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1、.1/31.PLC 训练装置TVT-90DT实验指导书实验指导书Users InstructionFor PLC training setTVT-90DT目录第一部分实验装备使用介绍 2TVT-90DT 实验指导书-2 1、TVT-90DT 可编程控制器训练装置的基本配置与其结构 22、主要技术参数 33、三相电源模块的使用 34、主机模块的使用 45、输入输出模块的使用 5第三部分 STEP 7 编程软件的使用 71、系统要求 72、软件的安装 83、软件的基本操作 94、软件的基本使用 12第四部分综合程序设计训练 15实验一、S7-200 PLC 编程软件使用实验 16实验二抢答器程序设
2、计实验 21实验三交通信号灯控制系统 22实验四、三相异步电动机调速实验（演示实验）26第一部分第一部分实验装备使用介绍实验装备使用介绍一、一、TVT-90DTTVT-90DT 可编程控制器训练装置简介可编程控制器训练装置简介TVT-90DT 可编程控制器训练装置由可编程序控制器主机、编程用计算机、电源模块、输入输出模块和 5 块模拟控制对象单元实验板组成。用实验连接导线将主机板上的有关部分与输入输出模块连接可完成指令系统训练，用实验连接导线将主机板与模拟实验板有关部分连接可以完成程序设计训练，用连接导线将主机与实际系统的部件连接可作为开发机使用，进行现场调试。1 1、TVT-90TVT-90
3、DTDT 可编程控制器训练装置的基本配置与其结构可编程控制器训练装置的基本配置与其结构主机(S7-200 CPU226 型 PLC）1 个编程/监控用计算机1 台三相电源模块1 块输入输出模块1 块实验单元板12 块PC/PPI 下载电缆1 根实验台1实验连接导线1 套继电控制单元1 套TVT-90DT 可编程控制器训练装置基本结构如以下图所示。.3/31.TVT-90DTPLC 训练装置结构图(结构图以合同为准,可按用户定制)2 2、主要技术参数主要技术参数主机主机主机采用德国西门子 S7-200 型，其主要技术数据如下:输入点数24输入信号类型开关量输出点数16输出继电器允许电流(纯电阻负
4、载)2A(250V，AC)主机电源220V，AC3 3、三相电源模块的使用三相电源模块的使用三相电源模块主要由断电器 QF、控制开关 SA、直流 24V 输出单元、交流 380V 输出单元以与九孔插座等组成。其功能分布图如下所示：TVT-90DT 实验指导书-4 主要功能：电源模块上装有 24V 直流稳压电源，供输入输出单元与实验单元板使用，同时输出交流 380V电压，供系统主电路控制使用。电源具有短路保护功能，对于可能出现的误操作，均能确保主机的安全。对于西门子 S7-200 型主机上自带的 24V 直流电源请不要与此电源模块混用。如果出现短路现象，请与时切断电源与故障点，等待 DV 24V
5、 区域的指示灯闪烁一次后再延迟 5s 秒后打开电源。操作步骤：使用时将小型断路器 QF 上合，合上开关 SA，DC 24V 灯亮，即表示 DC 24V 电源工作正常。电源模块上的三眼插座为 AC 220V 电源，供计算机和 PLC 主机使用，其他插线请勿插入！系统模块与系统模块与 PLCPLC 输入均使用输入均使用 DCDC 24V24V 电源，严禁接入电源，严禁接入 ACAC 220V220V 电源，以免损坏设备。电源，以免损坏设备。S7300CPU 使用时的须知：使用实验连接线将 PLC 的 I/O 口与相关的实验模块锁孔相连，PLC 的数字量输入输出部分的 1L+、2L+、3L+、4L+
