學生實驗守則學生做實驗時，必須嚴格遵守學校的有關規定，服從指導教師和實驗室工作人員的管理。實驗前應做好預習，認真閱讀指導書中的相關內容，并按要求寫出預習報告。學生進入實驗室應穿著整齊，不準赤膊、穿背心、拖鞋做實驗。本實驗室的部分實驗項目需要使用電機，在做與電機有關的實驗項目時不準戴圍巾，并要把衣服的拉鎖或紐扣扣好，女同學應戴工作帽（留長發的女同學應先將頭發盤起再戴安全帽），以防發生安全事故。實驗室內不準大聲喧嘩、相互打鬧和吃東西。要注意保持實驗室整潔，禁止隨地吐痰和亂扔廢棄物。實驗室內禁止吸煙。每次連接或改接電路后，都要請指導教師進行檢查，得到教師允許后方可接通電源。嚴格遵守操作規程，禁止帶電拆改線路。實驗進行中如發生意外事故，不要驚慌，應立即切斷電源，注意保護現場，并請指導教師查明事故原因，妥善處理。實驗過程中，與所作實驗內容無關的儀器設備一律不準動用。因違反操作規程導致儀器設備損壞的當事人，須按學校有關規定負賠償責任。實驗結束后，應將臺面上的導線、儀器設備等整理好之后再離開實驗室。對于違反上述規定的學生，任何人都有權對其提出批評指正，如不聽勸告，指導教師有權停止其實驗，并報請學院有關部門進行處理。運動控制實驗室2008年10月第一節可編程控制器實驗裝置可編程控制器實驗裝置所用的設備是TVT-90C型可編程控制器訓練裝置，如圖1所示，實驗裝置為開放臺式結構，由實驗屏和實驗板箱組成。實驗屏由PLC主機、A/D模塊、D/A模塊、數字量調試單元板、模擬量指示調節單元板及鋁合金框架等組成，十余種不同內容的模擬實驗板可根據需要掛在實驗板箱的滑道上，可與PLC主機組合進行多種實驗。實驗裝置中的PLC主機為松下電工的FP1-C40型可編程控制器（其中有兩臺實驗裝置的主機使用FP0-C14擴展為40點）。數字量調試單元實驗模板A/D、D/A數字量調試單元實驗模板A/D、D/A模塊PLC主機圖1TVT—90C型可編程控制器訓練裝置―、PLC主機圖2所示為松下FP1-C40型PLC主機，其結構說明如下：1、后備電池座；2、工作方式選擇開關：PLC的方式選擇開關可控制PLC工作在以下三種狀態：運行模式（RUN）：該模式下PLC只能運行存儲器中的程序而不接受對程序的修改，當程序調試完成，可長期用于工業現場而不需改動程序時，可使用此模式；編程模式（PROG）：在該模式下，PLC只能接受編程器或上位機對其程序進行修改，不能夠運行程序，在編制程序時，可使用此模式；遙控模式（REMOTE）：在遙控模式下，PLC可由編程器或上位機靈活地進行編程模式與運行模式的切換，在進行程序調試時，可使用此模式。3、PLC工作狀態監視指示燈；4、外部設定電位器（共4個）；5、編程工具連接插座（RS422口）；6、內裝式24V直流電源接線端（用于為輸入端提供24V直流電壓）;7、開關量輸入接線端子；8、輸出接線端子；9、220V交流電源輸入端子。9182BATTERYffl37465?alarm■prog.9182BATTERYffl37465?alarm■prog.■err圖2松下FP1-C40型PLC主機此外，該型號的主機上還具有擴展插座以及RS232口，用于擴充I/O點和連接外圍設備。二、數字量調試單元數字量調試單元如圖3所示，圖中：1、24V直流穩壓電源接線端，是實驗裝置的專用電源，用于為PLC的輸入與輸出以及實驗模板提供直流電源；2、輸入變換開關，用于控制PLC輸入端接收調試撥動開關的信號或撥碼器的信號。