电气控制与PLC实验指导书

《电气控制与PLC》

实 验 指 导 书

机械与汽车工程学院检测教研室

南阳理工学院

2014-09

注 意

１.PLC应用是一门实践性很强的技术，进实验室之前必须预习实验内容，以提高实验效率。

２.学生必须遵守操作规程，按照指导教师的要求进行实验，爱护实验设备，因无视操作规程和实验纪律而导致的设备损坏必须赔偿。

目 录

一 PLC各部分的名称和机能……………………………………………………1 二 SAC-PLC实验台的组成及应用………………………………………………4 三 手持编程器的使用…………………………………………………………7

（一） CQM1-PR001简介????????????????????7 （二） 程序的输入??????????????????????8 （三） 其它操作参考?????????????????????16 四 实验内容………………………………………?………………………19

实 验一 异步电动机的正反转控制???? ??????????20

实验二 手持编程器的使用?????????????????22 实验三 混料罐控制????????????????????24 实验四 传输线控制????????????????????? 28 五 实验参考程序………………………………………………………………30

实验一 手持编程器的使用??????????????????30 实验二 混料罐的控制????????????????????31 实验三 传输线控制????????????????????34

一 PLC各部分的名称和机能

（一）CPU单元

下面以OMRON公司的十点输入输出型的CPU单元为例来说明。其外形图如图1-1所示，各部分的名称和机能说明如下：

图1-1 十点输入输出型CPU单元各部分名称图

1.电源输入端子

连接电源（AC100~240V或DC24V） 2.功能接地端子 3.保护接地端子 为防止触电，必须接地 4.外部供应电源端子

作为输入设备用DC24V电源使用（仅AC电源型）。 5.输入端子 连接输入电路。 6.输出端子 连接输出回路。

1

7.状态显示LED

灯亮、闪烁表示单元状态如表1-1所示。

表1-1 状态显示LED表示的状态

故障种类 CPU异常、I/O总线异常发生时 OFF（灭） 内存异常 系统异常发生时 保持发生异常的状态，即输入状态发生改变输入LED状态也不改变 输入LED状态

表1-2 故障发生时输入LED的状态

LED POWER（绿） 显示 亮 灭 RUN（绿） 亮 灭 ERR/ALM（红） 亮 电源接上 电源切断 运行/监视模式 编程模式或停止异常过程中 发生故障 状态 闪烁 发出警告 灭 COMM（橙） 亮 灭

8.输入LED

输入端子的接点ON时，LED变亮。故障发生时LED的状态如表2-2所示。 9.输出LED

输出端子的接点ON时，LED变亮。 10.模拟设定电位器

根据实际操作，在CH250、CH251存储0~200的值。 11.外设端口

连接编程工具或者RS-232C适配器，RS-422适配器。

2

正常 与外设端口通讯中 上述以外

12.扩展连接器（只有30点和40点的单元有）

连接扩展I/O单元（输入12点/输出8点），扩展I/O单元最多连接3台。

（二）扩展单元

扩展单元外形如图1-2所示，各部分的名称和机能说明如下：

图1-2 扩展单元

1.输入端子 连接输入电路。 2.输出端子 连接输出回路。 3.输入LED

输入端子的接点ON时，LED变亮。 4.输出LED

输出端子的接点ON时，LED变亮。 5.扩展I/O连接电缆

3

连接CPU单元或扩展I/O单元的扩展连接器。 6.扩展连接器

增加连接扩展I/O单元（输入12点/输出8点），扩展I/O单元最多连接3台。

二 SAC-PLC实验台的组成及应用

（一） 简介

实验设备的主要部件为400×300的实验板，表面采用PVC制作工艺，并印制了形象直观的工业现场模拟图。实验板正面装有接线用的台阶插座、按钮、开关以及声光显示和运动机构等部件。背面有单面印刷电路板，装有实验所需的电气元件。实验板由电源区、实验区、辅助输入输出信号区等几部分组成。

（二） 电源区

电源区在实验板的左上方。实验设备使用交流220V电源，由电源区提供两个直流5V和24V稳压电源，其中5V电源作为实验板上的声光显示和执行元件（如：微电机、继电器、发光二极管、数码管、蜂鸣器等元件）的工作电源，亦称之为负载电源。24V电源作为输入信号电源，CPM1A上提供的24V电源则不使用。

（三） 输入输出端子区

输入输出端子区在实验板的左侧，有两个长方形插座和与I/O点编号对应的自锁紧台阶插座构成，上面为输出端子区，下面为输入端子区，长方形插座和与I/O点台阶插座之间的接线已在线路板下面连好。通过扁平电缆线，将可编程序控制器的输入和输出端子全部接到实验设备的I/O点台阶插座上。

