西门子plc实验指导二之
PLC实验指导书THPFSM2型11
第二章实训项目PLC基本技能实操实训一 PLC认知实训一、实训目的1.了解PLC软硬件结构及系统组成2.掌握PLC外围直流控制及负载线路的接法及上位计算机与PLC通信参数的设置二、序号名称型号与规格数量备注1可编程控制器实训装置THPFSM-1/2 12实训导线3号若干3PC/PPI通讯电缆 1 西门子4计算机 1 自备三、PLC外形图四、控制要求1.认知西门子S7-200系列PLC的硬件结构，详细记录其各硬件部件的结构及作用；2.打开编程软件，编译基本的与、或、非程序段，并下载至PLC中；3.能正确完成PLC端子与开关、指示灯接线端子之间的连接操作；4.拨动K0、K1，指示灯能正确显示；五、功能指令使用及程序流程图1.常用位逻辑指令使用标准触点常开触点指令（LD、A和O）与常闭触点（LDN、AN、ON）从存储器或过程映像寄存器中得到参考值。
当该位为1时，常开触点闭合；当该位为0时，常闭触点为1；输出输出指令（=）将新值写入输出点的过程映像寄存器。
当输出指令执行时，S7-200将输出过程映像寄存器中的位接通或断开。
与逻辑：如上所示：I0.0、I0.1状态均为1时，Q0.0有输出；当I0.0、I0.1两者有任何一个状态为0，Q0.0输出立即为0。
或逻辑：如上所示：I0.0、I0.1状态有任意一个为1时，Q0.1即有输出；当I0.0、I0.1状态均为0，Q0.1输出为0。
与逻辑：如上所示：I0.0、I0.1状态均为0时，Q0.2有输出；当I0.0、I0.1两者有任何一个状态为1，Q0.2输出立即为0。
2.程序流程图六、端口分配及接线图序号PLC地址（PLC端子）电气符号（面板端子）功能说明1.I0.0 K0 常开触点012.I0.1 K1 常开触点023.Q0.0 L0 “与”逻辑输出指示4.Q0.1 L1 “或”逻辑输出指示5.Q0.2 L2 “非”逻辑输出指示6.主机1M、面板V+接电源+24V 电源正端7.主机1L、2L、3L、面板COM接电源GND电源地端2.控制接线图七、操作步骤1.按下图连接上位计算机与PLC；2.按“控制接线图”连接PLC外围电路；打开软件，点击，在弹出的对话框中选择“PC/PPI 通信方式”，点击，设置PC/PPI属性；3.点击，在弹出的对话框中，双击，搜寻PLC，寻找到PLC后，选择该PLC；至此，PLC与上位计算机通信参数设置完成；4.编译实训程序，确认无误后，点击，将程序下载至PLC中，下载完毕后，将PLC模式选择开关拨至RUN状态。
西门子plc实验指导二之 综合程序设计训练十
深圳稻草人自动化培训西门子plc实验指导二之综合程序设计训练十综合设计实验一时间继电器控制Y-△三相电机降压起动控制一．实验目的1．通过电路的实际安装接线，掌握由原理图实际安装接线的知识。
2．通过实验，进一步理解三相电机降压启动的原理。
3．了解时间继电器的机构、工作原理和使用方法。
4．掌握电动机Y-△降压启动控制线路的分析方法和安装方法。
二．实验设备1．TVT-90GT实验装置一台。
2．计算机一台。
3．断路器、热继电器各1个，三相电机1台，接触器3个，熔断器5个，时间继电器1个，按钮2个。
4．连接导线若干。
三．实验原理正常运行时定子绕组接成三角形的笼形异步发动机，可采用星形—三角形降压启动方式来降低启动电流。
因功率在4kW以上的三相笼型异步电动机均为三角形接法，因此都可以采用星形—三角形降压启动方式。
启动时将电动机定子绕组接成星形，加到电动机的每相绕组上的电压为额定值的,从而减小了启动电流对电网的影响。
当转速接近额定转速时，定子绕组该接成三角形，使电动机在额定电压下正常运转。
星形—三角形降压启动线路如图3所示。
这一线路的设计思想是按时间原则控制启动过程，待启动结束后按预先整定的时间换接成三角形接法。
