实验一基本逻辑指令实验
一、目的要求
1．熟悉PLC实验装置，电路接线和开机、关机步骤。
2．熟悉FX编程软件的使用方法。
3．掌握基本指令的使用方法。
4．学会用基本指令实现系统的编程。
5．学会PLC程序调试的基本步骤及方法。
二、所需实验设施设备
计算机，可编程控制器实验装置，FX编程软件，导线
三、实验原理：
用PLC基本指令，可以实现“与”“或”“非”逻辑功能。
LD取指令，表示一个与输入母线相连接的常开触点指令；在与块与、块或指令配合时，新块的起点是常开触点的用LD指令，LDI取反指令，表示一个与输入母线相连接的常闭触点指令。
在与块与、块或指令配合时，新块的起点是常闭触点的用LD指令OUT线圈驱动指令，也称输出指令。
AND，ANI为单个触点的串联连接。
AND 用于常开触点的串联；ANI用于常闭触点，OR、ORI为单个触点的并联连接。
OR用于常开触点的并联；ORI用于常闭触点。
四、实验步骤：（书写实验报告中的步骤参考）
1、先开实验台电源，开机（打开计算机电源、但不接PLC电源），在计算机上启动FX编程软件，新建文件，进入编程环境。
输入图1所对应的PLC程序。
2、根据给定的梯形图确定输入输出，画出PLC的外部I/O接线图如图2所示，将RUN/STOP开关置于STOP后，根据图2将电路连接好。
检查无误后接通主机电源。
3、将程序传入PLC主机，将RUN/STOP开关置于RUN后, 运行程序，给出相应的输入信号，观察实验结果。
4、根据实验现象记录实验结果。
思考题：
FX1N的PLC的输出端子与输出公共端的对应关系是怎样的？
注意事项：
新建文件时要选择PLC的类型FX1N,在传入程序时，PLC应该处于“STOP”状态,先清空存储器后传入程序，确定程序的终止步。
实验预习任务和预习步骤：
1、先了解FX1N-40MR PLC的组成，输入X及其输入公共端、输出Y及其对应的公共端COM0~COM5，RUN/STOP开关及各指示灯的作用，基本指令编程练习模块的构成等。
2、写出图1对应的指令语句表，练习在计算机上启动FX编程软件，新建文件，进入编程环境。
通过视图菜单中的梯形图检查书写的指令表是否正确。
3、根据给定的梯形图确定输入输出，画出图1对应的PLC外部I/O接线图。
4、分析图1梯形图的理论结果。
将理论结果与实验后的结果进行比较看是否一致。
5、心得体会：本次实验中遇到的问题、解决方案及收获。
图1 梯形图程序1
图2 PLC的外部I/O接线图1
本次实验知识点：
1、基本指令编程练习实验模块的构成
2、PLC主机输出端与输出公共端的对应关系：Y0：COM0，
Y1：COM1，
Y2、Y3：COM2，
Y4、Y5、Y6、Y7：COM3，
Y10、Y11、Y12、Y13：COM4，
Y14、Y15、Y16、Y17：COM5
实验二定时器、计数器指令实验
一、目的要求
1．熟悉FX编程软件的使用方法
2．掌握定时器、计数器的使用方法
3．学会用定时器、计数器实现系统的编程。
二、所需实验设施设备
计算机，可编程控制器实验装置，FX编程软件，导线
三、实验原理：
定时器的控制逻辑是经过时间继电器的延时动作，然后产生控制作用。
其控制作用同一般继电器。
在扩展实验中，由定时器T0和计数器C0组成的组合电路。
T0形成一个设定值为1秒的自复位定时器，当X0接通，T0线圈得电，经延时2秒，T0的常闭接点断开，T0定时器断开复位，待下一次扫描时，T0的常闭接点才闭合，T0线圈又重新得电。
即T0接点每接通一次，每次接通时间为一个扫描周期。
计数器对这个脉冲信号进行计数，计数到3次，C0常开接点闭合，使Y0线圈接通。
从X0接通到Y0有输出，延时时间为定时器和计数器设定值的乘积：T总=T0×C0=2×3=6S。
四实验步骤：（参考实验一的步骤）
实验内容：
(1)定时器实验
（2）计数器实验
（3）定时器计数器扩展实验
