第一篇：西門子PLC實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書范文

實(shí)驗(yàn)一：PLC認(rèn)知及PLC編程軟件的使用（兩學(xué)時(shí)）

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1.熟悉典型繼電器電路的工作原理及電路接線。2.熟悉西門子PLC 的組成，模塊及電路接線。3.熟悉西門子STEP 7 編程軟件的使用方法。

4.熟悉利用STEP 7 建立項(xiàng)目、硬件組態(tài)、編程、編譯、下載和運(yùn)行等設(shè)計(jì)步驟。

5.學(xué)會(huì)用基本邏輯指令實(shí)現(xiàn)順控系統(tǒng)的編程，完成三相異步電機(jī)單向運(yùn)行控制程序的編制及調(diào)試。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：

1.個(gè)人PC 機(jī) 1 臺(tái)

2.西門子1214C AC/DC/RLY PLC 1 臺(tái) 3.西門子CM1241 RS485通信模塊 1 臺(tái) 4.實(shí)驗(yàn)操作板 1 塊 5.線纜若干

三、實(shí)驗(yàn)步驟：

1.參照黑板上的電路接線圖，電路連接好后經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無誤，可以上電試驗(yàn)。

2.了解西門子PLC 的組成，熟悉PLC的電源、輸入信號(hào)端I 和公共端COM、輸出信號(hào)端Q 和公共端COM；PLC 的編程口及PC 機(jī)的串行通訊口、編程電纜的連接；PLC 上擴(kuò)展單元插口以及EEPROM 插口的連接方法；RUN/STOP開關(guān)及各類指示燈的作用等。

2.參照黑板上的電路接線圖，電路連接好后經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無誤，并將RUN/STOP 開關(guān)置于STOP 后，方可接入220V交流電源。

3.在PC 機(jī)啟動(dòng) 西門子STEP 7編程軟件，新建工程，進(jìn)入編程環(huán)境。4.根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在西門子STEP 7編程環(huán)境下輸入梯形圖程序，轉(zhuǎn)換后，下載到PLC中。5.程序運(yùn)行調(diào)試并修改。6.寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

實(shí)驗(yàn)

1、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)單向運(yùn)行控制

圖 1 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)單向運(yùn)行控制接線圖

實(shí)驗(yàn)

2、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)單向運(yùn)行PLC控制

圖 2 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)單向運(yùn)行PLC控制梯形圖

五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與思考：

1.簡述S7-1200 PLC的硬件由哪幾部分組成。

2.請(qǐng)簡要敘述從硬件組態(tài)開始到程序下載到PLC進(jìn)行調(diào)試的整個(gè)過程。3.做完本次實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)； 注：

? 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

本次實(shí)驗(yàn)為學(xué)生第一次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)類型為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中重點(diǎn)是熟悉編程環(huán)境、如何編寫程序、下載程序、調(diào)試程序、觀察結(jié)果、修改程序。

1.書寫規(guī)范，版面整潔。

2.做好實(shí)驗(yàn)總結(jié)，回答思考題，寫出心得體會(huì)。3.不準(zhǔn)相互抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

4.按照教師指定的時(shí)間完成并上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

? 實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容主要

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕敬螌?shí)驗(yàn)主要達(dá)到的要求及目的。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備：本次實(shí)驗(yàn)的主要設(shè)備。

3.實(shí)驗(yàn)具體步驟及內(nèi)容：如何聯(lián)機(jī)、編寫程序、下載程序、調(diào)試程序、觀察結(jié)果、修改程序。

4.實(shí)驗(yàn)程序上機(jī)驗(yàn)證：寫出運(yùn)行后得到的結(jié)果，并分析與理論分析的結(jié)果是否相同，做思考題。

5.心得體會(huì)：本次實(shí)驗(yàn)中遇到的問題、解決方法及收獲。

實(shí)驗(yàn)二：PLC基本指令應(yīng)用編程練習(xí)（三學(xué)時(shí)）

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1.熟悉西門子STEP 7 編程軟件的使用方法。2.掌握基本指令應(yīng)用的編程方法。3.掌握PLC程序調(diào)試的基本步驟及方法 4.熟悉典型繼電器電路的工作原理。5.學(xué)會(huì)把典型繼電器電路改造成PLC控制回路

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：

1.個(gè)人PC 機(jī) 1 臺(tái)

2.西門子1214C AC/DC/RLY PLC 1 臺(tái) 3.西門子CM1241 RS485通信模塊 1 臺(tái) 4.實(shí)驗(yàn)操作板 1 塊 5.線纜若干

三、實(shí)驗(yàn)步驟：

1.熟悉西門子STEP 7 編程軟件的使用方法。2.基本邏輯指令編程練習(xí)。

3.參照黑板上的電路接線圖，電路連接好后經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無誤，并將RUN/STOP 開關(guān)置于STOP 后，方可接入220V交流電源。

3.在PC 機(jī)啟動(dòng) 西門子STEP 7編程軟件，新建工程，進(jìn)入編程環(huán)境。4.根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在西門子STEP 7編程環(huán)境下輸入梯形圖程序，轉(zhuǎn)換后，下載到PLC中。5.程序運(yùn)行調(diào)試并修改。6.寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

實(shí)驗(yàn)

