OMRON CP1H PLC实验

1实验一硬件的认识与CP-X软件的应用一、实验目的1、认识PLC实物，掌握PLC各部分硬件的作用。2、掌握PLC电源接线的方法。3、学会CP-X软件的应用。二、实验设备电脑一台，可编程控制控制器综合实验箱一台（在本书中简称为实验箱），AB接口的USB连线一条，电源线两条。实验箱介绍：如图1-1所示的实验箱是编者所在的学校自行研制的，它的核心部件是采用新型的OMRONCP1HPLC，输入电路有24点/1公共端、输出电路有16点/6公共端；其次是触摸屏，通过R232端口与PLC进行通讯，可作PLC的编程器用。实验箱下方提供了三组信号的输入方式：第一组是24个输入端的拨动开关，拨动开关向上，相应的端子有电信号输入，反之则相应的端子无信号输入；第二组是6个输入端的按钮开关，按钮按下，相应的端子有电信号输入，放开则断开；第三组是输入接线端子，这组可让学生根据实验的需要自己接线。实验箱的最上方是输出接线端子，可连接电气元件或负载。三、实验步骤1、在PLC实验箱没有通电的情况下，打开实验箱盖，根据图1-2和图1-3所示，在实验老师的指导来认识OMRON-CP1HPLC的基本组成；在了解硬件的过程中要注意各个标注的意义，如在上部端子左边有标注：IN和AC100-200V。图1-1PLC实验箱2图1-2PLC正面图图1-3PLC侧面图2、在认识PLC硬件的基础上学会PLC的外部接线方法。（1）上部端子的接线：明确哪两个端子是用来接外部交流电及其电压范围；明确PLC信号输入端子0CH～1CH和COM所用的电源是24V的直流电源。（2）下部端子的接线：明确继电器输出型的端子的最大开关能力是多少；根据实验的需要，确定哪几个输出端子要共用一个公共端，公共端与输出端子间所接的电源有没有在开关能力的允许范围内。（3）认真观察PLC实验箱的电源接线，画出PLC实验箱的电源接线图。3、把实验箱的电源及各个输入端的拨动按钮置于“OFF”位，即向下，再用AB接口的USB连线把PLC与电脑连接起来，然后给PLC上电。4、启动CP—X软件，设计一个简单的梯形图，然后“在线工作”，把程序下载3到PLC中运行，并监视程序的运行状态。5、根据实验内容在CP—X软件编程环境里进行编程，然后进行相关的操作。6、保存好的文件，做好各项实验记录。7、最后把实验箱的电源及各个输入端的拨动按钮置于“OFF”位，切断实验箱的电源，盖好实验箱的盖子。8、写实验报告。四、实验内容1、走廊灯两地控制程序（1）控制要求：楼下开关、楼上开关均能控制灯的亮灭。（2）I/O分配：输入：0.00——楼下开关输出：100.00——灯0.01——楼上开关（3）梯形程序图：图1-4走廊灯两地控制（4）思考：①分析以上的程序是如何实现走廊灯的两地控制。②上机运行以上程序，把运行结果填入下表中。0.000.01100.0000011011③编程实现走廊灯的三地控制。1、将继电器控制系统改为PLC控制系统（1）控制要求：将图1-4的继电器控制系统改为PLC控制系统。（2）电路工作原理：该电路是一个顺序启动、顺序停车的电路。启动顺序：电机M1启动→电机M2启动停车顺序：电机M2停车→电机M1停车①电动机M1：启动：按下启动按钮SB2→接触KM1线圈通电，其常开触点闭合→电动机M1运行，同时KM1形成自锁，为接触器KM2线圈通电做好准备。停车：电动机M2没有启动或已停车，按下停止按钮SB1→接触器KM1线圈断电，其常开触点断开→电动机M1停止运行，同时KM1自锁解除。②电动机M2：启动：电动机M1已经启动，按下启动按钮SB4→接触KM2线圈通电，其常4开触点闭合→电动机M2运行，同时KM2形成自锁。停车：按下停止按钮SB3→接触器KM2线圈断电，其常开触点断开→电动机M2停止运行，同时KM2自锁解除。③保护环节：电动机M1与M2均设有过载保护FR1、FR2，电动机M2过载，电动机M2停止运行,M1继续运行；电动机M1过载，两台电动机均停止运行。