五实验结果记录
六思考题：
用OUT指令对定时器，计数器的线圈进行驱动时应注意什么问题？
实验预习任务和预习步骤：
1、写出3个梯形图对应的指令语句表，练习在计算机上启动FX编程软件，新建文件，进入编程环境。
通过视图菜单中的梯形图检查书写的指令表是否正确。
2、根据给定的梯形图确定输入输出，画出3个梯形图分别对应的PLC外部I/O接线图。
（根据程序学会选择合适的输入设备是选按钮还是开关？）
3、分析3段梯形图梯形图的理论结果。
将理论结果与实验后的结果进行比较看是否一致。
5、心得体会：本次实验中遇到的问题、解决方案及收获。
实验三三彩灯的顺序控制实验
一、目的要求
1．进一步熟悉FX编程软件的使用方法。
2．进一步熟悉PLC基本指令的编程方法。
二、所需实验设施设备
计算机，可编程控制器实验装置，FX编程软件，导线
三、实验原理：
控制要求如下：按下按钮X0，红灯Y0亮2S后灭，接着黄灯Y1亮，亮2S后灭，接着绿灯Y2亮，亮2S后灭……如此循环，期间多次按下启动按钮也不会改变当前的工作状态。
按停止按钮X1，停止工作
四、实验步骤：（参考）
1、先根据控制要求进行I/O地址分配，画出PLC的外部I/O接线图。
将RUN/STOP开关置于STOP后，根据I/O接线图将电路连接好。
检查无误后接通主机电源。
2、根据控制要求编制相应的梯形图程序，在计算机上启动FX编程软件，新建文件，进入编程环境。
输入对应的PLC程序。
3、将程序传入PLC主机，将RUN/STOP开关置于RUN后, 运行程序，给出相应的输入信号，观察运行的结果。
4、根据实验现象记录实验结果。
程序提示：
方法一：
(1)自锁的实现
（2）找出Y0的起始点，终止点
M0已编写，接着对T0编程，找出T0的计时条件
（3）时序循环设计法
把一个周期的最后时刻T2以常闭触点的形式返回到最开始的定时T0中如下：
六：思考题：
将下列程序进行修改，分析此方法的问题并修改。
思考Y1，Y2常闭触点的位置对结果的影响。
实验四电动机的星/三角形换接启动控制
一、目的要求
1．掌握电动机的星/三角型换接启动主回路的接线。
2．学会用可编程控制器实现电动机星/三角型换接降压起动过程的编程方法。
二、所需实验设施设备
计算机，可编程控制器实验装置，电动机，FX编程软件，导线
三、实验原理：
合上起动按钮KM1接通，1s后KM3接通，电动机先作星形连接启动，电机起动经5s 后，KM3断开，0.1s后，KM2接通，切换到三角形连接运行。
按下停止按钮，电动机停止运行。
四、实验步骤：
1、将三相电源断开，根据图1将主电路连接好，并确认无误。
1、先根据控制要求进行I/O地址分配，画出PLC的外部I/O接线图如图2所示。
将RUN/STOP开关置于STOP后，根据图2将电路连接好。
检查无误后接通主机电源。
2、根据控制要求编制相应的梯形图程序，在计算机上启动FX编程软件，新建文件，进入编程环境。
输入PLC程序。
3、将程序传入PLC主机，将RUN/STOP开关置于RUN后,合上三相电源的开关，按下启动按钮，然后按下停止按钮。
观察运行的结果
4、根据实验现象记录实验结果。
2、实验模块
图1电动机的星/三角形换接启动控制主电路图
图2电动机的星/三角形换接启动控制PLC外部I/O图思考题：
如何实现硬件互锁？
实验五声光报警电路的设计
一、目的要求
1．进一步熟悉定时器的基本使用方法
2、根据控制要求，掌握PLC的编程和程序调试方法。
3、掌握时序循环设计法的用法。
4、了解用PLC解决一个实际问题的全过程。
二、所需实验设施设备
计算机，可编程控制器实验装置，FX编程软件，导线
三、实验原理：
控制要求：当有故障（X0为ON时），报警灯Y0闪烁，同时蜂鸣器Y1响；当维修人员来时，按下复位按钮X1，蜂鸣器Y1停，报警灯Y0变为常亮；当故障排除后，灯灭。
X2为报警灯的测试信号，X2接通则Y0接通。
