目录 实验一 电动机的正反转控制及顺序控制 实验 S7-200PLC的认识实验 实验三 简单的逻辑控制. .20 实验四 PLC实现电动机的正反转及顺序控制. .23 实验五 顺序控制与定时控制. .26 实验六 计数控制 32 实验七 步进控制. .38 实验八 交通灯自动控制. 45 实验九 交流电动机的Y-△启动控制 50 实验十 四层电梯的PLC控制（四层内选升降控制） .53 实验十一PLC的网络监控. 实验十二LD数码管显示控制. 71 实验十三 液体混合装置控制的模拟.78 实验十四 舞台灯的PC控制.84 实验十五机械手的PLC自动控制 92 实验十七 水塔水位控制 94 实验十八 邮件分拣控制. 实验十九正次品分拣机. .103 实验二十模拟锅炉温度压力检测控制过程. .107 实验二十一自动送料装车系统. .117
2 目录 实验一 电动机的正反转控制及顺序控制.3 实验二 S7-200 PLC 的认识实验.8 实验三 简单的逻辑控制.2 0 实验四 PLC 实现电动机的正反转及顺序控制.23 实验五 顺序控制与定时控制.2 6 实验六 计 数 控 制.32 实验七 步 进 控 制.38 实验八 交通灯自动控制.45 实验九 交流电动机的 Y-△启动控制.50 实验十 四层电梯的 PLC 控制（四层内选升降控制）.53 实验十一 P LC 的网络监控.53 实验十二 LED 数码管显示控制.71 实验十三 液体混合装置控制的模拟.78 实验十四 舞台灯的 PLC 控制.84 实验十五 机械手的 PLC 自动控制.92 实验十七 水塔水位控制.94 实验十八 邮件分拣控制.99 实验十九 正次品分拣机.103 实验二十 模拟锅炉温度压力检测控制过程.107 实验二十一 自动送料装车系统.117
实验一电动机的正反转控制及顺序控制 一、实验目的 1.看懂三相异步电动机铭牌数据和定子三相绕组六根引出线在接线盒中的排 列方式。 2.根据由动机铭牌再求和由顺由压，能正确连接定子绕组(V形或A形) 3. 了解按钮、交流接触器和热继电器等几种常用控制电器的结构、功能和作用 并熟悉它们的接用方法。 4,通过实验操作加深对三相异步电动机直接起动、点动和正反转控制线路工作 原理、接线方式、操作方法及各环节作用的理解和掌握，明确自锁和互锁的作用。 5.在理解顺序控制工作原理的基础上，学会对三相异步电动机进行简单顺序控 制。 6。学会检查线路故障的方法，培养分析和排除故障的能力 二、主要实验设备及仪器 1.0.25kw异步电动机两台 2.多功能交流表一台。 3.备有交流接触器、热继电器、按钮等的电动机控制单元综合试验台一台、导 线若干。 三、实验原理 复习三相异步电动机的顺序控制、直接启动、点动和正反转控制线路的工作原理， 并理解自锁、互锁及点动的概念，以及短路保护、过载保护和欠压保护的概念。 “可逆”控制：就是可同时控制电机正转或反转。生产过程中，生产机械的运动 部件往往要求能进行正反两反向的运动，这就是拖动电机能作正反向旋转。由电机 原理可知，将接至电机的三相电源进线中的任意两相对调，即可改变电机的旋转方 向，所以可逆运行控制线路实质上是由两个方向相反的单向运行控制线路构成。但 为了避免误动作引起电源相间短路，往往在这两个相反方向的单向运行线路中加设 必要的机械及电气互锁。按照电机可逆运行操作顺序的不同，分别有“正一→停 一→反”和“正←→反一→停”两种控制线路。对于“正一→停一→反”控制线路， 要实现电机由“正转一反转”或“反转一正转”的控制，都必须先按下停止按钮， 再进行反向起动，见图14。然而对于生产过程中要求频繁实现正反转的电机，为提 高劳动效率，减少辅助工时，往往要求能直接实现正反转控制。图1-5所示为三相 异步机“正←→反←→停”可逆旋转过程中按下SB2或SB3按钮可直接实现电机的 正反转切换，当然，该线路也能实现“正一→停→反”操作。 