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1、科研实践报告 学院： 电气与光电工程学院 专业： 电气工程及其自动化 班级： 姓名： 学号： 目录第1章 绪论11.1 设计目的11.2 设计任务11.2.1 指示灯11.2.2 滚动显示11.2.3 模拟步进电机控制21.3 设计意义2第2章 设计方案32.1 指示灯32.1.1 I/O分配表32.1.2 PLC外部接线图32.1.3 指令语句32.2 滚动显示42.2.1 I/O分配表42.2.2 PLC外部接线图42.2.3 指令语句42.3模拟步进电机控制52.3.1 I/O分配表52.3.2 PLC外部接线图52.3.3 指令语句5第3章 实物制作93.1实物材料93.2实物图10第
2、4章 调试结果114.1 指示灯114.2 滚动显示114.3模拟步进电机控制11第5章 小结12参考文献13附录14附录114附录214附录315第1章 绪论1.1 设计目的通过实践熟悉PLC及常用低压电气元件的结构特点，掌握其选型原则；了解常见电气控制电路设计的标准和原则，学习使用常用电气类工具。学习PLC常用指令、输入输出信号与PLC的连接等，掌握PLC程序的编写与调试方法。学习简单工程的工作流程与组织管理，培养我们的工程素养。这将对我们以后从事有关的工作有所帮助。1.2 设计任务1.2.1 指示灯某机器设备的状态指示灯为红黄绿三节，当设备闲置时，黄灯以较慢的速度闪烁，红灯与绿灯灭；当设
3、备处于正常运行时，绿灯常亮，红灯与黄灯灭；当设备发生故障时，红灯快速闪烁，同时发出蜂鸣声。设备的运行状态以三个输入开关量来表征，分别为：启动，停止，报警，由输入开关模拟设备处于闲置、正常和故障。所有开关均为触发按钮，当报警发生时，必须停止运行；以三个输出开关量来控制三色灯的运行，红灯本身带有蜂鸣器。如图1-1：图1-1 指示灯1.2.2 滚动显示有7个并排成一列的灯，要求用PLC控制其从17依次点亮（当2亮时，1并不熄灭），当7亮起之后，再从17依次熄灭，如此不断循环的亮与灭，间隔时间1s，要求有启、停控制。1.2.3 模拟步进电机控制1五相步进电动机的控制要求：五相步进电动机有五个绕组:A、
4、B、C、D、E；正转顺序:ABCBCBCDCDCDEDEDEAEAEABAB；反转顺序:ABCBCBCDCDCDEDEDEAEAEABAB。2用五个开关控制其工作： 1号开关控制其运行(启/停)；2号开关控制其低速运行(转过一个步距角需1秒)； 3号开关控制其中速运行(转过一个步距角需0.1秒)；4号开关控制其高速运行(转过一个步距角需0.03秒)；5号开关控制其转向(ON为正转，OFF为反转)。3.模拟要求用LED灯代替各相1.3 设计意义本次的设计意义就是通过PLC的编程调试实现了各项实验任务的实验要求，把自己所学的知识运用到实践当中来，结合本次的课程实践充分的发挥了我们所学专业课的相关知
5、识，从前期购买元器件、布局悍板到最后软件调试，在此过程中遇到了各种各样的问题，但是我们并没有气馁，稳扎稳打，一步一步攻克了所面对的问题，还有此次课设培养了我们的团队协作能力，团队间相互合作，协调分工。使得团队精神得到了充分发扬！另外，这也促使我们自主学习的能力得到了提高与增强，在遇到不懂的问题时，首先是通过查阅相关资料，发现设计漏洞与缺陷，再在此基础上不断提出新的要求并改正，再熟悉软件编程的同时，自身的编程思想也得到了加强，为以后的学习和工作打下了坚实的基础。第2章 设计方案2.1 指示灯2.1.1 I/O分配表表2-1 I/O分配表逻辑元件作用电气元件X0设备闲置SB1X1设备正常SB2X2
6、设备故障SB3Y0红灯RHY1黄灯HHY2绿灯LH2.1.2 PLC外部接线图 图2-1 指示灯PLC外部接线图2.1.3 指令语句17LD M8013ANI Y1ANI M10OUTY2LD X1OR Y1ANI X2ANI M10ANI Y0OUTY1LD M8012ANDM10OUTY0LD X0OR M10ANI X2OUTM102.2 滚动显示2.2.1 I/O分配表表2-2 I/O分配表逻辑元件作用电气元件X0打开SQ1X1关闭SQ2Y0灯1H1Y1灯2H2Y2灯3H3Y3灯4H4Y4灯5H5Y5灯6H6Y6灯7H72.2.2 PLC外部接线图 图2-2 滚动显示PLC外部接线图2
