M218PLC 、触摸屏、变频器和力控组态软件的综合实验

中北大学—施耐德电气联合实验室NorthUniversityofChina&SchneiderElectricJointLaboratory第I页共I页目录实验一三相异步电动机控制（基于继电接触器和基于电机控制器)......................................1实验二M218PLC基本指令的熟悉和应用.................................................................................3实验三利用ST(结构化文本）和CFC(连续功能图）实现各种数值运算............................12实验四利用SFC设计基于M218PLC的两种溶液混合控制系统........................................15实验五力控组态软件的简介及其与M218PLC的通信..........................................................18实验六触摸屏基本操作.............................................................................................................26实验七基于M218PLC和触摸屏控制电机正反转..................................................................31实验八基于M218PLC和力控组态软件的交通灯设计..........................................................38实验九基于M218PLC和触摸屏交通灯设计..........................................................................41实验十基于M218PLC和力控组态软件三路抢答器设计......................................................44实验十一基于M218PLC和触摸屏的三路抢答器设计........................................................47实验十二基于M218PLC和力控组态软件两种溶液混合设计..............................................50实验十三基于M218PLC和触摸屏两种溶液混合设计..........................................................53实验十四基于M218PLC和触摸屏的自动售货机设计.........................................................55实验十五变频器基本操作.........................................................................................................58实验十六变频器多段速控制.....................................................................................................59实验十七室内温度采集系统的设计.........................................................................................63实验十八以太网通信实验.........................................................................................................66实验十九变频器ATV312与M218PLC的通信......................................................................69实验二十基于以太网变频器的远程操作.................................................................................73实验二十一PID调节实验.........................................................................................................76实验二十二PTO实验................................................................................................................79中北大学—施耐德电气联合实验室NorthUniversityofChina&SchneiderElectricJointLaboratory第1页共84页实验一三相异步电动机控制（基于继电接触器和基于电机控制器)一、实验目的1、熟悉基于继电接触器的传统三相异步电动机控制方法。2、了解基于施耐德电机控制器的三相异步电动机控制方法。二、实验设备1、中北大学-施耐德电气联合实验室ZSJ-A电气自动化平台。2、实验台配套通信线、跨接线若干。三、实验内容1、电动机的单向连续运行，主电路如图1-1所示，控制电路如图1-2所示。