6、接电源板的 DC+24V 端，数字量输入输出部分的 1M、2M、3M、4M 与电源的 DC 0V 端相连。严禁接错，以免发生短路！实验系统连接好后，将主机单元上接上交流 220V，将电源模块 PS307 上的开关拨到“ON”，此时“DC24”的输出指示灯亮。4 4、主机模块的使用、主机模块的使用主机模块主要由 PLC、接口单元板等组成。其功能分布如以下图所示：AC380V输出DC24V输出断路器 QF九孔插座控制开关SA.5/31.为了实验操作方便，该模块将 PLC 所有输入输出端子都引到接口板上去，学生既可通过插接线完成线路的连接，也可通过实芯导线与继电器等元器件进行连接。当使用实验单元板时
7、，根据系统设定的 I/O 分配表，用导线将 PLC 的 I/O 口与相关的实验模块锁孔相连。PLC 的数字量输入部分的 1M、2M 接电源模块的 DC24 输出端的“+24V 端”，数字量输出口部分的 1L、2L 与电源模块的 DC24 输出端的“0V”端相连。为了保护 PLC 输入输出端口，在接口单元板上面加入了保护电路，防止由于过电流、过电压引起控制器端口的损坏。下载程序时将 PLC 右侧盖板打开，钮子开关下拨在“STOP”位。运行程序时将 PLC 右侧盖板打开，钮子开关上拨在“RUN”位。5 5、输入输出模块的使用、输入输出模块的使用输入输出单元主要包括三大部分：DC 电源输入区、输入部
8、分和输出部分，由电压、电流表、电压源、电流源、数码显示区、拨码开关区、DC 电源区、继电器区、钮子开关区、按钮开关区等组成。其分布示意图如下所示：接口单元板西 门 子S7-200PLCTVT-90DT 实验指导书-6 图 1-1 输入输出单元功能区分图1、DC 电源输入区电源输入区由电源输入端子和电源指示灯。电源输入端子应与电源模块直流输出端相应端子连接起来，当供电正常情况下，电源指示灯亮，表示线路正常。2、输入单元输入单元由数字量输入单元和模拟量输入单元组成。数字量输入单元由 4 个按钮、8 个钮子开关以与两组拨码开关等组成。如果将按钮或钮子开关与主机输入点(I0.0I2.7)相接，通过改变
9、开关的状态，可以对 PLC 的输入状态进行改变；如果利用 BCD 拨码开关，可对主机输入 8421 开关量，每次改变 4 位输入点的状态；以第一组拨码开关为例进行说明，接线的 I/O 分配表为：则当拨码开关的旋转轮显示 5 时，对应的 PLC 输入端的状态为：拨码开关端PLC 输入端8I0.04I0.12I0.21I0.3 继 电器区 电 压源、电流源 拨 码开关区 数 码显示区电压、电流表 钮 子开关区 按 钮开关区 DC 电源 输 入区.7/31.接线须知：接线须知：拨码开关的公共点 C0、C1 以与钮子开关的公共点 C 应与电源模块中 DC24 输出端中的“0V”相连接。模拟量输入区主要
10、由电压源和电流源组成，电压源输出工业标准的 010V 可调电压，电流源输出 420mA 的可调电流。当使用电压源和电流源时，电源区的“+24V”和“0V”应与电源模块单元中的直流输出端对应连接。3、输出单元输出单元由数字量输出单元和模拟量输出指示单元等组成。数字量输出单元由数码管显示区、继电器区等组成。数码显示区由标准七段显示编码方式输出，公共端点 C2 应与电源模块中 DC24V 输出端的“24V”端相连接。继电器区由 4 组继电器单元组成，可控制 4 组交流电的通断。继电器控制电路采用直流 24V 供电，可控制主电路流 220V 电源的通断，为了防止电源极性颠倒，在其控制电路中加入了保护二
11、极管防止反向电压输入。接线时，继电器的“+”端接电源模块中的 DC24V 输出端的“+24V”端，其“”端与 PLC 输出端口相连。模拟量输出指示单元由两块电压、电流表组成，可测量 0-10V 电压和 4-24mA 电流。接线时注意指针表的使用规和表头的极性指示。第三部分第三部分 STEPSTEP 7 7 编程软件的使用编程软件的使用1 1、系统要求、系统要求操作操作系统：Windows 95、Windows 98、Windows ME 或 Windows 2000 计算机：IBM 486以上兼容机，存 8MB 以上，VGA 显示器，至少 50MB 以上硬盘空间，Windows 支持的鼠标。通