闪烁要求按1S的ON,1S的OFF交替闪烁。
用支路并联连接法编写报警灯。
（M0的编程根据闪烁电路电路编程）
四、实验步骤：（参考）
1、先根据控制要求进行I/O地址分配，画出PLC的外部I/O接线图。
将RUN/STOP开关置于STOP后，根据I/O接线图将电路连接好。
检查无误后接通主机电源。
2、根据控制要求编制相应的梯形图程序，在计算机上启动FX编程软件，新建文件，进入编程环境。
输入对应的PLC程序。
3、将程序传入PLC主机，将RUN/STOP开关置于RUN后, 运行程序，给出相应的输入信号，观察运行的结果。
4、根据实验现象记录实验结果。
思考题：
若要实现1HZ频率闪烁，如何编写M0对应的闪烁电路？
实验六四组抢答器的设计
一、目的要求
1．掌握自锁、互锁的编程方法。
2、根据控制要求，掌握PLC的编程和程序调试方法。
3．用PLC构成抢答器系统。
二、所需实验设施设备
计算机，可编程控制器实验装置，FX编程软件，导线
三、实验原理：
控制要求：一个四人组抢答器，任一组抢先按下后，能用数码管及时显示该组的编号，同时锁住其他抢答器，使其他组按下无效，抢答器有复位按钮，复位后数码管熄灭，可重新抢答。
利用辅助继电器完成自锁与互锁，在通过辅助继电器驱动输出。
四、实验步骤：（参考前面的实验写）
思考题：
复位后主持人按开始按钮才能开始抢答，如何实现？
实验七十字路口交通灯的控制
一、目的要求
1．进一步熟悉定时器的基本使用方法
2、根据控制要求，掌握PLC的编程和程序调试方法。
3、掌握时序循环设计法的用法
4、了解用PLC解决一个实际问题的全过程。
二、所需实验设施设备
计算机，可编程控制器实验装置，FX编程软件，导线
三、实验原理：
控制要求：信号灯受一个起动开关控制，当起动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先东西红灯亮，南北绿灯亮。
当起动开关断开时，所有信号灯都熄灭。
东西红灯亮维持10S，在东西红灯亮的同时南北绿灯也亮，并维持5S，到5S时，南北绿灯闪亮，闪亮3S后熄灭。
在南北绿灯熄灭时，南北黄灯亮，并维持2S。
到2S时，南北黄灯熄灭，红灯亮，同时，东西红灯熄灭，绿灯亮。
南北红灯亮维持9S，东西绿灯亮维持4S，然后闪亮3S后熄灭。
同时东西黄灯亮，维持2S后熄灭，周而复始。
在绿灯工作时，此方向的车辆可以通行。
利用起止点法设计红灯，黄灯及车辆，起止点法结合支路并联连接法对绿灯编程，自动循环设计法完成循环设计。
南北绿、黄、红灯分别用Y0，Y1，Y2,东西绿、黄、红灯分别用Y3，Y4，Y5，启动用X0控制。
四、实验步骤：（参考前面的实验写）
实验八水塔水位控制
一、目的要求
1．进一步熟悉PLC基本指令的编程方法。
2、根据控制要求，掌握PLC的编程和程序调试方法。
3、、了解用PLC解决一个实际问题的全过程。
二、实验设备及材料：
计算机，可编程控制器实验装置，FX编程软件，导线
三、实验原理：
当水池水位低于水池低水位界（S4为ON表示），阀Y打开进水（Y为ON）定时器开始定时，4秒后，如果S4还不为OFF，那么阀Y指示灯闪烁，表示阀Y没有进水，出现故障，S3为ON后，阀Y关闭（Y为OFF）。
当S4为OFF时，且水塔水位低于水塔低水位界时S2为ON，电机1运转抽水。
当水塔水位高于水塔高水位界时电机M1停止。
其PLC控制程序如下图所示。
其中S1、S2、S3、S4分别接X1、X2、X3、X4，阀Y接Y0，电机M接Y1。
实验模块
五、实验步骤：（参考前面的实验写）
思考题：
特殊辅助继电器M8013和M8012的闪烁频率是多少？
实验九步进顺控指令实验
一、目的要求
1．进一步熟悉FX编程软件的使用方法。
2．掌握步进指令的使用方法。
3．掌握与、或等指令的使用
方法。
4．学会用步进指令实现系统