输入和输出电缆线冷压端子已经分别接到PLC的输入和输出端子上。 PLC和实验台输入输出端子接线示意图如下（以CPM1A-20CDR为例）。

（四）实验区

实验区共有五部分：十字路口交通信号灯实验区、旋转控制实验区、直线控制实验区、输料线控制实验区、混料罐控制实验区。

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输入实验箱内24V电源 由扁平电缆接至实验箱输入端子插座COM000102030405060708091011PLC输入端子排输出-+COM00COM01COM020304COM05060724VDC0.2A(此电源不用)PLC输出端子排 由扁平电缆接至 实验箱内输出插座 实验箱内 DC 5V负载负载负载负载负载负载负载负载

1.交通信号灯实验区

该实验区在实验板的上方，面板上示意十字路口交通信号灯，由三色发光二极管形象显示。信号灯分东西和南北两组，在印刷线路板上同组的相同颜色的信号灯相互并联。将5V电源的正极接至发光二极管台阶插座，对应的一组发光二极管就会发光。实验时，将这些插座接至可编程序控制器的输出端子上，信号灯的工作状态就受控于可编程序控制器的程序，显示其控制功能。

2.旋转控制实验区

该实验区在实验板的上方。主要由圆盘驱动电机、传动机构、旋转盘、光电开关元件等组成。电机的主电路和控制电路的原理示意图在直线控制区内，印刷电路板上有辅助控制正反转的小型继电器。正反转控制电路除了控制圆盘电机外，还控制直线驱动电机和液位升降显示驱动电机。电机与实验区的选择由单刀多掷开关进行切换操作（在实验板的右上角）。实验板上还装有调压调速电路以实现手动无极变速。调速电位器在实验板的右上角。有极调速分高、中、低三档，端子在圆盘旋转区。可通过可编程序控制器的输出端子控制。

圆形转盘下装有光电开关和孔盘，构成位置检测电路，供旋转计数时使用。实验时，应

5

将该端子用导线接至可编程序控制器的输入端子。圆盘的起动、停止、正转、反转的输入控制信号可选用直线控制区的按钮来实现。

3.直线控制实验区

该实验区在实验板的中间。正面板为电梯控制示意图，主要由按钮、微动开关、发光二极管、直线行走机构和驱动电机等元件组成。电梯楼层数分为四层，滑块为模拟轿箱，上方4个按钮为轿箱内选信号，下方6个按钮为各层厅外呼梯信号，4个微动开关为楼层位置信号，6个发光二极管为行车方向和楼层指示。

4.输料线实验区

该实验区在实验板的右上方。正面板为输料生产线示意图，下料仓底下有背景光显示料位，下料仓背景光显示料位的有无。下料仓位的料满和料欠传感器信号由三位双刀手动开关代替。缷料阀、皮带等工作状态由发光二极管表示。输料线起动和停止的顺序以不积压物料和节能等方面予以考虑。输料线的起动和停止信号选用直线区的按钮实现。自动停止时，扳动手动开关模拟的料满或料欠信号，即可模拟实现输料线各级皮带的自动顺序起停。

5.混料罐实验区

该实验区在实验板的右侧。正面板为混料罐设备示意图，液体A和液体B的送入状态以及搅拌机的工作状态均由发光二极管表示。液体的液面高低可由背景光表示。液体A或液体B送入时，料位上升；混合液体C送出时，料位下降。液面的高、中、低三个位置信号由三个微动开关产生，应接至可编程序控制器的输入端。

混料罐的控制方式可分为手动、自动、单周期和多周期等，信号可选用辅助信号区的方式开关。起动和停止信号可选用直线区的按钮产生。

（五）辅助输入输出信号区

在实验板的下方，共有六个辅助信号区，输入信号为高速脉冲信号、拨码盘信号、方式选择信号、开关信号；输出信号为声光显示和数码显示。

高速脉冲源产生脉冲信号，频率范围为300~2KHz，可作为可编程序控制器的输入信号。实验时，应将高速脉冲信号源区上的+5V电源接至电源区+5V端，给信号源提供工作电源（同时给数码显示区提供工作电源）。将高速脉冲信号端接至可编程序控制器的高速计数器输入端子上，即可作相应的实验。

数码显示区端子有4个，数据端子分别为8、4、2、1端子，当可编程序控制器的输出端给出4位BCD数据并将其送至数据端时，数码管显示一位十进制数。数码显示区工作电源+5V端子与高速脉冲源+5V电源端子公用。