1、三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制

圖1 三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制接線圖

圖 2 三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制梯形圖

實(shí)驗(yàn)2.多地點(diǎn)控制（選作）

圖3 三相異步電機(jī)多地點(diǎn)控制接線圖

圖 4 三相異步電機(jī)多地點(diǎn)控制梯形圖

實(shí)驗(yàn)3.搶答器設(shè)計(jì)（選作）

有I0.0，I0.1 和I0.2三個(gè)搶答輸入，對(duì)應(yīng)輸出分別為Q4.0，Q4.1和 Q4.2。要求：三人任意搶答，誰先按動(dòng)瞬時(shí)按鈕，睡得指示燈優(yōu)先亮，且只能亮一盞燈，進(jìn)入下一個(gè)問題時(shí)，主持人按復(fù)位按鈕，搶答重新開始。

圖 5 三相異步電機(jī)多地點(diǎn)控制梯形圖

五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與思考

1.簡述PLC與外部設(shè)備的接線過程及注意事項(xiàng)； 2.做完本次實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)。

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1.書寫規(guī)范，版面整潔。

2.做好實(shí)驗(yàn)總結(jié)，回答思考題，寫出心得體會(huì)。3.不準(zhǔn)相互抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

4.按照教師指定的時(shí)間完成并上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

實(shí)驗(yàn)三：基于PLC的三相異步電機(jī)雙機(jī)運(yùn)行控制（三學(xué)時(shí)）

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1.熟悉西門子STEP 7 編程軟件的使用方法。

2.掌握基本指令（邊沿指令及定時(shí)器）的應(yīng)用編程方法。3.掌握PLC程序調(diào)試的基本步驟及方法。

4.熟悉基于PLC的電氣控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試方法。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：

1.個(gè)人PC 機(jī) 1 臺(tái)

2.西門子1214C AC/DC/RLY PLC 1 臺(tái) 3.西門子CM1241 RS485通信模塊 1 臺(tái) 4.實(shí)驗(yàn)操作板 1 塊 5.線纜若干

三、實(shí)驗(yàn)步驟：

1.熟悉西門子STEP 7 編程軟件的使用方法。2.基本邏輯指令編程練習(xí)。

3.參照黑板上的電路接線圖，電路連接好后經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無誤，并將RUN/STOP 開關(guān)置于STOP 后，方可接入220V交流電源。

3.在PC 機(jī)啟動(dòng) 西門子STEP 7編程軟件，新建工程，進(jìn)入編程環(huán)境。4.根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在西門子STEP 7編程環(huán)境下輸入梯形圖程序，轉(zhuǎn)換后，下載到PLC中。5.程序運(yùn)行調(diào)試并修改。6.寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

實(shí)驗(yàn)

1、電動(dòng)機(jī)的延遲啟動(dòng)與延遲停止控制

按下瞬時(shí)啟動(dòng)按鈕I0.0，延時(shí)5s后電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，按下瞬時(shí)停止按鈕I0.1，延時(shí)10s后電動(dòng)機(jī)停止。

圖 1 電動(dòng)機(jī)的延遲啟動(dòng)與延遲停止控制梯形圖

實(shí)驗(yàn)

2、用接通延遲定時(shí)器和脈沖定時(shí)器分別實(shí)現(xiàn)一個(gè)周期振蕩電路（選作）

圖 2 用接通延遲定時(shí)器實(shí)現(xiàn)一個(gè)周期振蕩

圖 3 用脈沖定時(shí)器實(shí)現(xiàn)一個(gè)周期振蕩

五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與思考

1.請(qǐng)簡述梯形圖中用到的定時(shí)器指令的特性； 2.做完本次實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)。

第二篇：西門子plc 實(shí)驗(yàn)一報(bào)告

1、聯(lián)機(jī)

單擊上圖標(biāo)示進(jìn)行通訊，單擊上圖標(biāo)示進(jìn)行聯(lián)機(jī)。

2、梯形圖編寫

3、梯形圖編譯

4、程序下載

五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

梯形圖：

六、實(shí)驗(yàn)心得：

通過本次實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，我掌握了plc基本指令的應(yīng)用，以及plc工作的原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在這次簡單的實(shí)驗(yàn)中學(xué)到了梯形圖的編寫，在老師的指導(dǎo)下順利完成實(shí)驗(yàn)。在學(xué)習(xí)的過程中漸漸地發(fā)現(xiàn)了plc的許多優(yōu)點(diǎn)，對(duì)這門課程產(chǎn)生了濃厚的興趣，今后會(huì)努力學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)來掌握這門課程。

第三篇：西門子PLC學(xué)習(xí)講課稿

西門子PLC

一、PLC硬件組成

1、電源模塊（PS）：用于將輸入的AC 22V電源或DC 24V電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的DC 24V和DC 5V電壓，供其它模塊和輸出模塊的負(fù)載使用。

2、I/O模塊：DI、DO、AI、AO等。

3、通訊模塊（CP）：用于PLC之間、PLC與遠(yuǎn)程I/O之間、PLC與計(jì)算機(jī)和其它智能設(shè)備之間的通訊。

4、CPU模塊：CPU模塊主要由微處理器（CPU芯片）和存儲(chǔ)器組成。4.1 CPU模塊面板：

SF燈：正常為灰色，故障時(shí)為紅色。

原因：

1、通訊故障：通訊速率（默認(rèn)1.5M/s，降速至19.2K/s）；CPU主站與遠(yuǎn)程I/O連接 不上。

2、DP線上的“ON”、“OFF”位置不對(duì)。

3、IM153-2軟件地址，其軟件設(shè)置與硬件不一致。

4、帶診斷功能的模塊，紅色表示報(bào)警。

5、調(diào)試過程中，空開未合上。

6、程序內(nèi)部錯(cuò)誤。

BATF燈：電池故障，即電池電量不足或無電池。FRCE燈：強(qiáng)制功能。（用過之后一定要?jiǎng)h除）。RUN燈：運(yùn)行。STOP燈：停止。

