可编程控制器(西门子)基本实验

第一章 可编程控制器基本指令 ................................................................................................................. 2 第二章 可编程控制器实验 ......................................................................................................................... 4 实验一 喷泉的模拟控制 ............................................................................................................................. 4 实验二 天塔之光的模拟控制 ..................................................................................................................... 6 实验三 交通灯的模拟控制 ......................................................................................................................... 9 实验四 四节传送带的模拟控制 ............................................................................................................... 12 实验五 轧钢机的模拟控制 ....................................................................................................................... 18 实验六 装配流水线的模拟控制 ............................................................................................................... 20 实验七 液体混合的模拟控制 ................................................................................................................... 24 实验八 机械手的模拟控制 ....................................................................................................................... 26 实验一 基于PLC控制方式的三相异步电动机点动和自锁控制 .......................................................... 29 实验二 基于PLC控制方式的三相异步电动机延时正反转控制 ......................................................... 31 实验三 基于PLC控制方式的三相异步电动机联锁正反转控制 .......................................................... 33 实验四 基于PLC的异步电动机Y/△起动控制 ...................................................................................... 35 第三章 变频器实验 ................................................................................................................................... 37 概述 ............................................................................................................................................................... 37 实验一 变频功能参数设置与操作 ........................................................................................................... 38 实验二 变频器报警与保护功能 ............................................................................................................... 41 实验三 外部端子基本调速 ....................................................................................................................... 43 实验四 操作面板（BOP）基本调速 ....................................................................................................... 45 实验五 频率跳转 ....................................................................................................................................... 47 实验六 电压/电流监视信号输出及显示 .................................................................................................. 49 实验七 控制电机运行时间操作 ............................................................................................................... 50 实验六 PLC控制多段调速 ........................................................................................................................ 51 实验八 PID变频调速控制实训 ............................................................................................................... 53 实验九 PLC控制模拟量调速 .................................................................................................................. 55 实验十 基于PLC通信方式的变频器开环调速实训 ............................................................................. 57 第三章 触摸屏实验 ................................................................................................................................... 59 实验一 基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习 ............................................................................... 59 实验二 基于触摸屏控制方式的LED控制 ............................................................................................. 61 实验三 基于触摸屏控制方式的电机转速控制 ....................................................................................... 63 第四章 实物对象实验 ............................................................................................................................... 65 实验一 三相步进电机的模拟控制 ........................................................................................................... 65 实验二 温度的检测和控制 ....................................................................................................................... 70 实物接线说明 ............................................................................................................................................... 75

1

可编程控制器与变频器实验指导 第一章 可编程控制器基本指令

一．实验目的

熟练掌握可编程控制器的基本指令。

二．实验内容

基本指令如表所示。 名 称 取指令 取反指令 线圈驱动 与指令 与非指令 或指令 或非指令 置位指令 复位指令 正跳变 负跳变 空操作 助记符 目 标 元 件 LD LDN = A AN O ON S R ED EU NOP 说 明 I、Q、M、SM、T、C、V、S、L 常开接点逻辑运算起始 I、Q、M、SM、T、C、V、S、L 常闭接点逻辑运算起始 Q、M、SM、T、C、V、S、L 驱动线圈的输出 I、Q、M、SM、T、C、V、S、L 单个常开接点的串联 I、Q、M、SM、T、C、V、S、L 单个常闭接点的串联 I、Q、M、SM、T、C、V、S、L 单个常开接点的并联 I、Q、M、SM、T、C、V、S、L 单个常闭接点的并联 I、Q、M、SM、T、C、V、S、L 使动作保持 I、Q、M、SM、T、C、V、S、L 使保持复位 I、Q、M、SM、T、C、V、S、L 输入上升沿产生脉冲输出 I、Q、M、SM、T、C、V、S、L 输入下降沿产生脉冲输出 无 使步序作空操作 1．标准触点 LD、A、O、LDN、AN、ON

LD，取指令。表示一个与输入母线相连的常开接点指令，即常开接点逻辑运算起始。 LDN，取反指令。表示一个与输入母线相连的常闭接点指令，即常闭接点逻辑运算起始。 A，与指令。用于单个常开接点的串联。 AN，与非指令。用于单个常闭接点的串联。 O，或指令。用于单个常开接点的并联。 ON，或非指令。用于单个常闭接点的并联。

2．正、负跳变 ED、EU

ED，在检测到一个正跳变（从OFF到ON）之后，让能流接通一个扫描周期。 EU，在检测到一个负跳变（从ON到OFF）之后，让能流接通一个扫描周期。

3．输出 =

=，在执行输出指令时，映像寄存器中的指定参数位被接通。

4．置位与复位指令S、R

S，执行置位(置1)指令时，从bit或OUT指定的地址参数开始的N个点都被置位。

2

可编程控制器与变频器实验指导 R，执行复位(置0)指令时，从bit或OUT指定的地址参数开始的N个点都被复位。 置位与复位的点数可以是1-255，当用复位指令时，如果bit或OUT指定的是T或C时，那么定时器或计数器被复位，同时当前值将被清零。

5．空操作指令NOP

NOP指令不影响程序的执行，执行数N（1-255）。

3

可编程控制器与变频器实验指导 第二章 可编程控制器实验

实验一 喷泉的模拟控制

一．实验目的

用PLC构成喷泉控制系统。

二．实验内容

1．控制要求

隔灯闪烁：L1亮0.5秒后灭，接着L2亮0.5秒后灭，接着L3亮0.5秒后灭，接着L4亮0.5秒后灭，L7接着L5、L9亮0.5秒后灭，接着L6、L10亮0.5秒后灭，接着L7、L11亮0.5秒后灭，接着L8、L12亮L82．I/O分配

输入 输出

起动按钮：I0.0 L1：Q0.0 L5、L9： Q0.4 停止按钮：I0.1 L2：Q0.1 L6、L10：Q0.5

L3：Q0.2 L7、L11：Q0.6 L4：Q0.3 L8、L12：Q0.7

3．按图所示的梯形图输入程序。 4．调试并运行程序。

L5L6L4L3L2L1L9L10L11L120.5秒后灭，L1亮0.5秒后灭，如此循环下去。 图1-1 喷泉控制示意图 三．喷泉控制语句表 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4

LD O AN A = LD TON LD O = LD O A = I0.0 M1.0 T37 I0.1 M1.0 M1.0 T37，+5 T37 M11.0 M10.0 I0.0 M0.1 I0.1 M0.1 14 15 16 17 18 19 LD AN TON LD = LD M0.1 M0.0 T38，+5 T38 M0.0 M0.0 M10.0，M10.1 Q0.0 M10.2 Q0.1 M10.3 Q0.2 27 28 29 30 31 32 33 35 36 37 38 LD = LD = LD = LD = LD = LDN R M10.4 Q0.3 M10.5 Q0.4 M10.6 Q0.5 M10.7 Q0.6 M11.0 Q0.7 I0.1 M10.1，8 20 SHRB 21 22 23 24 25 26 LD = LD = LD = M10.1，+8 34 可编程控制器与变频器实验指导 四．喷泉控制梯形图

I0.0M1.0M1.0+5T37 INI0.1M1.0 T37TON PTM10.0 T37 M11.0 I0.0I0.1 M0.1 M0.1 M0.1M0.0 T38 INTON+5PT T38M0.0 M0.0 SHRB ENENOM10.0DATAM10.1 S_BIT+8 NM10.1Q0.0 M10.2Q0.1 M10.3Q0.2 M10.4Q0.3 M10.5Q0.4 M10.6Q0.5 M10.7Q0.6 M11.0Q0.7 I0.1M10.1 R8 图1-2 喷泉梯形图

5

可编程控制器与变频器实验指导 实验二 天塔之光的模拟控制

一．实验目的

用PLC构成天塔之光控制系统。

L2L9L5L8L10L11L12L4L1L3L7

L6二．实验内容

1．控制要求

L12→L11→L10→L8→L1→L1、L2、L9→L1、L5、L8→L1、L4、L7→L1、L3、L6→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L1、L2、L6→L1、L3、L7→L1、L4、L8→L1、L5、L9→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L12→L11→L10 ……循环下去。

2．I/O分配 输入 输出 起动按钮：I0.0 L1：Q0.0 L7：Q0.6 停止按钮：I0.1 L2：Q0.1 L8：Q0.7 图4-1 天塔之光控制示意图 L3：Q0.2 L9：Q1.0 L4：Q0.3 L10：Q1.1 L5：Q0.4 L11：Q1.2 L6：Q0.5 L12：Q1.3

3．按图所示的梯形图输入程序。

4．调试并运行程序。

三．天塔之光控制语句表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6

LD O A = LD AN TON LD = LD TON AN = LD I0.0 M0.1 I0.1 M0.1 M0.1 M0.0 T37，+5 T37 M0.0 M0.1 T38，+10 T38 M1.0 M1.0 28 O M11.2 56 29 O M11.5 57 30 O M11.6 58 31 O M11.7 59 32 O M12.0 60 33 O M12.1 61 34 = Q0.0 62 35 LD M10.6 63 36 O M11.3 37 O M11.5 65 38 O M12.2 66 39 = Q0.1 67 40 LD M11.1 68 41 O M11.3 69 O O O = LD O O O = LD O O O O M11.4 M11.5 M12.3 Q0.5 M11.0 M11.4 M11.6 M12.3 Q0.6 M10.4 M10.7 M11.4 M11.7 M12.3 可编程控制器与变频器实验指导 15 O M0.2 42 O M11.6 70 = Q0.7 16 = M10.0 43 O M12.2 71 LD M10.6 17 LD M12.3 44 = Q0.2 72 O M11.4 18 TON T39，+5 45 LD M11.0 73 O M12.0 19 AN T39 46 O M11.3 74 O M12.3 20 = M0.2 47 O M11.7 75 = Q1.0 21 LD M0.0 48 O M12.2 76 LD M10.3 22 SHRB M10.0，M10.1，+19 49 = Q0.3 77 = Q1.1 50 LD M10.7 78 LD M10.2 23 LD M10.5 51 O M11.3 79 = Q1.2 24 O M11.6 52 O M12.0 80 LD M10.1 25 O M11.7 53 O M12.2 81 = Q1.3 26 O M11.0 = Q0.4 82 LDN I0.1 27 O M11.1 55 LD M11.1 83 R M10.1，19 I0.0 I0.1M0.1M0.1 M0.1 M0.0T37 INTON +5PTT37 M0.0M0.1 T38 INTON +10PT T38M1.0M1.0 M10.0M0.2 图4-2 天塔之光控制梯形图 7 四．天塔之光控制梯形图 M12.3T39INTON +5PTT39M0.2M0.0SHRBENENOM10.0DATAM10.1S_BIT +19NM10.5Q0.0M10.6M10.7M11.0M11.1M11.2M11.5M11.6M11.7M12.0M12.1M10.6Q0.1M11.3M11.5M12.2 M11.1Q0.2M11.3M11.6M12.2M11.0Q0.3M11.3M11.7M12.2