的编程。
5．掌握步进指令的画法和含
义。
二、所需实验设施设备
计算机，可编程控制器实验装
置，FX编程软件，导线
三、实验原理：
用步进指令实现下列控制要求：
按下按钮X0，Y0亮2S后灭，接
着Y1亮，亮2S后灭，接着Y2亮，
亮2S后灭接着Y0有亮，如此循环，
按停止按钮X1，停止工作。
用步进指令编程。
四、实验步骤：（参考前面的实验写）
思考题：
若用复位指令停止工作，如何让编程？
实验十机械手的动作模拟
一、目的要求
1．通过实验掌握PLC控制系统的硬件电路、程序设计方法及对软件的编辑和调试
2、了解机械手的工
作原理
3、进一步掌握顺序
控制设计的方法和技巧
4、了解用PLC解决
一个实际问题的全过
程。
二、所需实验设施
设备
计算机，可编程控制器
实验装置，FX编程软件，
导线
三、实验原理：
机械手将工件从A点向
B点传送。
机械手的上升、
下降与左移、右移都是由双
线圈两位电磁阀驱动气缸
来实现的。
抓手对工件的松
夹是由一个单线圈两位电
磁阀驱动气缸完成，只有在
电磁阀通电时抓手才能夹
紧。
该机械手工作原点在左
上方，按下降、夹紧、上升、
右移、下降、松开、上升、
左移的顺序依次运动。
初始状态，机械手在原位，原位指示灯亮，按下起动按钮后机械手可以连续的工作，当按下停止按钮时，要把当前的工作周期处理完后停下。
采用STL步进顺控指令的编程方法，自锁实现连续控制。
YV1、YV2、YV3、YV4、YV5、HL分别接主机的输出点Y0、Y1、Y2、Y3、Y4；SB1、SB2分别接主机的输入点X0、X5；SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分别接主机的输入点X1、X2、X3、X4。
上框中的起动、停止用动断按钮来实现，限位开关用钮子开关来模拟，电磁个阀和原位指示灯用发光二极管来模拟。
思考题：
如何实现暂停控制？控制要求如下：在原点位置按启动按钮X0 ，机械手自动运行一个工作周期后回到原点停止。
若在中途按下暂停按钮X5时停止当前的工作，再按下X0又从断点处继续运行，回到原点处自动停止。
当按下停止按钮时，要把当前的工作周期处理完后停下。
实验十一液体混合装置控制的模拟
一、目的要求
1．通过实验掌握PLC控制系统的硬件电路、程序设计方法及对软件的编辑和调试
2、了解液体混合装置的工作原理
3、进一步掌握顺序控制设计的方法和技巧
4、了解用PLC解决一个实际问题的全过程。
二、所需实验设施设备
计算机，可编程控制器实验装置，FX编程软件，导线
三、实验原理：
控制要求：
本装置为两种液体混合模拟装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅匀电机，控制要求如下：初始状态:装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开排残余液体，3秒将
后容器放空混合液阀门关闭。
启动操作:按下启动按钮SB1，装
置就开始按下列约定的规律操作：
液体A阀门打开，液体A流入容
器。
当液面到达SL2时，SL2接通，关
闭液体A阀门，打开液体B阀门。
液
面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅
匀电机开始搅匀。
搅匀电机工作6秒后
停止搅动，混合液体阀门打开，开始放
出混合液体。
当液面下降到SL3时，
SL3由接通变为断开，再过2秒后，容
器放空，混合液阀门关闭，开始下一周
期。
停止操作:按下停止按钮SB2后，
在当前的混合液操作处理完毕后，才停
止操作（停在初始状态上）。
采用STL步进顺控指令的编程方法，自锁实现连续控制。
如下图，启动停止按钮分别用X0、X4控制，低中高液位分别X1、X2、X3控制，YV1、YV2、YV3、M分别用Y0、Y1、Y3、Y2控制.