7、.2.3 指令语句LD X0OR M1ANI X1OUTM1LD M1ANI T201OUTT200K50LD T200OUTT201K20LDF T200SET M0LDP T201SFTLM0Y0K7K1LD Y6RST M0END2.3模拟步进电机控制2.3.1 I/O分配表表2-3 I/O分配表逻辑元件作用电气元件X0打开/关闭SQ1X1低速运行开关SQ2X2中速运行开关SQ3X3高速运行开关SQ4X4正反转切换SQ5Y0模拟A相绕组H1Y1模拟B相绕组H2Y2模拟C相绕组H3Y3模拟D相绕组H4Y4模拟E相绕组H52.3.2 PLC外部接线图图2-3 PLC外部接线图2.3.3 指令
8、语句LD X1OR M0ANDX0ANI X2ANI X3OUTM0LDI M1ANI M2MCSLD M0ANI T9OUTT0K5LD T0OUTT1K5LD T1OUTT2K5LD T2OUTT3K5LD T3OUTT4K5LD T4OUTT5K5LD T5OUTT6K5LD T6OUTT7K5LD T7OUTT8K5LD T8OUTT9K5MCRLD X2OR M1ANDX0ANI X1ANI X3OUTM1LDI M0AN IM2MCSLD M1ANI T29OUTT20K1LD T20OUTT21K1LD T21OUTT22K1LD T22OUTT23K1LD T23OUTT24K
9、1LD T24OUTT25K1LD T25OUTT26K1LD T26OUTT27K1LD T27OUTT28K1LD T28OUTT29K1MCRLD X3OR M2ANDX0AN IX1ANI X2OUTM2LDI M0ANI M1MCSLD M2ANI T209OUTT200K3LD T200OUTT201K3LD T201OUTT202K3LD T202OUTT203K3LD T203OUTT204K3LD T204OUTT205K3LD T205OUTT206K3LD T206OUTT207K3LD T207OUTT208K3LD T208OUTT209K3MCRLD M0OR M1
10、OR M2AN IT0ANI T20ANI T200LD T5OR T25OR T205ANI T9AN IT29ANI T209ORBANI X4LD M0OR M1OR M2ANI T3ANI T23ANI T203LD T8OR T28OR T208ANI T9ANI T29ANI T209ORBANDX4ORBOUTY0LD M0OR M1OR M2ANI T2ANI T22ANI T202LD T7OR T27OR T207ANI T9ANI T29AN IT209ORBANI X4LD M0OR M1OR M2AN IT1ANI T21ANI T201LD T6OR T26OR T
11、206ANI T9ANI T29ANI T209ORBANDX4ORBOUTY1LD M0OR M1OR M2ANI T4ANI T24ANI T204ANI X4LD T4OR T24OR T204ANI T9ANI T29ANI T209ANDX4ORBOUTY2LD T1OR T21OR T201ANI T6ANI T26ANI T206ANI X4LD T2OR T22OR T202ANI T7ANI T27ANI T207ANDX4ORBOUTY3LD T3OR T23OR T203ANI T8ANI T28ANI T208ANI X4LD T0OR T20OR T200ANI T5