8

可编程控制器与变频器实验指导 M10.7Q0.4 M11.3 M12.0 M12.2 M11.1Q0.5 M11.4 M11.5 M12.3 M11.0Q0.6 M11.4 M11.6 M12.3 M10.4Q0.7 M10.7 M11.4 M11.7 M12.3 M10.6Q1.0 M11.4 M12.0 M12.3M10.3Q1.1 M10.2Q1.2 M10.1Q1.3 I0.1M10.1 R19 4-2 （续）

图 可编程控制器与变频器实验指导 实验三 交通灯的模拟控制

一．实验目的

用PLC构成交通灯控制系统。

二．实验内容

1．控制要求

起动后，南北红灯亮并维持25s。在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，1s后，东西车灯即甲亮。到20s时，东西绿灯闪亮，3s后熄灭，在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮，同时甲灭。黄灯亮2s后灭东西红灯亮。与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。1s后，南北车灯即乙亮。南北绿灯亮了25s后闪亮，3s后熄灭，同时乙灭，黄灯亮2s后熄灭，南北红灯亮，东西绿灯亮，循环。 2．I/O分配

输入 起动按钮：I0.0

输出 南北红灯：Q0.0 东西红灯：Q0.3 南北黄灯：Q0.1 东西黄灯：Q0.4 南北绿灯：Q0.2 东西绿灯：Q0.5 南北车灯(乙）：Q0.6 东西车灯（甲）：Q0.7 图5-1 交通灯控制示意图 3．按图所示的梯形图输入程序。 4．调试并运行程序。

三．交通灯控制语句表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14

LD O = LD AN LD LD AN LD LD I0.0 M0.0 M0.0 M0.0 T41 T37 M0.0 T37 T43 T44 26 27 28 29 30 32 34 = LD AN = LD AN LD AN A = LD AN LD Q0.3 Q0.0 T43 Q0.3 Q0.0 T43 T43 T44 T59 Q0.5 Q0.0 T43 T43 51 52 53 55 56 57 58 59 61 62 63 LD AN A = LD AN LD AN = LD AN = T38 T39 T59 Q0.2 Q0.3 T38 LD T39 T50，+10 T50 T39 Q0.6 9

OLD TON T37，+250 31 TON T41，+300 33 35 OLD 37 38 39 60 OLD 11 TON T43，+200 36 13 TON T44，+30 可编程控制器与变频器实验指导 15 TON T42，+20 16 18 20 22 23 24 25 LD LD LD LD AN = LD T37 T38 T39 M0.0 T37 Q0.0 T37 40 AN T44 65 66 68 69 71 LD AN = LD AN LD T39 T40 Q0.1 M0.0 T60 T59 41 OLD 43 44 45 46 47 48 49 50 LD AN = LD AN = LD AN T49 T44 Q0.7 T44 T42 Q0.4 Q0.3 T38 17 TON T38，+250 42 TON T49，+10 67 19 TON T39，+30 21 TON T40，+20 70 TON T59，+5 72 TON T60，+5 73 LDN SMO.7 74 R MO.O,100

10

可编程控制器与变频器实验指导

四．交通灯控制梯形图

I0.0 M0.0M0.0 M0.0T41T37 INTON +250PTT37 T41INTON +300PTM0.0 T37T43 INTON+200PTT43 T44 INTON+30PT T44T42 INTON +20PTT37 T38INTON +25PTT38 T39 INTON+30PTT39 T40 INTON+20PT M0.0 T37Q0.0T37 Q0.3Q0.0T43Q0.5T43T44T59Q0.0 T43T49T43 INTONT44+10PT

图5-2 T49T44Q0.7T44T42Q0.4Q0.3T38Q0.2T38T39T59Q0.3T38T50INTONT38T39+10PTT50T39Q0.6T39T40Q0.1M0.0T60T59INTON+5PTT59T60INTON+5PT 交通灯梯形图

11

可编程控制器与变频器实验指导 实验四 四节传送带的模拟控制

一．实验目的

用PLC构成四节传送带控制系统。

二．实验内容

1．控制要求

起动后，先起动最末的皮带机(M4)，1s后再依次起动其它的皮带机；停止时，先停止最初的皮带机(M1)，1s后再依次停止其它的皮带机；当某条皮带机发生故障时，该机及前面的应立即停止，以后的每隔1s顺序停止；当某条皮带机有重物时，该皮带机前面的应立即停止，该皮带机运行1s后停止，再1s后接下去的一台停止，依此类推。

2．I/O分配

输入 输出

起动按钮： I0.0 M1：Q0.1 停止按钮： I0.5 M2：Q0.2 负载或故障A：I0.1 M3：Q0.3 负载或故障B：I0.2 M4：Q0.4 负载或故障C：I0.3 负载或故障D：I0.4

3．按图所示的梯形图输入程序。 4．调试并运行程序。 图6-1 四节传送带控制示意图

AM1BM2ABCDCM3DM4SB1SB2

三．四节传送带故障设置控制语句表

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可编程控制器与变频器实验指导 1 LD I0.0 36 LD T41 71 R Q0.3，1 2 O M0.1 37 R Q0.3，1 72 = M1.3 3 A I0.5 38 = M0.6 73 LD M1.3 4 AN I0.1 39 LD M0.6 74 TON T47，+10 5 AN I0.2 40 TON T42，+10 75 LD T47 6 AN I0.3 41 LD T42 76 R Q0.4，1 7 AN I0.4 42 R Q0.4，1 77 LD I0.3 8 S Q0.4，1 43 LD I0.1 78 O M0.4 9 = M0.1 44 O M0.7 79 AN I0.0 10 LD M0.1 45 AN I0.0 80 R Q0.1，1 11 TON T37，+10 46 R Q0.1，1 81 R Q0.2，1 12 LD T37 47 = M0.7 82 R Q0.3，1 13 S Q0.3，1 48 LD M0.7 83 = M1.4 14 = M0.2 49 TON T43，+10 84 LD M1.4 15 LD M0.2 50 LD T43 85 TON T48，+10 16 TON T38，+10 51 R Q0.2，1 86 LD T48 17 LD T38 52 = M1.0 87 R Q0.4，1 18 S Q0.2，1 53 LD M1.0 88 LD I0.4 19 = M0.3 TON T44，+10 O M1.5 20 LD M0.3 55 LD T44 90 AN I0.0 21 TON T39，+10 56 R Q0.3，1 91 R Q0.1，1 22 LD T39 57 = M1.1 92 R Q0.2，1 23 S Q0.1，1 58 LD M1.1 93 R Q0.3，1 24 LDN I0.5 59 TON T45，+10 94 R Q0.4，1 25 O M0.4 60 LD T45 95 = M1.5 26 AN I0.0 61 R Q0.4，1 27 R Q0.1，1 62 LD I0.2 28 = M0.4 63 O M1.2 29 LD M0.4 AN I0.0 30 TON T40，+10 65 R Q0.1，1 31 LD T40 66 R Q0.2，1 32 R Q0.2，1 67 = M1.2 33 = M0.5 68 LD M1.2 34 LD M0.5 69 TON T46，+10 35 TON T41，+10 70 LD T46

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四．四节传送带故障设置控制梯形图

可编程控制器与变频器实验指导 I0.0M0.1M0.1 I0.5I0.1I0.2I0.3I0.4Q0.4S1M0.1T43Q0.2R1M1.0T37IN+10PT+10TONM1.0INPTT44TONT37 Q0.3S1M0.2T38T44Q0.3R1M1.1M0.2 T38IN+10PTTONM1.1IN+10PTT45TON I0.0Q0.2S1M0.3T45Q0.4R1I0.0I0.2T39IN+10PTTONM1.2M0.3Q0.1R1Q0.2R1M1.2T39Q0.1S1Q0.1R1M0.4T40M1.2IN+10T46PTT46I0.5M0.4TONM0.4 +10T40Q0.3R1M1.3INPTTON Q0.2R1M0.5M1.3IN+10T47T41PTT47TONM0.5 +10Q0.4R1I0.0INPTTONI0.3M1.4Q0.1R1Q0.2R1Q0.3R1T41 Q0.3R1M0.6T42IN+10PTTONM1.4INPTT48M0.6M1.4TONT42 I0.1M0.7Q0.4R1I0.0+10T48 Q0.1R1M0.7Q0.4R1I0.0I0.4M1.5Q0.1R1Q0.2R1Q0.3R1Q0.4R1M1.5M0.7T43IN+10PTTON图6-2 四节传送带故障设置梯形图

五．四节传送带载重设置控制语句表 1 2 3 14

LD O A I0.0 M0.1 I0.5 38 = 39 LD M0.6 M0.6 75 76 R = LD Q0.2，1 M1.3 M1.3 40 TON T42，+10 77 可编程控制器与变频器实验指导 4 AN I0.1 41 LD T42 78 TON T48，+10 5 AN I0.2 42 R Q0.4，1 79 LD T48 6 AN I0.3 43 LD I0.1 80 R Q0.3，1 7 AN I0.4 44 O M2.1 81 = M1.4 8 S Q0.4，1 45 AN I0.0 82 LD M1.4 9 = M0.1 46 TON T43，+10 83 TON T49，+10 10 LD M0.1 47 = M2.1 84 LD T49 11 TON T37，+10 48 LD T43 85 R Q0.4，1 12 LD T37 49 R Q0.1，1 86 LD I0.3 13 S Q0.3，1 50 = M0.7 87 O M2.3 14 = M0.2 51 LD M0.7 88 AN I0.0 15 LD M0.2 52 TON T44，+10 R Q0.1，1 16 TON T38，+10 53 LD T44 90 R Q0.2，1 17 LD T38 R Q0.2，1 91 = M2.3 18 S Q0.2，1 55 = M1.0 92 LD M2.3 19 = M0.3 56 LD M1.0 93 TON T50，+10 20 LD M0.3 57 TON T45，+10 94 LD T50 21 TON T39，+10 58 LD T45 95 R Q0.3，1 22 LD T39 59 R Q0.3，1 96 = M1.6 23 S Q0.1，1 60 = M1.1 97 LD M1.6 24 LDN I0.5 61 LD M1.1 98 TON T51，+10 25 O M0.4 62 TON T46，+10 99 LD T51 26 AN I0.0 63 LD T46 100 R Q0.4，1 27 R Q0.1，1 R Q0.4，1 101 LD I0.4 28 = M0.4 65 LD I0.2 102 O M2.4 29 LD M0.4 66 O M2.2 103 AN I0.0 30 TON T40，+10 67 AN I0.0 104 R Q0.1，1 31 LD T40 68 R Q0.1，1 105 R Q0.2，1 32 R Q0.2，1 69 = M2.2 106 R Q0.3，1 33 = M0.5 70 LD M2.2 107 = M2.4 34 LD M0.5 71 TON T47，+10 108 LD M2.4 35 TON T41，+10 72 LD T47 109 TON T52，+10 36 LD T41 73 R Q0.2，1 110 LD T52 37 R Q0.3，1 74 = M1.3 111 R Q0.4，1 六．四节传送带载重设置控制梯形图