12、信电缆：PC/PPI电缆（或使用一个通信处理器卡），用来将计算机与 PLC 连接。2硬件连接可以用 PC/PPI 电缆建立个人计算机与 PLC 之间的通信。这是单主机与个人计算机的连接，不需要其他硬件，如调制解调器和编程设备等。典型的单主机连接与 CPU 组态如以下图 1 所示。PLC 输入端状态8OFF4ON2OFF1ONTVT-90DT 实验指导书-8 2 2、软件的安装、软件的安装（1）打开系统安装软件 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP3，找到安装文件“SETUP.exe”，双击打开文件进入安装界面，如以下图所示：（2）从下拉菜单中选择“英语”，出现如下安装进程提示：.9
13、/31.然后根据系统提示，一步一步完成软件的安装。3 3、软件的基本操作、软件的基本操作（1）软件使用语言的变更。系统默认的安装语言是英语，当系统安装成功后，可以通过修改参数设置，将软件的界面语言更换成中文，其操作步骤如下：1）打开软件，在“Tools”选项中选择“Options”，如以下图所示：TVT-90DT 实验指导书-10 2）在打开的“Options”对话框中，在左侧的树状选框中选择“General”，然后在右面对应的“languages”选项下面选择“Chinese”，然后点击“OK”，如以下图所示，完成界面语言的变更。3）在弹出的对话框中，根据提示语言选择“保存现在项目”或者不保
14、存，编程界面自动关闭，再次打开编程画面，系统进入纯中文编程界面。.11/31.（2）通讯环境的设定。1）在编程界面左侧，选择“通信”图标，进入通信设置画面：2）在弹出的画面中，查看通信参数：接口（PC/PPI Cable(COM1)）、传输速度：9.6kbps，然后在右侧的网络区域双击“刷新”图标，搜索网络中的 PLC，如果检测到 PLC 主机，则会显示其状态，否则就是设定错误。如果出现通讯失败，一般从两个方面着手考虑：I、通讯端口设定与实际通讯端口参数不符合。检查所使用的电缆是西门子公司生产的 PC/PPI 电缆，确认其电缆的 PC 端头与计算机的通讯端口 COM1 连接正确，如果所选择的通
15、讯端口与设定不一致，方法一：更改硬件接线，使其保护一致。方法二：更改 PG/PC 接口设置，选择系统端口与实际端口一致，如以下图所示：II、传输速率与设定的传输速率不一致。解决方案是选择“搜索所有波特率”选项框，然后对击“刷新”图标，这样系统会在波特率从“9600”、“19200”区间段搜索所有地址的 PLC，当搜索成功后，根据系统提通信参数TVT-90DT 实验指导书-12 示的参数再次设定“PG/PC”接口，在选项“Transmission Rate”中选择相应的波特率，从而完成系统参数的设定，如以下图所示：4 4、软件的基本使用、软件的基本使用（1）软件的基本外观软件界面由操作栏、指令树
16、、交叉参考、数据块、状态图窗口、符号表/全局变量表窗口、输出窗口、状态条、程序编程器窗口、局部变量表、菜单条、工具条等组成。其构成如以下图所示：.13/31.1）操作栏操作栏显示编程特性的按钮控制群组，包括“视图”和“工具”两个类别。在“视图”类别下可以选择“程序块”、“符号表”、“状态表”、“数据块”、“系统块”、“交叉引用”与“通讯”、“设置 PG/PC 接口”等控制按钮。在“工具”类别下可以选择“指令向导”、“文本显示向导”、“位置控制向导”、“EM 253 控制面板”、“调制解调器扩展向导”、“以态网向导”、“AS-i 向导”、“因特网向导”、“配方向导”、“数据记录向导”等控制按钮。
17、当操作栏包含的对象因为当前窗口大小无法显示时，操作栏显示滚动按钮，使用户能向上或向下移动至其他对象。2）指令树指令树提供所有项目对象和为当前程序编辑器（LAD、FBD 或 STL）提供的所有指令的树型视图。用户可以用鼠标右键点击树中“项目”部分的文件夹，插入附加程序组织单元（POU）；也可以用鼠标右键点击单个 POU，打开、删除、编辑其属性表，用密码保护或重命名子程序与中断例行程序。用户还可以用鼠标右键点击树中“指令”部分的一个文件夹或单个指令，以便隐藏整个树。用户一旦打开指令文件夹，就可以拖放单个指令或双击，按照需要自动将所选指令插入程序编辑器窗口中的光标位置。用户可以将指令拖放在“偏好”文
