北京理工大学PLC报告

北京理工大学PLC可编程控制器设计报告目录一、设计一PLC数字量和模拟量的输入和输出................................11.1实验目的.........................................................11.2实验设备.........................................................11.3实验内容及结果...................................................11.3.1BCD码运算与显示...........................................11.3.2交通灯控制系统设计.........................................41.3.3模拟量运算及显示...........................................7二、设计二PLC与组态软件的联机..........................................92.1实验目的.........................................................92.2实验设备.........................................................92.3实验内容及结果..................................................102.3.1彩灯设计组态设计..........................................102.3.2液位、压力输入显示及相应曲线显示实验......................20三、设计三气动执行机构调压调速换向实验.................................253.1实验目的........................................................253.2实验设备........................................................253.3实验内容及结果..................................................253.3.1气缸调速..................................................253.3.2气缸循环运动..............................................26四、设计四PLC控制气动机械手运动及组态显示.............................294.1实验目的........................................................294.2实验设备........................................................294.3实验内容及结果..................................................294.3.1组态王测试气缸运动........................................294.3.2气缸循环动作..............................................30五、实验中出现的问题及解决..............................................36六、实验收获、体会及建议................................................36北京理工大学PLC可编程控制器设计报告1一、设计一PLC数字量和模拟量的输入和输出1.1实验目的熟悉OMRONCJPLC和学习CX-Programmer编程软件的使用，通过编写典型程序，掌握数字量和模拟量输入输出的使用与编程，触摸屏的通信与编程。1.2实验设备OMRONCJ2PLC教学实验台一台；内置CX-Programmer计算机一台。1.3实验内容及结果学会使用编程软件对PLC进行编程，完成规定任务；按下面要求编制梯形图完成三个实验内容。1.3.1BCD码运算与显示1.3.1.1内容和要求通过四个发光管实现一个十进制数拨动开关的四位BCD码显示，两个四位数相加后显示新的四位或5位BCD码并显示出来。（1）如图1.1，指示灯GL01~GL04代表4位BCD码，SW01~08代表8位输入开关。当SW01通仅GL04亮代表0001；当SW02通仅GL03亮代表0010；依次至当SW08通仅GL01亮代表1000，SW01~08有同时两个或以上开关通GL01~GL04都会灭。同理，GL05~GL08代表另一组4位BCD码，SW09~16为与GL05~GL08对应的8位输入开关，其代表值同上。（2）实现BCD码加法功能，GL01~04表示4位BCD码，GL05~08表示另外一组4位BCD码，GL09~13表示一组5位BCD码其中GL09为高位。Ⅰ、Ⅱ为加数，Ⅲ为和。例如，Ⅰ为只有GL02亮即0100（SW04接通），Ⅱ为GL07、08都亮即0011（SW11接通），则Ⅲ部分GL11、12、13亮表示00111。实现BCD码全部情况的加法功能。1.3.1.2PLC梯形图程序北京理工大学PLC可编程控制器设计报告2北京理工大学PLC可编程控制器设计报告3图1.1BCD加法PLC梯形图程序1.3.1.3实验结果图1.2BCD相加结果图1图1.3BCD相加结果图2图1.4BCD相加结果图3图1.4BCD相加结果图4上面四张实验结果图分别显示了“0001+0001=00010”、“0011+0100=00111”、“0101+0101=10000”、“0110+0111=10011”进行BCD码运算的实际运行结果图。