15

可编程控制器与变频器实验指导 I0.0I0.5I0.1I0.2I0.3I0.4Q0.4M0.5T41 M0.1 M0.1T37INTON +10PT T37Q0.3S 1 M0.2 M0.2T38 INTON +10PT T38Q0.2S 1 M0.3 M0.3T39 INTON +10PT T39Q0.1S 1 I0.5I0.0Q0.1R M0.41 M0.4 M0.4T40 INTON +10PT T40Q0.2R 1 M0.5 16

SINTON1 +10PTM0.1T41Q0.3R1 M0.6M0.6T42INTON +10PTT42Q0.4R1 I0.1I0.0T43INTONM2.1 +10PTM2.1T43Q0.1R1 M0.7M0.7T44INTON +10PTT44Q0.2R1 M1.0 6-3 四节传送带载重设置梯形图

图 可编程控制器与变频器实验指导 M1.0T45INTON +10PTT45Q0.3R1 M1.1M1.1T46INTON +10PTT46Q0.4R1 I0.2I0.0Q0.1RM2.21 M2.2M2.2T47INTON +10PTT47Q0.2R1 M1.3M1.3T48INTON +10PTT48Q0.3R1 M1.4M1.4T49INTON +10PT图6-3

T49Q0.4R1 I0.3I0.0Q0.1RM2.31 Q0.2R1 M2.3M2.3T50INTON +10PTT50Q0.3R1 M1.6M1.6T51INTON +10PTT51Q0.4R1 I0.4I0.0Q0.1RM2.41 Q0.2R1 Q0.3R1 M2.4M2.4T52INTON +10PTT52Q0.4R1 （续）

17

可编程控制器与变频器实验指导 实验五 轧钢机的模拟控制

一．实验目的

用PLC构成轧钢机控制系统。

Y1M1

二．实验内容

1．控制要求

当起动按扭按下，电动机M1、M2运行，按S1表示检测到物件，电动机M3正转，即M3F亮。再按S2，电动机M3反转，即M3R亮，同时电磁阀Y1动作。再按S1 ，电动机M3正转，重复经过三次循环，再按S2时，则停机一段时间（3s），取出成品后，继续运行，不需要按起动。当按下停止按钮时，必须按起动后方可运行。必

S2S1M3FM3RM2须注意不先按S1，而按S2将不会有动作。 图7-1 轧钢机控制示意图

2．I/O分配 输入 输出

起动按钮：I0.0 M1：Q0.0 M3F：Q0.2 停止按钮：I0.3 M2：Q0.1 M3R：Q0.3 S1按钮： I0.1 Y1：Q0.4 S2按钮： I0.2

3．按图所示的梯形图输入程序。 4．调试并运行程序。

三．轧钢机控制语句表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 LD I0.0 O O A = O O A T38 I0.3 14 O 15 A 17 A 19 S 21 O 22 R Q0.2 I0.3 I0.2 M0.0 Q0.2 27 A 28 A 29 = 30 = 31 LD M0.0 M0.1 Q0.3 Q0.4 Q0.3 T38 C1 Q0.0，4 M0.0 16 AN M0.0 18 = LD I0.0 T38 I0.3 M0.1，1 32 LD C1 I0.2 Q0.3 I0.3 I0.1 34 LD 36 R 37 38 Q0.0 20 LDN I0.3 33 CTU C1，+4 M0.1，1 35 TON T38，+30 10 A 11 = 12 = M0.0 23 LD Q0.0 24 O Q0.1 25 A 26 AN 13 LD I0.1 18

可编程控制器与变频器实验指导

四．轧钢机控制梯形图 I0.0I0.3M0.0 T38 M0.0 I0.0I0.3M0.0Q0.0 T38Q0.1 Q0.0 I0.1I0.3I0.2M0.0Q0.2 Q0.2M0.1 SI0.3M0.1 R1 C11 I0.2I0.3I0.1M0.0M0.1Q0.3 Q0.3 Q0.4 Q0.3C1 CUCTU T38R +4PV C1T38 INTON +30PT Q0.0 R 4图7-2 轧钢机控制梯形图

19

可编程控制器与变频器实验指导 实验六 装配流水线的模拟控制

一．实验目的

用PLC构成装配流水线控制系统。

1ADEBF2CG3二．实验内容

1．控制要求

起动后，按以下规律显示：D→E→F→G→A→D→E→F→G→B→D→E→F→G→C→D→E→F→G→H→D→E→F→G→A……循环，D、E、F、G分别是用来传送的，A是操作1，B是操作2，C是操作3，H是仓库。 2．I/O分配

H输入 输出 起动按钮：I0.0 A：Q0.0 E：Q0.4 图9-1 装配流水线控制示意图 复位按钮：I0.1 B：Q0.1 F：Q0.5 移位按钮：I0.2 C：Q0.2 G：Q0.6

D：Q0.3 H：Q0.7

3．按图所示的梯形图输入程序。 4．调试并运行程序。

三．装配流水线控制语句表

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 20

LD O AN = LD AN TON LD = LD O TON AN = LD I0.0 M0.1 I0.1 M0.1 M0.1 M0.0 T37，+10 T37 M0.0 I0.2 M2.0 T57,+10 C1 M2.0 20.2 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 = LD O = TON LD AN O = LD TON AN = LD M1.0 M10.0 M1.1 M1.1 T47，+50 M1.1 T47 M1.2 M20.0 M20.4 T48，+80 T48 M1.2 M1.0 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 90 91 O O = LD O O O = LD O O O = LD O M12.1 M13.1 Q0.3 M10.2 M11.2 M12.2 M13.2 Q0.4 M10.3 M11.3 M12.3 M13.3 Q0.5 M10.4 M11.4 50 SHRB M20.0,M20.1+4 可编程控制器与变频器实验指导 15 LD I0.1 51 LD M20.1 92 O M12.4 16 CTU C1,+2 52 TON T39，+30 93 O M13.4 17 LD M2.0 53 LD T39 94 = Q0.6 18 O M0.5 TON T40，+15 95 LD M20.1 19 = M10.0 55 AN T40 96 AN T39 20 LD M0.2 56 = M0.2 97 = Q0.0 21 = M11.0 57 LD M20.2 98 LD M20.2 22 LD M0.3 58 TON T41，+30 99 AN T41 23 = M12.0 59 LD T41 100 = Q0.1 24 LD M0.4 60 TON T42，+15 101 LD M20.3 25 = M13.0 61 AN T42 102 AN T43 62 = M0.3 103 = Q0.2 LD M0.0 63 LD M20.3 104 LD M20.4 26 SHRB M10.0，M10.1，+5 TON T43，+30 105 AN T45 27 SHRB M11.0，M11.1，65 LD T43 106 = Q0.7 +5 66 TON T44，+15 107 LD I0.1 28 M12.0，M12.1，68 AN T44 109 AN I0.0 29 SHRB +5 70 = M0.4 110 R M20.1，4 30 SHRB M13.0，M13.1，+5 71 TON T45，+30 111 R M1.1，1 31 LD M10.5 72 TON T46，+15 32 O M11.5 73 AN T46 33 O M12.5 74 = M0.5 34 O M13.5 75 LD M10.1 35 EU 76 O M11.1

21

四．装配流水线控制梯形图 可编程控制器与变频器实验指导 I0.0I0.1M0.1M0.1M0.1M0.0T37INTON+10PTT37M0.0I0.2T57I0.1M2.0M2.0T57INTON+10PTM2.0M10.0M0.5M0.2M11.0M0.3M12.0M0.4M13.0M0.0SHRBENENOM10.0DATAM10.1S_BIT+5NSHRBENENOM11.0DATAM11.1S_BIT+5NSHRBENENOM12.0DATAM12.1S_BIT+5NSHRBENENOM13.0DATAM13.1S_BIT+5NM10.5M1.0PM11.5M12.5M13.522

M10.0M1.1M1.1T47INTON+50PTM1.1T47M20.0M1.2M20.4T48INTON+80PTT48M1.2M1.0SHRBENENOM20.0DATAM20.1S_BIT+4NM20.1T39INTON+30PTT39T40INTON+15PTT40M0.2M20.2T41INTON+30PTT41T42INTON+15PTT42M0.3M20.3T43INTON+30PTT43T44INTON+15PTT44M0.4M20.4T45INTON+30PTT45T46INTON+15PTT46M0.5 可编程控制器与变频器实验指导 M11.1M12.1M13.1M10.2M10.1Q0.3 Q0.4 M11.2 M12.2 M13.2 M10.3Q0.5 M11.3 M12.3 M13.3 M10.4Q0.6 M11.4 M12.4 M13.4 M20.1T39 Q0.0 M20.2T41 Q0.1M20.3T43 Q0.2 M20.4T45 Q0.7I0.1I0.0 M20.1 R4 M10.1 28RM1.1R123

可编程控制器与变频器实验指导 实验七 液体混合的模拟控制

一．实验目的

用PLC构成液体混合控制系统。

二．实验内容

1．控制要求

按下起动按钮，电磁阀Y1闭合，开始注入液体A，按L2表示液体到了L2的高度，停止注入液体A。同时电磁阀Y2闭合，注入液体B，按L1表示液体到了L1的高度，停止注入液体B，开启搅拌机M，搅拌4s，停止搅拌。同时Y3为ON，开始放出液体至液体高度为L3，再经2s停止放出液体。同时液体A注入。开始循环。按停止按扭，所有操作都停止，须重新启动。 2．I/O分配 输入 输出 起动按钮：I0.0 Y1：Q0.1 停止按钮：I0.4 Y2：Q0.2 L1按钮： I0.1 Y3：Q0.3 L2按钮： I0.2 M：Q0.4 L3按钮： I0.3 4．调试并运行程序。

MY1AY2BL1L2L3Y33．按图所示的梯形图输入程序。 图10-1 液体混合控制示意图

三．液体混合控制语句表图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 LD AN AN AN AN LD CTU LD EU I0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 M0.1 C1，+1 Q0.3 M0.1 C1 M10.6 M10.0 M10.0 M10.1 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 A OLD LD A OLD LD A OLD LD A OLD LD A OLD I0.2 M10.2 I0.1 M10.3 T37 M10.4 I0.3 M10.5 T38 M10.0，M10.1，+6 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 LD = LD = LD = LD O = LD LDN R R M10.1 Q0.1 M10.2 Q0.2 M10.3 Q0.4 M10.4 M10.5 Q0.3 M10.5 I0.4 M10.0，7 C1，1 TON T37，+40 10 = 11 LD 12 O 13 EU 14 = 15 LD 16 LD 24