6

这些辅助信号可以和其他实验区配合使用，增加其控制功能。例如：用方式开关作为应用实验中的功能选择信号，用数码管显示电梯楼层、转盘位置显示等。

三 手持编程器的使用

本实验室使用的编程器为CQM1-PR001，这种编程器和CPM1A、CQM1和C200HE都可以配套使用，下面以编程器和CPM1A的连接使用为例来讲述编程器的使用。

（一） CQM1-PR001简介

1.附属电缆接线：2m

2.接线：将编程器的连接电缆接到CPM1A的外设端口上。

3.模式切换：用模式切换开关切换到其他模式时，就会显示模式提示画面。（详见后续介绍）。

在模式提示画面状态，不受键盘操作。按

CLR键返回初始画面，再进行键盘操作。

模式提示画面（英语显示）PROGRAMBZPROGRAMBZPROGRAMBZ操作CLR操作SHIFCLR初始画面（英语显示）00000

按下SHFT键之后，用模式切换开关进行切换时，模式提示画面不出现，保持当前显示画面下，就可以进行模式切换。如果不接编程器等外围设备时，接上CPM1A的电源，CPM1A自动进入运行模式。

①编程模式

7

CPM1A处于停止状态，此时可进行用户程序的写入、修改、删除以及程序检查等针对程序的操作。

②监视模式

CPM1A处于运行状态，输入输出的处理同运行模式一样。在这种模式下可实现CPM1A的运行状态的监视、节点强制ON/OFF、定时器/计数器的设定值/当前值的修改、通道数据当前值的修改等等。主要用于系统试运行调整。

③运行模式

CPM1A处于运行状态，这种模式下，可以进行运行监视，但不能使用外围设备来进行接点的强制ON/OFF操作以及修改定时器/计数器的设定值/当前值。

※注意：切换PLC的工作模式时，应确认对设备有无影响，如果PLC开始运行，则

有可能会导致无法预料的事故。

（二） 程序的输入

1.编程之前

清除存储器。初次编程时，请按下列顺序进行清除存储器的操作。

①将模式切换开关设定为“编程”，接上CPM1A电源，然后按要求输入口令提示。

〈PROGRAM〉 PASSWORD

②输入口令

操作

CLR MONTR

③清除存储器

提示内存异常时，可多次按下

〈PROGRAM〉 CLR8

键

操作

CLR SET NOT RESET

00000 00000 MEM CLR？ HR CNT DM MONTR

④显示初始画面，可以写入程序。

操作

00000 MEM CLR？ END HR CNT DM CLR 00000 注意：CPM1A的电源打开和关闭时以及口令输入时，请确认对设备有无影响，因为

PLC开始运行或停止有可能导致不可预料的故障。

2.梯形图例

以下述梯形图为例，说明CPM1A的程序输入方法。

起动接点00000C000000002000020000T0020000420000T0020000720000T001000102000020000T001000140001420000自保回路TIM001#0010TIM002#0020CNT000#001001000END(01)1秒定时器2秒定时器10次计数器脉冲输出ONOFF1s

上面的梯形图回路在CPM1A上运行后，合上输入按钮，00000置ON，输出端子01000会

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有10次每隔1秒的反复ON/OFF动作。该程序用助记符的编程表如下所示：

地址 指令 数据 00000 20000 00000 LD 00001 OR 00002 AND NOT C 000 00003 OUT 00004 LD 20000 20000 00005 AND NOT T 002 00006 TIM 001 # 0010 20000 00007 LD 00008 AND NOT T 002 00009 TIM 002 # 0020 20000 T 001 00010 LD 00011 AND 00012 LD NOT 20000 00013 CNT 000 # 0010 20000 00014 LD 00015 AND NOT T 001 00016 OUT 00017 END(001) 下面说明程序输入的操作步骤 3.输入程序的步骤

按照编程表写入程序，写入程序从下面的初始画面开始（先进行清除存储器操作）

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01000 00000

①写入自保持回路

写入输入继电器的地址00000 操作 LD 0

WRITE

写入OR回路继电器地址20000 操作 OR 2 0 0 0 0

WRITE

写入AND NOT回路、计数器节点地址C 000 操作 AND NOT CNT 0

WRITE

写入OUT指令、继电器地址20000 操作 OUT 2 0 0 0 0

WRITE

②写入1秒定时器 写入继电器地址20000 操作 LD 2 0 0 0 0

WRITE

写入AND NOT回路、定时器接点地址T002 操作 AND NOT TIM 2

WRITE

11

00000 LD 00000 00001 READ NOP（000） 00001 OR 20000 00002 READ NOP（000） 00002 AND 20000 NOT CNT 000 00003 READ NOP（000） 00003 OUT 20000 00004 READ NOP（000） 00004 LD 20000 00005 READ NOP（000） 00005 AND NOT TIM 002 20000 00006 READ NOP（000）