檔位：RUN:運(yùn)行，編程器只能讀。

RUN-P：運(yùn)行，編程器能讀能寫。MRES：存儲(chǔ)器復(fù)位。注：

1、CPU復(fù)位方法：

把開關(guān)撥到MRES上，stop燈慢閃兩次，松開開關(guān)（自動(dòng)回到stop位置），迅速將開關(guān)撥到MRES處（stop燈快閃至少一次），松開（自動(dòng)回到stop處），將開關(guān)撥到RUN。

2、CPU復(fù)位情況：

2.1必須復(fù)位：編程人員調(diào)試完所有設(shè)備后，必須復(fù)位。2.2可以復(fù)位：檢修期間（邏輯備份完成后）。2.3不能復(fù)位：CPU運(yùn)行期間。

5、PLC各模塊連接

5.1 U型連接器（不支持熱插拔）

功能：供電（背板）；信號(hào)傳輸。5.2 有源總線模板（支持熱插拔）

功能：供電（背板）；信號(hào)傳輸；信號(hào)保持。

二、S7-300的安裝與設(shè)計(jì)

1、卡件連接方案：上述兩種，通常用第一種，原因是費(fèi)用較低。

2、安裝機(jī)架號(hào)和槽位號(hào)： Rack：0-3（機(jī)架號(hào)）

Slot：4-11（槽位號(hào)）共計(jì)32個(gè)模塊

每一塊最多有32個(gè)通道，所以最多有1024個(gè)點(diǎn)（CPU點(diǎn)的容量）。主機(jī)架用IM360接口模塊；擴(kuò)展機(jī)架用IM361接口模塊，擴(kuò)展機(jī)架可以不用電源模塊；每排最多8個(gè)模塊卡件。

三、軟件安裝

1、STEP7編程軟件

2、PLC SIM仿真軟件（程序測試時(shí)用）

3、WinCC畫面組態(tài)軟件

注：所有軟件安裝目錄不允許有中文字符，并且英文目錄不能太長。

四、梯形圖（LAD）及部分功能模塊簡介

1、梯形圖：直觀的展示邏輯中各節(jié)點(diǎn)的閉合狀態(tài)。

2、邏輯圖示例：

3、S-R觸發(fā)器：

復(fù)位優(yōu)先

置位優(yōu)先

4、置位、復(fù)位邏輯：

（S）為置位符號(hào)，（R）為復(fù)位符號(hào)，（S）和（R）必須為一個(gè)點(diǎn)。

5、上升沿信號(hào)：

當(dāng)M1.0由0→1時(shí)，M1.1由0→1； 當(dāng)M1.0由1→0時(shí)，M1.1仍然為1。

6、下降沿信號(hào)：

當(dāng)M1.0由1→0時(shí)，M1.1由0→1； 當(dāng)M1.0由0→1時(shí)，M1.1仍為1。

7、CMP命令（比較命令）CMP_I：比較兩個(gè)整數(shù)大小 CMP_R：比較兩個(gè)實(shí)數(shù)大小 以實(shí)數(shù)為例，共有三種情況： 7.1 CMP>=R

當(dāng)IN1≥IN2時(shí)，輸出為1。7.2 CMP<=R

當(dāng)IN1≤IN2時(shí)，輸出為1。7.3 CMP==R

當(dāng)IN1=IN2時(shí)，輸出為1。

8、基本數(shù)學(xué)功能 8.1加法

OUT=IN1+IN2 8.2減法

OUT=IN1-IN2 8.3乘法

OUT=IN1×IN2 8.4除法

OUT=IN1÷IN2

第四篇：PLC課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書_2016

課 程 設(shè) 計(jì)

指 導(dǎo) 書

東華大學(xué)信息學(xué)院自動(dòng)化、電氣電子系

2016.8

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可編程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

課程設(shè)計(jì)

一、PLC課程設(shè)計(jì)目的

（1）通過對(duì)實(shí)際的 PLC控制系統(tǒng)的編程訓(xùn)練，提高分析問題、解決問題的能力；（2）熟悉工業(yè)生產(chǎn)中 PLC的應(yīng)用和系統(tǒng)構(gòu)成，了解 PLC控制的電路的設(shè)計(jì)方法。（3）通過本次課程設(shè)計(jì)增進(jìn)實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

（4）用 PLC 實(shí)現(xiàn)物料分揀、液體混合、碼垛堆積、自動(dòng)挑選放置及自動(dòng)倉庫等模型的

三維虛擬模擬控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)，掌握編程的一般方法和技巧。

二、PLC課程設(shè)計(jì)要求

（1）理解實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)過程，分解動(dòng)作過程使之容易編程。（2）列寫 PLC控制系統(tǒng)的 I/O配置。

（3）畫出硬件電路圖，實(shí)現(xiàn) PLC與控制裝置的連線。（4）編寫梯形圖程序，完成系統(tǒng)的調(diào)試。（5）完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。

三、考核方法

（1）平時(shí)成績（2）報(bào)告成績（3）實(shí)考成績

四、報(bào)告內(nèi)容

（1）課程設(shè)計(jì)的目的和要求（2）所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的技術(shù)要求及示意圖（3）PLC控制系統(tǒng)原理圖（4）I/O配置表（5）程序清單（梯形圖）（6）總結(jié)體會(huì) 30% 30% 40%