TON T38，+20 31 SHRB 可编程控制器与变频器实验指导

四．液体混合控制梯形图

I0.0Q0.1Q0.2 Q0.3Q0.4C1CUCTUM0.1 R +1PVQ0.3M0.1 P C1M10.0P M10.6 M10.0 SHRBENENOM10.1I0.2M10.0 DATAM10.1S_BITM10.2I0.1 +6 N M10.3T37 M10.4I0.3 M10.5T38 M10.1Q0.1 M10.2Q0.2 M10.3Q0.4 T37IN TON +40PT M10.4Q0.3 M10.5 M10.5T38 IN TON +20PT I0.4M10.0R 7 C1R 1 图10-2 液体混合控制梯形图 25

可编程控制器与变频器实验指导 实验八 机械手的模拟控制

一．实验目的

用PLC构成机械手控制系统。

二．实验内容

1．控制要求

按起动后，传送带A运行直到按一下光电开关才停止，同时机械手下降。下降到位后机械手夹紧物体，2s后开始上升，而机械手保持夹紧。上升到位左转，左转到位下降，下降到位机械手松开，2s后机械手上升。上升到位后，传送带B开始运行，同时机械手右转，右转到位，传送带B停止，此时传送带A运行直到按一下光电开关才完成一次循环。

2．I/O分配

输入 输出

起动按钮： I0.0 上升YV1：Q0.1 图11-1 机械手控制示意图 停止按钮： I0.5 下降YV2：Q0.2

上升限位SQ1：I0.1 左转YV3：Q0.3 下降限位SQ2：I0.2 右转YV4：Q0.4 左转限位SQ3：I0.3 夹紧YV5：Q0.5 右转限位SQ4：I0.4 传送带A：Q0.6 光电开关 PS： I0.6 传送带B：Q0.7 3．按图所示的梯形图输入程序。 4．调试并运行程序。

AYV4PSYV3SB1BSB2YV1YV2SQ2SQ3YV5SQ4SQ1三．机械手控制语句表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 26

LD O A = LD O O AN = LD I0.0 M0.0 I0.5 M0.0 I0.1 M0.0 M1.1 Q0.2 M1.1 I0.4 31 32 33 34 35 36 37 39 40 AN AN AN AN AN A = R M10.5 M10.6 MM10.7 M11.0 M11.1 M1.6 M10.0 61 62 63 65 66 67 68 A OLD LD A OLD LD A OLD I0.1 M11.0 I0.4 M11.1 I0.6 38 LDN I0.5 M0.0，255 69 SHRB M10.0，M10.1，+10 可编程控制器与变频器实验指导 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 24 25 26 27 28 29 30

O O AN = LD O A = LD AN LD AN = LD A AN AN AN AN M0.0 M1.4 Q0.3 M1.4 I0.6 M1.6 M0.0 M1.6 M0.0 M1.6 41 42 43 45 46 48 49 LD LD A LD A LD A LD A LD A LD A LD M10.0 M10.1 I0.2 M10.2 T37 M10.3 I0.1 M10.4 I0.3 M10.5 I0.2 M10.6 T38 M10.7 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 LD O = LD S TON LD = LD O = LD = LD R TON LD AN = = M10.1 M10.5 Q0.2 M10.2 M20.0，1 T37，+20 M20.0 Q0.5 M10.3 M10.7 Q0.1 M10.4 Q0.3 M10.6 M20.0，1 T38，+20 M11.0 M11.1 Q0.7 Q0.4 44 OLD 47 OLD 50 OLD M11.1 51 M11.2 52 Q0.6 M1.1 M1.4 55 23 OLD 53 OLD 56 OLD M10.1 57 M10.2 58 M10.4 60 M10.3 59 OLD 四．机械手控制梯形图

I0.0M0.0I0.1M0.0M1.1I0.4M0.0M1.4I0.6M1.6M0.0M11.1M1.1M1.4M1.6M11.2M10.1M10.2M10.3 M0.0Q0.3Q0.2I0.5M0.0 M10.4M1.1M1.4M1.6Q0.6 M10.5M10.6M10.7M11.0M11.1M1.6M10.0I0.5M0.0R255图11-2 机械手控制梯形图 27 可编程控制器与变频器实验指导 M10.0ENM10.1M10.2M10.3M10.4I0.2T37I0.1I0.3M10.0M10.1 +10SHRBENO DATAS_BITNM10.5I0.2 M10.6T38 M10.7I0.1 M11.0I0.4 M11.1I0.6 M10.1Q0.2 M10.5 M10.2M20.0 S1T37 INTON +20PT M20.0Q0.5 M10.3Q0.1 M10.7 M10.4Q0.3 M10.6M20.0 R1 T38INTON +20PT M11.0M11.1Q0.7 Q0.4 图11-2 28

（续） 可编程控制器与变频器实验指导 实验一 基于PLC控制方式的三相异步电动机点动和自锁控

制

一．实验目的

1．通过对三相鼠笼式异步电动机点动控制和自锁控制线路的实际安装接线，掌握由电气原理图变换成安装接线图的知识。

2．通过实验进一步加深理解点动控制和自锁控制的特点。

二．实验接线图

0V220VL+SB1I0.0SB2I0.1SB3I0.21L西门子主机Q0.0KM1

电机接线图 PLC接线图

三．实验内容

1．控制要求 1）点动控制

启动：按启动按钮SB1，I0.0触点闭合，Q0.0线圈得电，即接触器KM1的线圈得电，电动机作星形连接启动。每按动SB1一次，电机运转一次。

2）自锁控制

启动：按启动按钮SB2，I0.1触点闭合，Q0.0线圈得电，即接触器KM1的线圈得电，电动机作星形连接启动。只有按下停止按钮SB3时电机才停止运转。

2．I/O分配

输入 输出 点动按钮：I0.0 Q0.0 自锁按钮：I0.1 停止按钮：I0.2

3．按图所示的梯形图输入程序。

29

可编程控制器与变频器实验指导 4．调试并运行程序。 I0.0M 0.0I0.1I0.2M 0.1M 0.1M 0.0Q0.0M 0.1 图13-1 点动与自锁梯形图

30

可编程控制器与变频器实验指导 实验二 基于PLC控制方式的三相异步电动机延时正反转控制

一．实验目的

1．通过对三相鼠笼式异步电动机延时正反转控制线路的安装接线，掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法。

2．加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的理解。 3．学会分析、排除继电--接触控制线路故障的方法。

二．实验接线图

0V220VL+SB1I0.0SB2I0.1SB3I0.21L西门子主机Q0.0Q0.1KM1KM2

电机接线图 PLC接线图

三．实验内容

1．控制要求

启动：按启动按钮SB1，I0.0触点闭合，Q0.0的线圈得电，此时电机正转，延时3S后，Q0.0的线圈失电，0.5秒后Q0.1的线圈得电，此时电机反转；按启动按钮SB2，I0.1的触点闭合，Q0.1的线圈也同时得电，此时电机反转，延时3S，Q0.1的线圈失电，0.5秒后Q0.0的线圈得电，此时电机正转；按停止按钮SB3电机停止运转。

2．I/O分配

输入 输出

正转起动按钮：I0.0 Q0.0 Q0.1 反转起动按钮：I0.1 停止按钮：I0.2

3．按图所示的梯形图输入程序。 4．调试并运行程序。

31

可编程控制器与变频器实验指导 四．电机正反转控制梯形图

32 I0.0T37I0.2M0.0M0.0I0.0T37INTONI0.0T3830PTPINTON35PTT38Q0.0Q0.2M0.1I0.1T39I0.2M0.3M0.3I0.0T39INTONI0.1T4030PTPINTON35PTT40Q0.0Q0.2M0.2M0.0Q0.0M0.2M0.1Q0.1M0.3

可编程控制器与变频器实验指导 实验三 基于PLC控制方式的三相异步电动机联锁正反转控制

一．实验目的

1．通过对三相鼠笼式异步电动机连锁正反转控制线路的安装接线，掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法。

2．加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的理解。 3．学会分析、排除继电--接触控制线路故障的方法。

二．实验接线图

0V220VL+SB1I0.0SB2I0.1SB3I0.21L西门子主机Q0.0Q0.1KM1KM2

电机接线图 PLC接线图

三．实验内容

1．控制要求

启动：按启动按钮SB1，I0.0的触点闭合， Q0.0线圈得电，即接触器KM1的线圈得电，电动机作星形连接启动，此时电机正转；按启动按钮SB2，I0.1的触点闭合，Q0.1线圈得电，即接触器KM2的线圈得电，电动机作星形连接启动，此时电机反转；在电机正转时反转按钮SB2是不起作用的，只有当按下停止按钮SB3时电机才停止工作；在电机反转时正转按钮SB1是不起作用的，只有当按下停止按钮SB3时电机才停止工作。

2．I/O分配

输入 输出

正转起动按钮：I0.0 Q0.0 Q0.1 反转起动按钮：I0.1 停止按钮：I0.2

3．按图所示的梯形图输入程序。 4．调试并运行程序。

33

可编程控制器与变频器实验指导 I0.0I0.2Q0.1Q0.0I0.1I0.2Q0.0Q0.134

可编程控制器与变频器实验指导 实验四 基于PLC的异步电动机Y/△起动控制

一．实验目的

1．了解时间继电器的使用方法及在控制系统中的应用。

2．熟悉异步电动机Y－△降压起动控制的运行情况和操作方法。

二．实验接线图

0V220VL+SB1I0.0SB2I0.11L西门子主机Q0.0Q0.1Q0.2KM1KM2KM3

PLC接线图

电机接线图

三．实验内容

1．控制要求

启动：按启动按钮SB1，I0.0的触点闭合， Q0.2线圈得电，即接触器KM3的线圈得电，1S后Q0.0线圈得电，即接触器KM1的线圈得电，电动机作星形连接启动；6S后Q0.2的线圈失电，0.5秒后Q0.1线圈得电，电动机转为三角形运行方式，按下停止按钮SB2电机停止运行。

2．I/O分配

输入 输出

正转起动按钮：I0.0 Q0.0 Q0.1 停止按钮：I0.1 Q0.2 3．按图所示的梯形图输入程序。 4．调试并运行程序。

35

可编程控制器与变频器实验指导

36

可编程控制器与变频器实验指导 第三章 变频器实验

概述

MicroMaster420是全新一代模块化设计的多功能标准变频器。它友好的用户界面，让你的安装、操作和控制象玩游戏一样灵活方便。全新的IGBT技术、强大的通讯能力、精确的控制性能、和高可靠性都让控制变成一种乐趣。

主要特征：

 200V-240V ±10%，单相/三相，交流，0.12kW-5.5kW；  380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-11kW；  模块化结构设计，具有最多的灵活性；  标准参数访问结构，操作方便。