写入定时器（TIM），写入定时器号 操作 TIM 1

WRITE

写入定时器设定值 操作 1 0

WRITE

③写入2秒定时器

通过以下的键盘操作，写入2秒定时器回路 操作 LD 2 0 0 0 0

WRITE

AND NOT TIM 2

WRITE

TIM 2

WRITE

2 0

WRITE 12

00006 TIM 001 00006 TIME DATA #0000 00006 TIME DATA #0010 00007 READ NOP（000） 00007 LD 20000 00008 READ NOP（000） 00008 AND NOT TIM 002 00009 READ NOP（000） 00009 TIM 002 00009 TIME DATA #0000 00009 TIME DATA #0020 00010 READ NOP（000）

④写入10次计数器

通过以下的键盘操作，写入10次计数器回路 操作 00010 LD 20000 LD 2 0 0 0 0

00011 READ

WRITE

AND TIM 1

WRITE LD NOT 2 0 0 0

WRITE

CNT 0

WRITE 1 0

WRITE

⑤写入脉冲输入 写入继电器地址20000 操作 LD 2 0 0 0 0

WRITE

写入AND NOT回路、定时器接点地址T001 操作 AND NOT TIM 1 13

NOP（000） 00011 AND TIM 001 00012 READ 0 NOP（000） 00012 LD NOT 20000 00013 READ NOP（000） 00013 CNT 000 00013 CNT DATA #0000 00013 CNT DATA #0010 00014 READ NOP（000） 00014 LD 20000 00015 READ NOP（000） 00015 AND NOT TIM 001 20000

WRITE 00016 READ NOP（000） 写入OUT指令、继电器地址01000 操作 OUT 0 1 0 0 0 WRITE 00016 OUT 01000

00017 READ NOP（000） ⑥写入END（01）指令 操作 FUN 0 1

00017 FUN（？？） 00017 FUN（01）

WRITE 00018 READ NOP（000） 4.程序校验

在编程模式下进行程序校验，以确认编制的程序是否正确。 操作 CLR 初始画面 SRCH

00000 00000 PRG CHK CHK LBL （0-2）？

0 00017 PROG CHK END （001） 00.1KW 校验等级的指定如下，级别及出错内容可参考“程序检查出错表” 0：A、B、C级对象 1：A、B级对象 2：A级对象

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每按一次

SRCH键，就会显示下一个出错地址。无错的时候，显示“END（001）”，

SRCH键进有错的时候，显示出错的内容，请修改程序后再写入直到没有出错为止，按行程序的校验。

程序检查出错表

等级 出错显示 ???? 回路错 操作数出错 无END指令 配置出错 JME未定义出错 使用重复 SBN未定义出错 STEP出错 IL-ILC出错 JMP-JME出错 SBN-RET出错 线圈使用重复 没有JMP出错 没有SBS出错 处理 程序内容不对，存在没有指令码的指令，应该为正确的指令码。 逻辑开始（LD指令）与块运算（OR LD\\AND LD）的数目不一样。应修改程序。 指令中的变量设定有错，应重新设定。 程序结束无END指令，应补上END指令。 指令的使用领域有误，确认指令使用方法后修改程序。 对应JMP指令，没有相同号的JME指令。应修改程序。 重复使用SBS指令、JME指令等的编号。应修改程序。 对应SBS指令，没有相同号的SBN指令。应修改程序。 STEP指令没有用在正确的组合中，应修改程序。 IL-ILC指令不成对，应修改程序。 JMP-JME指令不成对，应修改程序。 RET指令没有正确使用，或者SBN-RET没有正确对应。应修改程序。 同一地址的线圈（输出）被使用2次以上，这将造成误动作，应修改程序。 对应JME指令，没有相同号的JMP指令。应修改程序。 对应SBN指令，没有相同号的SBS指令。应修改程序。 5.监视模式下的运行

CPM1A在监视模式下运行，确认程序的动作。 ①将模式切换开关转换到“MONITOR”