当启动电动机时，合上开关QF，按下启动按钮SB2,接触器KM1、KM3与时间继电器KT 的线圈同时得电，接触器KM3的主触点将电动机接成星形并经过KM1的主出电接至电源，电动机降压启动。
当KT的延时时间到，KM3线圈失电，KM2线圈得电，电动机主回路换接成三角形接法，电动机投入正常运转。
星形—三角形启动的优点在于，星形启动电流只是原来三角形接法直接启动时的1/3，启动电流约为电动机额定电流的2倍左右，转距特性差。
因而本线路适用于电动机空载或轻载启动的场合。
四．实验内容和和方法1．按图3-1放置好元器件的位置。
2．按图3-1电路原理图接好线，经指导老师检查无误后，方可进行实验。
3．设置时间继电器的时间（大约几秒钟就可以）。
西门子实验指导书(S7-200-CPU226)
实验指导书启东计算机总厂有限公司DICE - PLCSM400目录第一章系统简介一、可编程序控制器（PC）主机二、编程装置三、输入输出部分四、输入/输出接口的使用方法五、实验演示屏介绍第二章软件的安装与使用一、软件的安装二、软件的使用第三章PLC控制实验实验一基本指令实验实验二定时器及计数器指令实验实验三移位寄存器指令实验实验四置位/复位及脉冲指令实验实验五跳转指令实验实验六常用功能指令实验实验七舞台灯的PLC控制实验八LED数码管显示控制实验九交通信号灯的自动控制实验十驱动步进电机的PLC控制实验十一电机的星/三角启动控制实验十二机械手的PLC自动控制实验十三四层电梯的PLC控制实验十四刀库捷径方向选择控制实验十五物料混合控制实验十六水塔水位控制实验十七邮件分拣控制实验十八四级传送带的控制第四章电子实验演示装置的使用一、简介二、电子实验演示装置软件的安装三、电子实验装置的测试四、电子实验演示装置的实验五、电子演示装置的实验说明正文第一章系统简介西门子（SIMATIC）S7-200系列小型PLC（Micro PLC）可应用于各种自动化系统。
紧凑的结构、低廉的成本以及功能强大的指令使得S7-200 PLC成为各种小型控制任务的理想的解决方案。
S7-200产品的多样化以及基于Windows的编程工具，使您能够更加灵活地完成自动化任务。
S7-200功能强，体积小，使用交流电源可在85～265V范围内变动，且机内还设有供输入用的DC-24V电源。
可编程序控制器（简称PC）在进行生产控制或实验时，都要求将用户程序的编码表送入PC的程序存贮器，运行时PC根据检测到的输入信号和程序进行运算判断，然后通过输出电路去控制对象。
所以典型的PC系统由以下三部分组成：输入/输出接口、PC主机、通讯口。
一、可编程序控制器（PC）主机在我们的实验箱中，选用的PC主机是SIMATIC S7-200 CPU226，有24个输入点，16个输出点，可采用助记符和梯形图两种编程方式。
西门子plc实验指导二之 综合程序设计训练七
深圳稻草人自动化培训西门子plc实验指导二之综合程序设计训练七综合设计实验一机械手装配搬运流水线1、系统组成该系统由气动机械手、传输线和货料供给机所组成，其机械手装配搬运流水线结构示意图如图3-20所示：图3-20机械手装配搬运流水线系统结构图2、控制要求初始状态：电磁阀Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6和电机M1、M2均为停止状态。
1）当系统启动后，传输带开始运行，当传输带把轴承送到装配位置后，SQ1有信号输出，装配机械手开始工作。
2）第一步，机械手水平方向前伸（气缸Y4动作），然后在垂直方向向下运动（气缸Y5动作），将轴芯抓取起来（气缸Y6吸合）。
3）第二步，机械手垂直方向向上抬起（Y5为OFF），然后在水平方向向后缩（Y4为OFF），再在垂直方向向下运动（Y5为ON），将轴芯放入到轴承中（Y6为OFF），机械手垂直方向向上抬起（Y5为OFF），系统完成机械手装配工作。
4）系统完成装配后，当到料传感器SQ2检测到信号时（SQ2灯亮），搬运机械手开始动作。
