西门子plc实验指导二之

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 PLC端 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 外接端口 SB1 SB2 SB3 SB4 FR1 FR2 注释 电机M1启动信号 电机M1停止信号 电机M2启动信号 电机M2停止信号 PLC端 Q0.0 Q0.1 输出 外接端口 KM1 KM2 注释 电机M1动作 电机M2动作 电机M1热继电器 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） PLC端 I0.0 I0.1 外接端口 SA0 SA1 C 注释 启动按钮 停止按钮 输出（接天塔之光模拟实验板） PLC端 面板接口 Q0.0 Q0.1 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 注释 控制灯L1亮 控制灯L2亮 控制灯L3亮 控制灯L4亮 控制灯L5亮 控制灯L6亮 控制灯L7亮 控制灯L8亮 控制灯L9亮 接24V电源地（0V） Q0.2

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 PLC端 外接端口 I0.0 I0.1 SA0 S1 注释 启动运行 手动运行 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 东西绿 输出接口 PLC端 面板接口 东西黄 东西红 南北绿 南北黄 南北红 注释 控制灯东西绿亮 控制灯东西黄亮 控制灯东西红亮 控制灯南北绿亮 控制灯南北黄亮 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？