电气控制与PLC应用(三菱FX3U系列)实训项目单项目12
电气控制与plc应用实训任务书1
《电气控制与PLC应用》课程实训任务书一一、任务书课题全自动洗衣机PLC自动控制二、设计目的1．进一步巩固理论知识，培养所学理论知识在实际中的应用能力。
2．掌握一般生产机械电气控制系统的设计方法。
3．掌握一般生产机械电气控制系统的施工设计、安装与调试方法。
4．培养查阅图书资料、工具书的能力。
5．培养工程绘图、书写技术报告的能力。
三、设计任务及要求1．掌握PLC工作原理、编程及调试方法以及在生产设备中的应用技术。
2．根据机床的加工工艺要求，制定合理的设计方案。
3．正确选用PLC，确定输入、输出设备。
4．PLC的 I / O点分配，并绘制其连接图，以及其它外部硬件图。
5．设计PLC控制程序①绘制系统功能表图②设计梯形图，并加以注释③模拟调试6. 绘制有关图纸：（均用三号图纸）①电气原理图②控制板内电器接线图③控制台面板图④电气互连图7．编写设备的电气工作原理说明及其使用说明。
四、设计时间安排（共1周）五、设计参考书1．教材《电气控制与PLC应用》2．《可编程序控制器原理及应用》3．《西门子系列PLC使用手册》4．其它参考书：家用电器设计手册、低压电器手册等相关图书（可到院图书馆借阅）附录：全自动洗衣机的自动控制要求全自洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一心安放的，内桶可以旋转，作为脱水用。
内桶的周围有许多小孔，使内桶和外桶的水流相通，洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。
进水时通过控制系统将进水电磁阀打开，经进水管将水注入到外桶。
排水时，通过控制系统将排水电磁阀打开，将水由外桶排到机外。
洗涤时由洗涤电动机驱动波盘的正、反转定时往复来实现，此时脱水桶并不旋转。
脱水时，控制系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。
高、中、低水位控制开关分别用来检测高、中、低水位。
启动按钮用来启动洗衣机工作，停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水。
排水按钮可用来实现手动排水，此时洗衣机只处于电源接通状态而非洗涤和脱水状态（洗涤和脱水状态时不能实现手动排水）。
电气控制与PLC应用(三菱FX3U系列)课程教案情境5
《电气控制与PLC应用》课程教案2、引：解析任务（2）分析有多少输入和输出信号，写出I/O分配: 机械手PLC控制I/O分配表输入信号输出信号名称输入点编号名称输出点编号自动/手动转换按钮X0夹紧/放松Y0停止按钮XI上升Y1自动启动按钮X2下降Y2上限位开关X3左移Y3下限位开关X4右移Y4左限位开关X5原点指示Y5右限位开关X6手动向上开关X7手动向下开关X10手动左移开关XII手动右移开关X12手动放松开关X13（3）由（2）,可以画出机械手输入输出接线图Y0Y1Y2Y3Y4Y5EWUHsglNzxqo123)N12345671111xxxxxxxxxxxxc15分钟思:电气控蒯与PLC 应用(5)根据系统的控制要求及PLC 的I/O 分配，其系统梯形图如图 6-17所示，其中(a)图为手动操作梯形图，(b)图为自动连续运行状 态转移图参考书目：』复杂流程的程序编制：分支与汇合的组合参考资料：郁汉琪.《电气控制与可编程序控制器》.东南大学出版社.2003年6月(8. 3.4分支与汇合的组合)4、导： 方窠引导 多媒体课件5、馈：评定反馈FS27] CZD+X3s£| -- C Y T>于5SO ♦ RET(b)自动连续运行状态转移图师生不断互动，相互提高，提出更合理高效的控制方案课堂小结32分钟5分钟3分钟练:学生练 习、 实现 控制升:知识点拓展(a)手动操作梯形图自动程序T M 8000十X4| S26 |~|-TSE T I Y0 --TO ~~Cj0^)K20。
电气控制与PLC应用(三菱FX3U系列)实训项目单项目12
姓名班级学号日期指导教师0项目编号12 名称项目十二舞台艺术灯饰的PLC控制项目学时2学时课程名称电气控制与PLC应用教材名称电气控制与PLC应用成绩目的知识目标进一步掌握PLC步控指令的应用。
掌握移位寄存器指令的应用。
