综合实验任务书.doc

《电工学原理》综合实验设计任务书 题 目 PLC自动往返控制 指导教师 成 员 一、设计任务 1. 用PLC实现自动往返运动控制——接通左行或右行开关后，电机驱动行走机构相应左或右行。运行到行程开关处停止3S钟后再反向运行,如此反复。 2. 能实现手动控制往返及任意时刻停止。 3. 设计电路具有必要的自锁、互锁、短路、过载等环节。 二、已知条件 设备及器材：PLC——西门子CPU224可编程控制器、编程软件STEP 7－MICRO/WIN、电源、通信电缆。计算机。 往返运动装置——包含有: 电动机、减速机、丝杆及滑块、行程开关。 电气控制板——空气开关（三相、单项各一个）、熔断器、交流接触器（两个）、热继电器，工具及导线等。 三、设计步骤 1、对PLC的外部地址根据任务要求进行分配。 2、设计梯形图，并在计算机上进行编译和下载到PLC中。 3、根据I/O地址分配表进行PLC的外部接线，然后进行PLC的控制电路调试 4、对电动机的主电路进行接线和系统整体调试。 5、撰写报告。 6、制作ppt、答辩。 设计书要求 1、绘制整个控制系统电路图，包括主电路和PLC的外部接线图 2、绘制出I/O地址分配表和梯形图程序 3、系统调试过程 4、心得体会 5、小组成员名单及分工安排 《电工学原理》综合实验设计书 题目：PLC自动往返控制 指导教师：张立群 小组成员： 姓 名 学 号 分 工 2012年11月 一、实验目的： 1.了解可编程序控制器（PLC）的系统程序设计，进一步掌握其使用方法和程序调试方法 2.掌握PLC的接线原则和方法 3.熟悉电路中必要的自锁、互锁、短路、过载等环节 4.掌握基本的行程控制实验及基本指令 二、实验原理： 1、PLC基本原理：当可编程控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。　　A输入采样阶段 　　在输入采样阶段，可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 　B．用户程序执行阶段 　　在用户程序执行阶段，可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。 　　在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。 C输出刷新阶段 　　当扫描用户程序结束后，可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是可编程逻辑控制器的真正输出。STEP 7－MICRO/WIN、电源、通信电缆、计算机。 往返运动装置——包含有: 电动机、减速机、丝杆及滑块、行程开关。 电气控制板——空气开关（三相、单项各一个）、熔断器、交流接触器（两个）、热继电器，工具及导线等。 四、实验内容（含简略步骤、电路图）： 1. 按照小车自动往复循环运动及其控制电路原理图接线 2、编写PLC控制机械的程序 3、调试程序，进行软硬件联调 4、下载程序到PLC程序储存器 5、闭合输入端I0.2，观察实验现象2分钟，并记录 6、断开输入端I0.2，再观察现象2分钟，记录 7、闭合输入端I0.2，再次观察实验现象2分钟，并记录 8、整理实验器材，做好实验室清洁，有序的离开实验室 五、实验过程现象记录： 1、按下启动按钮