顺序控制：顺序控制在控制电路中实现，图1-6为两台电动机顺序控制电路图， 图中左图为两台电动机顺序控制主电路，右图为按顺序起动电路图，合上主电路与 控制由路由源开关，按下启动按钮SB2,KM1线圈桶由并自销，由动机M1起动游 转，同时串在KM2线圈电路中的KM1动合辅助触点也闭合，此时再按下按钮SB4 KM2线圈通电并自锁，电动机M2起动旋转，如果先按下SB4按钮，因KM1动合 辅助触点断开，电动机M2不可能先启动，达到按顺序起动M1、M2的目的。 1.按钮、接触器和电动机的点动控制电路
3 实验一 电动机的正反转控制及顺序控制 一、实验目的 1．看懂三相异步电动机铭牌数据和定子三相绕组六根引出线在接线盒中的排 列方式。 2．根据电动机铭牌要求和电源电压，能正确连接定子绕组(Y 形或 Δ 形)。 3．了解按钮、交流接触器和热继电器等几种常用控制电器的结构、功能和作用， 并熟悉它们的接用方法。 4．通过实验操作加深对三相异步电动机直接起动、点动和正反转控制线路工作 原理、接线方式、操作方法及各环节作用的理解和掌握，明确自锁和互锁的作用。 5．在理解顺序控制工作原理的基础上，学会对三相异步电动机进行简单顺序控 制。 6．学会检查线路故障的方法，培养分析和排除故障的能力。 二、主要实验设备及仪器 1．0.25kw 异步电动机两台。 2．多功能交流表一台。 3．备有交流接触器、热继电器、按钮等的电动机控制单元综合试验台一台、导 线若干。 三、实验原理 复习三相异步电动机的顺序控制、直接启动、点动和正反转控制线路的工作原理， 并理解自锁、互锁及点动的概念，以及短路保护、过载保护和欠压保护的概念。 “可逆”控制：就是可同时控制电机正转或反转。生产过程中，生产机械的运动 部件往往要求能进行正反两反向的运动，这就是拖动电机能作正反向旋转。由电机 原理可知，将接至电机的三相电源进线中的任意两相对调，即可改变电机的旋转方 向，所以可逆运行控制线路实质上是由两个方向相反的单向运行控制线路构成。但 为了避免误动作引起电源相间短路，往往在这两个相反方向的单向运行线路中加设 必要的机械及电气互锁。按照电机可逆运行操作顺序的不同，分别有“正←→停← →反”和“正←→反←→停”两种控制线路。对于“正←→停←→反”控制线路， 要实现电机由“正转→反转”或“反转→正转”的控制，都必须先按下停止按钮， 再进行反向起动，见图 1-4。然而对于生产过程中要求频繁实现正反转的电机，为提 高劳动效率，减少辅助工时，往往要求能直接实现正反转控制。图 1-5 所示为三相 异步机“正←→反←→停”可逆旋转过程中按下 SB2 或 SB3 按钮可直接实现电机的 正反转切换，当然，该线路也能实现“正←→停←→反”操作。 顺序控制：顺序控制在控制电路中实现，图 1-6 为两台电动机顺序控制电路图， 图中左图为两台电动机顺序控制主电路，右图为按顺序起动电路图，合上主电路与 控制电路电源开关，按下启动按钮 SB2，KM1 线圈通电并自锁，电动机 M1 起动旋 转，同时串在 KM2 线圈电路中的 KM1 动合辅助触点也闭合，此时再按下按钮 SB4， KM2 线圈通电并自锁，电动机 M2 起动旋转，如果先按下 SB4 按钮，因 KM1 动合 辅助触点断开，电动机 M2 不可能先启动，达到按顺序起动 M1、M2 的目的。 1.按钮、接触器和电动机的点动控制电路
FU2 KM (a)简单点动控制线路 (b)即可点动又可保持的控制线路 图1-1三相异步电动机点动控制电路 B2点动 SB3连动 KM KM PE KA 图1-2功率较大的电动机的点动 2.单向启、保、停控制线骂 PE 图13三相异步电动机单向启、保、停控制线路 3三相异步电动机的正、反转控制电路
