可编程控制器（三菱）实验指导书V1.0(1)

可编程控制器实验箱（三菱）实验指导书--1前言随着可编程控制器（ProgrammableLogicController,简称PLC）技术的迅速发展，它以体积小、功能强、可靠性高以及安装应用方便等优点，很快在我国的工业控制中占据了主导地位。为了适应这一时代发展的需要，全国各大中专院校各类职业技术学校都相继将PLC教学纳入教学任务，作为电子、电器以及工业自动化类专业的一门必修课。PLC（可编程控制器）实验教学是这门课程的重要环节。我司根据这一课程的教学大纲，综合多所院校老师的教学意见，结合工业控制的实际情况，开发了PLC（可编程控制器）系列实验系统。产品推出以来，得到了各大院校教学老师和专家的一致好评。实验系统利用按钮、开关来模拟各类传感器的输出作为控制信号；利用LED发光二极管模拟LED数码管、指示灯、直流电机、步进电机、继电器、蜂鸣器、以及各类工业控制中的执行机构，生动形象的模仿工业工程中的实际状态。它们设计考究，功能全面，操作简便，是PLC教学的得力助手！可编程控制器实验箱（三菱）由PLC主机、实验演示板以及附件构成。其中PLC主机采用的是目前工业控制中应用非常普遍的三菱主机。本PLC可编程控制器实验箱与同类产品相比有三大特点：1、基本指令，SFC，功能指令，全面涵盖教学重难点。2、模块设计具有很强的实践性，包括了生活，工业当中典型的控制实例。3、可扩展性。在实验箱的设计中，留出了所有的输入、输出公共端子,并提供了+24V直流电源，这样可以外接实验实体如电机等。该实验箱的设计力求做到通俗易懂，贴近人的认知过程。实验之前，建议每实验小组都参照实验指导书进行预习。希望老师在本课程实验之前，简介此实验箱的一般使用方法（详见第一章），起到加强巩固实验教学效果的作用。由于编者的能力以及时间的限制，书中一定存在着许多不足之处，敬请各位老师和专家的提出指正，以便进一步修正。可编程控制器实验箱（三菱）实验指导书--2目录前言........................................................................................................................................................1目录............................................................................................................................................................2第一章基础知识......................................................................................................................................3第一节可编程控制器简介..................................................................................................................3第二节编程软件使用说明..................................................................................................................5第三节可编程控制器实验箱（三菱）说明.......................................................................................8实验一与或非逻辑运算指令实验.....................................................................................................11实验二置位、复位及脉冲输出指令实验.........................................................................................13实验三定时器/计数器功能实验......................................................................................................15第三章应用实验....................................................................................................................................17实验一水塔水位控制........................................................................................................................17实验二装配流水线控制....................................................................................................................19实验三交通信号灯模拟控制............................................................................................................22实训四天塔之光控制........................................................................................................................24实验五液体自动混合控制................................................................................................................26实验六剪板机自动控制....................................................................................................................28实验七机械手动作控制....................................................................................................................30实验八电镀生产线控制....................................................................................................................33实验九冲压自动控制........................................................................................................................35实验十自动售货机控制....................................................................................................................37实验十一步进电机模拟控制............................................................................................................39实验十二温度控制............................................................................................................................41可编程控制器实验箱（三菱）实验指导书--3第一章基础知识第一节可编程控制器简介可编程控制器，英文称ProgrammableController，简称PC。为了与个人计算机的PC（PersonalComputer）相区别，在PC中人为地增加了L（Logic）而写成PLC。PLC是以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能和习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学，调试和查错都很方便。用户在购买到所需的PLC后，只需按说明书的提示，进行少量的接线和简易的用户程序的编制，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。经过30多年的发展，可编程控制器已经成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制器。现在继电器已经用进入包括过程控制、位置控制等场合的所有控制领域。在工业控制领域起着举足轻重的作用。一、PLC的工作原理可编程控制器的运行是以成批输入/输出方式（或刷新方式）运行的，PLC不停的循环运行，每个循环周期的工作流程可分为以下三步：1、输入处理程序执行前，可编程控制器的全部输入端子的通断状态读入映象寄存器。在程序执行中，即使输入状态变化，输入映象寄存器的内容也不变。直到下一扫描周期的输入处理阶段才读入这些变化。另外，输入触点从通（ON）到断（OFF）[或从断（OFF）到通（ON）]变化到处于确定状态止，输入滤波器还有一响应延迟时间（约10ms）。2、程序处理对应用户程序存储器所存的指令，从输入映象寄存器和其他软元件的映象寄存器中将有关软元件的通/断状态读出，从0步开始顺序运算，每次结果都写入有关的映象寄存器。因此，各软元件（X除外）的映象寄存器的内容随着程序的执行在不断变化。输出继电器的内部触点的动作由输出映象寄存器的内容决定。3、输出处理全部指令执行完毕，将输出Y的映象寄存器的通/断状态向输出锁存寄存器传送，成为可编程控制器的实际输出。可编程控制器内的外部输出触点对输出软元件的动作有一个响应时间，即要有一个延迟才动作。PLC在执行完第3步后，又跳到第1步重新运行，如此不断循环。可编程控制器实验箱（三菱）实验指导书--4二、PLC的结构及各部分的作用PLC的类型繁多，功能和指令系统也不相同，但结构与工作原理则大同小异，其组成与计算机完全相同，它就是一台适合于工业现场使用的专用计算机，其硬件组成有六个部分。1、中央处理单元与普通计算机一样，CPU是系统的核心部件，是由大规模和超大规模的集成电路微处理器芯片构成，主要完成运算和控制任务，可以接收并存储从编程器输入的用户程序和数据。进入运行状态后，用扫描的方式接收输入装置的状态或数据，从内存逐条读取用户程序，通过解释后按指令的