技能目标能够用移位指令实现舞台艺术灯和广告屏控制器的程序设计。
能够完成PLC的I/O 端口配置及端口连接；PLC与计算机的通讯设置。
一、实训项目原理霓虹灯广告以及电视台的舞台灯光控制均可以采用PLC进行控制，如灯光的闪耀、移位及时序的变化等。
图1所示为一舞台艺术灯饰自动控制演示装置，它共有8道灯．上方为5道灯灯饰呈拱形，下方为3道呈阶梯形，现要求0～7号灯闪亮的时序如下：①7号灯一亮一灭交替进行。
②6、5、4和3号4道灯由外到内依次点亮，再全亮，然后再重复上述过程，循环往复。
③2、l和0号阶梯形由上至下，依次点亮，再全灭，然后重复上述过程，循环往复。
二、学生知识与能力准备1．复习PLC应用指令、步控指令的编程方法。
2．阅读舞台艺术灯饰演示装置的实训指导书。
3．熟悉本次实训原理、电路、内容和步骤。
三、工具材料准备1．PLC综合控制实训台一台2．计算机一台3．数据连接线一根4．连接导线若干四、操作记录1．按图1及控制要求，进行输入输出点分配，并画出PLC与舞台艺术灯演示装置电气接口图。
可用移位寄存器指令编程，画出程序设计图（梯形图）。
图1 舞台艺术灯的演示装置示意图姓名班级学号日期指导教师0姓名班级学号日期指导教师0 4．输人图3所示步进顺控程序，再运行程序，记录其结果。
5．实训结束，整理实训器材。
考核成绩有预习（10分）安全正确操作、数据记录完整（40分）学习态度（10分）接线正确（10分）图3 采用步控指令控制舞台灯程序姓名班级学号日期指导教师0。
PLC项目五 三菱FX3U系列PLC的功能指令及其应用
8）m、n
其他操作数，常用来表示常数或对源和目标操作数作出补充说明。
表示常数时，K后跟的为十进制数，H后跟的为十六进制数。
9）程序步指令执行所需的步数。一般来说，功能指令的功能号和助记符占一步， 每个操作数占2～4步(16位操作数是2步，32位操作数是4步)。因此，一般16位指 令为7步，32位指令为13步。
2） 双字元件
可以使用两个字元件组成双字元件，以组成32位数
据操作数。双字元件是由相邻的寄存器组成，在图5-5
中由D11和D10组成。
（2）功能指令中的16位数据
功能指令中的操作数是指操作数本身或操作数的地址。
功能指令能够处理16位或32位的数据。因为几乎所有寄存器
的二进制位数都是16位，所以功能指令中16位的数据都是以
送料车的左、右运行可通过接触器KM1、 KM2控制电动机的正反转来实现，呼叫信号有 由按钮SB1～SB6实现，到位停止由限位开关 SQ1～SQ6实现。
2．输入与输出点分配
3．PLC接线示意图
三 相关知识点
1．功能指令的表示 2．功能指令的数据长度 3.功能指令中的位组件 4．数据传送指令 5．比较指令
即要取出D5～D7的连续3个数据寄存器中的内容成批传送至
D10～D12寄存器中。当X000断开时，此指令不执行。
2．功能指令的数据长度 （1）字元件与双字元件
1）字元件
字元件是FX3U系列PLC数据类组件的基本结构，1个
字元件是由16位的存储单元构成，第O～14位为数值位，
最高位(第15位)为符号位。
1．功能指令的表示 （1）功能指令的要素描述
1）成批传送指令 指令的名称
2）FNC15 指令的功能号。
FX3U系列PLC应用技术项目教程 项目三 FX系列PLC常用功能指令的应用
源操作数
X000
FNC20 (D)ADD(P)
[S1.] D10
[S2.] [D.] D12 D14
目标操作数
步序 操作码 操作数
0 LD
X000
1 (D)ADD(P) D10 D12 D14
助记符
14 ……
数据长度 D表示32位
执行方式 P脉冲执行
图3-1 功能指令的表达形式
2022年2月18日星期五 4
[S.]，当源操作数不止1个时，可用[S1.]、[S2.]等表示。
目标操作数D。执行指令后数据被刷新的操作数，若使用变址功能时，表
示为[D.]，当目标操作数不止1个时，可用[D1.]、[D2.] 等表示。
其它操作数m、n。补充注释的常数，用K（十进制）和H（十六进制）表示
，两个或两个以上时可用m1、m2、n1、n2等表示。
本任务以8组LED灯组成的循环点亮流水灯为例，来分析如何利用PLC实现 其控制。为此，我们首先来学习功能指令的基本知识及应用。
2022年2月18日星期五 3