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PLC課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

實(shí) 驗(yàn) 一

TIA Portal 的使用和基本程序編程及調(diào)試

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

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、學(xué)會(huì)和掌握 TIA Portal 程序的調(diào)試方法

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

PC機(jī)一臺(tái)，裝有 TIA Portal編程軟件；西門子 PLC S7-300一臺(tái)； 各 PC機(jī)與 S7-300通過網(wǎng)絡(luò)電纜連接進(jìn)行通信。詳見附錄A。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

熟悉并練習(xí)TIA Portal的使用，用選定的編程語言編制、調(diào)試控制程序。TIA Portal 是西門子公司為其自動(dòng)化控制設(shè)備 PLC 開發(fā)的一種可使用多種編程語言的 PLC開發(fā)環(huán)境，如附錄 B所示。1．PLC硬件配置：

根據(jù)所給實(shí)驗(yàn)裝置，使用 TIA Portal對(duì)系統(tǒng)硬件進(jìn)行配置。配置方法見本指導(dǎo)書附錄 B。2．實(shí)驗(yàn)程序：

試用課堂上的梯形圖（LAD）實(shí)例，觀察程序運(yùn)行結(jié)果，從中理解 LAD的編 程方法。

四.思考題

1．在 TIA Portal中為什么要對(duì) PLC系統(tǒng)硬件進(jìn)行配置？ 2．為什么要為用戶編制的控制程序命名？ 3．為用戶程序選擇循環(huán)周期的原則是什么？

4． TIA Portal為用戶提供多種編程語言有什么好處？

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實(shí) 驗(yàn) 二

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：系統(tǒng)輸入輸出控制

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．熟悉和掌握梯形圖（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．學(xué)會(huì)和掌握 TIA Portal程序的調(diào)試方法

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

PC機(jī)一臺(tái)，裝有 TIA Portal編程軟件；西門子 PLC S7-300一臺(tái)； 各 PC機(jī)與 S7-300通過網(wǎng)絡(luò)電纜連接進(jìn)行通信。詳見附錄 A。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

熟悉并練習(xí)梯形圖（LAD）和 TIA Portal 的基本使用技巧和方法。TIA Portal 是西門子公司為其自動(dòng)化控制設(shè)備 PLC開發(fā)的一種編程語言，如附錄 B所示。1．PLC硬件配置：

根據(jù)所給實(shí)驗(yàn)裝置，使用 TIA Portal對(duì)系統(tǒng)硬件進(jìn)行配置。配置方法見本指導(dǎo)書附錄 B。

2．實(shí)驗(yàn)程序 1：

使用 LAD 編程語言，編制一段小控制程序，實(shí)現(xiàn)以下功能：利用實(shí)驗(yàn)裝置 上的第一個(gè)模擬量旋鈕（電位器），來控制模擬量輸出，當(dāng)旋轉(zhuǎn)該電位器時(shí)，第 一個(gè)模擬量輸出隨之變化，旋鈕逆時(shí)針旋到底時(shí)（模擬量輸入為最小值 0），要 求模擬量輸出為 0（光柱無顯示），當(dāng)旋鈕順時(shí)針旋到底時(shí)（模擬量輸入為最大 值 32767），要求模擬量輸出為最大值（光柱全顯示）；同時(shí)，第二個(gè)模擬量輸出 的狀態(tài)正好與第一個(gè)模擬量輸出相反。

3．實(shí)驗(yàn)程序 2：

使用 LAD編程語言，編制一段小控制程序，實(shí)現(xiàn)以下功能：利用實(shí)驗(yàn)裝置上 的兩個(gè)開關(guān)，來控制模擬量輸出，當(dāng)接通（合上）其中一個(gè)開關(guān)（另一個(gè)應(yīng)處 于斷開狀態(tài)）時(shí)，第一個(gè)模擬量輸出從 0 開始隨時(shí)間逐漸增大，達(dá)到其最大值 后，再從 0 開始…，周而復(fù)始；當(dāng)接通（合上）另一個(gè)開關(guān)時(shí)，第一個(gè)模擬量 輸出從 0 開始隨時(shí)間逐漸增大，達(dá)到其最大值后，再從 0 開始…，同時(shí)，第二

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0后，再從其最大值開始…，周而復(fù)始。

四、思考題

1．在 少？ LAD中模擬量輸入的最大值和最小值是多2．在LAD中如何實(shí)現(xiàn)模擬量的賦值？

3．實(shí)驗(yàn)中，模擬量輸出指示（LED光條）旁的指示燈正常時(shí)應(yīng)為綠色，但為什么

有時(shí)會(huì)出現(xiàn)紅色？如何才能使該指示燈始終保持綠色？ 4． LAD語言中的數(shù)據(jù)類型之間如何進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換？

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課 程 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容

一、機(jī)械手自動(dòng)裝配系統(tǒng)

（一）系統(tǒng)示意圖

這一機(jī)械手自動(dòng)裝配系統(tǒng)模擬了一個(gè)工件的自動(dòng)裝配控制系統(tǒng)，目的是用兩種不同工件 組裝成一個(gè)套件。該系統(tǒng)由一個(gè)機(jī)械手（加工臂）、一個(gè)工件推桿、一個(gè)裝配轉(zhuǎn)盤和一個(gè)輸 出傳送帶等組成，如上圖所示。