控制功能：

 线性v/f控制，平方v/f控制，可编程多点设定v/f控制；  磁通电流控制（FCC），可以改善动态响应特性；  最新的IGBT技术，数字微处理器控制；

 数字量输入3个，模拟量输入1个，模拟量输出1个，继电器输出1个；  集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP通讯模块/Device-Net模板；  具有7个固定频率，4个跳转频率，可编程；  \"捕捉再起动\"功能；

 在电源消失或故障时具有\"自动再起动\"功能；

 灵活的斜坡函数发生器，带有起始段和结束段的平滑特性；  快速电流（FCL），防止运行中不应有的跳闸；  有直流制动和复合制动方式提高制动性能；  采用BiCo技术，实现I/O端口自由连接。

保护功能：

 过载能力为150％额定负载电流，持续时间60秒；  过电压、欠电压保护；  变频器过温保护；  接地故障保护，短路保护；  It电动机过热保护；

 采用PTC通过数字端接入的电机过热保护；  采用PIN编号实现参数连锁；  闭锁电机保护，防止失速保护。

2

37

可编程控制器与变频器实验指导 实验一 变频功能参数设置与操作

一．实验目的

掌握使用操作面板修改变频器的参数。

二．实验内容

利用基本操作面板（BOP）可以改变变频器的各个参数。为了利用BOP设定参数，必须首先拆下SDP，并装上BOP。BOP 具有7 段显示的五位数字，可以显示参数的序号和数值，报警和故障信息，以及设定值和实际值。参数的信息不能用BOP 存储。

操作面板上按钮说明 显示/按钮 功能 功能的说明 状态显示 LCD 显示变频器当前的设定值。 此键用于浏览辅助信息。 变频器运行过程中，在显示任何一个参数时按下此键并保持不动2秒钟，将显示以下参数值（从任何一个参数开始）： 1．直流回路电压（用d 表示– 单位：V） 2．输出电流（A） 3．输出频率（Hz） 功能键 4．输出电压（用 o 表示 – 单位：V）。 5．由P0005 选定的数值（如果P0005 选择显示上述参数中的任何一个（3，4，或 5），这里将不再显示）。 连续多次按下此键，将轮流显示以上参数。 跳转功能 在显示任何一个参数（rXXXX 或PXXXX）时短时间按下此键，将立即跳转到r0000，如果需要的话，您可以接着修改其它的参数。跳转到 r0000 后，按此键将返回原来的显示点。

1．参数简要介绍

变频器的参数只能用基本操作面板（BOP），高级操作面板（AOP）或者通过串行通讯接口进行修改。

用BOP 可以修改和设定系统参数，使变频器具有期望的特性，例如，斜坡时间，最小和最大频

访问参数 按此键即可访问参数。 增加数值 按此键即可增加面板上显示的参数数值。 减少数值 按此键即可减少面板上显示的参数数值. 38

可编程控制器与变频器实验指导 率等。选择的参数号和设定的参数值在五位数字的LCD（可选件）上显示。

只读参数用 r xxxx 表示，Pxxxx 表示设置的参数。 完成的。

的作用是过滤参数，据此可以按照功能去访问不同的参数。

如果试图修改一个参数，而在当前状态下此参数不能修改，例如，不能在运行时修改该参数或者该参数只能在快速调试时才能修改，那么将显示。

忙碌信息

某些情况下 - 在修改参数的数值时- BOP 上显示：最多可达5 秒。这种情况表示变频器正忙于处理优先级更高的任务。

变频器的参数有4 个用户访问级；即标准访问级，扩展访问级，专家访问级和维修级。访问的等级

起动“快速调试”。

如果P0010 被访问以后没有设定为0，变频器将不运行。如果P3900>0，这一功能是自动

由参数P0003 来选择。对于大多数应用对象，只要访问标准级（P0003 = 1）和扩展级（P0003=2）参数就足够了。

2．使用“BOP”改变参数和设置值

以下内容将介绍如何改变参数P1082，按照同样的步骤可以利用“BOP”设置任意参数。 步骤显示结果

1．按下访问参数

2．按下直到显示P0010

3．按下访问P0010 的数值级

4．按下设置P0010=1

5．按下存储并退出数值级

6．按下直到显示P1082

7．按下访问P1082 的数值级

8．按下选择需要的最大频率

9．按下存储并退出数值级

39

可编程控制器与变频器实验指导 10．按下返回P0010

11．按下访问P0010 的数值级

12．按下数值返回到P0010=0

13．按下存储并退出数值级

14．按下返回到r0000

15．按下退出参数设置

LCD 将交替显示实际频率和需要的频率设置值

此时已经存储了所需的最大频率。按下“RUN”按钮启动变频器，它将按斜坡曲线上升到参数P1082 中设置的频率。如果要停止变频器，按下“STOP”按钮。

改变参数数值的一个数字

为了快速修改参数的数值，可以一个个地单独修改显示出的每个数字，操作步骤如下：确信已处于某一参数数值的访问级（参看“用BOP 修改参数”）。

1．按 2．按3．再按5．按

（功能键），最右边的一个数字闪烁。 /

，修改这位数字的数值。

（功能键），相邻的下一位数字闪烁。 ，退出参数数值的访问级。

4．执行 2 至 4 步，直到显示出所要求的数值。

40

可编程控制器与变频器实验指导 实验二 变频器报警与保护功能

一．实验目的

1．熟悉变频器的保护功能。 2．熟悉变频器的错误和报警信息。 3．利用基本操作面板排故。

二．实验内容

MM420变频器的保护功能：

①过载能力为150％额定负载电流，持续时间60秒； ②过电压、欠电压保护； ③变频器过温保护； ④接地故障保护，短路保护； ⑤I2t电动机过热保护；

⑥采用PTC通过数字端接入的电机过热保护； ⑦采用PIN编号实现参数连锁； ⑧闭锁电机保护，防止失速保护。

故障情况下，变频器跳闸，同时显示屏上出现故障码。 为了使故障码复位，可以采用以下三种方法中的一种： 1．重新给变频器加上电源电压。 2．按下 BOP上的按钮。

3．通过数字输入 3（缺省设置值） 故障 引起故障可能的原因 故障诊断和应采取的措施 F0001 电动机的功率与变频检查以下各项： 过电流 器的功率不对应 1．电动机的功率（P0307）必须与变频器的功率电动机的导线短路 （P0206）相对应。 有接地故障 2．电缆的长度不得超过允许的最大值。 3．电动机的电缆和电动机内部不得有短路或接地故障。 4．输入变频器的电动机参数必须与实际使用的电动机参数相对应。 5．输入变频器的定子电阻值（P0350）必须正确无误。 6．电动机的冷却风道必须通畅，电动机不得过载 增加斜坡时间 减少“提升”的数值 F0002 直流回路的电压检查以下各项： 过电压 （r0026）超过了跳闸电平1．电源电压（P0210）必须在变频器铭牌规定的 41

可编程控制器与变频器实验指导 （P2172） 由于供电电源电压过高，或者电动机处于再生制动方式下引起过电压。 斜坡下降过快，或者电动机由大惯量负载带动旋转而处于再生制动状态下。 F0003 欠电压 供电电源故障。 冲击负载超过了规定检查以下各项： 1．电源电压（P0210）必须在变频器铭牌规定的范围以内。 2．检查电源是否短时掉电或有瞬时的电压降低。 F0004 变频器过温 冷却风机故障 环境温度过高 检查以下各项： 1．变频器运行时冷却风机必须正常运转 2．调制脉冲的频率必须设定为缺省值 3．冷却风道的入口和出口不得堵塞 4．环境温度可能高于变频器的允许值 F0005 变频器I2t 过温 变频器过载。 工作/停止间隙周期时检查以下各项： 1．负载的工作/停止间隙周期时间不得超过指定的允许值。 （P0206）相匹配。 检查以下各项： 1．检查电动机的数据应正确无误 2．检查电动机的负载情况 3．“提升”设置值（P1310，P1311，P1312）过高 4．电动机的热传导时间常数必须正确 5．检查电动机的I2 t 过温报警值

如果变频器在没有故障下“ON”命令发出以后电动机不起动，请检查以下各项： 1．检查是否P0010=0。

2．检查给出的“ON”信号是否正常。

3．检查是否P0700=2（数字输入控制）或P0700=1（用BOP进行控制）。

4．根据设定信号源（P1000）的不同，检查设定值是否存在（端子3上应有0到10V）或输入的频率设定值参数号是否正确。详细情况请查阅“参数表”。

如果在改变参数后电动机仍然不起动，请设定P0010=30和P0970=1，并按下P键，这时，变频器应复位到工厂设定的缺省参数值。

42

范围以内。 2．直流回路电压控制器必须有效（P1240），而且正确地进行了参数化。 3．斜坡下降时间（P1121）必须与负载的惯量相匹配。 的限定值。 间不符合要求。 超过变频器的负载能力（P0206） 电动机功率（P0307）2．电动机的功率（P0307）必须与变频器的功率F0011 电动机I2t过温 电动机过载 行 电动机数据错误 长期在低速状态下运 可编程控制器与变频器实验指导 实验三 外部端子基本调速

一．实验目的

1．熟悉变频器的参数设置。 2．掌握变频器的基本调速。

二．实验内容

MM420交货时带有一个状态显示面板(SDP)和缺省的参数设置，包含以下要求：

1．电动机额定数据、电压、电流和频率都与变频器数据兼容(推荐使用标准的西门子电动机)。 2．线性V/f，电动机的速度通过一个模拟电位计控制。

3．50Hz时最大速度3000转/分钟(60Hz时3600转/分钟),通过变频器的模拟输入，可以利用电位计对速度进行控制。

4．斜坡上升时间/ 下降时间=10s。 当使用端子进行调速时的缺省设置。

数字输入 1 2 3 输出继电器 模拟输出 选择命令源 频率设定值

端子号 5 6 7 10/11 12/13 / / 参数 P0701=‘1’ P0702=‘12’ P0703=‘9’ P0731=‘52.3’ P0771=‘21’ P0700=‘2’ P1000=‘2’ 缺省操作 正常操作(ON) 反向 故障确认 故障识别 输出频率 由端子排输入 模拟设定值 43