主电路上还设有短路保护。（3）I/O分配表：输入输出0.00M1启动按钮SB2100.00电动机M1运行0.01M1停车按钮SB1100.01电动机M2运行0.02M2启动按钮SB40.03M2停车按钮SB30.04M1过载保护FR10.05M2过载保护FR2（4）绘制出PLC控制电气原理图①主电路：从电源到电动机的大电源电路，与继电器控制系统的电路相同。②控制电路：由学生根据I/O分配表画出。（5）梯形程序图（图1-5）图1-5电动机顺序控制（6）思考：①分析以上的程序是如何实现电动机顺序控制。②上机运行以上程序，看看是否符合控制要求。③如果所用的接触器KM1、KM2的控制端是380V输入的，则以上的PLC控制系统应该如何修改，请画出PLC控制电气原理图。5五、实验报告本次实验为学生的第一次PLC实验，要求学生在实验的过程中重点掌握PLC各部分硬件的作用、PLC的接线方法以及熟悉CX—P的编程环境。本次实验报告的主要内容是：1、目的：本次实验主要达到的要求及目的。2、设备：本次实验的主要设备。3、具体步骤：如何对PLC硬件的认识；如何编写程序、下载程序、调试程序、观察结果、修改程序等。4、程序上机验证：写出运行后的结果，与自己分析的是否相符合，有没有达到控制要求。5、做思考题。6、心得体会：本次实验中遇到的问题、解决方法及收获。(a)(b)图1-4电动机顺序控制电路6实验二基本逻辑指令编程实验一、实验目的1、继续学习CP-X软件的应用。2、掌握基本逻辑指令LD、LDNOT、AND、ANDNOT、OR、ORNOT的使用方法。3、学会用基本逻辑指令实现顺控系统的编程。二、实验设备电脑一台，实验箱一台，AB接口的USB连线一条，电源线两条。三、实验步骤1、把实验箱的电源及各个输入端的拨动按钮置于“OFF”位，即向下，再用AB接口的USB连线把PLC与电脑连接起来，然后给PLC上电。2、启动CP—X软件，新建工程，进入CP—X软件编程环境。3、根据实验内容在CP—X软件编程环境里进行编程，然后进行相关的操作。4、对程序进行编译、调试、修改。5、保存好的文件，做好各项实验记录。6、把实验箱的电源及各个输入端的拨动按钮置于“OFF”位，切断实验箱的电源，盖好实验箱的盖子。7、写实验报告。四、实验内容1、基本逻辑指令的练习（1）用笔把下面两个梯形图程序的助记符写在纸上。图2-1图2-2（2）把以上的两个梯形图分别在CP-X里编辑出来。在编辑时要注意如何插入一列、一行，如何插入一条等操作。同时要学会一些相关的设置，用鼠标点击菜单里的工具→选项，弹出如下的设置窗口。7图2-3PLC程序设置选项卡（3）梯形图编辑完毕后，分别查看它们的助记符程序，对比看看你写的是否正确。查看助符的办法是用鼠标点击“查看”工具栏上的“查看记忆”即可，如下图所示。杳看记忆图2-4PLC程序查看工具栏（4）把其中的一个梯形图下载PLC中，并运行监视程序的运行状态。（5）模拟在线工作，对比在线工作，看看它们有什么异同2、基本逻辑指令的应用（1）自锁（保持）自锁梯形图程序如下图所示，输入点0.00为点动输入。请同学们先分析一下，然后运行该程序，观察自锁的作用。图2-5自锁梯形图8（2）互锁（优先）互锁梯形图程序如下图所示，输入点0.00、0.01为点动输入。请同学们先分析一下，然后运行该程序，观察互锁的作用。图2-6互锁梯形图（3）2-4译码器2-4译码器梯形图程序如下图所示。请同学们运行该程序，观察它的功能。图2-72-4译码器梯形图3、将继电器控制系统改为PLC控制系统（1）控制要求：电动机能正/反转、停车；正/反转可任意切换；有自锁、互锁环节，见图2-7。（2）I/O分配表：输入输出0.00停车按钮SB1100.00电动机正转0.01正转启动按钮SB2100.01电动机反转0.02反转启动按钮SB30.03过载保护FR（3）PLC电气原理图绘制①主电路：从电源到电动机的大电流电路，与继电器电路相同。②控制电路：由学生根据I/O分配表画出。