其工作過程如下：一開始，機(jī)械手后退到其后限位，再前進(jìn)至其工作位（0位），同時(shí) 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)到裝配位置后停止；然后在轉(zhuǎn)盤的 2點(diǎn)位置放入組件，若轉(zhuǎn)盤的

0點(diǎn)位置上的傳感

器未檢測到有組件，則轉(zhuǎn)盤一直轉(zhuǎn)動(dòng)，直至 0點(diǎn)位置檢測到有組件；然后工件檢測傳感器檢 測到有工件時(shí)，氣缸動(dòng)作通過推桿將工件推到工作臺(tái)上；接著機(jī)械手下降；機(jī)械手到位后，其上的吸盤將工件吸??；機(jī)械手吸住工件后再上升到移動(dòng)位置；機(jī)械手前進(jìn)至裝配轉(zhuǎn)盤 0 點(diǎn)處的組件第一個(gè)孔（1位）上方；機(jī)械手下降，吸盤釋放，將工件放入組件的第一個(gè)孔里； 機(jī)械手再上升，并后退到其工作位，此時(shí)工作臺(tái)上工件傳感器檢測到有工件時(shí)，推桿氣缸動(dòng) 作將工件推到工作臺(tái)上；接著機(jī)械手下降；機(jī)械手到位后，其上的吸盤將工件吸住；機(jī)械手 吸住工件后再上升到移動(dòng)位置；機(jī)械手前進(jìn)至裝配轉(zhuǎn)盤 0點(diǎn)處的組件第一個(gè)孔（2位）上方； 機(jī)械手下降，吸盤釋放，將工件放入組件的第二孔位；機(jī)械手再上升，并后退到其工作位??。裝配轉(zhuǎn)盤 0點(diǎn)處的組件上兩個(gè)孔位都裝上工件后，啟動(dòng)裝配轉(zhuǎn)盤，使已完成裝配的組件轉(zhuǎn)動(dòng) 到輸出傳送帶上方并自行落在輸出傳送帶，由輸出傳送帶送至下一工位??。如此，周而復(fù) 始自動(dòng)運(yùn)行。

（二）控制要求：

1.上電運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)處于停止?fàn)顟B(tài)。

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2.緊停按鈕：任何時(shí)候按下后，立即停止（或關(guān)閉）所有動(dòng)作部件，釋放后才可繼續(xù)運(yùn)行。3.啟動(dòng)按鈕可實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)控制：系統(tǒng)開始運(yùn)行。

4.停止按鈕可實(shí)現(xiàn)停止控制：按下后，系統(tǒng)停止運(yùn)行（正在裝配中的組件應(yīng)裝配完成并送 至輸出傳送帶上后才停止）。

5.切換開關(guān)可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)/自動(dòng)控制的切換：初始狀態(tài)為手動(dòng)狀態(tài)。

6.手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)：按下各輸出按鈕（Y0～Y6）可分別控制圖中系統(tǒng)各部分的動(dòng)作，按一下 動(dòng)作，再按一下停止。（在無虛擬場景配合的情況下，此時(shí)可用 X0～X6作為相應(yīng)輸出的 命令按鈕。）

7.自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)：此時(shí)系統(tǒng)作連續(xù)工作，其具體動(dòng)作過程控制如下：當(dāng)

檢測無

物體時(shí)系統(tǒng)不工作，當(dāng) 1、2點(diǎn)檢測有物體而 0點(diǎn)檢測

有物體時(shí)，轉(zhuǎn)盤停轉(zhuǎn)→推桿動(dòng)作（得電），延時(shí) 2秒時(shí)間后失電→加工臂前進(jìn)到 吸

盤下壓（保持）延時(shí) 1秒時(shí)間后→吸盤吸合（保持）延時(shí) 延時(shí)

1秒時(shí)間后→吸盤釋放延時(shí)

1秒時(shí)間后→吸盤上升

0位→0、1、2點(diǎn)

0點(diǎn)檢測無物體時(shí)，轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。當(dāng)

秒時(shí)間后→加工臂前進(jìn)到 1位→吸盤下壓（保持）延時(shí) 1秒

時(shí)間后→吸盤上升延時(shí) 1秒時(shí)間后→加工臂后退到 秒時(shí)間后失

0位→推桿動(dòng)作，延時(shí)

2注：1.為提高生產(chǎn)效率，自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，機(jī)械手和裝配轉(zhuǎn)盤應(yīng)同時(shí)工作并配合控

延時(shí) 1秒時(shí)間后→加工臂前進(jìn)到 電→吸盤下壓（保持）延時(shí) 1秒時(shí)間后→吸盤吸合（保持）延時(shí)

1秒時(shí)間后→吸盤上升

制！

2位→吸盤下壓（保持）延時(shí)

1秒時(shí)間后→2.裝配轉(zhuǎn)盤的 2點(diǎn)處有一個(gè)組件箱，當(dāng)組件箱中沒有組件時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出 吸盤釋放延

時(shí) 缺料報(bào)警；工作臺(tái)上工件傳感器若長時(shí)間未檢測到有工件，則表明缺工1秒時(shí)間后→吸盤上升延時(shí)

1秒時(shí)間后→加工臂后退到限位→轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)→當(dāng) A點(diǎn)檢測 件，系統(tǒng)也應(yīng)發(fā)出缺料報(bào)警。

到物體（轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)判斷）啟動(dòng)傳送帶 A，延時(shí) 5秒后傳送帶

A自停。3.機(jī)械手前進(jìn)和后退是由同一電機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，故這兩個(gè)動(dòng)作必須互鎖！