18、件夹中，排列经常使用的指令。3）交叉参考交叉参考允许用户检视程序的交叉参考和组件使用信息。4）数据块数据块允许用户显示和编辑数据块容。5）状态图窗口状态图窗口允许用户将程序输入、输出或变量置入图表中，以便追踪其状态。用户可以建立多个状态TVT-90DT 实验指导书-14 图，以便从程序的不同部分检视组件。每个状态图在状态图窗口中有自己的标签。6）符号表全局变量表窗口符号表全局变量表窗口允许用户分配和编辑全局符号（即可在任何 POU 中使用的符号值，不只是建立符号的 POU）。用户可以建立多个符号表。可在项目中增加一个 S7-200 系统符号预定义表。7）输出窗口输出窗口在用户编译程序时提供信息
19、。当输出窗口列出程序错误时，可双击错误信息，会在程序编辑器窗口中显示适当的网络。当您编译程序或指令库时，提供信息。当输出窗口列出程序错误时，用户还可以双击错误信息，会在程序编辑器窗口中显示适当的网络。8）状态条状态条提供用户在 STEP 7-Micro/WIN 中操作时的操作状态信息。9）程序编辑器窗口程序编辑器窗口包含用于该项目的编辑器（LAD、FBD 或 STL）的局部变量表和程序视图。如果需要，可以拖动分割条，扩展程序视图，并覆盖局部变量表。当用户在主程序一节（OB1）之外，建立子程序或中断例行程序时，标记出现在程序编辑器窗口的底部。可点击该标记，在子程序、中断和 OB1 之间移动。10
20、）局部变量表局部变量表包含用户对局部变量所作的赋值（即子程序和中断例行程序使用的变量）。在局部变量表中建立的变量使用暂时存；地址赋值由系统处理；变量的使用仅限于建立此变量的 POU。11）菜单条允许您使用鼠标或键击执行操作。您可以定制“工具”菜单，在该菜单中增加自己的工具。12）工具条为最常用的 STEP 7-Micro/WIN 操作提供便利的鼠标访问。您可以定制每个工具条的容和外观。（2）程序的上传与下载1）下载程序当用户将程序块、数据块或系统块下载至 PLC 时，操作步骤如下所示：下载至 PLC 之前，核实 PLC 位于停止模式。检查 PLC 上的模式指示灯。如果 PLC 未设为停止模式，
21、点击工具条中的停止按钮，或选择 PLC 停止。点击工具条中的下载按钮，或选择文件 下载。出现下载对话框。根据默认值，在第一次使用下载命令时，程序代码块、数据块和CPU 配置（系统块）复选框被选择。如果不需要下载某一特定的块，可以清除该复选框。点击确定，开始下载程序。如果下载成功，一个确认框会显示以下信息：下载成功。继续执行步骤。如果 STEP 7-Micro/WIN 中所用的 PLC 类型的数值与实际使用的 PLC 不匹配，会显示以下警告信息：“为项目所选的 PLC 类型与远程 PLC 类型不匹配。继续下载吗？”如果需要纠正 PLC 类型选项，选择否，终止下载程序。然后从菜单条选择“PLC”-
22、“类型”，调出PLC 类型对话框，从下拉列表方框选择纠正类型，或单击读取 PLC按钮，由 STEP 7-Micro/WIN 自动读取正确的数值，点击确定，确认 PLC 类型，并清除对话框。点击工具条中的下载 按钮，重新开始下载程序，或从菜单条中选择“文件”-“下载”。一旦下载成功，在 PLC 中运行程序之前，必须将 PLC 从 STOP（停止）模式转换回 RUN（运行）模式。点击工具条中的运行按钮，或选择“PLC”-“运行”，转换回“RUN（运行）”模式。2）上载程序如果用户需要上载原 PLC 中的源程序，点击“上载”按钮，或是选择菜单命令“文件”（File）上载（Upload）命令。同样也可