②显示初始画面 操作 〈MONITOR〉BZ CLR

00000 ③由于从编程器上强制设置起动接点00000为ON，CPM1A启动程序。 按

SET键，起动接点00000被设置为ON，程序启动，CPM1A的输出LED开始

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闪烁。松开

SET键时，起动接点00000被设置为OFF，内部辅助继电器20000进行自我

保持。程序一直运行到计数器记完数为止。

操作 LD 0 MONTR

00000 LD 00000

SET 00000 ^OFF 00000

■^ON 按

SET键会显示出■

④程序的动作可以根据CPM1A的输出端子01000的LED显示的闪烁来确定。因

为计数器的设定次数为10次，LED将闪烁10次，使计数终了，程序结束LED灯灭。如果灯不闪烁的时候，程序不正常，这个时候可通过程序的点检和接点的强制置位/复位，以确认动作的正确与否。

（三） 其它操作参考

1.地址设定

在进行程序写入、读出、插入、删除等操作时，设定操作对象的地址。 操作 CLR 初始画面 1 2 3 4

00000 01234

↓ 01234 READ NOP（000） 2.程序读出

读出用户存储器的内容，在运行模式、监视模式下，可显示该接点的通断状态。 设定需要读出的地址 操作 初始画面 00000 00200 CLR 2 0 0

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00200 READ 按 ↑ ↑ 键可读出上一个或下一个地址的内容 LD 00000 操作 ↓ ↑ 00200 READ LD 00000 3.指令的插入与删除

00201 READ AND 00001 在用户程序的中间进行插入指令和删除指令。在地址00206上插入“00105”，删除

“00103”。

地址 删除0000000101001030010420000指令 ? 数据 ? 00103 00104 01000 — ? 00205 AND 00201001020010500206 AND NOT 00207 OUT 插入

插入

END(01)

00208 END(01) 00000 读出插入地址的程序 操作 CLR 2 0 6 ↓

00206 READ AND NOT 00104 设定插入的指令，按INS键

操作 AND 1 INS

0 5

00206 INSERT？ AND 00105 按↓键时，设定的指令被插入

00207 INSERT END AND NOT 00104 插入多字节指令时，可连续指定设定值（操作数）。指定设定值之后按

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WRITE键。

删除

读出删除地址的程序

操作 CLR 初始画面 2 0 5 ↓

00000

提示删除否？

操作 00205 READ AND 00103 DEL

00205 DELETE? AND 00103 按↑键时，显示中的指令被删除。下一个地址的内容会自动移上来。 ↑ 00205 DELETE END AND 00105 当要删除多字节指令时，设定值（操作数）也一起被删除。 4.修改定时器/计数器设定值

在监视模式下，可以一边运行程序一边进行修改。 显示需修改设定值的定时器/计数器

操作 CLR 初始画面 TIM 1 SRCH

00000 执行设定值修改

操作 00201 SRCH TIM 001 ↓ CHG 00201 DATA ？ T001 #0123 #???? 输入设定值

1 2 4 WRITE 00201 TIM DATA #0124 注意：请在确认不影响设备之后，再变更设定值，否则恐怕产生过失。

5.读出扫描周期时间

显示执行程序的平均扫描周期时间

操作 00000 CLR MONTR

00000 SCAN TIME 012.1MS 由于是平均值，每次读出的数值多少会有点变化。

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四 实验内容

（一） 操作规程：

根据实验内容，选择好输入、输出元件，用自锁紧接插线将信号台阶插座和输入、输出端子连接起来，即可完成电路的连接工作。

打开实验板电源开关，接通可编程序控制器电源，通过手持编程器输入并运行程序，观察执行情况，看是否满足设计要求，直到通过为止，达到学习目的。

（二） 使用注意事项：

1.区别输入、输出信号，不能接错。

2.自锁紧接插线不能直接拉动导线将其插入、拔出，应握住导线端头采用旋入和旋出的方法。

3.认真操作，防止电源短路。特别注意不要将输入电路系统和输出电路系统之间短路。因为输出信号用的+5V电源和输入信号用的+24V电源是两个独立的电源系统。

4.直线区应尽量避免滑块在终点停留过长时间。

以下实验内容基于CPM1A型的PLC，实验参考程序也以CPM1A为例，CQM1A 和CPM2A略有不同，主要是输入、输出及内部辅助继电器地址不同，请对相应内容进行修改。

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实验一 三相异步电动机正反转控制电路

一、 实验目的

1. 通过实现三相鼠笼式异步电动机正反转控制电路的实际接线，掌握电气控制原理图的读图与电气控制电路的联接。

2. 了解异步电动机控制系统中各个元件的作用。 3. 了解异步电动机的正常运行的各种保护措施。

二、实验器材

三相异步电动机1台，交流接触器3台，按钮开关3个，热继电器3只，三相交流电源380V。

三、实验内容

联接三相异步电动机的控制电路，了解三相异步电动机正反转工作原理，掌握电气控制系统原理图的读图方法，掌握三相异步电动机正反转控制电路的接线，观察异步电动机的转动方向及接触器的运行情况，掌握电气控制系统中的各种保护及控制电路中的自锁与互锁的作用。