（三）I/O配置

輸入：

X0 X1 X2 X3 啟動(dòng)/停止按鈕 轉(zhuǎn)盤 0位有物檢測

轉(zhuǎn)盤 1位有物檢測

轉(zhuǎn)盤 2位有物檢測

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X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 加工臂后退到限位檢測 加工臂前進(jìn) 0位檢測 加工臂前進(jìn) 1位檢測 加工臂前進(jìn) 2位檢測 傳送帶 A有物體檢測

手動(dòng)/自動(dòng)控制選擇開關(guān) 啟動(dòng)按鈕 停止按鈕 復(fù)位按鈕 緊停按鈕

輸出：

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn) 加工臂前進(jìn) 加工臂后退 推桿動(dòng)作 吸盤下壓 吸盤吸合 傳送帶 A運(yùn)行

自動(dòng)按鈕指示燈 復(fù)位按鈕指示燈

（四）設(shè)計(jì)要求

理解動(dòng)作過程，列寫 I/O配置表，畫出硬件電路圖，編寫梯形圖程序，進(jìn) 行系統(tǒng)調(diào)試。

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二、機(jī)械手搬運(yùn)系統(tǒng)

（一）系統(tǒng)示意圖

該機(jī)械手搬運(yùn)控制系統(tǒng)由一個(gè)四軸機(jī)械臂、一個(gè)抓手和兩條輸出傳送帶組成，如上圖所 示。

該系統(tǒng)工作過程如下（參照下圖）：在輸入傳送帶 1的A點(diǎn)檢測到來自上一工位的物料

后，機(jī)械手將該物料抓起，機(jī)械手通過轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)一定角度，到達(dá)輸出傳送帶 2的上方，機(jī)械 手的抓手旋轉(zhuǎn) 900并下降后將該物料放置在輸出傳送帶 2送向

后續(xù)工位??，這樣周而復(fù)始。

2上（B點(diǎn)），由輸出傳送帶

（二）控制要求

1.上電運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)處于停止?fàn)顟B(tài)。

2.緊停按鈕：任何時(shí)候按下后，立即停止（或關(guān)閉）所有動(dòng)作部件，釋放后才可繼續(xù)運(yùn)行。

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3.啟動(dòng)按鈕可實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)控制：系統(tǒng)開始運(yùn)行。

4.停止按鈕可實(shí)現(xiàn)停止控制：按下后，系統(tǒng)在將當(dāng)前物料放在輸出傳送帶 行。

2上后停止運(yùn)5.切換開關(guān)可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)/自動(dòng)控制的切換：初始狀態(tài)為手動(dòng)狀態(tài)。

6.手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)：按下各輸出按鈕（Y0～Y7）可分別控制圖中系統(tǒng)各部分的動(dòng)作，按一下 動(dòng)作，再按一下停止。（在無虛擬場景配合的情況下，此時(shí)可用 X0～X7作為相應(yīng)輸出的 命令按鈕。）

7.自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)：此時(shí)系統(tǒng)作連續(xù)工作，其具體工作過程控制如下：系統(tǒng)啟動(dòng)且機(jī)械手在 初始位置時(shí)進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng) A點(diǎn)檢測到有物料時(shí)，機(jī)械手的工作過程為：機(jī)械手 前進(jìn)到位→機(jī)械手下降到位→機(jī)械手夾緊延時(shí) 2秒時(shí)間后→機(jī)械手上升到位→機(jī)械手順 轉(zhuǎn)到位→機(jī)械手后退到位→轉(zhuǎn)盤順轉(zhuǎn)（計(jì)數(shù) 10個(gè)脈沖后）到位→機(jī)械手前進(jìn)到位→機(jī)械 手下降到位→機(jī)械手放松延時(shí) 2秒時(shí)間后→機(jī)械手上升到位→機(jī)械手后退到位（同時(shí)啟 動(dòng)傳送帶 2延時(shí)

2秒后自停）→機(jī)械手逆轉(zhuǎn)到位（轉(zhuǎn)盤逆轉(zhuǎn)到 制過程結(jié)束。

這樣周而復(fù)始，連續(xù)運(yùn)行?? 下降、轉(zhuǎn)盤順轉(zhuǎn)/逆轉(zhuǎn)是由相應(yīng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，注：機(jī)械手前進(jìn)/后退、上升/

0位），一個(gè)控故相應(yīng)電機(jī)的這兩個(gè)動(dòng)作必須互鎖！

（三）I/O配置

輸入：

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 手動(dòng)/自動(dòng)控制選擇開關(guān) 啟動(dòng)按鈕 停止按鈕 復(fù)位按鈕 緊停按鈕

第

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10頁，共 A點(diǎn)物料檢測 轉(zhuǎn)盤 0位檢測

轉(zhuǎn)盤順轉(zhuǎn)脈沖輸入 機(jī)械手前進(jìn)到位檢測 機(jī)械手后退到位檢測 機(jī)械手上升到位檢測 機(jī)械手下降到位檢測 機(jī)械手抓手順轉(zhuǎn)到位檢測 機(jī)械手抓手逆轉(zhuǎn)到位檢測

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 轉(zhuǎn)盤順轉(zhuǎn)輸出控制 轉(zhuǎn)盤逆轉(zhuǎn)輸出控制 機(jī)械手前進(jìn)輸出控制 機(jī)械手后退輸出控制 機(jī)械手上升輸出控制 機(jī)械手下降輸出控制 機(jī)械手順轉(zhuǎn)輸出控制 機(jī)械手逆轉(zhuǎn)輸出控制 機(jī)械手夾緊控制