23、以通过快捷键组合“Ctrl+U”来完成。3）调试程序该系统的调试工具栏包括运行、停止、监控、强制输入输出等工具，分布如以下图所示：.15/31.4）监控程序“状态监控”是指显示程序在 PLC 中执行时的有关 PLC 数据的当前值和能流状态的信息。用户可以使用状态表监控和程序状态监控窗口读取、写入和强制“PLC”的数据值。在控制程序的执行过程中，PLC 数据的动态改变可用三种不同方式查看：状态表监控、趋势图显示、程序状态监控。状态表监控：在一表格中显示状态数据，每行指定一个要监视的 PLC 数据。用户可以指定一个存储区地址、格式、当前值与新值（如果使用写入命令）。趋势图显示：用随时间而变的 PL
24、C 数据绘图跟踪状态数据：用户可以将现有的状态表在表格视图和趋势视图之间切换；新的趋势数据亦可在趋势视图中直接生成。程序状态监控：在程序编辑器窗口中显示状态数据：当前 PLC 数据值会显示在引用该数据的 STL 语句或 LAD/FBD 图形旁边。LAD 图形也显示能流，由此可看出哪个图形分支在活动中。操作方法：点击“切换程序状态监控”按钮，或选择菜单命令调试（Debug）-程序状态（Program Status），在程序编辑器窗口中显示“PLC”数据状态。第四部分第四部分综合程序设计训练综合程序设计训练程序设计训练用本系统的主机和 7 块模拟实验板，培养学生利用 PLC 技术设计和开发控制装置
25、的综合运用能力。这部分训练包括十个实验。每一实验中的实验容中给出了控制要求和 I/O 分配表和程序清单，要求学员在实验前必须读懂这些程序，上机时练习输人和调试程序。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。TVT-90DT 实验指导书-16 实验一、实验一、S7-200S7-200 PLCPLC 编程软件使用实验编程软件使用实验利用 TVT-90DT 可编程控制器训练装置的主机箱和输入输出模块即可完成指令系统训练。指令系统训练侧重于熟悉指令，运行简单程序，了解指令的特点与其功能，为编制综合应用程序打下基础。
26、每次实验前，学员必须仔细阅读有关的指令部分，分析实验中可能得到的结果。在实验过程中，要认真观察 PLC 的输入输出状态，以验证分析结果是否正确。一、实验目的1、加深对逻辑指令、模拟量输出指令、高速计数器指令的理解。2、进一步熟悉 S7-200 编程软件的使用方法。二、实验容1 1、开关控制输出实验、开关控制输出实验1)打开 STEP7-Micro/WIN32 编程软件，用菜单命令“文件+新建”，生成一个新的项目。用菜单命令“文件+打开”，可打开一个已有的项目。用菜单命令“文件另存为”可修改项目的名称。2)选择菜单命令“PLC+类型”，设置可编程序控制器的型号。可以使用对话框中的“通信”按钮，设
27、置与可编程序控制器通信的参数。3)用“检视”菜单可选择可编程序控制器的编程语言，选择菜单命令“工具选项”，点击窗口中的“通用”标签，选择 SIMATIC 指令集，还可以选择使用梯形图或 STL(语句表)。4)输入图 1-1 所示的梯形图程序。图 1-15)用“PLC”菜单中的命令或按工具条中的“编译”或“全部编译”按钮来编译输入的程序。如果程序有错误，编译后在输出窗口显示与错误有关的信息。双击显示的某一条错误，程序编辑器中的矩形光标将移到该错误所在的位置。必须改正程序中所有的错误，编译成功后，才能下载程序。6)设置通信参数。7)将编译好的程序下载到可编程序控制器之前，它应处于 STOP 工作方
28、式。将可编程序控制器上的方式开关放在非 STOP 位置，单击工具栏的“停止”按钮，可进入 STOP 状态。单击工具栏的“下载”按钮，或选择菜单命令“文件+下载”，在下载对话框中选择下载程序块，单击“确认”按钮，开始下载。8)断开数字量输入板上的全部输入开关，输入侧的 LED 全部熄灭。下载成功后，单击工具栏的“运行”按钮，用户程序开始运行，“RUN”LED 亮。9）断电后，按图 1-2 接线，经老师检查后通电运行。拨动开关 SB1、SB2，观察 Q0.0 和 Q0.1 对应的LED 的状态。.17/31.图 1-22 2、模拟量输出实验、模拟量输出实验输入图 1-3 所示的梯形图程序，编译成功