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项目三
任务一 流水灯的PLC控制
二、知识链接
（一）功能指令的表达形式
➢ 功能指令的编号和助记符
功能指令的编号
32位运算时V和Z组合使用，V为高16位，Z为低16位。
X000 [ MOV K8 V0]
X001 [ MOV K4 Z0]
X002 [ MOV D0V0 D10Z0]
V0=(8 )
Z0=(4 )
(D8)→(D14)
图3-4 变址寄存器的使用
2022年2月18日星期五 11
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电气控制与PLC应用(三菱FX3U系列)课程教案情境1
《电气控制与PLC应用》课程教案授课班级：学习情景三相异步电动机Y-△降压起动PLC控制实现项目名称电动机基本控制电路的PLC控制实现授课时数2学时教学地点多媒体实训室E-221教学目标1、能依据所控制电动机的接触器-继电器控制电路，确定控制器件和被控器件，分析电路实现的功能；2、能根据各元器件在电路中的作用和功能，完成PLC控制的硬件电路配置；3、能根据电气控制电路设计并优化梯形图或指令程序；4、熟练掌握程序的运行与调试，实现任务所提出的要求。
教学重点接触器-继电器法编程，主控指令教学难点电路中各元器件与PLC软元件之间的对应关系，梯形图的设计与优化教学媒体PPT与FLASH动画等多媒体课件教学方法教学内容教学时间学生行动1、问：FLASH动画提出问题课件展示（1）控制要求按下启动按钮，三相异步电动机M的定子绕组如图(a) 中Y形连接，定子绕组以220V电压启动；启动一定时间后定子绕组按图(a)中△形连接，其定子绕组以380V额定电压正常运行。
按下停止按钮，电动机M停止运行，要求电动机有过载、短路等保护环节。
该电路的动作原理？PLC控制与接触器继电器控制有何区别？PLC控制取代接触器继电器控制的哪一部分？(a)电动机绕组连接图20分钟疑:(b) 三相异步电动机Y-△降压起动控制图2、引：解析任务（2）分析控制器件和被控器件，确定有多少输入和输出信号？写出I/O分配？时间继电器在ＰＬＣ控制中如何表示？画出I/O端口接线图。
控制器件：作为PLC的输入信号：被控器件：作为PLC的输出信号其它内部软元件：用PLC的辅助继电器M、定时器T 、计数器等软元件PLC输入输出点分配表内部软元件分配表器件名名称代号内部元件编号时间继电器KT T0（3）由（2），可以画出三相异步电动机Y-△降压起动输入输出接线图输入信号输出信号器件名称输入点编号器件名称输出点编号停止按钮SB1 X0 接触器KM1Y0启动按钮SB2 X1 接触器KM2Y1过载保护FR X2 接触器KM3Y215分钟思：3、点：解析关键点（4）分析控制过程，画出工作流程图或时序图1）弄清各被控器件的启动条件和停止条件，得到正常启停时序：2）弄清各被控器件特殊启动条件和停止条件如电动机运行过程中出现过载，热继电器动作，则电动机马上停止运行，起故障停机作用。
电气控制与plc应用综合实训装置实训指导书(学生版)
电气控制与PLC应用综合实训装置实训指导说明书长沙市电子器材有限公司二〇〇九年八月目录技术说明 (2)实训一电动机点动控制和自锁控制 (4)实训二电动机双重联锁正反转控制 (7)实训三电动机顺序控制 (10)实训四三相异步电动机星-三角起动控制 (13)实训五 PLC基本指令的编程练习 (15)实训六 PLC控制LED数码显示控制 (20)实训七 PLC控制彩灯闪烁显示控制 (21)实训八 PLC控制电动机星-三角起动控制 (22)实训九 PLC控制机械手动作模拟控制 (24)实训十 PLC控制十字路口交通灯模拟控制 (26)实训十一 PLC控制三层电梯模拟控制 (28)实训十二 PLC控制全自动洗衣机模拟控制 (30)技术说明一、概述“电气控制与PLC应用综合实训装置”是专为目前我国各院校开设的“可编程控制器技术”和“电气控制”课程配套设计的，它由实验桌、电源控制屏、实训组件等组成，集继电控制系统、可编程逻辑控制系统于一体。
在本装置上，可以直接进行三相异步电动机的各种电气控制，可直观地进行PLC的基本指令练习、PLC实际应用的模拟实验及实物实验与有关的电气控制实验。
主机配备采用三菱FX系列可编程序控制器。