首先，机械手垂直方向下降到一定位置（Y2为ON），然后抓手吸合（Y3为ON），接着机械手抬起（Y2为OFF），机械手向前运动（Y1为ON），然后下降（Y2为ON），机械手张开（Y3为OFF），接着机械手抬起（Y2为OFF），机械手向后拉回（Y1为OFF），电机M2开始动作，将货物送出。
接下来，完成下一轮的装配任务。
5) 系统控制的时序过程要求：SQ1有信号输出，传输带M1“OFF”，装配机械手Y4“ON”，延时4S后Y5“ON”，再延时4S后Y6“ON”，延时4S后Y5为“OFF”，延时4S后Y4为“OFF”，延时4S后Y5为“ON”，延时4S后Y6为“OFF”，延时4S后Y5为“OFF”。
即装配机械手从高频震荡原料供给器取出轴芯装到轴承上的任务，装完后传输带M1“ON”继续运行。
当轴承到搬运位置上时，SQ2有信号输出，搬运机械手Y2“ON”，延时4S后Y3为“ON”，延时4S后Y2为“OFF”，延时4S后Y1为“ON”，延时4S后Y2为“ON”，延时4S后Y3为“OFF”，延时4S后Y2为“OFF”，延时4秒后，机械手二向后拉回（Y1为OFF）。
西门子plc实验二
1、联机单击上图标示进行通讯，单击上图标示进行联机。
2、梯形图编写3、梯形图编译4、程序下载五、实验内容定时器1、接通延时定时器I0.0接通，100ms定时器T37在0.1s后到时。
I0.0断开，T37复位。
梯形图2、有记忆的接通延时定时器I0.0接通，10ms定时器T1在1s后到时。
I0.1接通， T1复位。
梯形图3、断电延时定时器I0.0接通，10ms定时器T33在1s后到时。
I0.0断开，T33复位。
梯形图计数器1、增计数器：计数值0~9，当I0.0检测到正脉冲时，C1当前值+1。
I0.1检测到正脉冲时，C1复位。
梯形图2、减计数器：计数值0~9，当I0.0检测到正脉冲时，C2当前值-1。
当I0.1检测到正脉冲时，C2复位。
梯形图3、曾减计数器：当I0.0检测到正脉冲时，C3当前值+1。
当I0.2检测到正脉冲时，C3当前值-1。
I0.1检测到正脉冲时，C3复位。
梯形图六、实验心得通过本次试验的学习我发现了再应用定时器指令应注意几个问题：1、不能把一个定时器号同时用作断开延时定时器（TOF）和接通延时定时器（TON）（相当于同一定时器号既用作模拟断电延时型的物理时间继电器功能，又用作模拟通电延时型的物理时间继电器功能）。
2、使用复位（R）指令对定时器复位后，定时器位为”0”,定时器当前值为0。
3、有记忆接通延时定时器（TONR）只能通过复位指令进行复位操作。
4、对于断开延时定时器（TOF），需在输入端有一个负跃变（有on到off）的输入信号启动计时。
西门子PLC实验指导书
可编程序控制器实验指导书测控技术与仪器系孙明革吴猛刘麒2010年12月目录实验一基本指令的编程练习 ...................... 错误!未定义书签。
实验二定时器/计数器功能实验.................... 错误!未定义书签。
实验三水塔水位控制 ............................ 错误!未定义书签。
实验四液体混合装置控制的模拟................... 错误!未定义书签。
实验五五相步进电动机控制的模拟................. 错误!未定义书签。
实验六天塔之光控制的模拟 ...................... 错误!未定义书签。
实验七装配流水线控制的模拟..................... 错误!未定义书签。
实验八 LED数码显示控制 ......................... 错误!未定义书签。
实验九十字路口交通灯控制的模拟................. 错误!未定义书签。
实验十机械手动作的模拟 ........................ 错误!未定义书签。
实验十一四节传送带控制的模拟................... 错误!未定义书签。