实验模块;
提示：
方法一：根据上面的SFC 图若S23
下。
方法二：根据上面的SFC
图，若S23后返回到S20，如何处理？
思考题：
停电后再来电时，能将停电前的一个工作周期继续完成后才能开始新一周期的工作，如何实现？
K20
A
B
一、目的要求
1．掌握PLC的步进指令STL、RET,功能指令MOV在控制中的应用及其编程方法。
2、了解LED数码显示的工作原理。
二、所需实验设施设备
计算机，可编程控制器实验装置，FX编程软件，导线
三、实验原理：
控制要求：按下开关，由LED发光二极管模拟的数码管
开始显示：显示次序是0、1、2、3、4再返回初始显示并循环。
由位元件也可构成字元件进行数据处理，位元件组合由
Kn加首元件号来表示。
，MOV指令将源操作数的数据
由Y0-Y7控制。
思考题：
如何实现暂停控制？断开开关可以停在当前的位
置，合上开关后可以接着继续工作。
实验十三五相步进电机的模拟
一、目的要求
1．通过实验掌握PLC控制系统的硬件电路、程序设
计方法及对软件的编辑和调试
2、对步进电机的工作原理有初步的了解。
3、了解用PLC解决一个实际问题的全过程。
二、所需实验设施设备
计算机，可编程控制器实验装置，FX编程软件，导线
三、实验原理：
控制要求：
合上开关，五相步进电动机五个绕组依次自动实现如下方式的循环通电控制：A～B～C～D～E～A～AB～BC～CD～DE～EA～AB～ABC～BC～BCD～CD～CDE～DE～DEA～EA～ABC～BCD～CDE～DEA，间隔1S，开关断开停止工作。
利用SFTL指令。
部分参考程序如下：
思考题：
若应用SFTLP指令编写，则移位条件应该如何编写？
实验十四装配流水线控制的模拟
一、目的要求
1．通过实验掌握PLC控制系统的硬件电路、程序设计方法及对软件的编辑和调试
2、掌握装配流水线的基本控制原理。
3、了解用PLC解决一个实际问题的全过程。
二、所需实验设施设备
计算机，可编程控制器实验装置，FX编程软件，导线
三、实验原理：
控制要求：合上开关，并按下移位按钮后，立即开始工作，即按D-E-F-G-A—D-E-F-G-B-D-E-F-G-C-D-E-F-G-H在相应的工位完成工作，D，E，F，G时间均为1S，在A,B,C,H四处完成时间均为2S。
断开开关要把当前的工作处理完才停，即要等H亮2S后才停下来。
要求合上开关，并按下移位按钮后立即开始工作，没有延迟。
断开开关要把当前的工作处理完才停，即要等H亮2S后才停下来。
使用SFTL及ZRST的及脉冲指令编程。
部分参考程序如下：
停止工作用区间复位指令实现：
思考题：
比较位移位指令和位移位脉冲指令的区别，SFTLP指令编程如何编写。