29、后运行该程序。选择菜单命令“检视+STL”，可将梯形图转换为语句表。分别在梯形图和语句表方式用“程序状态”功能监视程序的运行情况。将 EM235 的模拟量输出点 V 和 M 接电压表，观察 EM235 模块输出电压随输入数字量的变化产生的变化。图 1-33 3、高速计数实验、高速计数实验1）要求利用高速计数器指令，对编码器反馈回来的 A/B 正交波进行计数。本实验中采用 1000 线的编码器，该编码器 60ms 的脉冲数在数值上等于电机转速（rpm/min）。编程求出每 60ms 的平均转速。使用高速计数器 0（HSC0）对 A/B 正交波进行计数，输入点为 I0.0 和 I0.1。选择工作模
30、式 9，即不带复位的 A/B 正交计数器模式。控制字节设置为#FC，则对 HSC0 的功能设置为：复位与启动输入信号都是高电位有效、1 倍计数频率、计数方向为增计数、允许更新双字值和允许执行 HSC 指令。用时基来完成定时，即可知道单位时间的脉冲个数，在经过一系列的计算就可以得知电机的转速。程序由一个主程序，两个子程序，一个中断程序组成。主程序如图 1-5 所示。TVT-90DT 实验指导书-18 图 1-5 主程序高速计数器初始化子程如图 1-6图 1-6 子程序 HC0_Init时基中断初始化子程序如图 1-7 所示。.19/31.图 1-7 子程序 Timer_Init时基中断程序如图
31、1-8 所示。图 1-8 时基中断程序接线图如图 1-9.TVT-90DT 实验指导书-20 图 1-4三、实验报告要求1、说明 PLC 由哪几部分组成？输入电源为多少伏？2、说明实验所用的 PLC 的型号，输入为多少点？输出为多少点？3、模拟量输出如何进行标度变换？4、阐述 PLC 高速计数器的工作原理。.21/31.实验二实验二抢答器程序设计实验抢答器程序设计实验一、实验目的：（1）熟悉 PLC 逻辑指令。（2）编制简单的梯形图程序。（3）进一步掌握编程软件的使用方法和调试程序的方法。二、实验容（1）简单的抢答显示程序的调试。参加智力竞赛的 A、B、C 三人的桌上各有一只抢答按钮，分别为
32、SBl、SB2 和 SB3，用 3 盏灯 LlL3显示他们的抢答信号。当主持人接通抢答允许开关 SA1 后抢答开始，最先按下按钮的抢答者对应的灯亮，与此同时，应禁止另外两个抢答者的灯亮，指示灯在主持人按下复位开关 SA2 后熄灭。与各外部输入、输出原件对应的 PLC 输入、输出端子号如表 A-1 所列。表 A-1输入装置端子号输出装置端子号按钮 SB1I0.1灯 L1Q0.1按钮 SB1I0.2灯 L2Q0.2按钮 SB1I0.3灯 L3Q0.3开关 SA1I0.0主持人灯 L0Q0.0复位开关 SA2I0.4SA1主持人主持人SB1ASB2BSB3CHL0主持人主持人HL1AHL2BHL3C
33、S7-226S7-226I/O接口I/O接口I0.0I0.1I0.2I0.31LQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3ML+.SA2复位复位I0.41MDC 24VDC 24V+-接线图（参考）将程序写入 PLC，检查无误后运行改程序。调试程序时应该逐项检查以下要否满足：1）SA1 没有接通时，各按钮是否能使对应的灯亮。2）SA2 接通时，按某一个按钮是否能使对应的灯亮。3）某一盏灯亮后，另外两个抢答者的灯是否还能被点亮。TVT-90DT 实验指导书-22 4）断开开关 SA2 能否使已亮的灯熄灭。如果某一项要求没有达到，应检查和修改程序，直到完全满足要求为止。（2）复杂的抢答显示程序的设计。抢答者