Y9 傳送帶 2運(yùn)行輸出控制

Y10系統(tǒng)運(yùn)行指示

（四）設(shè)計(jì)要求

理解動(dòng)作過程，列寫 I/O配置表，畫出硬件電路圖，編寫梯形圖程序，進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。

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附錄 A實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡介

東華大學(xué)信息學(xué)院“西門子公司與東華大學(xué)工業(yè)自動(dòng)化聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”（在建）

中西門子公司的 S7-300 PLC共有 35套，分為兩組，每組各自用 ProfiNet現(xiàn) 場總線相互連接（模擬工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)場控制級(jí)）；每臺(tái) PLC與工控操作站 之間用工業(yè) Ethernet相互連接（模擬工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中的企業(yè)生產(chǎn)管理級(jí)），整 個(gè)系統(tǒng)安置在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室中，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖 A-2所示。

每臺(tái) S7-300 PLC旁都配有 1臺(tái) PC機(jī)作為該

PLC的編程及監(jiān)控設(shè)備（內(nèi)

裝各種所需軟件）。每臺(tái) S7-300 PLC下方還都配置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置：16個(gè)扭子 開關(guān)（用于數(shù)字量的輸入）、2個(gè)電位器（用于模擬量的輸入）和 柱

（用于模擬量的輸出顯示）。每臺(tái) indows7S7-300 PLC上均配置了

CPU模塊、數(shù)在每臺(tái) PC機(jī)中已裝有 W操作系統(tǒng)，以及實(shí)驗(yàn)所需的西門子

字、PLC 的編程軟件 TIA Portal（V13），用于對(duì) PLC系統(tǒng)的配置編程及人機(jī)界面的組態(tài) 模擬量輸入輸出模塊，見圖 A-1。

設(shè)計(jì)監(jiān)控，各臺(tái) PC機(jī)分別與各自對(duì)應(yīng)的 PLC之間通過工業(yè) Ethernet接口相連 接。

2個(gè)

LED光圖 A-1單套

S7-300 PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

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A-2工業(yè)自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

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附錄B 西門子TIA Portal環(huán)境及其操作

一、TIA Portal簡介

TIA Portal是德國西門子公司推出的，基于

Windows平臺(tái)上的，支持用戶開發(fā)西 門子 PLC（可編程計(jì)算機(jī)控制器）應(yīng)用程序的軟件包。TIA Portal集系統(tǒng)配置、程序編 制/編譯、調(diào)試/診斷、監(jiān)控畫面配置為一體，使用戶開發(fā)、輸入、調(diào)試和修改應(yīng)用控制 程序都極為方便。TIA Portal提供的 令表

IL 和高級(jí)編程語言：結(jié)構(gòu)文本 SCL，順序功能圖 FBC等，用戶可選擇一種語言編程，必要 時(shí)，也可混合使用幾種語言來進(jìn)行編程。

PLC編程語言非常豐富，有梯形圖

LAD，指

二、TIA Portal集成開發(fā)環(huán)境

TIA Portal的操作界面包含標(biāo)題欄、菜單條、工具欄、硬件配置窗體、軟件配置窗 體、信息窗口和狀態(tài)行等，如下圖所示。

圖 B-1 TIA Portal桌面

圖中窗體分為三個(gè)部分。

左半部分是工程項(xiàng)目中用到的所有硬件的總覽，是關(guān)于硬件的配置。當(dāng)選定左邊窗 口中的一個(gè)模塊時(shí)，右邊窗口中就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的硬件模塊信息與參數(shù)配置。

界面的下方是輸出顯示窗口及狀態(tài)欄。在運(yùn)行程序后，該窗口可以給出關(guān)于程序的 一些輸出、調(diào)試、查找信息。狀態(tài)欄給出的是幫助、串口、在線/離線及控制器的類型、操作系統(tǒng)版本的相關(guān)信息。

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STEP 7 工程項(xiàng)目的建立及系統(tǒng)配置

通過點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)桌面上的 TIA Portal 圖標(biāo)或從“開始”菜單欄中選擇“TIA Portal V13”可以直接進(jìn)入 TIA Portal環(huán)境。

第一次使用時(shí)將出現(xiàn)如下的畫面：

圖B-2 第一次進(jìn)入畫面

點(diǎn)擊 “創(chuàng)建新項(xiàng)目”，進(jìn)入新建項(xiàng)目的畫面：

圖B-3 新建項(xiàng)目

在此用戶可為項(xiàng)目命名，按“創(chuàng)建”后，將進(jìn)入下一步的選擇窗口：

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B-4 組態(tài)設(shè)備等選擇

西門子的 TIA環(huán)境允許用戶在同一項(xiàng)目中配置使用多種自動(dòng)化設(shè)備，用戶必須首先 在此選擇自己所使用的設(shè)備。首先，應(yīng)組態(tài) PLC系統(tǒng)，所以先點(diǎn)擊“組態(tài)設(shè)備”，如下：

圖B-5 組態(tài)或顯示已組態(tài)的設(shè)備

再點(diǎn)擊“添加新設(shè)備”：

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B-6 添加新設(shè)備1 點(diǎn)擊“控制器”，并根據(jù)自己的 PLC硬件型號(hào)選擇對(duì)應(yīng)的型號(hào)設(shè)備配置型號(hào)信息：

