变频器参数设定1. 按“MENU（菜单）”键，直到屏幕光标位于主菜单上。2. 按和键浏览参数组。3. 按 “OK（确定）”选择参数组。4. 再按和键浏览特定参数组中的参数。5. 按 “OK（确定）”选择参数。6. 按和键设置/更改参数值。7. 按“OK（确定）”接受所设置的值。8. 要退出，按两下“Back（后退）”进入主菜单，或按一下 “Me

54、nu（菜单）进入状态菜单。按上述参数设置步骤，应设置变频器参数如表72所示。表72 变频器参数设定值参数功能设置412电动机速度下限（hz）0414电动机速度上限（hz）50510端子18数字输入8 启动511端子19数字输入10 反向512端子27数字输入0 无功能514端子32数字输入17 预制参考值位1515端子33数字输入16 预制参考值位0310预置参考值00310预置参考值160%310预置参考值2100%7.13 实验现象本实验主要采用触摸屏模拟小车多段速控制，用切换开关来模拟限位开关。7.13.1 步进模式1. 点击模式选择界面中的“步进模式”按钮，进入步进模式页面。2. 点击

55、步进模式页面中的“步进前进”按钮，“前进”与“50hz”指示灯亮，表示小车以50hz速度前进。3. 按下“限位1”按钮，指示灯全灭，表示小车到达限位开关1后停止。4. 再次按下“步进前进”按钮，“前进”与“30hz”指示灯亮，表示小车以30hz速度前进。5. 再按一次“限位1”按钮，按钮弹出，表示小车离开限位开关1的位置。6. 按下“限位0”按钮，指示灯全灭，表示小车到达限位开关0后停止。7. 再按“步进前进”按钮，无现象。再按一次“限位0”按钮，按钮弹出。8. 点击步进模式页面中的“步进后退”按钮，“后退”与“50hz”指示灯亮，表示小车以50hz速度后退。9. 按下“限位1”按钮，指示灯全

56、灭，表示小车到达限位开关1后停止。10. 再次按下“步进后退”按钮，“后退”与“30hz”指示灯亮，表示小车以30hz速度后退。11. 再按一次“限位1”按钮，按钮弹出，表示小车离开限位开关1的位置。12. 按下“限位2”按钮，指示灯全灭，表示小车到达限位开关2后停止。13. 再按“步进后退”按钮，无现象。再按一次“限位2”按钮，按钮弹出。14. 小车运动过程中按下“停止”按钮，指示灯全灭，小车停止。7.13.2 自动模式1. 点击模式选择界面中的“自动模式”按钮，进入自动模式页面。2. 点击自动模式页面中的“自动启动”按钮，“前进”与“50hz”指示灯亮，表示小车以50hz速度前进。3.按下

57、“限位1”按钮，“前进”与“30hz”指示灯亮，表示小车以30hz速度前进。4.再按一次“限位1”按钮，按钮弹出，表示小车离开限位开关1的位置。5.按下“限位0”按钮，指示灯全灭，表示小车到达限位开关0后停止。6.8s后，“后退”与“50hz”指示灯亮，表示小车以50hz速度后退。7. 再按一次“限位0”按钮，按钮弹出，表示小车离开限位开关0的位置。8.按下“限位1”按钮，“后退”与“30hz”指示灯亮，表示小车以30hz速度后退。9.再按一次“限位1”按钮，按钮弹出，表示小车离开限位开关1的位置。10.按下“限位2”按钮，指示灯全灭，表示小车到达限位开关2后停止。11.5s后，“前进”与“5

58、0hz”指示灯亮，小车重复上述过程。12. 小车运动过程中按下“复位”按钮，复位指示灯亮，小车以50hz速度后退，回到出发位置。13.小车运动过程中按下“停止”按钮，指示灯全灭，小车停止。第八章 总结经过七天的实习，完成了预计的实验任务，达到了预定的要求。这次实习给我们提供了一个应用自己所学知识去勇于创新和实际的平台。刚开始我们接触到的比较简单，第一个实验是流水灯控制实验，是我们开始实习的第一步，也是对以前学习到的知识的回顾与应用。STEP7是我们新接触到的一个编程软件，采用梯形图形式编写程序，我们小组很顺利的完成实验任务，可按要求控制硬件小灯。接下来我们接触到了EB8000软件，编辑触摸屏界

59、面，一个很简单又很实用的软件，在很多情况下，硬件设备不齐全或是达不到要求，可以实用软件加触摸屏控制的方式来模拟。第二个实验是十字路口交通灯实验，需要控制两路红绿灯，同时还需显示各路交通灯的倒计时间。交通灯的控制很容易就实现了，在实现倒计时间显示功能时，我们遇到了困难，最先采用的是振荡电路和减计数器。数值显示框在显示倒计时间时可正常显示，但存在停止后无法复位等问题。进而采用了减法器与除法器来实现倒计时功能，程序也更为简洁明了。最后一个实验是小车多段速控制实验，分为步进模式也自动模式，该实验第一次采用了多界面切换的触摸屏界面，而且在逻辑方面有一定的难度，也是对我们的一个不小的挑战，但是真的让我们实

60、实在在收获了不少东西。在这次实习中，正确的思路是很重要的，只有你的设计思路是正确的，你的设计才有可能成功。可以说，这次实习是对前面所学知识进行的一次比较综合的检验。总的来说，这次实习虽然很累，但却是苦中有乐，非常充实。这次能那么成功的完成我的设计，要感谢王老师和同学们的帮助，感谢小组成员刘同学与姜同学的共同努力。每当我遇到棘手的问题，老师总能给我最好的建议，教我改进的方法，不厌其烦的指出我在设计中存在的问题和错误，是我更好的完成设计。在理解程序的时候也请教了同学，他们也很热情的回答我的问题，让我在这次实习中不会觉得那么孤立无援。这次的实习也让我学到了很多东西，对很多PLC方面的知识有了更深的了解，并且能够运用到实践中了。原来实习不尽可以锻炼我们的动手能力，而且能够让我们学到更多的理论知识，也觉得很充实。 最后我还要感谢学校给我这次实习的机