可以看出，我们组的程序圆满的完成了任务的要求。采用BCD码在计算机中进行计数有很多的优点。首先能够节约储存空间，然后BCD码，就是二进制与北京理工大学PLC可编程控制器设计报告4十进制的转换码。在计算机中都是2进制来保存数据，因此要把一个10进制数据转换成2进制，才能保存在计算机中。但是10进制跟2进制之间转换很麻烦。而BCD吗就是解决这个问题的。BCD码就是把10进制数的每1位都用4位的二进制表示,如：28的BCD码是00101000,由于转换的时候只要计算0～9之间转换，因此非常的方便，口算就可以算出来了，符合人们的日常习惯。1.3.2交通灯控制系统设计1.3.2.1内容及要求利用NB-Designer软件在NB型触摸屏建立组态工程，通过与PLC通信模拟实现对十字路口东西向和南北向的交通灯的控制。当启动按键接通时，交通灯开始工作。先是东西绿灯亮、南北红灯亮。南北红灯亮维持35秒，在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，并维持30秒，到30秒时，东西绿灯闪亮，闪亮周期1秒（0.5秒亮，0.5秒灭）。绿灯闪亮3秒后，黄灯亮，维持2秒，到2秒时，东西黄灯灭、红灯亮，同时南北红灯灭、绿灯亮。东西红灯亮维持25秒，南北绿灯亮20秒，到20秒时，南北绿灯闪亮3秒后熄灭，南北黄灯亮维持2秒，到两秒时，南北黄灯灭、红灯亮，同时东西红灯灭、绿灯亮。进入第二次循环，当启动开关断开时交通灯全部熄灭。1.3.2.2I/O配置表表1.1实验台指示灯、开关及店址变量对应表灯/开关实验台灯/开关编号PLC中对应变量地址实验台启动开关SW010.00触摸屏启动开关无W0.00东西绿灯GL011.00东西黄灯GL021.01东西红灯GL031.02南北红灯GL041.03南北绿灯GL051.04南北黄灯GL061.051.3.2.3PLC梯形图程序北京理工大学PLC可编程控制器设计报告5北京理工大学PLC可编程控制器设计报告6图1.5交通灯系统PLC梯形图程序截图1.3.2.4NB-Designer程序设计图1.6交通灯控制系统NB-Designer上位机界面1.3.2.5实验结果图图1.7实验结果过程一图1.8实验结果过程二图1.9实验结果过程三图1.10触摸屏画面北京理工大学PLC可编程控制器设计报告7其中，图1.7表示南北红灯亮以及东西红灯亮；图1.8表示南北红灯亮东西黄灯亮；图1.9表示南北绿灯亮东西红灯亮；图1.10表示NB-Designer设计触摸屏组态画面。本实验中，灯闪亮状态是用欧姆龙PLC提供的P_1s的脉冲实现的。1.3.3模拟量运算及显示1.3.3.1内容及要求利用旋转式变阻器实现模拟量采集并通过模拟量输出到四位数码管显示电压值，并通过两个模拟量的相加和相减结果显示在第三个和第四个四位数码管上。相加结果大于5V，GL01亮，相减结果小于1V，GL02亮。打开SW1启动数值转换，断开SW1停止数值转换。如图1.3，旋转开关改变输入电压的大小，数码显示对应的电压值。本实验要求数码显示1显示旋转开关1输入的电压值；数码显示2显示旋转开关2输入的电压值；数码显示3显示旋转开关1、2输入的电压值之和，当此值大于5V是GL01亮，数码显示4显示旋转开关1、2输入的电压值之差，当此值小于1V时GL02亮。注：1V对应AD转换结果为420，5V对应AD转换结果为2000。图1.11模拟量输入输出组成1.3.3.2I/O配置表表1.2实验台AD、旋转开关输入、数码显示输出对应地址变量实验台对应装置对应AD通道数码显示使能位地址（对应地址置位后对应数码管才能进行显示）旋转开关输入转换结果/数码显示对应PLC中的存储地址旋转开关1输入通道1无2031旋转开关2输入通道2无2032旋转开关3输入通道3无2033旋转开关4输入通道4无2034数码显示1无2040.002041数码显示2无2040.012042数码显示3无2040.022043数码显示4无2040.0320441.3.3.3PLC梯形图程序设计北京理工大学PLC可编程控制器设计报告8图1.12模拟量输入输出PLC程序1.3.3.4实验结果图1.13实验结果一图1.14实验结果二北京理工大学PLC可编程控制器设计报告9图1.15实验结果三图1.16实验结果四其中，图1.13展示了GL01和GL02都亮的结果；图1.14展示了GL01和GL01都未亮的情况；图1.15展示了两个模拟量差小于1V时GL02亮的情况；图1.16展示了两个模拟量和大于5V时GL01亮的情况。符合任务要求。在实验中，我们发现模拟量1V对应AD转换结果420，5V对应AD转换结果2000。原因在于：实验台采用的AD转换系统是12位，2的12次方是4096对应10V所以1V对应420，5V对应2000。二、设计二PLC与组态软件的联机2.1实验目的学习工业组态软件KingView的使用，掌握组态软件与I/O设备的网络构成及通讯方式，通过编写典型程序，掌握组态软件和PLC联机的方法和组态动画的制作。2.2实验设备OMRONCJ2PLC教学实验台一台；内置CX-Programmer和KingView计算机一台。北京理工大学PLC可编程控制器设计报告102.3实验内容及结果学会KingView6.55的程序编制方法，通过KingView组态王软件配置与PLC联系的变量设置、寄存器设置、通信设置；按下面要求编制PLC梯形图，在计算机上完成相应的组态动画展示。2.3.1彩灯设计组态设计2.3.1.1内容及要求要求组态王设计画面灯1-16对应实验台指示灯1-16，拨开实验台SW1，实现以下要求：①按下按键1：灯1亮延时1秒灯1灭同时灯2亮，依次按照1—16的顺时针方向循环，并且“显示1”显示循环的圈数，打开按键1的同时“显示5”清零并倒计时20秒，若计时时间到且没有其它按键操作进入②中循环模式，且要实现组态王与实