4 SB1 BS2 KM FU2 SB1 SB2 KM SB2 SB3 KM KR FU2 （a）简单点动控制线路 （b）即可点动又可保持的控制线路 图 1-1 三相异步电动机点动控制电路 图 1-2 功率较大的电动机的点动 2.单向启、保、停控制线路 图 1-3 三相异步电动机单向启、保、停控制线路 3.三相异步电动机的正、反转控制电路
KM) 图1-4三相异步电动机的正、反转控制电路（正-停-反 SB3 兴学 图1-5三相异步电动机的正、反转控制电路（正-反-停） 4.三相异步电动机的顺序控制电路 FU2 L)7FRI R M1 图1-6三相异步电动机的顺序控制电路
5 图 1-4 三相异步电动机的正、反转控制电路（正-停-反） 图 1-5 三相异步电动机的正、反转控制电路（正-反-停） 4.三相异步电动机的顺序控制电路 M1 3~ FU1 KM1 KM2 FR1 FR2 M2 3~ Q L1 L2 L3 FU2 FR1 FR2 SB1 KM1 SB2 KM1 SB4 SB3 KM2 KM1 KM2 图 1-6 三相异步电动机的顺序控制电路
四、实验内容和步骤 1.熟悉实验装置上的电源开关、交流接触器、按钮等器件接线端的位置。 2。在不通电的情况下，用多功能交流表检查各触点的分、合情况是否良好。检 查接触器时，特别需要检查接触器线圈电压与电源电压是否相符。 3.可实现点动的控制线路实验（按图1-2接线） 4.单向启、保、停控制实验（按图1-3接线） 5.直接启动及停车实验（按图1-3接线）：接上KM的自锁触点，启动按SB2, 停车按SB1。 6.欠压保护实验（按图13接线）：电动机启动后，拉开实验装置上的三相开 关Q,使电动机停转，然后重新合上实验装置上的三相开关Q,不按SB2按钮，观 察电动机是否会自行启动。 7.电动机启、保、停控制的正反转实验（按图14接线）：拉开实验装置上的 三相开关Q,将电动机定子绕组的三根电源线中任意两根的一头对调，再合上实验 装置上的三相开关Q,重新启动电动机，观察电动机是否改变了转向。 8.电动机的顺序控制实验（按图1-6接线）：1)按下SB2,观察并记录电动机 运行情况及接触器运行状态；再按下SB4,观察并记录电动机运转及各接触器运行 状态：单独按下SB3,观察并记录电机及各接触器运行状态：在M1和M2都运行时， 按下SB1,观察电机及各接触器运行状态。 注意：每项实验完结都要断电后拆除线路。 五、思考题 1,在图14中，线路是如何实现电气互锁的？ 2.为什么图1-3主回路只串联两只发热元件？以星行连接的负载为例，没有串 联发热元件的一项发生过载时，是否也能得到保护？ 3.热继电器是否也能起到短路保护？ 4.零压保护是如何实现的？ 5.若在实验中发生故璋，回出故障线路，分析故障原因。 6.结合图1-6，分析在顺序控制中加入停止控制，电路需要怎么画，并讲明原 理。 7.利用S7-200PLC怎样实现电动机的正反转及顺序控制？ 附
6 四、实验内容和步骤 1．熟悉实验装置上的电源开关、交流接触器、按钮等器件接线端的位置。 2．在不通电的情况下，用多功能交流表检查各触点的分、合情况是否良好。检 查接触器时，特别需要检查接触器线圈电压与电源电压是否相符。 3．可实现点动的控制线路实验（按图 1-2 接线） 4．单向启、保、停控制实验（按图 1-3 接线） 5．直接启动及停车实验（按图 1-3 接线）：接上 KM 的自锁触点，启动按 SB2， 停车按 SB1。 6．欠压保护实验（按图 1-3 接线）：电动机启动后，拉开实验装置上的三相开 关 Q，使电动机停转，然后重新合上实验装置上的三相开关 Q，不按 SB2 按钮，观 察电动机是否会自行启动。 7．电动机启、保、停控制的正反转实验（按图 1-4 接线）：拉开实验装置上的 三相开关 Q，将电动机定子绕组的三根电源线中任意两根的一头对调，再合上实验 装置上的三相开关 Q，重新启动电动机，观察电动机是否改变了转向。 8．