3、撥碼器，其作用是將十進制數碼轉換為BCD碼為PLC提供輸入信號；4、調試開關，其作用是切換PLC主機的輸入點使用模式，當調試開關置于“off”位置時，PLC的輸入信號需用實驗專用導線連接在與輸入點相對應的接線插孔上，當調試開關置于“on”位置時，PLC主機的輸入點接受調試單元上的撥動開關或撥碼器的信號輸入，以便于調試程序。99圖3數字量調試單元5、蜂鳴器；6、保險管座；7、實驗裝置電源總開關及指示燈；8、輸入單元接線端以及調試用撥動開關，9、輸出單元接線端及指示燈。第二節FP系列PLC編程軟件FPWIN—GR（漢化2.12版）FPWIN—GR軟件（漢化2.12版）是運行在Windows環境下的PLC編程工具軟件，該軟件具有符號梯形圖、布爾梯形圖、布爾非梯形圖（布爾指令）三種編程方式，并且具有程序編輯、注釋、調試、監控、打印以及對PLC進行遙控等功能。一、軟件運行環境與基本配置FPWIN—GR漢化編程軟件可在中文Windows95/98/2000/NT（Ver4.0以上）以及XP操作系統上運行，所需硬盤空間為15MB以上，系統配置為PentiumlOOMHZ以上，顯示器分辨率為800X600以上，內存32MB以上，彩色顯示16位HighColor以上。二、FPWIN—GR的啟動與退出1、啟動單擊“開始”——“程序”——“NAiSControl”——“FPWINGR”可啟動程序，也可在桌面上建立“FPWINGR”快捷方式，用雙擊“FPWINGR”圖表的方式啟動程序，這時屏幕上出現以下選擇畫面（圖4）：FPIIIGRILK27KF；nv10K0OK圖4選擇畫面:■丄訓C1C.C14.Cl1,C16：16C5B,CTEC16TCZCR.C20r.C；FPIIIGRILK27KF；nv10K0OK圖4選擇畫面:■丄訓C1C.C14.Cl1,C16：16C5B,CTEC16TCZCR.C20r.C；2?C20EC,C20TCC32TCbUX~uyi27KRn?16K32E二|兩保專當前設置圖5機型選擇提示畫面選擇Fir杭里FLU肛型叩FO珀plFlIMFFHFLrLPCDr?創建新文件：需要輸入一個新程序時選擇；?打開已有文件：需要調出一個已經存盤的程序時選擇；?由PLC上載：需要從PLC中調出程序時選擇；?取消：不需要讀取或輸入任何程序，只啟動軟件。如果選擇“打開已有文件”，則屏幕顯示指定文件夾中的文件列表，選擇文件名后單擊“確定”。如果選擇“創建新文件”，程序會進一步提示用戶選擇PLC機型，如圖5所示：2、退出

利用菜單欄選擇“文件”——“退出”即可退出程序，如果程序沒有保存，則程序會發出存盤提示，選擇“是”即可保存程序并退回操作系統。三、FPWIN—GR窗口FPWIN—GR軟件界面如圖6所示，是一個標準的WINDOWS程序窗口，大部分區域的名稱、位置及作用已被大家所熟悉，在編輯畫面中有兩條豎線，代表梯形圖的兩條電源線，在兩線之間輸入各種控制元件從而實現梯形圖程序的編輯。下面主要介紹一下“輸入段欄”和“功能鍵欄”的使用方法。標題欄菜單欄工具欄/注釋欄/輸入欄數字鍵欄輸入段欄功能鍵欄狀態欄、圖6FPWIN-GR窗口分布及各部分名稱圖6FPWIN-GR窗口分布及各部分名稱［Enter］按鈕或直接按鍵盤上的［Enter］鍵確認輸入內容，將元件或參數輸入到梯形圖中。功能鍵欄在編寫程序時，可以用鼠標點擊“功能鍵欄”中的按鈕或直接用鍵盤上的“F1”?