可编程控制器与变频器实验指导 1．启动和停止电动机

将On/Off 开关连接到端子5 和8，将一个速度控制用的电位计连接到端子1 至4（接法如图）。当开关为On时，电动机启动；Off时电动机停止。

2．电动机反向

将反向开关连接到端子6 和8，通过开关的On/Off就能控制电动机的转向。On时电动机反向。 3．故障复位

将故障复位开关连接到端子7 和8，当开关为On状态时可对变频器故障状态复位。 4．外部模拟量调速

按上图的端子连接模拟输入信号，通过电位器的滑动即可实现对电动机速度的控制。0-10V对应0-50HZ（默认频率上限）

5．外部端子点动控制

①将参数P0701(数字输入 1 的功能)改为10（正向点动），把开关信号连接到端子5和8，当开关为On时，电动机正向点动。

②将参数P0701(数字输入 1 的功能)改为11（反向点动），把开关信号连接到端子5和8，当开关为On时，电动机反向点动。

6．多段速度选择变频调速 需修改参数表 参数 P0701=‘16’ P0702=‘16’ P0703=‘16’ P1000=‘3’ P1001=‘10’ P1002=‘15’ P1003=‘25’

在这种操作方式下，一个数字输入选择一个固定频率。如果有几个固定频率输入同时被激活，选定的频率是它们的总和。

将三个开关连接到5、6、7和8（8为公共端），当5和 8、6和8、7和8分别接通时，变频器的频率设定值分别为25HZ、15HZ和10HZ；当三个或两个同时接通时，频率设定值为各自的总合，例如：三个输入同时接通时的频率设定值为25+15+10；5和8、6和8同时接通时频率值为25+15。

注：在三段速选择中变频器的运行指令为操作面板的

。

功能 数字输入1的功能 数字输入2的功能 数字输入3的功能 频率设定值的选择 固定频率1 固定频率2 固定频率3 设定值内容 固定频率设定值（直接选择+ON命令） 固定频率设定值（直接选择+ON命令） 固定频率设定值（直接选择+ON命令） 固定频率 固定频率1的设定值 固定频率2的设定值 固定频率3的设定值 44

可编程控制器与变频器实验指导 实验四 操作面板（BOP）基本调速

一．实验目的

1．熟悉操作面板的使用。

2．掌握利用操作面板进行电机调速。

二．实验内容

在缺省设置时，用BOP 控制电动机的功能是被禁止的。如果要用BOP 进行控制，参数P0700应设置为1，参数P1000 也应设置为1。

操作面板上按钮说明 显示/按钮 功能 功能的说明 状态显示 起动变频器 LCD 显示变频器当前的设定值。 按此键起动变频器。 OFF1：按此键，变频器将按选定的斜坡下降速率减速停车； 停止变频器 改变电动机 OFF2：按此键两次（或一次，但时间较长）电动机将在惯性作用下自由停车。 按此键可以改变电动机的转动方向。电动机的反向用负号（－）表示或用闪烁的小数点表示。 在变频器无输出的情况下按此键，将使电动机起动，并按预设定的点动频率运行。释放此键时，变频器停车。如果变频器/电动机正在运行，按此键将不起作用。 的转动方向 电动机点动 增加数值 减少数值 按此键即可增加面板上显示的数值。 按此键即可减少面板上显示的数值. 此键用于浏览辅助信息。 变频器运行过程中，在显示任何一个参数时按下此键并保持不动2 秒钟，将显示以下参数值（从任何一个参数开始）： 1．直流回路电压（用d 表示– 单位：V） 2．输出电流（A） 3．输出频率（Hz） 功能键 4．输出电压（用 o 表示 – 单位：V）。 5．由P0005 选定的数值（如果P0005 选择显示上述参数中的任何一个（3，4，或 5），这里将不再显示）。 连续多次按下此键，将轮流显示以上参数。 跳转功能 在显示任何一个参数（rXXXX 或PXXXX）时短时间按下此键，将立即跳转到r0000,如果需要的话，您可以接着修改其它的参数。跳转到 r0000 45

可编程控制器与变频器实验指导 后，按此键将返回原来的显示点。 46

可编程控制器与变频器实验指导 实验五 频率跳转

一．实验目的

1．熟悉西门子变频器的使用。 2．了解频率跳转的意义。

二．实验内容

频率跳转的意义：是用于避开机械共振，就是在此频率段下机器震动很厉害，不能再此频率下工作。而固定频率是用于正常工作频率。

参数 P1091=‘10’ P1092=‘20’ P1093=‘30’ P1094=‘40’ P1091：确定第一个跳转频率，用于避开机械共振的影响，被抑制（跳越过去）的频带范围为设定值+/-P1101（跳转频率的频带宽度）。

跳转频率 跳转频率4设定值 跳转频率 跳转频率3设定值 跳转频率 跳转频率2设定值 功能 跳转频率 设定值内容 跳转频率1设定值

在被抑制的频率范围内，变频器不可能稳定运行；运行时变频器将越过这一频率范围（在斜坡函数曲线上）。

例如，如果P1091=10Hz，并且P1101=2Hz，变频器在10Hz+/-2Hz（即，8和12Hz之间）范

47

可编程控制器与变频器实验指导 围内不可能连续运行，而是跳越过去。

P1092、P1093、P1094用法 和P1091一致。

48

可编程控制器与变频器实验指导 实验六 电压/电流监视信号输出及显示

一．实验目的

1．熟悉西门子变频器的使用。 2．了解变频器参数功能。

二．实验内容 参数 r0025 r0027

变频器运行中，可通过查询r0025读出变频器实时电压，查询r0027读出变频器实时电电流。

功能 实际输出电压 实际输出电流 49

可编程控制器与变频器实验指导 实验七 控制电机运行时间操作

一．实验目的

1．熟悉西门子变频器的使用。 2．了解变频器参数功能。

二．实验内容

在主电源跳闸或发生故障后允许重新起动。 设定值可能是： 0=禁止自动再起动

1=上电后确认是否有故障，一变频器不起动；若要起动变频器，必须有ON命令。 2=在主电源中断（电源消失）/再上电之后再起动

3=在故障/电源中断（电源消失/电源电压降低）之后再起动 4=在电源中断（电源消失/电源电压降低）之后再起动 5=在电源中断/故障之后再起动，不管原来的状态是什么样

注：只有ON命令始终在时才能进行自动再起动。例如，由一个数字输入端保持ON命令。

50

可编程控制器与变频器实验指导 实验六 PLC控制多段调速

一．实验目的

1．熟悉西门子PLC的使用。 2．熟悉西门子变频器的使用。

二．实验内容

1．变频器的设置

用PLC通过变频器控制电机是通过PLC的数字量输出信号作为变频器数字量输入信号，因而变频器的控制方式选为端子排控制。

所需参数 参数 P0700=‘1’ P0701=‘16’ P0702=‘16’ P0703=‘16’ P1000=‘3’ P1001=‘10’ P1002=‘15’ P1003=‘25’ P1120=‘1’ P1121=‘1’

2．PLC程序

通过编程电缆将程序“PLC变频多段调速.mwp”下载到PLC中。 3．接线图

功能 选择命令源 数字输入1的功能 数字输入2的功能 数字输入3的功能 频率设定值的选择 固定频率1 固定频率2 固定频率3 斜坡上升时间 斜坡下降时间 设定值内容 由端子排输入 固定频率设定值（直接选择+ON命令） 固定频率设定值（直接选择+ON命令） 固定频率设定值（直接选择+ON命令） 固定频率 固定频率1的设定值 固定频率2的设定值 固定频率3的设定值 电动机从静止停车加速到最大频率所需的时间 电动机从最大频率减速到静止停车所需的时间 SA1I0.0SA2I0.1L+M1MQ0.1Q0.2678Q0.05PLC1L变频器 备注：L+、M为PLC传感器电源输出

按上图接好线后实验台上电开始实验，SA1为启动控制开关，SA2为停止控制开关；频率给定

51

可编程控制器与变频器实验指导 由PLC数字量输出提供。按操作面板上的启动变频器将SA1拨到接通状态，电机将会在每格10秒按频率10、15、25、35、40、50循环运行。

52

可编程控制器与变频器实验指导 实验八 PID变频调速控制实训

一．实验目的

1．熟悉MM420变频器的基本控制。 2．熟悉闭环PID控制。

二．实验内容

1．PID控制原理简单说明：

MM420变频器的闭环控制，是应用PID控制，使控制系统的被控量迅速而准确地接近目标值的一种控制手段。实时地将传感器反馈回来的信号与被控量的目标信号相比较，如果有偏差，则通过PID的控制作用，使偏差为0。适用于压力控制，温度控制，流量控制等。

MM420变频器PID控制原理简图：

2．变频器参数设定 参数 P0700=‘2’ P0701=‘1’ P0756=‘0’ P1000=‘2’ P2200=‘1’ P2253=‘755.0’ P22=‘755.1’ P2265=‘5’ 数 P2280=‘0.

功能 选择命令源 数字输入1的功能 模拟量输入选择 频率设定值的选择 使能PID 模拟通道1 模拟通道2 PID反馈滤波时间常比例增益设置 设定值内容 由端子排输入 5#端子作为启动信号 单极性电压输入（0至+10V） 模拟输入1通道（端子3，4） 通过模拟量大小来改变目标值 PID反馈源于模拟通道2 53

可编程控制器与变频器实验指导 5’ P2285=‘5’ P2274=‘0’ 3．接线图

积分时间设置 微分时间设置 通常微分需要关闭 控制信号341011变频器反馈信号拨码开关 OFF

4．控制实验

按上图接好线后实验台上电开始实验，通过电位器给定频率（0~50Hz）。

可编程控制器与变频器实验指导 实验九 PLC控制模拟量调速

一．实验目的

1．熟悉西门子PLC的使用。 2．熟悉西门子变频器的使用。 3．熟悉PLC的PID调节功能。

二．实验内容

1．变频器的设置

用PLC通过变频器控制电机是通过PLC的数字量输出信号作为变频器数字量输入信号，因而变频器的控制方式选为端子排控制。

所需参数 数字量输入1 数字量输入2 数字量输入3 选择命令源 频率设定值 斜坡上升时间 斜坡下降时间

2．通过PID向导产生的程序“电机PID.mwp”中。

端子号 5 6 7 / / / / 参数的设定值 P0701=‘1’ P0702=‘12’ P0703=‘9’ P0700=‘2’ P1000=‘2’ P1120=‘1’ P1121=‘1’ 缺省的操作 ON，正向运行 反向运行 故障确认 由端子排输入 模拟设定值 符号 PV_I Setpoint_R Auto_Manual Output P I D

变量地址 AIW0 VD200 M0.0 AQW0 VD12 VD20 VD24 数据类型 INT REAL BOOL REAL INT DINT DINT DINT 注释 过程变量输入：范围从0至32000 给定值输入：范围从0至1420 自动/手动模式（0=手动模式，1=自动模式） 手动模式时回路输出值：范围从0.0到1.0 PID输出：范围从0至32000 回路增益： 积分时间：单位为分钟 微分时间：单位为分钟 55