四、实验原理

异步电动机工作时应当具备短路保护、过载保护与失压保护，实现对电动机上述保护任务的电器分别为熔断器、热继电器与接触器，异步电动机运转的控制电路中均带有这些保护电器。异步电动机可以单方向运转也可以正、反两个方向转，由于电动机转子的转动方向是跟随电动机内部同步磁场的方向转动，所以要改变电动机的转动方向就需要改变电动机内部同步磁场的旋转方向，而改变同步磁场的旋转方向需要改变三相电源的相序，在异步电动机控制电路中利用正、反转接触器分别动作，改变了电动机三相电源的相序，实现了电动机的正反转控制。

在异步电动机的正反转控制电路中，为避免正转接触器与反转接触器同时通电所造成的电源短路故障，在电动机的正反转控制电路中需要增加互锁电路，控制电路中的互锁有两种方式：电气互锁与机械互锁。电气互锁由串联在正反转控制电路中的反、正转接触器的常闭触点实现，仅联接电气互锁的正反转控制电路，当需要电动机反转时，必须先按下停止按钮让正转的电动机停车，再按下反转启动按钮，让电动机开始反转，即电动机不能由正转状态直接进入反转状态。机械互锁由控制电路中的正、反转启动按钮开关实现，同时联接了电气互锁与机械互锁的电动机正反转控制电路，在电动机正转时按下电动机的反转启动按钮，电动机可以直接进入反转状态，不再需要经过停车这个步骤，反之亦然，电气互锁与机械互锁

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这两个互锁电路同时联接，可以增加电动机正反转控制电路的可靠性。

异步电动机正反转控制电路如下图所示。

QFUSB1SB2 KM2 KM1 FR KM1 KM2 KM1 KM1 KM2SB3 KM2FRM3 ~

三相异步电动机正反转控制电路

五、实验过程

1、认识各控制电器的外形、结构及符号，了解各控制电器的接线方法及电动机的铭牌数据。 2、本次实验电动机采用Y型联接，如图3所示，电动机工作电源电压为380V。

3、按照图1所示电路联接电动机正反转控制电路，联接控制电路时，应当联接按钮开关的指示灯。电路联接完成后须经指导教师检查，方可通电运转。 4、实验操作：

1）、启动实验台总开关，给实验台通电，观察实验台三相电源电压是否是380V。 2）、按下正转启动按钮SB2，观察电动机的转动方向和接触器的工作状态。 3）、按下反转启动按钮SB3，观察电动机的转动方向和接触器的工作状态。 4）、按下停止按钮SB1，使电动机停车。

六、注意事项

1、认真检查电动机的工作电源电压、接线方式，检查两个接触器的常开与常闭触点的联接，检查控制电路中的互锁电路。

2、当实验完成后，须经实验指导教师检查方可以结束实验。

3、实验结束后，须切断实验台总电源，才可以拆线并将实验台整理归位。

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实验二 手持编程器的使用

一、实验目的：1、熟悉实验设备的使用方法。

2、掌握基本指令及简单程序的编写和调试。 二、实验设备：可编程序控制器（PLC）

手持编程器

SAC-PLC可编程序控制器实验台

三、实验任务： （一）理解验证性实验

1.根据内容一、二（见目录）熟悉实验台。 2.根据内容三（见目录）练习使用手持编程器。

3.按照下面给出的控制要求编写梯形图程序，输入到可编程序控制器中运行，根据运行情况进行调试、修改程序，直到通过为止。 ①走廊灯两地控制

走廊灯开关A开关B

控制要求：

走廊的两端各有一开关，它们均可控制该走廊的照明灯。设定初始状态：开关断开、灯灭。初始状态下，动作任一开关灯亮；之后，可动作任一开关使灯熄灭。按下列要求分配I/O端子、编制程序，并在实验台上模拟实现其功能。 I/O分配：

输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 00000 00001 走廊一端开关 开关信号区 走廊另一端开关 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 01000 走廊灯 声光显示区 22

②走廊灯三地控制

走廊灯开关A控制要求：

开关B开关C用设在走廊两端及中间的三个开关控制该走廊的照明灯（如上图示）。设定初始状态：开关断开、灯灭。初始状态下，动作任一开关灯灭；之后，可动作任一开关使灯亮；灯亮后可动作任一开关使灯灭，如此循环进行。按下列要求分配I/O端子，并编制程序在实验台上模拟实现其功能。 I/O分配：