电源部分设有电流型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，漏电超过一定值，即切断电源，对人身安全起到一定的保护作用。
二、实验装置1、装置特点：（1）设有电源总开关和漏电保护装置以确保操作和人身安全。
（2）装置采用组件式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新产品，只需添加部件即可。
（3）实验项目齐全，包含了继电控制系统及PLC控制系统两大类。
（4）采用三菱FX系列可编程序控制器，功能强大、性能优越，采用模块化设计，组合灵活，用户可根据不同的需要组成不同的控制系统。
（5）实验现象形象逼真，通过本实验装置的训练，学生可快速适应工业现场的工作环境。
2、包含部件：1）实验桌实验桌采用铁质喷塑结构，桌面为防火耐磨高密度板，有极为宽敞的工作台面。
PLC项目三 三菱FX3U系列PLC基本逻辑指令及其应用
4. LD与LDI指令对应的触点一般与左侧母线相连，若与后述的ANB、ORB指令 组合，则可用于串、并联电路块的起始触点；
5. 线圈驱动OUT指令可并行多次输出(即并行输出)，即OUT指令可以连续使 用若干次，相当于线圈的并联。
6. OUT指令不能用于输入继电器X，而且线圈和输出类指令应放在梯形图的 最右边。
试设计两台电动机的联动控制系统，要求电 动机M1起动后，电动机M2才能起动，M2先 停止，M1才能停止。两台电动机分别单独设 置起动按钮和停止按钮。
任务3.2 三相异步电动机的星形—三角形 降压起动控制
一 项目任务 二 项目分析 三 相关知识点 四 项目实施 五 知识进阶
一 项目任务
设计一个三相异步电动机的PLC控制系统.
6. 在调试程序时可将END指令插在各程序段之后进行分段调试，调试好以 后必须把程序中间的END指令删去。因此，在编程时插入该指令便于程序 的检查和修改。而且，执行END指令时，也刷新警戒时钟。
应用举例
将NOP指令取代LD X003和AND X004指令，电路结构将有较大 幅度的变化。
6. 热继电器过载信号的处理
3. MPS指令可将多重电路的公共触点或电路块先存储起来，以便后面的多重输 出支路 使用。多重电路的第一个支路前使用MPS进栈指令，多重电路的中间支 路前使用MRD读栈指令，多重电路的最后一个支路前使用MPP出栈指令。该组指令 没有操作元件。
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姓名班级学号日期指导教师0
项目编号12 名称项目十二舞台艺术灯饰的PLC控制项目
学时
2学时
课程名称电气控制与PLC应用教材名称电气控制与PLC应用成绩
目的知识目标
进一步掌握PLC步控指令的应用。
掌握移位寄存器指令的应用。
技能目标
能够用移位指令实现舞台艺术灯和广告屏控制器的程序设计。
能够完成PLC的I/O 端口配置及端口连接；PLC与计算机的通讯设置。
一、实训项目原理
霓虹灯广告以及电视台的舞台灯光控制均可以采用
PLC进行控制，如灯光的闪耀、移位及时序的变化等。
图1所示为一舞台艺术灯饰自动控制演示装置，它共有8
道灯．上方为5道灯灯饰呈拱形，下方为3道呈阶梯形，
现要求0～7号灯闪亮的时序如下：
①7号灯一亮一灭交替进行。
②6、5、4和3号4道灯由外到内依次点亮，再全亮，
然后再重复上述过程，循环往复。
③2、l和0号阶梯形由上至下，依次点亮，再全灭，
然后重复上述过程，循环往复。
二、学生知识与能力准备
1．复习PLC应用指令、步控指令的编程方法。
2．阅读舞台艺术灯饰演示装置的实训指导书。
3．熟悉本次实训原理、电路、内容和步骤。
三、工具材料准备
1．PLC综合控制实训台一台
2．计算机一台
3．数据连接线一根
4．连接导线若干
四、操作记录
1．按图1及控制要求，进行输入输出点分配，并画出PLC与舞台艺术灯演示装置电气接口图。
可用移位寄存器指令编程，画出程序设计图（梯形图）。
图1 舞台艺术灯的演示装置示意图
姓名班级学号日期指导教师0
姓名班级学号日期指导教师0 4．输人图3所示步进顺控程序，再运行程序，记录其结果。
5．实训结束，整理实训器材。
考核成绩
有预习（10分）安全正确操作、数据记录完
整（40分）
学习态度（10分）接线正确（10分）
图3 采用步控指令控制舞台灯程序
姓名班级学号日期指导教师0。