ManualOutput VD204 可编程控制器与变频器实验指导 3．接线图

+-A+A-V0M03AIN+4AIN-转速计SA1I0.0L+M1MEM235Q0.01L59PLC变频器 4．PLC控制变频器开环调速

a)、通过程序监控模式将自动/手动模式参数M0.0设为0，即手动模式。

b)、同种方式对手动模式回路输出值参数VD204进行操作，范围：0.0至1.0对应变频器频率0至50HZ。

c)、通过开关SA1来控制变频器的启停进行开环调速。 5．PLC控制变频器闭环调速

a)、通过程序监控模式将自动/手动模式参数M0.0设为1，即自动模式。

b)、通过程序监控模式对PID给定值参数VD200进行操作，范围：0至1420对应电机转速0至1420rpm。

c)、通过开关SA1合上启动变频器。

d)、通过编程软件工具目录下的“PID调节控制面板”进行PID转速闭环调节。

56

可编程控制器与变频器实验指导 实验十 基于PLC通信方式的变频器开环调速实训

一．实验目的

了解变频器与PLC之间使用USS协议通讯。

二．实验内容

1．接线图

PLCCPU226382930变频器MM420M 2．变频器的设置 所需参数

2.1将驱动恢复为出厂设置（可选）： P0010=30 P0970=1

2.2使能对所有参数的读/写访问（专家模式）： P0003=3

2.3检查驱动的电机设置： P0304=额定电机电压（V） P0305=额定电机电流（A） P0307=额定电机功率（W） P0310=额定电机频率（Hz） P0311=额定电机速度（RPM）

设置参数P304、P305、P307、P310和P311，必须先将参数PO10设为1（快速调试模式），当完成参数设置后，将参数P010再设为0，参数P304、P305、P307、P310和P311智能在快速调试模式下修改。

2.4设置本地/远程控制模式： P0700 Index0=5

2.5在COM链接中设置到USS的频率设定值： P1000 Index0=5

2.6设置与通讯相关参数

P2000=50 默认即可 P2009=0 USS禁止规格化 默认即可 P2010=6 设置波特率9600

P2011=3（0~31）每个驱动（最多31）都可通过总线操作

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可编程控制器与变频器实验指导 站点号具体计算如下： D31 0 30 0 D29 0 D28 0 … D… ……19 0 D18 1 D17 0 D16 0 … D… ……3 0 D2 0 D1 0 D0 0 D

其中D0～D31代表有32台变频器，变频器站点号不能相同，如果激活哪台变频器就使该位为1，现在激活18号变频器，即为表二。四位为一组，构成16进位数得出Active即为0004000。

若同时有32台变频器须激活，则Altive为16＃FFFFFFFF，此外还有一条指令用到站点号，USS-CTRL中的Drive驱动站号不同于USS-INIT中的Active激活号，Active激活号指定哪几台变频器须要激活，而Drive驱动站号是指先激活后的哪台电机驱动，因此程序中可以有多个USS-CTRC指令。

P2012=2 PZD报文长度为2 默认即可 P2013=127 PKW报文长度 默认即可 P2014=0 禁止超时

P0971： 设置 P0971 = 1，上述参数将保存入MM 420 的 EEPROM 中。

3．正确完成接线及参数设置，下载本实验程序USS_MM420开环mwp到PLC中，下载完毕后切换到“RUN”位置。

三．实验步骤

1．将USS.MCE程序下载到触摸屏，触碰“电机开环控制”进入实验画面。 2．将USS_MM420开环.mwp下载到西门子主机中。

58

可编程控制器与变频器实验指导 第三章 触摸屏实验

实验一 基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习

一．实验目的

了解触摸屏的使用方法，与PLC之间的通讯方式。

二．梯形图参考程序

（一）与或非基本编程指令练习 1．逻辑功能实验

2．定时器的认识实验

59

可编程控制器与变频器实验指导

3．计数器认识实验

4．实验步骤 a) 接好控制线。 b) 打开组态工程并下载。

c) 选择基本指令练习打开如下画面。

60

可编程控制器与变频器实验指导 实验二 基于触摸屏控制方式的LED控制

一．实验目的

1．熟悉触摸屏编程。

2．用PLC构成数码显示控制系统。

二．实验内容

1．控制要求

A→B→C→D→E→F→G→H→ABCDEF→BC→ABDEG→ABCDG→BCFG→ACDFG→ACDEFG→ABC→ABCDEFG→ABCDFG→A→B→C ……循环下去。

2．I/O分配 输入 输出

起动按钮：M0.3 A：Q0.0 E：Q0.4 停止按钮：M0.4 B：Q0.1 F：Q0.5 C：Q0.2 G：Q0.6 D：Q0.3 H：Q0.7

3．按图所示的梯形图输入程序。 4．调试并运行程序。

AFGBEDCH

5．实验步骤 a) 接好控制线。 b) 打开组态工程并下载。

61

可编程控制器与变频器实验指导 c) 选择LED数码显示打开如下画面。

按启动/停止按钮进行控制。

62

可编程控制器与变频器实验指导 实验三 基于触摸屏控制方式的电机转速控制

一．实验目的

1．熟悉触摸屏编程。 2．熟悉变频器的控制。 3．掌握变频器多段速调速。

二．实验内容

1．变频器的设置

用PLC通过变频器控制电机是通过PLC的数字量输出信号作为变频器数字量输入信号，因而变频器的控制方式选为端子排控制。

所需参数 参数 P0700=‘1’ P0701=‘16’ P0702=‘16’ P0703=‘16’ P1000=‘3’ P1001=‘10’ P1002=‘15’ P1003=‘25’ P1120=‘1’ P1121=‘1’ 2．PLC程序

通过编程电缆将程序“多段速”下载到PLC中。 3．接线图

功能 选择命令源 数字输入1的功能 数字输入2的功能 数字输入3的功能 频率设定值的选择 固定频率1 固定频率2 固定频率3 斜坡上升时间 斜坡下降时间 设定值内容 由端子排输入 固定频率设定值（直接选择+ON命令） 固定频率设定值（直接选择+ON命令） 固定频率设定值（直接选择+ON命令） 固定频率 固定频率1的设定值 固定频率2的设定值 固定频率3的设定值 电动机从静止停车加速到最大频率所需的时间 电动机从最大频率减速到静止停车所需的时间 Q0.0Q0.1Q0.25678PLC4．实验步骤

1L变频器63

可编程控制器与变频器实验指导 a) 接好控制线。

b) 按照参数表检查下参数设置。 c) 打开组态工程并下载。

d) 选择电机转速控制打开如下画面。

电机正传状态指示灯亮起表示电机处于正传状态，反转指示灯亮起表示电机处于反转状态，触碰“高速”、“中速”、“低速”按钮可对其进行控制。

可编程控制器与变频器实验指导 第四章 实物对象实验

实验一 三相步进电机的模拟控制

一．实验目的

用PLC构成三相步进电机控制系统。

二．实验内容

1．控制要求

当钮子开关拨到单步时，必须每按一次起动，电机才能旋转一个角度； 当钮子开关拨到连续时，按一次起动，电机旋转，直到按停止； 当钮子开关拨到三拍时，旋转的角度为3度； 当钮子开关拨到六拍时，旋转的角度为1.5度； 当钮子开关拨到正转时，旋转按顺时针旋转； 当钮子开关拨到反转时，旋转按逆时针旋转； 当单步要转到连续或连续要转到单步，可以通过停止也可以直接转换；(通过编程) 当三拍要转到六拍或六拍要转到三拍，可以通过停止也可以直接转换；(通过编程) 当正转要转到反转或反转要转到正转，可以通过停止也可以直接转换；(通过编程) 2．I/O分配 输入 输出 起动：I0.0 A1,A2,A3：+24V(主机) 停止：I0.1 A2： Q0.2 单步：I0.6 B2： Q0.3 连续：I0.7 C2： Q0.4 三拍：I0.4 六拍：I0.5 正转：I0.2 反转：I0.3 3．按图所示的梯形图输入程序。 4．调试并运行程序。 图16-1 三相步进电机控制示意图 5060708090100110120130140150402030100230220210200190180170160三．三相步进电机控制语句表 1 2 3 4 5 LD O A = LDN I0.0 M0.1 I0.1 M0.1 M0.0 36 37 38 39 40 O O = LD A M11.3 M11.4 M12.0 M0.0 I0.2 71 72 73 74 75 O O O O O M21.3 106 M21.4 107 M21.5 108 M21.6 109 M21.7 110 A AN A AN AN I0.6 I0.7 I0.4 I0.5 M12.0 65

可编程控制器与变频器实验指导 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 141 142 143 144 145 146 147 A TON LD = LD LPS AN = LRD TON LPP EU = LD O O O O = LD O O O O = LD O O = LD A AN A A AN AN AN M0.1 T37,+1 T37 M0.0 M0.1 T38 M0.2 T38,+2 M9.7 M9.7 M10.4 M11.4 M20.7 M21.7 M10.1 M0.2 M10.4 M11.4 M20.7 M21.7 M10.0 M10.2 M10.3 M10.4 M11.0 M11.2 I0.3 I0.7 I0.6 I0.5 I0.4 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 55 56 57 58 59 60 61 62 63 65 66 67 68 69 70 152 153 1 155 156 AN A A AN AN AN AN LD A AN A A AN AN AN AN LD O O O O O = LD LD O O O O O O I0.6 I0.7 I0.4 I0.5 M12.0 M21.0 M22.0 M10.2 +3 M0.0 I0.3 I0.6 I0.7 I0.4 I0.5 M11.0 M21.0 M22.0 M11.2 +3 M20.2 M20.3 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 = LD A AN A A AN AN AN AN LD A AN A A AN AN AN AN LD EU = LD A O O O O O O = M22.0 111 M0.0 I0.2 I0.6 I0.7 I0.5 I0.4 112 114 115 116 117 AN AN LD A AN A A AN AN AN AN LD A AN A A AN AN AN AN LD O O O O = LDN R M21.0 M22.0 M10.2 +3 M0.3 I0.3 I0.7 I0.6 I0.4 I0.5 M11.0 M21.0 M22.0 M11.2 +3 M0.3 I0.2 I0.7 I0.6 I0.5 I0.4 M11.0 M12.0 M22.0 M20.2 +6 M0.3 M20.5 M21.5 M21.6 M21.7 M21.7 I0.1 M0.0 113 SHRB M10.1 SHRB M10.0 M11.0 118 M12.0 119 M22.0 120 M20.2 122 +6 M0.0 I0.3 I0.6 I0.7 I0.5 I0.4 123 124 126 127 128 129 SHRB M10.0 121 125 SHRB M10.1 SHRB M10.0 M11.0 130 M12.0 131 M21.0 132 M21.2 134 +6 I0.0 M0.3 M0.3 I0.2 135 136 138 139 140 SHRB M10.0 133 M20.4 100 M20.5 101 M20.6 102 M20.7 103 M21.0 104 M21.2 105 M10.2 163 M11.2 1 M20.2 165 M20.3 166 M20.7 167 M21.2 168 M21.3 169 137 SHRB M10.1 M20.5 174 M20.6 175 M20.7 176 M21.3 177 M21.4 178 M21.5 179 Q0.3 180 M11.0 157 M12.0 158 66