输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 00000 00001 00002 走廊一端开关 走廊另一端开关 走廊中间开关 开关信号区 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 01000

（二）设计性实验

1.电机单向起动，连续运转控制

将电机单向启动，连续运转的继电器控制方式改成PLC控制，并在实验台上模拟实现该功能（电机的运行状况可由指示灯来表示）。

2.电机正、反转控制

将具有电器互锁的电机正反转继电器控制改成由PLC控制，并在实验台上模拟实现该功能（电机的运行状况可由指示灯来表示）。

走廊灯 声光显示区 23

实验三 混料罐控制

一、实验目的：掌握微分、锁存、定时指令的使用及应用程序的编写和调试 二、实验设备：可编程序控制器（PLC）

手持编程器

SAC-PLC可编程序控制器实验台

三、实验任务：

（一）基本指令的理解、验证性实验 1.微分、锁存指令练习 ①单按钮控制 控制要求：

用一个按钮控制一盏灯，按第一次时灯亮，第二次按下时灯灭，??，按奇数次灯亮，按偶数次灯灭。按下列要求分配I/O端子，并编制程序在实验台上模拟实现其功能。 I/O分配：

输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 00000 按钮 直线区 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 01000 信号灯 直线区 ②用KEEP指令实现电动机的起停控制 控制要求：

按下SB1按钮，电机自锁长动；按下SB2按钮，电机停止；按下SB3按钮，电机点动。按下列要求分配I/O端子，并编制程序在实验台上模拟实现其功能（电机的运行状况可由指示灯来表示）。I/O分配：

输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 00000 00001 00002 长动按钮SB1 停止按钮SB2 点动按钮SB3 直线区 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 01000 信号灯（电机） 直线区 24

2.定时器、计数器指令练习 ③通电、断电延时控制 控制要求：

按时序图实现控制要求，按下列要求分配I/O端子，并编制程序在实验台上模拟实现其功能。

ON输入OFFON输出OFF

I/O分配：

输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 00000 按钮 直线区 2秒2秒输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 01000 ④按钮计数控制 控制要求：

按钮按下3次，信号灯亮；再按下2次，信号灯灭。控制时序图如下所示。按下列要求分配I/O端子，并编制程序在实验台上模拟实现其功能。

信号灯 声光显示区 ON输入OFFON输出OFF

25

I/O分配：

输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 00000 按钮 直线区 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 01000

（二）应用性实验

混料罐控制实验

电磁阀X1液体AH电磁阀X2液体B信号灯 声光显示区 M电磁阀X3LM3~搅拌电机混合液C

控制要求：

该实验在混料罐实验区完成。初始状态假设液面在最下方，按下起动按钮后，可进行连续混料。首先液体A电磁阀门X1打开，液体A流入混料罐；当液面上升到M传感器所在的检测位置时，液体A电磁阀门X1关闭，液体B电磁阀门X2打开，液体B流入混料罐；当液面上升到H传感器所在的检测位置时，液体B电磁阀门X2关闭，搅拌电机开始工作；搅拌电机工作10秒钟后，停止搅拌，混合液体C电磁阀门X3打开，开始放出混合液；当液面下降至L传感器所在的检测位置时，延时2秒钟后关闭电磁阀门X3，停止放出混合液，然后再开始下一个周期的操作。如果工作期间有停止按钮动作，则要等到这一个周期的混料结束后才能停止，不再进行下一个周期的混料工作。由于初始工作时，液面不一定在最下方（中途断电），因此需要按下复位按钮，使液位处于最下方。

按下列要求分配I/O端子，并编制程序在实验台上模拟实现其功能。

26

I/O分配：

输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 00000 00001 00002 00003 00004 00005 起动按钮 停止按钮 H传感器 M传感器 L传感器 复位按钮 直线区 任选 直线区 任选 混料罐实验区 混料罐实验区 混料罐实验区 直线区 任选 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 01000 01001 01002 01003