电动机的顺序控制实验（按图 1-6 接线）：1)按下 SB2， 观察并记录电动机 运行情况及接触器运行状态；再按下 SB4，观察并记录电动机运转及各接触器运行 状态；单独按下 SB3，观察并记录电机及各接触器运行状态；在 M1 和 M2 都运行时， 按下 SB1，观察电机及各接触器运行状态。 注意：每项实验完结都要断电后拆除线路。 五、思考题 1．在图 1-4 中，线路是如何实现电气互锁的？ 2．为什么图 1-3 主回路只串联两只发热元件？以星行连接的负载为例，没有串 联发热元件的一项发生过载时，是否也能得到保护？ 3．热继电器是否也能起到短路保护？ 4．零压保护是如何实现的？ 5．若在实验中发生故障，画出故障线路，分析故障原因。 6．结合图 1-6，分析在顺序控制中加入停止控制，电路需要怎么画，并讲明原 理。 7．利用 S7-200 PLC 怎样实现电动机的正反转及顺序控制？ 附：
KM2 图17电动机正、反向点动控制电力接线示意图
7 图 1-7 电动机正、反向点动控制电力接线示意图
实验二S7-200PLC的认识实验 一、实验目的 1.了解S7-200PLC系统的组成、连接方式及工作方式。 学习编程软件STEP7 Micro/NIN32的使用、操作方法 掌握主机与S7 0的通讯方法 4.了解SIMATIC位逻辑指令、定时器指令的工作情况。 二、主要实验设备及仪器 1.S7-200CPU224PLC及通讯电缆1套。 2.安装有WINDOWSXP以上以及STEP7 Micro/WIN4.0的电脑（编程器）1台。 3.DC输入仿真器1个。 4.电源线、螺丝刀等。 三、实验线路及硬件 见图2-1和图2-2。 ☑00☑ L AC/E/RLY 直流供电 交流供电 计算机 TEP 7-Micto/IN32 PC/PPI电线 图2-1S7-200PLC系统的组成
8 实验二 S7-200 PLC 的认识实验 一、实验目的 1．了解 S7-200 PLC 系统的组成、连接方式及工作方式。 2．学习编程软件 STEP7 Micro/WIN32 的使用、操作方法。 3．掌握主机与 S7-200 的通讯方法。 4．了解 SIMATIC 位逻辑指令、定时器指令的工作情况。 二、主要实验设备及仪器 1．S7-200 CPU224 PLC 及通讯电缆 1 套。 2．安装有 WINDOWSXP 以上以及 STEP7 Micro/WIN4.0 的电脑（编程器）1 台。 3．DC 输入仿真器 1 个。 4．电源线、螺丝刀等。 三、实验线路及硬件 见图 2-1 和图 2-2。 直流供电 交流供电 图 2-1 S7-200 PLC 系统的组成
公共编平和爆电 慧销出粉干 女作元件值可能有 1M00010203040508071011213141M1 OOOGOG⊙⑤S⊙SO⑧⊙SSSS 图2-2S7-200CPU224AC/DC/继电器1/0端子连接图 四、软件 L.STEP7 Micro/NIN编程软件的主界面 Micro/IN是S7-200的专用编成软件，它工作在Windows平台下，其图 标为国主界面如图所示 女件回东D毒无他Pc吧遇0工R四智口山利过 子+()0 SIMATIC LAD REL 01.10 文用 格1 行1司 图2-3STEP7 Micro/WIN的主界面 2.项目
9 图 2-2 S7-200CPU224 AC/DC/继电器 I/O 端子连接图 四、软件 1. STEP7 Micro/WIN 编程软件的主界面 STEP7 Micro/WIN 是 S7-200 的专用编成软件，它工作在 Windows 平台下，其图 标为 主界面如图所示 图 2-3 STEP7 Micro/WIN 的主界面 2. 项目