34、分为三组：儿童组 2 人（分开坐），他们控制按钮 SA0 和 SA1，其中任何一个被按下，灯 HL1 都亮；学生组一人，用按钮 SA2 控制灯 HL2；教授组 2 人（分开坐），当他们同时按下按钮 SA3 和 SA4 时灯HL3 才亮。主持人按下复位按钮 SB0，亮的灯熄灭。主持人接通开关 SA6 后，在 10s 如果参赛者按下按钮，电磁开关接通，使彩球摇动；SA6 断开后停止摇动。与输入、输出对应的元器件地址如表 A-2 所列。表 A-2输入装置元件号输出装置元件号按钮 SA0I0.0灯 HL1Q0.0按钮 SA1I0.1灯 HL2Q0.1按钮 SA2I0.2灯 HL3Q0.2按钮 SA3I
35、0.3电磁开关Q0.3按钮 SA4I0.4按钮 SB0I0.5开关 SA6I0.6三、实验报告要求整理出运行调试后的抢答显示梯形图程序，写出该程序的调试步骤和观察结果。实验三实验三交通信号灯控制系统交通信号灯控制系统一、实验目的.23/31.(1)进一步熟悉 PLC 的指令系统，重点是功能图的编写、定时器和计数器的应用。(2)熟悉时序控制程序的设计和调试方法。二、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 个黄灯以与用于显示路口等待时间的八段码显示屏所组成。其面板结构示意图如下所示：三、控制要求（1）接通自动运行开关，东西向红绿黄灯的控制如下：东
36、西绿灯亮 8s 后闪 4s 灭；黄灯亮 4s 灭；红灯亮 16s，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 16s，接着绿灯亮 8s 后闪 4s 灭；黄灯亮 4s 后，依此循环。(2)接通检修开关,自动运行停止。分别接通开关 SA0，SA1，SA2，SA3，SA4，SA5，交通灯被依次点亮。其自动运行的时序图如下所示：TVT-90DT 实验指导书-24 四、系统输入输出分配使用“输入输出单元”模块，接入启动开关与手动开关，注意开关的公共端“C”应接直流电源“-”极。输入接口输出接口PLC 端外接端口注释PLC 端面板接口注释I0.6SA6自动运行Q0.0东西红控制灯东西红亮I0.
37、7SA7检修Q0.1东西黄控制灯东西黄亮I0.0SA0检修东西向红灯Q0.2东西绿控制灯东西绿亮I0.1SA1检修东西向黄灯Q0.3南北红控制灯南北红亮I0.2SA2检修东西向绿灯Q0.4南北黄控制灯南北黄亮I0.3SA3检修南北向红灯Q0.5南北绿控制灯南北绿亮I0.4SA4检修南北向黄灯I0.5SA5检修南北向绿灯由于“输入输出单元”模块输出点只有 4 个，用 fameview 组态软件读取 PLC 输出点状态到电脑上，fameview 界面如下：PLC 输出点与界面上交通灯一一对应。2s4s8s2s自动运行东西向绿灯东西向黄灯东西向红灯南北向红灯南北向绿灯南北向黄灯16s16s8s4s.
38、25/31.五、实验步骤1、将 24V 电源引入“PLC 单元”模块与“输入输出单元”模块。2、接入输入按钮与开关，经指导老师检查无误后，进行通电实验。3、按实验要求编写并下载 PLC 程序，并关闭 STEP7 编程软件。4、打开 fameview 软件，运行监控界面程序。5、接通自动运行开关，观察电脑监控界面上交通灯运行情况。如不符合实验要求，返回第 3 步重新编写 PLC 程序直至满足控制要求。6、接通检修开关，检测交通灯是否能被对应输入点亮，观察电脑监控界面上交通灯运行情况。如不符合实验要求，返回第 2 步重新编写 PLC 程序直至满足控制要求。六、实验报告要求整理出调试好的控制交通信号
39、灯的梯形图程序和语句表程序，并写出调试结果。TVT-90DT 实验指导书-26 实验四、三相异步电动机调速实验（演示实验）实验四、三相异步电动机调速实验（演示实验）一、实验目的：1、掌握由变频器控制的三相异步电机正反转控制线路的安装和调试。2、掌握变频器的面板设置以与面板操作、外控操作等运行方式。3、了解三相异步电机正反转原理和控制中应注意的问题。4、了解用触摸屏、PLC、变频器、电机搭建的电机调速系统。二、实验原理：改变三相异步电动机正反转，只须在主回路 U、V、W 三相电源中任意调换两相的相序就可以改变电动机的转动方向。由变频器外控操作控制电机时，有面板操作、外控操作、通信操作三种运行方式