（三）实验理解与回顾

在上述混料罐控制实验中，要求放出混合液时，当L传感器检测到液位时不再延时2秒而是立即关闭电磁阀X3，同时开始下一个循环。请修改原程序并模拟显示该过程。

A阀门电磁阀 B阀门电磁阀 C阀门电磁阀 搅拌电机 混料罐实验区 混料罐实验区 混料罐实验区 混料罐实验区 27

实验四 传输线控制

一、实验目的：1、掌握数据传送及移位指令的使用及应用程序的编写和调试 2、掌握采用CX-P软件输入梯形图程序的方法 二、实验设备：可编程序控制器（PLC）

计算机（安装有CX-P软件）

SAC-PLC可编程序控制器实验台

三、实验任务：

（一）基本指令的理解、验证性实验 数据传送及移位指令练习—验机程序 控制要求：

在使用PLC之前，需要检查输出继电器是否正常工作。假设使用的是20点的CPM1A主机（输出为01000~01007）。现编制一个检查输出继电器的验机程序，要求按下移位动作按钮SB1，输出继电器从01000~01007依次输出高电平并不断循环，按下复位按钮停止循环。按下列要求分配I/O端子，并编制程序在实验台上模拟实现其功能。

输入信号 00000 00001 输出信号 信号元件及作用 移位动作按钮SB1 复位按钮SB2 控制对象及作用 元件或端子位置 元件或端子位置 直线区 01000~01007 输出端子的LED灯 PLC主机 （二）应用性实验 传输线控制实验

卸料阀皮带3皮带2皮带1料仓料满料欠

28

控制要求：

该实验在传输线实验区完成。按下起动按钮后，皮带1开始运动，经过5秒钟后，皮带2开始运动，经过5秒钟后，皮带3开始运动，经过5秒钟后，卸料阀打开，物料流下经过各级皮带后向下方传送，送入下料仓。按下停止按钮后，卸料阀关闭，停止卸料，经过5秒钟后，皮带3停止运动，经过5秒钟后，皮带2停止运动，经过5秒钟后，皮带1停止运动。输料线起动顺序为顺物流方向，停止顺序为逆物流方向。输料线还可以根据料仓检测情况自动运行，料满停止传输线，料欠自动起动传输线。

按下列要求分配I/O端子，并编制程序在实验台上模拟实现其功能。 I/O分配：

输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 00000 00001 00002 00003 起动按钮 停止按钮 料欠传感器 料满传感器 直线区 任选 直线区 任选 传输线实验区 传输线实验区 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 01000 01001 01002 01003

（三）实验理解与回顾

在上述传输线控制实验中，按动起动按钮后，各级皮带轮及卸料阀顺序动作时间间隔为10秒钟；按动停止按钮后，各级皮带轮及卸料阀顺序动作时间间隔为20秒钟；修改原程序并模拟显示该控制过程。

卸料电磁阀 传输线实验区 皮带1动作显示 传输线实验区 皮带2动作显示 传输线实验区 皮带3动作显示 传输线实验区

29

五 实验参考程序

实验二 手持编程器的使用

1、 走廊灯两地控制参考程序

0000000001000000000101000END(01)或0000000001000000000101000END(01)

2、 走廊灯三地控制参考程序

00000000010000200000000010000200000000010000200000000010000201000END(01)

30

实验三 混料罐的控制

1、 单按钮控制程序

00000DIFU(13)2000020000010002000001000KEEP(11)01000END(01)

2、 用KEEP指令实现电机的起停控制

00000DIFU(13)2000000001DIFU(13)200010000200002200002000120002DIFD(14)20002KEEP(11)01000END(01)

3、 通电、断电延时控制

31

00000TIM000#0020T00101000T0000100000000TIM001#0020END(01)

4、 按钮计数控制

00000C00100000C000C001C000CNT001#000301000END(01)

5、 混料罐控制实验

CNT000#0003000000000500001DIFU(13)20000DIFU(13)20001DIFU(13)20002

00002

32

00003DIFU(13)20003DIFU(13)20004DIFU(13)20013000040000520000KEEP(11)200012001520015T002200000000401000200032000301002KEEP(11)20002010012000201002KEEP(11)T0000100301003TIM000#0100DIFD(14)20005KEEP(11)000050000001002T0012001320004KEEP(11)T0012001420014TIM001#0020KEEP(11)T0022001220012TIM002#0020END(01)01002KEEP(11)0100320005T001

33

实验四 传输线控制

1、 验机参考程序

00000 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、

DIFU(13)2000000001DIFU(13)2000125315MOV(21)#0001010070102531420000SFT(10)01020001010END(01)34

15、 传输线控制实验参考程序

0000000003DIFU(13)20100DIFU(13)20102DIFU(13)20101DIFU(13)20103MOV(21)#00012000000200001000032010020102

35

201012010325314201042531520007200002000120002200042000520006T00020003T00120007T001T000MOV(21)#0010200SFT(10)200200TIM000#0050TIM001#00502010420000KEEP(11)200070100120001KEEP(11)200060100220002KEEP(11)200050100320003KEEP(11)2000401000END(01) 36

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/opsr.html