“F12”功能鍵實現指令的輸入，將“F1”?“F12”功能鍵與“Shift”或“Ctrl”鍵組合使用，還可以輸入更多的常用指令。“功能鍵欄”中各個按鈕左下角的數字表示所對應的功能鍵號。如圖7所示，第一段和第二段分布的是主要指令的快捷鍵，在進行鍵盤輸入時，第一段的指令操作只需按功能鍵即可有效，第二段指令的操作需同時按下“Shift”+功能鍵有效。第三段中分布的是軟件功能的快捷鍵，輸入操作時需同時按下“Ctrl”+功能鍵有效。圖7功能鍵欄當輸入不同的指令時，功能鍵欄的顯示內容會隨著所選擇的指令發生變化，以便輸入進一步的信息。當需要返回時可點擊輸入欄中的［ESC］或直接按鍵盤上的［ESC］鍵。第三節PLC指令系統一、實驗目的熟悉并掌握松下PLC上位機編程軟件FPWIN-GR的使用、編程及調試方法，熟悉PLC的基本指令，初步掌握PLC的操作及與上位計算機的通訊方法。二、實驗內容在熟悉FPWIN—GR編程軟件的基礎上學習并掌握PLC的基本操作指令、邏輯指令、定時器指令、計數器指令等常用控制指令的使用方法三、實驗要求實驗前應閱讀書后附錄內容，了解FPWIN-GR編程軟件的使用、編程方法和PLC的指令系統。通過實驗，要求初步掌握編程軟件的使用、梯形圖的繪制與編輯以及程序的存盤、下裝、上裝、監控等基本操作。四、實驗設備1、微型電子計算機2、RS422/RS232C適配器3、TVT-90A臺式可編程控制器學習機。五、實驗步驟1、根據附錄中的使用說明對FPWIN-GR編程軟件進行操作，初步掌握軟件的設置、使用、編程以及程序的存取、上裝與下裝等操作方法。2、邏輯指令的學習⑴將圖8的梯形圖程序輸入計算機，進行PG轉換后傳入PLC中，運行此程序可觀察到以下結果：當輸入開關XO、XI都斷開時，Y0滅，Y1亮。將輸入開關X0閉合，輸入顯示燈“X0”亮，YO、Y1均保持原狀態。將輸入開關X1閉合，輸入顯示燈“XI”亮，此時Y0亮，Y1滅。只要開關XO、X1任何一個斷開，則YO滅，Y1亮。

⑵將圖9的梯形圖程序輸入計算機，進行PG轉換后傳入PLC中，運行程序并觀察現象，描述運行結果。3、定時指令的學習⑴將圖10的梯形圖程序輸入計算機，進行PG轉換后傳入PLC中，觀察并記錄程序運行結果。TMY,其中TMR：以0.01秒為最小單位設置延時；TMX：以0.1秒為最小單位設置延時；TMY：以1秒為最小單位設置延時。在編程時可根據具體情況選擇延時的時間單位。

⑵某工件加工過程分為四道工序完成，共需30秒，其控制時序要求如圖11所示。X0為運行控制開關，XO=ON時，啟動并運行；XO=OFF時停機。而且每次啟動均從第一道工序開始。利用TM指令實現上述分級定時控制，并觀察T1?T4通斷情況以及定時器經過值的變化情況。說明：在FP1-C40型PLC中有144個定時/計數繼電器（TM/CT）,用它們可進行定時或計數控制。在使用時要注意他們是共用繼電器序號的，為了避免重復使用造成混亂，一般把TM/CT分區使用，通常0?99為TM區，100?143為CT區，即在使用時，對TM和CT的序號定義為：TM為T0?T99，CT為C100?C143。控制開關工序1工序控制開關工序1工序2工序3工序45.5s—>6s10s30s圖114、計數指令的學習4〕|CIO[⑴將圖12的梯形圖程序輸入計算機，進行PG轉換后傳入4〕|CIO[<T10J-K3Y[圖12⑵用一個按鈕開關（X2）控制三個燈（Yl、Y2、Y3）,按鈕按三下1#燈亮，再按三下2#燈亮，再按三下3#燈亮，再按一下全滅。