12、ANI T25ANI T205ANDX4ORBOUTY4第3章 实物制作3.1实物材料本次的实物制作一共包含了3项实验，同时也为了节省绝缘板的空间，将3项实验布局在一起，并焊接在一块。为了对电路实施保护作用我们放置了保险丝；红灯5个，绿灯1个，黄灯1个；蜂鸣器一个；排针若干，线若干；按钮开关3个，开关2个；焊锡若干。准备完材料后，首先先设计好原理图，然后在绝缘板上进行布局，布局时要合理，走线要尽量是直线，最好在达到要求的同时外观也美观。在焊接的同时要注意有些元件要区分正负极，元件的串并联等问题，其次焊接时要焊牢固，防止最后出现虚焊问题，影响调试。表3-1 元件清单元件名称数量保险丝1个红灯5个
13、绿灯1个黄灯1个蜂鸣器1个按钮开关3个开关2个排针若干线若干焊锡若干3.2实物图图3-1 实物正面图图3-2 实物反面图第4章 调试结果4.1 指示灯指示灯由3个开关和3个灯组成（红黄绿），打开SB1时，黄灯闪烁并且速度很慢（设备处于闲置状态）；打开SB2时，绿灯常亮并且其他两个灯熄灭（设备处于正常状态）；打开SB3时，红灯闪烁并且速度很快（设备处于故障状态）。4.2 滚动显示滚动显示由1个开关和7个灯组成，7个灯排成一排。当打开开关SQ1时，第个灯亮；秒后第2个灯亮；再过1秒第3个灯亮；就这样一直到第7个灯亮；紧接着从第1个灯开始熄灭，1秒后第2个，再过1秒第3个，就这样一直到第7个熄灭；然
14、后重复前面的循环过程，当关断SQ1时，灯全部熄灭。4.3模拟步进电机控制模拟布进电机控制由5个开关和5个灯组成，1号开关（控制启/停）；2号开关（低速运行）；3号开关（中速运行）；4号开关（高速运行）；5号开关（正反转切换）。灯1模拟电动机的A相绕组；灯2模拟电动机的B相绕组；灯3模拟电动机的C相绕组；灯4模拟电动机的D相绕组；灯5模拟电动机的E相绕组。当按下开关SQ1和SQ2时，1号，2号和3号灯亮2号和3号灯亮2号，3号和4号灯亮3号和4号灯亮3号，4号和5号灯亮4号和5号灯亮1号，4号和5号灯亮1号和5号灯亮1号，2号和5号灯亮1号和2号灯亮。当再打开SQ5时，灯亮会反过来亮，从1号和2
15、号灯亮1号，2号和5号灯亮1号和5号灯亮1号，4号和5号灯亮4号和5号灯亮3号，4号和5号灯亮3号和4号灯亮2号，3号和4号灯亮2号和3号灯亮1号，2号和3号灯亮。但它的速度是低速。当关闭SQ2和SQ5，同时打开SQ1和SQ3，灯亮的顺序和低速时是一样的，但它是中速运行；当关闭SQ1和SQ3，同时打开SQ1和SQ4，灯亮的顺序和低中速时是一样的，但它是高速运行。第5章 小结由于平时大家都是学理论，没有过实际开发设计的经验，拿到的时候都不知道怎么做。但通过各方面的查资料并学习。我们基本学会了PLC设计的步聚和基本方法。分组工作的方式给了我与同学合作的机会，提高了与人合作的意识与能力。通过这次设计
16、实践。我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。通过合作，我们的合作意识得到加强。合作能力得到提高。上大学后，很多同学都没有过深入的交流，在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人互责一定的部分，同时在一定的阶段共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题
17、，在交流中大家积极发言，和提出意见，同时我们还向别的同学请教。在此过程中，每个人都想自己的方案得到实现，积极向同学说明自己的想法。能过比较选出最好的方案。在这过程也提高了我们的表过能力。在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。在学习的过程中，不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法，不是有句话叫做思而不学者殆。做事要学思结合。参考文献1 秦春斌. PLC基础及应用教程. 北京: 机械工业出版社，2012.2 范永胜. 电气控制与PLC应用. 北京: 机械工业出版社，2012.3 张万忠. 可编程控制器应用技术. 北京：化学工业出版社，2005.4 张培志. 电气控制与可编程序控制器. 北京：化学工业出版社,2007.5 张万忠. 可编程控制器应用技术. 北京：化学工业出版社,2002.6 张凤珊. 电气控制及可编程序控制器. 北京：中国轻工业出版社,2001附录附录1附录2附录3