图1-1单向连续运行主电路图1-2单向连续运行控制电路中北大学—施耐德电气联合实验室NorthUniversityofChina&SchneiderElectricJointLaboratory第2页共84页2、电机的正反转控制—双重互锁，主电路如图1-3所示，控制电路如图1-4所示。图1-3正反转控制主电路图1-4连续正反转控制电路中北大学—施耐德电气联合实验室NorthUniversityofChina&SchneiderElectricJointLaboratory第3页共84页实验二M218PLC基本指令的熟悉和应用一、实验目的1、熟悉Somachine编程软件。2、加深对布尔指令、定时器、计数器等基本指令的理解。二、实验设备1、中北大学-施耐德电气联合实验室ZSJ-A电气自动化平台。2、实验台配套通信线、跨接线若干。三、实验内容1、SoMachine编程软件熟悉与使用(1)选择“创建新机器”，如图2-1所示。(2)选择创建新机器下的“使用空项目启动”，如图2-2所示。图2-1创建新机器图2-2使用空项目启动2、保存新建项目并命名，然后点击“保存”，如图2-3所示。图2-3保存新建项目并命名中北大学—施耐德电气联合实验室NorthUniversityofChina&SchneiderElectricJointLaboratory第4页共84页3、配置(1)在左侧目录中选择与项目有关的硬件设备，并将其拖到中间空白区域。我们使用PLC型号为TM218LDAE24DRHN，如图2-4所示。图2-4PLC配置的选择(2)若使用的设备有PLC和触摸屏，其中触摸屏的型号为HMIGXO3501，图2-5为其连接方式。图2-5PLC和触摸屏的连接方式4、编写程序(1)创建pou:可以直接在mypou中编写程序，“MyPOU”是SoMachine软件自动生成的程序，并且自动在MAST任务中调用该程序。“MyPOU”程序由两个部分组成，如图2-6所示。中北大学—施耐德电气联合实验室NorthUniversityofChina&SchneiderElectricJointLaboratory第5页共84页图2-6创建POU(2)可以根据自己的需求选择更合适的编程语言，编程语言选择的方法如图2-7和图2-8所示。图2-7选择编程语言的方法图2-8选择编程语言的方法(3)添加Pou：双击任务配置中的“MAST”，再点击“添加POU”，如图2-9所示。图2-9添加POU(4)返回新建的pou，编写程序。中北大学—施耐德电气联合实验室NorthUniversityofChina&SchneiderElectricJointLaboratory第6页共84页(5)程序编写完后进行编译检查语法错误。(6)与硬件相连时，用编程电缆将PC机与PLC相连在软件中点击登录，登录前应将通信协议(Somachine或Modbus)设置好，网关配置好。5、配置下载通讯路径.(1)在Devices窗口中双击PLC的节点。进入显示控制器的配置窗口。第一个选项卡定义通讯设置，如下图2-10所示。图2-10配置下载通讯路径界面(2)添加网关，弹出如下窗口，直接点击确定，如下图2-11所示。图2-11添加网关(3)扫描网络，片刻之后，就能扫描到连接到编程电缆的M218，请点击该中北大学—施耐德电气联合实验室NorthUniversityofChina&SchneiderElectricJointLaboratory第7页共84页PLC。(4)设置通讯路径，如图2-12所示。图2-12设置通讯路径到此，通讯路径设置完成，可以下载程序了。注：如果不与硬件连接也可以进行仿真，检查程序的逻辑错误。如图2-13所示。图2-13仿真方法6、布尔指令训练(1)任务要求：应用PLC的布尔指令，完成下面要求的PLC程序。1)只有当I0(%IX0.0)和I1(%IX0.1)输入开关都断开时，Q0(%QX0.0)有输出。中北大学—施耐德电气联合实验室NorthUniversityofChina&SchneiderElectricJointLaboratory第8页共84页2)只有I0(%IX0.0)和I1(%IX0.1)输入一个闭合，另一个断开时，Q1(%QX0.1)才有输出。3)只有当I0(%IX0.0)和I1(%IX0.1)输入开关都闭合时，Q2(%QX0.2)有输出。(2)编程提示这个任务可通过非运算、与运算、或运算及其组合就能完成。(3)参考程序(4)编译、仿真。(5)下载程序，试运行。7、定时器功能块(1)通电延时定时器功能块1)实验要求：用通电延时定时器功能块编写延时3s导通的定时程序，运行、监控并调试，观察结果。2)编写程序并仿真。(2)断电延时定时器功能块中北大学—施耐德电气联合实验室NorthUniversityofChina&SchneiderElectricJointLaboratory第9页共84页1)实验要求：用断电延时定时器功能块编写延时4s断电的定时程序，运行、监控并调试，观察结果。2)编写程序并仿真。(3)计数器功能块1)实验要求：用计数器功能块编写计数3次的计数程序，运行、监控并调试，观察结果。2)参考程序：3)仿真:中北大学—施耐德电气联合实验室NorthUniversityofChina&SchneiderElectricJointLaboratory第10页共84页四、扩展实验：任务1:利用定时指令编程，产生连续的方波信号输出，其周期设为3s，占空比为2:1。任务2:设某工件的加工过程分为四道工序来完成，共需30s，其时序要求如图1.12所示。Start(%I0.0)为运行控制开关，其ON时，启动和运行，其OFF时停机，且每次启动均从第一道工序开始。利用四个通电延时定时器来实现上述定时控制，并观察各定时器输出通断情况以及定时器经过值ET内容的变化情况。图1.12加工过程时序图任务3:用一个输入开关控制三个灯。开关闭合三次1#灯亮，再闭合三次2#灯亮，再闭合三次3#灯亮，再闭合一次1#～3#灯全灭。如此反复。任务1参考程序：中北大学—施耐德电气联合实验室NorthUniversit