以此反復。提示：為了使各個燈能從點亮開始一直可靠地維持到下一組三下的最后一下再熄滅，可引用保持指令（KP）,KP指令的使用方法與計數器指令相似，如：STX0STX1KPY0其中，X0為置位觸發信號，當X0接通（ON）時，Y0接通并保持，直到復位觸發信號接通為止；X1為復位觸發信號，當X1接通（ON）時，Y0斷開；如果置位觸發信號與復位觸發信號同時接通，則復位觸發信號優先。附錄附錄松FP1系列PLC基本指令表1、基本順序指令：名稱助記符說明初始加載ST以A類（常開）接點開始一個邏輯操作初始加載非ST/以B類（常閉）接點開始一個邏輯操作輸出OT將操作結果輸出值規定的輸出非/將該指令處的操作結果取反與AN串接一個A類（常開）接點與非AN/串接一個B類（常閉）接點或OR并接一個A類（常開）接點或非OR/并接一個B類（常閉）接點組與ANS實行指令塊的與操作組或ORS實行指令塊的或操作推入堆棧PSHS存儲該指令處的操作結果讀取堆棧RDS讀出由PSHS指令存儲的操作結果彈出堆棧POPS讀出并清除由PSHS指令存儲的操作結果上升沿微分DF當檢驗到觸發信號的上升沿時，接點僅“ON”一個掃描周期下降沿微分DF/當檢驗到觸發信號的下降沿時，接點僅“ON”一個掃描周期置位SET保持接點（位）“ON”復位RST保持接點（位）“OFF”保持KP使輸出接通并保持空操作NOP無任何操作2、基本功能指令：名稱助記符說明0.01s定時器TMR設置以0.01s為單位的延時動作定時器（0?327.67s）0.1s定時器TMX設置以0.1s為單位的延時動作定時器（0?3276.7s）1s定時器TMY設置以1s為單位的延時動作定時器（0?32767s）計數器CT減計數器可逆計數器F118(UDC)加減計數器移位寄存器SR16位數據左移位左右移位寄存器F119(LRSR)16位數據區（帶）左移或右移一位

3、控制指令：名稱助記符說明主控繼電器開始MC當預定觸發條件（I/O）為“）N”時，執行MC到MCE之間的指令王控繼電器結束MCE跳轉JP當預定觸發條件（I/O）為“ON”時，跳轉到指定標號跳轉標記LBL執行JP、F19和LOOP指令時所用的標號循環跳轉LOOP跳轉到冋一標號并重復執行標號后的程序，直到指定的操作數變為“0”結束ED表示一個主掃描周期的結束條件結束CNDE當預定觸發條件（I/O）為“ON”時，結束一個掃描步進開始SSTP表示步進過程開始步進轉移（脈沖式）NSTP當檢測到觸發（I/O）的上升沿時，激活當前過程，并將前一個過程復位步進轉移（掃描式）NSTL當觸發信號為“ON”時，激活當前過程，并將前一個過程復位步進清除CSTP清除指定的步進過程步進結束STPE步進區域結束調子程序CALL跳轉執行指定的子程序子程序入口SUB開始子程序子程序返回RET結束子程序并返回到主程序中斷控制ICTL規定中斷方式中斷入口INT開始一中斷程序中斷返回IRET結束中斷程序并返回到主程序

4、比較指令：（操作數：S1,S2）名稱助記符說明單字比較：相等時加載ST=比較兩個單字的數據，按下列條件執行Start、AND單字比較：相等時與AN=或OR操作：ON：當S1=S2OFF:當S1HS2單字比較：相等時或OR=單字比較：不等時加載ST<>比較兩個單字的數據，按下列條件執行Start、AND或OR操作：ON：當S1HS2OFF:當S1=S