9（4）根据I/O分配表及控制要求编写PLC梯形图程序。图2-7三相电动机的正反转控制电路五、实验报告本次实验报告的主要内容是：1、实验目的。2、实验设备。3、实验具体步骤。4、实验程序上机验证、观察与调试。心得体会：本次实验中遇到的问题、解决方法及收获。10实验三定时器指令编程实验一、实验目的1、熟悉CP-X编程软件的使用方法。2、掌握定时器指令的使用方法。3、掌握定时器波形的画法和含义。4、学会用PLC改造典型继电器电路的方法。二、实验设备电脑一台，实验箱一台，AB接口的USB连线一条，电源线两条。三、实验步骤2、把实验箱的电源及各个输入端的拨动按钮置于“OFF”位，即向下，再用AB接口的USB连线把PLC与电脑连接起来，然后给PLC上电。2、启动CP—X软件，新建工程，进入CP—X软件编程环境。3、根据实验内容在CP—X软件编程环境里进行编程，然后进行相关的操作。4、程序运行调试并修改。5、保存好的文件，做好各项记录。6、把实验箱的电源及各个输入端的拨动按钮置于“OFF”位，切断实验箱的电源，盖好实验箱的盖子。7、写实验报告。四、实验内容1、通电延时控制程序（1）控制要求：利用计时器指令编程实现输入/输出信号波形图3-1如下所示的程序。图3-1通电延时时序图（2）参考程序如图3-2所示。（3）把程序下载到PLC中，然后选择“操作模式”为“监视”，运行程序，这时你可能会观察到计时器的当前值是以十六进制显示的，如图3-3椭圆圈内所示。如果要以十进制显示，则用鼠标点击菜单的视图→监视数据类型→十进制，如图3-4所示。再运行观察程序，你会发现计时器的当前值变为以十进制显示了，如图3-5椭圆圈内所示。图3-2通电延时梯形图11图3-3图3-4图3-5（4）查找地址如果程序很长，查找所要的地址将是一项繁重的工作，但我们可以用下面的方法来快速地找到所要找的地址。用鼠标右键点击梯形图编辑区域，系统弹出快捷菜单，如图3-6所示，然后用鼠标点击“查找位地址”项，这时系统弹出查找地址的对话框，如图3-7所示，输入要查找的地址，然后点击“查找下一个”按钮，如果所要查找的地址在程序中有存在，就可以找到，如图中双箭头线所示。图3-612图3-7（5）对计时器进行内存跟踪监视对计时器进行内存跟踪监视操作方法是用有鼠标点击“工程工作区”的“内存”选项，如图3-8所示。系统弹出“PLC内存”窗口。在窗口的最右边“数据工作区”内有显示出PLC的CPU型号（CP1H-XA）及各内存存储区域的名称。我们选择“定时器/计数器工作区（T）”，如图3-9椭圆所圈的，然后再用鼠标右键单击已打开的“定时器/计数器工作区（T）”内存区域窗口，系统弹出快捷菜单，点击快捷菜单的在线→监视，如图3-9打勾的所示。运行PLC程序，认真观察“定时器/计数器工作区（T）”内存区域窗口里数据的变化，这里你会发现T0的第一格的数据在变化，跟PLC程序里的T0的当前值是一致的，当T0的当前值为0时，则其状态由“off”变为“on”，如图3-10所示。图3-9图3-813图3-102、断电延时控制程序（1）控制要求：利用计时器指令编程实现输入/输出信号波形图3-11如下所示的程序。图3-11断电延时时序图（2）参考程序如图3-12所示。图3-12断电延时梯形图（3）分析以上程序是如何实现断电延时的，然后上机运行程序，认真观察。3、2秒方波发生器控制程序（1）控制要求：利用计时器指令编程实现输入/输出信号波形图3-13如下所示的程序。图3-132秒方时序图（2）上机编写程序，写出程序的梯形图。4、PLC改造双速交流异步电动机自动变速控制电路（1）控制要求：将图3-14继电器双速交流异步电动机自动变速控制电路的控制电路改为PLC控制系统。（2）电路控制原理分析：该控制电路是通过控制电动机的绕组来改变电动机的运转速度。当按下启动按钮SB2时，接触器KM1吸合，同时其常开触点闭合，三相异步电动机定子14绕组接成三角形运转，此时启动按钮SB3