可编程控制器与变频器实验指导 148 150 151 AN M21.0 159 M21.2 161 +6 162 O = LD O M21.7 170 Q0.2 171 M10.4 172 M11.3 173 LD O O O M10.3 181 M11.4 182 M20.3 183 M20.4 184 255 149 SHRB M10.1 160

四．三相步进电机控制梯形图

I0.0I0.1M0.1M0.1M0.1M0.0T37INTON +1PTT37M0.0M0.1T38INTON +2PTT38M0.2M9.7PM9.7M10.1M10.4M11.4M20.7M21.7M0.2M10.0M10.4M11.4M20.7M21.7M10.2M11.0M10.3M10.4M11.2M12.0M11.3M11.4 M20.2M21.0 M20.3 M20.4 M20.5 M20.6 M20.7 M21.2M22.0 M21.3 M21.4 M21.5 M21.6 M21.7 M0.0I0.2I0.6I0.7I0.40 I0.5M12.0M21.0M22.0SHRB0ENENO M10.0DATAM10.2S_BIT +3N M0.0I0.3I0.6I0.7I0.40 I0.5M11.0M21.0M22.0SHRB0ENENO M10.0DATAM11.2S_BIT +3N M0.0I0.2I0.6I0.7I0.50 I0.4M11.0M12.0M22.0SHRB0ENENO M10.0DATAM20.2S_BIT +6N M0.0I0.3I0.6I0.7I0.50 I0.4M11.0M12.0M21.0SHRB0ENENO M10.0DATA M21.2S_BIT +6N 67

可编程控制器与变频器实验指导 图16-2 三相步进电机梯形图

68

可编程控制器与变频器实验指导 I0.0M0.3 M10.2Q0.2P M0.3I0.2I0.7I0.6I0.4 M11.20I0.5M12.0M21.0M22.0SHRB0ENENO M20.2 M10.1DATAM10.2S_BIT +3N M20.3M0.3I0.3I0.7I0.6I0.4 M20.70 M21.2I0.5M11.0M21.0M22.0SHRB0ENENO M10.1DATA M21.3M11.2S_BIT +3N M21.7M0.3I0.2I0.7I0.6I0.5 M10.4Q0.30I0.4M11.0M12.0M22.0 SHRB0ENENO M11.3M10.1DATAM20.2S_BIT M20.5 +6N M20.6M0.3I0.3I0.7I0.6I0.50 I0.4M11.0M12.0M21.0SHRB M20.70ENENO M21.3M10.1DATAM21.2S_BIT M21.4 +6N M21.5 M10.3Q0.4 M11.4 M20.3 M20.4 M20.5 M21.5 M21.6 M21.7 I0.1M0 R255 图16-2 （续）

69

可编程控制器与变频器实验指导 实验二 温度的检测和控制

一．实验目的

用PLC构成温度的检测和控制系统。

二．实验内容

1．控制要求

温度控制原理：通过电压加热电热丝产生温度，温度再通过温度变送器变送为电压。加热电热丝时根据加热时间的长短可产生不一样的热能，这就需用到脉冲。输入电压不同就能产生不一样的脉宽，输入电压越大，脉宽越宽，通电时间越长，热能越大，温度越高，输出电压就越高。

PID闭环控制：通过PLC+A/D+D/A实现PID闭环控制，接线图及原理图如图8-2，8-3所示。比例，积分，微分系数取得合适系统就容易稳定，这些都可以通过PLC软件编程来实现。

接线如下：温度变送输出UO的正负端分别接PLC的模拟量输入A＋及A－；脉宽调制UIN的正负端分别接PLC的模拟量输出V0及M0。

下面的梯形图模拟量模块以EM235或EM231+EM232为例。 EM235 DIP开关设置为：SW2、SW6 ON，其余 OFF。 36个字节的回路表 偏移地址 0 4 8 12 16 20 24 28 32

EM235的DIP开关表如图 SW1 ON OFF ON OFF ON ON SW2 OFF ON OFF ON OFF OFF SW3 OFF OFF OFF OFF OFF OFF SW4 ON ON OFF OFF OFF OFF SW5 OFF OFF ON ON OFF OFF SW6 ON ON ON ON ON ON 模拟量 0~50mV 0~100mV 0~500mV 0~1V 0~5V 0~20mA 1.25mV 分辨率 域 过程变量(PVn) 设定值(SPn) 输出值(Mn) 增益(KC) 采样时间(TS) 积分时间(TI) 微分时间(TD) 积分项前项(MX) 过程变量前值(PVn-1) 格式 双字－实数 双字－实数 双字－实数 双字－实数 双字－实数 双字－实数 双字－实数 双字－实数 双字－实数 类型 输入 输入 输入/输出 输入 输入 输入 输入 输入/输出 输入/输出 描述 过程变量，必须在0.0～1.0之间 给定值，必须在0.0～1.0之间 输出值，必须在0.0～1.0之间 增益是比例常数，可正可负 单位为秒，必须是正数 单位为分钟，必须是正数 单位为分钟，必须是正数 积分项前项，必须在0.0～1.0之间 最后一次PID运算的过程变量值 70

可编程控制器与变频器实验指导 OFF ON OFF OFF OFF ON 0~10V 2.5mV ON OFF OFF ON OFF OFF -25~25mV OFF ON OFF ON OFF OFF -50~50mV OFF OFF ON ON OFF OFF -100~100mV ON OFF OFF OFF ON OFF -250~250mV OFF OFF ON OFF ON OFF -1~1V ON OFF OFF OFF OFF OFF -2.5~2.5V 1.25mV OFF ON OFF OFF OFF OFF -5~5V 2.5mV OFF OFF ON OFF OFF OFF -10~10V 5mV 的DIP开关表如图 SW1 SW2 SW3 模拟分辨量 率 ON OFF ON 0~10V 2.5mV ON ON OFF 0~5V 1.25mV ON ON OFF 0~20mA OFF OFF ON -5~5V 2.5mV OFF ON OFF -2.5~21.25m.5V V 71

EM231

可编程控制器与变频器实验指导

三．温度的检测和控制梯形图

72

SM0.1SBR0在首次扫描调用初始化子程序0MAINENSM0.0MOV_R装入设定值100%SBR_0ENENO1.0INOUTVD104MOV_R装入回路增益＝1ENENO1.0INOUTVD112MOV_R装入采样时间＝0.1秒ENENO0.1INOUTVD116MOV_R装入积分时间＝1分ENENO1.0INOUTVD120MOV_R关闭微分作用ENENO0INOUTVD124MOV_B设定定时中断0发生时间，ENENO间隔为100ms100INOUTSMB34ATCH设定定时中断以执行PID计算ENENO允许中断0IN10EVNT子程序0结束ENI图10-1 温度PID控制梯形图

可编程控制器与变频器实验指导

SM0.0I_DI把PV转换成一个标准的实数INT_0ENENOPV是一个单极AIW0INOUTAC0把单极性模拟值存入累加器DI_R把32位整数变换成实数ENENOAC0INOUTAC0DIV_R标准化累加器的值ENENOAC0IN1OUTAC032000.0IN2MOV_R把标准化的PV值存入TABLE表ENENOAC0INOUTVD100SM0.0PID执行PID运算ENENOVB100TBL0LOOPSM0.0MUL_R把Mn转换成16位整数，ENENOMn为单极性且非负VD108IN1OUTAC0把输出值传送到累加器中32000.0IN2累加器中为刻度值ROUND把实数转换成32位整数ENENOAC0INOUTAC0DI_I把16位整数写到累加器中ENENOAC0IN1OUTAC0MOV_W累加器中的数值写到模拟输出ENENOAC0IN1OUTAQW0

图10-1（续）

73

可编程控制器与变频器实验指导

9.0x7.6D/A U1N 010V9.0x7.6脉宽调制 Rt9.0x7.6 UO 010V9.0x7.6A/D温度变送图10-2 温度检测和控制示意图

给定PIDD/A功放对象A/D图10-3 PID控制示意图

变送器74

可编程控制器与变频器实验指导 实物接线说明

1．四层电梯实物模型接线说明

电梯输入：1---I0.0 电梯输出：1----Q0.0 2----I0.1 2----Q0.1 3----I0.2 3----Q0.2 4----I0.3 4----Q0.3 5----I0.4 5----Q0.4 6----I0.5 6----Q0.5 7----I0.6 7----Q0.6 8----I0.7 8----Q0.7 9----I1.0 9----Q1.0 10----I1.1 10----Q1.1 11----I1.2 11----Q1.2 12----I1.3 12----Q1.3 13----I1.4 13----Q1.4 14----I1.5 14----Q1.5 15----I1.6 16----I1.7 17----I2.0 18----I2.1 2．小车运动实物接线(PLC-XCII型小车运动控制系统) 启动SB1接I0.1 +24V----24V 停止SB2接I0.0 0V----0V 蓝色按钮(行程开关右侧) 左边接I0.3

右边接I0.4, 另一头接0V 向右运动的+接

Q0.0

向左运动的+接 Q0.1 --接 24V

3．机械手接线说明 (西门子)

PLC符号 PLC地址 面板地址 Cp I0.0 SQ3 X1 I0.1 SQ4 X2 I0.2 SQ7 X3 I0.3 SQ5

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可编程控制器与变频器实验指导 I0.4 SW0 I0.6 SW1 X0 I0.7 SQ6 X20 I1.0 SQ8 X21 I1.1 SQ9 X22 I1.2 SQ1 X23 I1.3 SQ2 Y0 Q0.0 U轴CP Y1 Q0.1 L轴CP CH0_DIR Q0.2 U轴DIR CH1_DIR Q0.3 L轴DIR Y20 Q1.0 T轴F Y21 Q1.1 T轴R Y22 Q1.2 S轴F Y23 Q1.3 S轴R Y24 Q1.4 B轴YV+

补充：PLC输出端子，L+ ----24V M-------GND PLC输入端子，M------24V

S轴为底盘、L轴为竖轴、U轴为横轴、T轴为夹手、B轴为电磁阀。 接线时，面板上面，红色端子均接到24V上面，黑色端子均接到GND 通电时，请仔细检查接线是否正确。

拨动SW0一次，机械手完成一个动作过程，拨动SW1一次，机械手完成另一个动作过程。

4．交通灯实物模型接线说明

控制输入启动SB1，停止SB2分别接输入I0.0和I0.1 控制输出东西左转AB接输出Q0.7，Q1.0 直行AB接输出Q1.1，Q1.2 右转AB接输出Q1.3，Q1.4 南北左转AB接输出Q0.1，Q0.2 直行AB接输出Q0.3，Q0.4 右转AB接输出Q0.5，Q0.6

电源输入+24V接24V，COM端接0V

76