实验十二 PLC综合设计实验 ....................... 错误!未定义书签。
实验一基本指令的编程练习1.实验目的1、熟悉PLC实验装置。
2、练习手持编程器的使用。
3、熟悉系统操作。
4、掌握与、或、非逻辑功能的编程方法。
2.实验内容(1）用短线将基本指令练习区按钮接入PLC的,，，通道，在PLC的输出通道，，，中接入基本指令练习区的LED指示灯；（2）练习西门子200编程软件 STEP 7 MicroWIN)；●双击 STEP 7 MicroWIN软件，打开菜单“文件”－“新建”出现下，如图1-1：图1-1●在梯形图窗口中编写下面程序（如图1-2）：图1-2●按菜单“查看”－“梯形图”，翻译成梯形图指令形式；●按菜单“文件”－“保存”，保存程序到文件夹，准备下载；●按菜单“PLC”－“编译”，确定无误后开始下载程序；●按菜单“文件”－“下载”，将程序下载到PLC中；●按菜单“PLC”－“RUN”，运行程序；●按菜单“调试”－－“开始程序状态监控”，开始在线监控PLC运行状态。
实验二西门子PLC编程软件STEP的使用入门
实验二西门子P L C编程软件S T E P7的使用入门一、实验目的1．初步掌握编程软件STEP7 的使用方法。
2．了解PLC中程序块的概念。
二、实验设备（仪器）1．计算机一台。
2．西门子S7-300PLC(CPU:315-2DP)一台。
三、实验内容1．编程软件STEP7 的硬件组态。
(1)新建一个项目。
首先用鼠标左键双击桌面上的STEP7图标,进入SIMATIC Manager(管理器)窗口,单击“File”菜单下的“New”，如图2-1所示，弹出一个对话框，在项目名称“Name”中输入sample，也可以在项目的存储路径“Storage location”中输入你要存储的地址，本实验中使用默认地址就可以，如图2-2所示，单击“Ok”完成，如图2-3所示。
图2-1项目管理器界面图2-2 创建一个新的项目图2-3 创建一个项目后的管理器界面(2)插入一个S7-300的站，进行硬件组态。
在“Insert”菜单下的“”Station的目录下单击“2 SIMATIC 300 Station”，如图2-4所示。
图2-4 在项目中插入对象(3)打开硬件组态界面。
选中左边窗口中的“SIMATIC 300（1）”，在右边窗口中可以看到“Hardware”图标，如图2-5所示。
图2-5 启动硬件组态程序双击右边窗口中的“Hardware”图标，进入硬件组态程序界面，如图2-6所示。
(4)主机架的配置方法。
在STEP7中，通过简单的拖放操作就可以完成主机架的配置。
①在硬件目录中找到S7-300机架拖拽到左上方的视图中，即可添加一个主机架。
图2-6 硬件组态程序界面②插入主机架后，分别在机架中的1号槽中添加电源，如图2-7所示，2号槽中添加CPU，如图2-8所示。
图2-7 向主机架中添加电源图2-8 向主机架中添加CPU③如果需要扩展机架，则应该在IM-300目录中找到相应的接口模块，添加到3号槽。
如无扩展机架，3号槽留空。
西门子plc实验指导二之 综合程序设计训练十一
深圳稻草人自动化培训西门子plc实验指导二之综合程序设计训练十一综合设计实验二十二、变频器控制异步电机实验一、实验目的：1、通过对变频器控制异步电机的实验，了解变频器的工作原理及使用。
二、实验步骤:2.1 变频器控制异步电机主电路接法西门子MicroMaster420变频器简称（MM420）是全新一代模块化设计的多功能标准变频器。
它拥有友好的用户界面、全新的IGBT技术、强大的通讯能力、精确的控制性能、和高可靠性。
西门子MM420通用型变频器支持单相电源（如图1所示）和三相电源（如图2所示）两种接线方式。
图1 单相电源接线示意图图2 三相电源接线示意图本实验中采用图2所示的三相电源接线方式，接线步骤如下：1）异步电机绕组接线异步电机的绕组接线有△型接线方式和Y型接线方式。