主界面的标题栏是STEP7 Micro/WIN-项目1。 项目包含的基本组件为： Q)程序块電 程序块由可执行的代码和注释，可执行的代码由主程序、子程序（可选）、中 断服务程序（可选）组成 (2)符号表 为了便于记忆和理解，编程人员可以通过符号表编写符号地址。 (3)状态表 在程序执行时，可通过状态表监控指定的内部变量的状态(Force)。 (4)数据块国 数据块由数据（存储器的初始值和常数值）和注释组成，只有数据被编译。 (5)系统块国 系统块用于设置系统得组态参数，常用的系统组态包括设置数字量输入滤波 模拟量输入滤波，设置脉冲捕捉，配置数字量输出表，定 义存储器保持范围，设 置CU密码，设置通信参数，设置模拟电位器，设置高速计数器，设置高速脉冲 输出等。 (6)交又引用表 交叉引用表用于索引用户程序中所使用的各个操作数的位置和指令的助记符 还可以使用交叉引用表查看存储器的哪些区域已经被使用，是作为位使用还是作 为字节使用。在运行模式下编辑程序时，还可以查看当前正在使用的跳变信号的 地址。 ()通信弱 当计算机与PLC建立在线连接后，就可以对PLC进行通信参数设置。上载或 下载程序都是通过通信方式完成的。 (8)设置PG/C接口 在安装时就已经设置了PC/PPI接口，但可以设置传输速率，站地址，最高 站地址，以及本地传出口等。 3.为STEP7-Micro/WIN设置通讯参数 在示例项目中使用的是STEP7-MicroMWIN和RS-232PPI多主站电缆的 缺省设置。检查下列设置： ①PC/PPIE电缆的通讯地址设为O。 ②接口使用COM1。 ③传输波特率用9.6Kbps
10 主界面的标题栏是 STEP7 Micro/WIN-项目 1。 项目包含的基本组件为： （1） 程序块 程序块由可执行的代码和注释，可执行的代码由主程序、子程序（可选）、中 断服务程序（可选）组成 （2） 符号表 为了便于记忆和理解，编程人员可以通过符号表编写符号地址。 （3） 状态表 在程序执行时，可通过状态表监控指定的内部变量的状态（Force）。 （4） 数据块 数据块由数据（存储器的初始值和常数值）和注释组成，只有数据被编译。 （5） 系统块 系统块用于设置系统得组态参数，常用的系统组态包括设置数字量输入滤波、 模拟量输入滤波，设置脉冲捕捉，配置数字量输出表，定义存储器保持范围，设 置 CPU 密码，设置通信参数，设置模拟电位器，设置高速计数器，设置高速脉冲 输出等。 （6） 交叉引用表 交叉引用表用于索引用户程序中所使用的各个操作数的位置和指令的助记符。 还可以使用交叉引用表查看存储器的哪些区域已经被使用，是作为位使用还是作 为字节使用。在运行模式下编辑程序时，还可以查看当前正在使用的跳变信号的 地址。 （7） 通信 当计算机与 PLC 建立在线连接后，就可以对 PLC 进行通信参数设置。上载或 下载程序都是通过通信方式完成的。 （8） 设置 PG/PC 接口 在安装时就已经设置了 PC/PPI 接口，但可以设置传输速率，站地址，最高 站地址，以及本地传出口等。 3. 为STEP 7 - Micro/WIN设置通讯参数 在示例项目中使用的是STEP 7 -Micro/WIN和RS - 232/PPI多主站电缆的 缺省设置。检查下列设置： ① PC/PPI电缆的通讯地址设为 0。 ② 接口使用COM1。 ③ 传输波特率用9.6Kbps
设置PGPC接口 访问路径 应用程序访问点8)： PC/PPI cable (PPI) (Standard for Micro/WIN) 属性B). 无》 ISO Ind.Ethernet 复制Y)., 除心 C/ 接口 添加/除 确定 取消帮助 图2-4通讯协议选择 居性，Pcable(Ppi) P肛本地连接】 站参数 地址④： 超时)： 厂多主站网络) 传输率)： 9.6kbps习 最高站地址如： 31 确认☐缺省①)取消帮助 图2-5设置主站地址通讯波特率
11 图2-4 通讯协议选择 图2-5 设置主站地址通讯波特率