圖B-7 添加新設(shè)備2 然后按下“添加”，等待片刻，TIA集成環(huán)境將進(jìn)入如下畫面：

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B-8 TIA 主界面

用鼠標(biāo)點(diǎn)中左邊窗口中的“程序塊”，即可添加用戶控制程序，如下畫面：

圖B-9 添加用戶程序

點(diǎn)中“Main【OB1】”，并按鼠標(biāo)右鍵，可選擇所用的編程語言，再雙擊“Main【OB1】” 后即進(jìn)入相應(yīng)的編程環(huán)境。

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B-10 TIA Portal 的 LAD編程環(huán)境

圖B-11 TIA Portal 的 LAD在線監(jiān)視

四、STEP7 SCL 編程語言的基本命令

1．基本概念

TIA Portal SCL是一種以文本為基礎(chǔ)的高級(jí)編程語言，語言的結(jié)構(gòu)符合 IEC1131-3的標(biāo)準(zhǔn)。TIA Portal SCL的命令系列不僅使自動(dòng)化任務(wù)簡單化，也使程 序易于閱讀，這樣 PLC的編程效率在許多情況下遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 LAD（梯形圖）和 IL

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（語句表）的編程語言。

① 數(shù)據(jù)類型

在 TIA Portal SCL中編程語言所支持的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型有：

表 B-1 存儲(chǔ)數(shù)值

類型名稱 BOOL DINT INT REAL 位 32 16 32 寬

0 ～ 1

147483648 ～ 2147483647，減法 ④ *，乘法 ⑤ /，除法 ⑥ mod，取模 ⑵ 比較命令

① =，等于 ② <>，不等于 ③ > , 大于 ④ >=, 大于等于 ⑤ < , 小于 ⑥ <=, 小于等于 ⑶ 邏輯命令

① NOT , 非 ② AND , 與 ③ OR , 或 ④ XOR , 異或 ⑷ “IF THEN”命令

① 簡單的 if語句（if 與then 必須在同一行中）

if 條件描述

then

條件滿足時(shí)執(zhí)行的操作;end_if;② if else 語句

if 條件描述

then

條件滿足時(shí)執(zhí)行的操作;else

條件不滿足時(shí)執(zhí)行的操作;end_if;⑸ “case”命令：這是多分支選擇語句。

case 表達(dá)式 of n0...n1:

條件滿足時(shí)執(zhí)行的操作A;n2...n3:

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條件滿足時(shí)執(zhí)行的操作B;else:

以上條件均不滿足時(shí)執(zhí)行的操作C;end_case;⑹ “FOR”循環(huán)命令

for 變量 := 表達(dá)式 1 to 表達(dá)式 2(by 增量)do 操作語句;end_for；

語句 by可以省略，如果沒有指定增量，則自動(dòng)指定為 1。⑺ “while do”命令

while 表達(dá)式 do 操作語句； end_while;⑻ “goto”命令：（無條件跳轉(zhuǎn)命令）

goto

標(biāo)識(shí)符；

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第五篇：西門子PLC密碼保護(hù)功能總結(jié)

一：硬件組態(tài)中打開CPU的protection（保護(hù)）選項(xiàng)，選第3個(gè)設(shè)置（讀寫保護(hù)），設(shè)置密碼后保存編譯重新下載硬件組態(tài)就可以了

二：1． 打開程序編輯窗口LAD/FBD/STL；

2． 將要進(jìn)行加密保護(hù)的程序塊生成轉(zhuǎn)換為源代碼文件（通過選擇菜單 File—>Generate source 生成）； 3． 在LAD/FBD/STL 窗口中關(guān)閉您的程序塊，并在SIMATIC Manager項(xiàng)目管理窗口的source文件夾中打開上一步所生成的source文件；

4． 在程序塊的聲明部分，TITLE行下面的一行中輸入” KNOW_HOW_PROTECT”；

5． 存盤并編譯該source文件（選擇菜單File Compile）；?Save，F(xiàn)ile?

6． 現(xiàn)在就完成了您程序塊的加密保護(hù)。

注意：千萬不要丟失或刪除源文件，否則程序被保護(hù)，用戶可以另存到其它目錄中，或Export Source到硬盤中，再刪除源文件，這樣別人只能看到未保護(hù)的塊。

三：

1，加密工具在STEP7軟件下面的文件夾中：STEP7 V5.5 SP2 chCD_2Optional ComponentsS7 Block Privacy 2，安裝后，右鍵單擊SIMATIC管理器中的“塊”，執(zhí)行快捷菜單中的“Block Provacy”命令，在彈出的“S7-Block Provacy”窗口勾選要加密的程序塊（見下圖），然后右鍵單擊選中的塊，執(zhí)行出現(xiàn)的“Encrypt block”命令，在出現(xiàn)的“Block encryption”窗口中輸入密碼（12~24個(gè)字符或24字節(jié)的數(shù)字），確定后就加密了，塊上面出現(xiàn)加密的符號(hào)。

3，需要解密時(shí)右鍵單擊“塊”，執(zhí)行快捷菜單中的“Block Provacy”命令，在彈出的窗口勾選要解密的程序塊，然后右鍵單擊塊，執(zhí)行出現(xiàn)的“Decrypt block”命令，在出現(xiàn)的“Block encryption”窗口中輸入密碼，確定后塊就解密了，塊上面加密的符號(hào)消失。要求S7-300的CPU的固件版本為V3.2 或更高，S7-400 CPU的固件版本為V6.0或更高。已加密的塊不能用PLCSIM仿真。