绕组的不同接线方式决定了异步电机的额定工作电压、额定工作电流的不同。
以本实验提供的异步电机为例，△接线方式和Y型接线方式分别对应异步电机的额定工作电压380V/660V，额定工作电流0.83A/0.48A。
本实验可以跟据需要，随意选择异步电机的绕组接线方式，具体接线方式查看异步电机铭牌。
2）主电路接线选三根红线连接三相电源和变频器的三相输入，另选三根红线连接变频器的三相输出和异步电机的三相绕组。
电源地PE、变频器地PE、异步电机地PE通过2条黄线连接。
注：变频器没有主电源开关，因此，接线完毕无误后，即可接通电源，此时变频器带电，BOP操作面板有显示，变频器的输出处于锁定状态。
异步电机不会立即运行，直到按下变频器BOP操作面板上的运行（RUN）键，变频器的输出才解锁，有输出。
2.3变频器参数设定（操作面板BOP说明参见2.5操作面板功能说明、使用方法参见2.6变频器参数设置参考）变频器必须设置相关参数才能对异步电机进行控制，参数包括异步电机的额定电压，额定电流，额定转速等。
这些参数设置的必要性不但体现在异步电机的控制效果上，还能保证异步电机的安全运行。
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深圳稻草人自动化培训
西门子plc实验指导二之
综合程序设计训练一
程序设计训练用本系统的主机和16块模拟实验板，培养学生利用PLC技术设计和开发控制装置的综合运用能力。
这部分训练包括22个综合设计实验。
每一实验中的设计内容都给出了控制要求和I/O分配表及参考程序，要求学员在实验之前必须预习，编程设计好程序，再到实验室上机调试程序。
编程练习中只给了控制要求，未给出程序清单。
学员在掌握了实验内容给出的程序后，可根据编程练习中的控制要求编写程序。
经仔细推敲并修改后，上机调试。
实验七到实验十编程难度较大，属于提高训练。
综合设计实验一电动机控制
一．设计要求
1、系统组成
该系统由二台三相交流异步电动机、二组三相交流接触器（KM1、KM2）、4个开关SB1、SB2、SB3、SB4组成和两个热继电器器所组成。
三相交流接触器KM1用于控制电动机M1的启动和停止运行；三相交流接触器KM2用于控制电动机M2的启动和停止运行方式。
同时，为了保护系统的正常运行，在电机的控制回路中加入了热继电器FR1、FR2，用于防止电机过载。
按钮SB1~SB4是分别用于电机M1、M2的启动和停止操作。
其电机控制验面板的结构示意图如图3-1所示：
图3-1 电机控制验面板的结构示意图
2、控制要求
（1）按下启动按钮SB1(I0.0)，KM1接通，电动机M1运行,按停止按钮SB2（I0.1），电机停止运行。
（2）按下启动按钮SB3（I0.2），KM2接通，电机M2运行，按停止按钮SB4（I0.3），电机M2停止运行。
（3）当电机M1运行时，按下SB3按钮，电机M2运行；当电机M2运行时，按下SB1，电机M1开始运行，形成M1、M2的互锁运行电路。
（4）当热继电器FR1、FR2动作时，相应回路的电机停止运行。
二．I/O口的接线
实验硬件需用一块TVT90HC-1电机控制模拟实验板，输入输出接线端子表如表3-1所示。
表3-1 I/O口的接线表
输入输出
PLC端外接端口注释PLC端外接端口注释
I0.0 SB1 电机M1启动信号Q0.0 KM1 电机M1动作I0.1 SB2 电机M1停止信号Q0.1 KM2 电机M2动作I0.2 SB3 电机M2启动信号
I0.3 SB4 电机M2停止信号
I0.4 FR1 电机M1热继电器
I0.5 FR2 电机M2热继电器
按上面I/O口完成，检查无误后通电。
三．进入Step7 v5.3软件
见西门子软件入门（第二章实验一实验内容及操作 1. 进入Step7 v5.3软件）。
四．新建工程
见西门子软件入门。
（第二章实验一实验内容及操作 2. 新建工程）。
五．CUP314C-2DP硬件配置