40、，通过变频器参数P003 可以选择运行方式。本实验选择外控操作方式。将 P003 设置为 4 即可选择带面板复位功能的外控操作方式。控制电路端子连接图如图 1 所示.图 1变频器参数 P004 为频率设定信号参数，将其设置为 4 即选择外控操作，从端子 No.14,15(14：，15：)输入 010V(电压信号)。具体使用情况参见变频器说明书。本实验采用触摸屏作为上位机。触摸屏界面如图 2.图 2.27/31.触摸屏的启动键、停止键、正转键、反转键以与控制面板上的点动开关 SB0、SB1、SB2、SB3 配合控制 PLC 的数字量输出点 Q0.0、Q0.1，以控制电机的启停和正反转，实现触摸屏
41、和实际电气开关对电机的双重控制。要求通过在转速设置框（VD12）中输入电机转速来控制电机转速。同时从电机实际转速框（VD4）中可以读出电机的实际转速。电器原理如图 4 所示。图 4该实验中采用触摸屏作为上位机，读写 PLC 中的数据，实现人机对话。PLC 的数字量输出点 Q0.0，Q0.1 分别接输入输出模块上的继电器 KM1，KM2。通过运行 PLC 程序实现对变频器上 F、R 点与公共点之间的通断控制，就达到控制电机启停、正反转的目的。通过触摸屏还可将被控电机目标转速写入 PLC 的变量存储区 VD12，并读出电机实际转速（VD4）。PLC 将目标转速经过标度变换后从 EM235 模拟量输
42、出点（M、V）输出相对应的模拟电压，送入变频器的 14、15 端口，控制电机转速。EM235 是最常用的模拟量扩展模块，具有 4 路模拟量输入和 1 路模拟量输出功能。EM235 的常用模拟量输出技术参数见表 1：表 1模拟量输出特性模拟量输出点数1信号围电压输出 10V 电流输出 020mA数据字格式电压-32000+32000 电流 032000分辨率电压 12 位电流 11 位EM235 输入数据字格式图 3 给出了 12 位数据值在 CPU 的模拟量输出字中的位置：TVT-90DT 实验指导书-28 图 3数字量到模拟量转换器（DAC）的 12 位读数在其输出格式中是左端对齐的，最高有
43、效位是符号位，0 表示正值。光电旋转编码器将与电机实际转速相对应的 A/B 正交波形送入 PLC。PLC 用高速计数器对其计数算出电机实际转速和方向。电机外观图和光电编码器使用说明书分别如图 5、图 6 所示.变频器外观图见图7.图 5.29/31.图 6TVT-90DT 实验指导书-30 图 7三、实验容和方法：1、三相异步电动机正、反转控制线路原理图如图 3 所示。2、检查各电器元件的质量情况，了解其使用方法、结构与工作原理。3、按图 1 电路原理图接线，经指导老师检查无误后，可进行通电实验。4、设置变频器为外控操作方式，并将其频率设为外部输入。4、在转速设置框输入转速（01500r/mi
44、n）。5、按下“启/停键”启动电机运转。观察电机实际转速与设置转速之间的偏差。6、待电机稳定之后再次按下“启/停键”，观察电机的启动和停车情况。7、按下“正/反转键”观察电机的正转和反转情况。四、实验元件：1、触摸屏1 台2、西门子 S7-200PLC1 台3、变频器1 台4、光电编码器1 个.31/31.5、三相电机1 台6、导 线、接线端子若干五、PLC 的 I/O 分配表序号符号功能描述1I0.0编码器 A 相脉冲2I0.1编码器 B 相脉冲3I0.2启动按钮4I0.3停止按钮5I0.4正转按钮6I0.5反转按钮7VD4电机实际转速8VD12电机设置转速9Q0.0电机启/停输出信号10Q0.1电机正/反转输出信号11M0.0输入转速超过上限报警12M0.2触摸屏启动按钮13M0.3触摸屏停止按钮14M0.4触摸屏正转按钮15M0.5触摸屏反转按钮六、实验报告1、说明三相异步电动机正、反转电气控制过程。2、观察电机实际转速和设置转速之间的偏差，提出减少偏差的方法。3、该电路中都采用了哪些保护措施?并分析保护措施原理。