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可编程控制器原理与实践

课 程 设 计

指 导 书

东华大学信息学院自动化系

2015.8

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可编程序控制器原理与实践

课程设计

一、

PLC课程设计目的

（1） 通过对实际的PLC控制系统的编程训练，提高分析问题、解决问题的能力； （2） 熟悉工业生产中PLC的应用和系统构成，了解PLC控制的电路的设计方法。 （3） 通过本次课程设计增进实际动手能力的培养。

（4） 用PLC实现物料分拣、液体混合、码垛堆积、自动挑选放置及自动仓库等模型的三

维虚拟模拟控制系统的程序设计，掌握编程的一般方法和技巧。

二、PLC课程设计要求

（1）理解实际系统的运动过程，分解每一步动作过程，使之容易编程。 （2）列写PLC控制系统的I/O配置。

（3）画出硬件电路图，实现PLC与控制装置的连线。 （4）编写梯形图程序，完成系统的调试。 （5）完成课程设计报告。

三、考核方法

（1） 平时成绩 30% （2） 报告成绩 30% （3） 实考成绩 40%

四、报告内容

（1） 课程设计的目的和要求 （2） 所设计系统的技术要求及示意图 （3） PLC控制系统电气原理图 （4） I/O配置表

（5） 程序清单（梯形图） （6） 总结体会

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PLC课程设计基础实验

实 验 一

TIA Portal 的使用和基本程序编程及调试

一、 实验目的

1、 掌握 TIA Portal 的基本使用技巧和方法 2、 熟悉 TIA Portal 的基本命令

3、 学会和掌握TIA Portal 程序的调试方法

二、 实验设备

PC机一台，装有TIA Portal编程软件；西门子PLC S7-300一台； 各PC机与S7-300通过网络电缆连接进行通信。 详见附录A。

三、 实验内容

熟悉并练习TIA Portal的使用，用选定的编程语言编制、调试控制程序。TIA Portal是西门子公司为其自动化控制设备PLC开发的一种可使用多种编程语言的PLC开发环境，如附录B所示。 1．PLC硬件配置：

根据所给实验装置，使用TIA Portal对系统硬件进行配置。 配置方法见本指导书附录B。 2．实验程序：

试用课堂上的梯形图（LAD）实例，观察程序运行结果，从中理解LAD的编程方法。

四. 思考题

1． 在TIA Portal中为什么要对PLC系统硬件进行配置？ 2． 为什么要为用户编制的控制程序命名？ 3． 为用户程序选择循环周期的原则是什么？ 4． TIA Portal为用户提供多种编程语言有什么好处？

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实 验 二

基础实验：系统输入输出控制

一、 实验目的

1． 熟悉和掌握梯形图（LAD）的基本使用技巧和方法 2． 熟悉和掌握TIA Portal的基本使用技巧和方法 3． 学会和掌握TIA Portal程序的调试方法

二、实验设备

PC机一台，装有TIA Portal编程软件；西门子PLC S7-300一台； 各PC机与S7-300通过网络电缆连接进行通信。 详见附录A。

三、实验内容

熟悉并练习梯形图（LAD）和TIA Portal的基本使用技巧和方法。TIA Portal是西门子公司为其自动化控制设备PLC开发的一种编程语言，如附录B所示。 1．PLC硬件配置：

根据所给实验装置，使用TIA Portal对系统硬件进行配置。 配置方法见本指导书附录B。

2．实验程序1：

使用LAD编程语言，编制一段小控制程序，实现以下功能：利用实验装置上的第一个模拟量旋钮（电位器），来控制模拟量输出，当旋转该电位器时，第一个模拟量输出随之变化，旋钮逆时针旋到底时（模拟量输入为最小值0），要求模拟量输出为0（光柱无显示），当旋钮顺时针旋到底时（模拟量输入为最大值32767），要求模拟量输出为最大值（光柱全显示）；同时，第二个模拟量输出的状态正好与第一个模拟量输出相反。

3．实验程序2：

使用LAD编程语言，编制一段小控制程序，实现以下功能：利用实验装置上的两个开关，来控制模拟量输出，当接通（合上）其中一个开关（另一个应处于断开状态）时，第一个模拟量输出从0开始随时间逐渐增大，达到其最大值后，再从0开始…，周而复始；当接通（合上）另一个开关时，第一个模拟量输出从0开始随时间逐渐增大，达到其最大值后，再从0开始…，同时，第二

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个模拟量输出从其最大值开始随时间逐渐减小，达到0后，再从其最大值开始…，周而复始。

四、思考题

1． 在LAD中模拟量输入的最大值和最小值是多少？ 2． 在LAD中如何实现模拟量的赋值？

3． 实验中，模拟量输出指示（LED光条）旁的指示灯正常时应为绿色，但为什么

有时会出现红色？如何才能使该指示灯始终保持绿色？4． LAD语言中的数据类型之间如何进行相互转换？

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