见西门子软件入门。
（第二章实验一实验内容及操作 3. CUP314C-2DP硬件配置）。
六．符号编辑（可以省略）
见西门子软件入门。
（第二章实验一实验内容及操作 4. 符号编辑）。
七．程序编写
1、使用符号编辑器时，程序显示有两种方式可以自由切换如图3-2与图3-3：
图3-2 符号编辑器时显示的程序
2、没有使用符号编辑器时程序显示如下：
图3-3 没有符号编辑器时显示的程序
二、下载项目并调试
见西门子软件入门。
（第二章实验一实验内容及操作 6. 项目下载）。
在编程的画面可以在线监控与在线修改。
综合设计实验二天塔之光
1、系统组成
该系统是模拟天津电视塔夜灯控制系统而设计的，主要由九个环形设计的彩灯组成，通过控制彩灯亮、灭先后的顺序控制，来实现五彩灯光的
点缀效果。
其天塔之光面板结构示意图如图3-4所示：
2、控制要求
（1）按下启动按钮（I0.0），灯L1亮，延时2S后灯灭；灯
L2、L3、L4、L5一起亮，延时2S后灯灭，灯L6、L7、L8、L9
一起亮，延时2S后灯灭，灯L1又亮，按下停止按钮（I0.1），
所有灯灭。
（2）按下启动按钮（I0.0），灯L1亮并闪烁4次后灭，灯L2、
L3、L4、L5一起亮，闪烁4次后灭，灯L6、L7、L8、L9一起
亮，闪烁4次后灭，按下停止按钮（I0.1），所有灯灭。
（3）把（1）和（2）两种灯的状态做成循环。
用定时器或定
时器、计数器编写应用程序并运行和调试。
3、系统I/O分配表
由于实验面板上无输入按钮，需要使用“输入输出单元”模块，占用两个钮子开关的输入口，注意开关的公共端“C”应接直流电源“—”极。
输入输出接线端子表如表3-2所示。
图3-4 天塔之光面板结构示意
图
表3-2 输入输出接线端子表
输入（接输入输出模块）输出（接天塔之光模拟实验板）PLC端外接端口注释PLC端面板接口注释
I0.0 SA0 启动按钮Q0.0 L1 控制灯L1亮
I0.1 SA1 停止按钮Q0.1 L2 控制灯L2亮
C 接24V电源地（0V）Q0.2 L3 控制灯L3亮
Q0.3 L4 控制灯L4亮
Q0.4 L5 控制灯L5亮
Q0.5 L6 控制灯L6亮
Q0.6 L7 控制灯L7亮
Q0.7 L8 控制灯L8亮
Q1.0 L9 控制灯L9亮
4、参考程序
用定时器设计天塔之光参考程序1：
综合设计实验三交通灯自控与手控1、系统组成
该系统由模拟十字路口交通灯的控制系统而设计
制作，主要由2个红灯、2个绿灯、2个黄灯以及用
于显示路口等待时间的八段码显示屏所组成。
其十
字路口交通灯控制面板结构示意图如图3-6所示。
2、控制要求
（1）按启动按钮后，东西向红绿黄灯的控制如下：
东西绿灯亮4s后闪2s灭；黄灯亮2s灭；红灯
亮8s，依此循环。
对应南北向的红绿黄灯的控制如下：
南北向的红灯亮8s，接着绿灯亮4s后闪2s灭；
黄灯亮2s后，依此循环。
(2) 按下手动按钮,自动运行停止，南北向绿灯
亮，东西向红灯亮。
图3-6 十字路口交通灯控制面板结构示意图其交通灯自动控制的时序图如图3-7所示。
图3-7 交通灯自动控制的时序图
3、系统输入输出分配
由于实验面板上无输入按钮作启动控制，故缺少启动按钮，需要使用“输入输出单元”模块，占用1个SA0钮子开关作为启动按钮，注意开关的公共端“C”应接直流电源24V的“—”极。
交通灯实验面板输入输出接口接线端子如表3-3所示。
表3-3 交通灯实验面板输入输出接口
输入接口输出接口
PLC端外接端口注释PLC端面板接口注释
I0.0 SA0 启动运行Q0.0 东西绿控制灯东西绿亮I0.1 S1 手动运行Q0.1 东西黄控制灯东西黄亮
Q0.2 东西红控制灯东西红亮
Q0.3 南北绿控制灯南北绿亮
Q0.4 南北黄控制灯南北黄亮
Q0.5 南北红控制灯南北红亮4、实验参考程序
图3-8 交通灯自动控制参考程序五、实验报告要求
1、若用步进顺控指令实现该控制，其程序又如何？。