plc和fpga实习报告

plc和fpga实习报告（共9篇）

1.plc和fpga实习报告 篇一

FPGA技术调研：FPGA在航天领域的应用

1．引言

现 场 可 编 程 门 阵 列(Field programmable gatearrays，FPGA)是一种可编程使用的信号处理器件，用户可通过改变配置信息对其功能进行定义，以满足设计需求。与传统数字电路系统相比，FPGA 具有可编程、高集成度、高速和高可靠性等优点，通过配置器件内部的逻辑功能和输入/输出端口，将原来电路板级的设计放在芯片中进行，提高了电路性能，降低了印刷电路板设计的工作量和难度，有效提高了设计的灵活性和效率。设计者采用 FPGA 的优点：

(1)减少对所需器件品种的需求，有助于降低电路板的体积重量；

(2)增加了电路板完成后再修改设计的灵活性；

(3)设计修改灵活，有助于缩短产品交付时间；

(4)器件减少后，焊点减少，从而可提高可靠度。尤其值得一提的是，在电路运行频率越来越高的情况下，采用 FPGA 实现的复杂电路功能减小了板级电路上 PCB 布线不当带来的电磁干扰问题，有助于保证电路性能。

FPGA 也 是 现 阶 段 航 天 专 用 集 成 电 路（ASIC, Application specific integrated circuit）的最佳实现途径。使用商用现货 FPGA 设计微小卫星等航天器的星载电子系统，可以降低成本。利用 FPGA 内丰富的逻辑资源，进行片内冗余容错设计，是满足星载电子系统可靠性要求的一个好办法。目前，随着对卫星技术的不断发展、用户技术指标的不断提高以及市场竞争的日益激烈，功能度集成和轻小型化已经成为星载电子设备的一个主流趋势。采用小型化技术能够使星载电子设备体积减小、重量减轻、功耗降低，提高航天器承载有效载荷的能力以及功效比。采用高功能集成的小型化器件，可以减小印制板的尺寸，减少焊盘数量，还有利于充分利用冗余技术提高系统的容错能力。星载数字电路小型化的关键是器件选用，包括嵌人式高集成度器件的选用，其中，高密度可编程逻辑器件 FPGA 的选用是一个重要的实现方式。

目前，在航天遥感器的设计中，FPGA 被广泛地应用于主控系统 CPU 的功能扩展CCD 图像传感器驱动时序的产生以及高速数据采集。本文回顾了 FPGA 的发展，分析了其主要结构，并对航天应用 FPGA 进行了综述。指出了航天应用对FPGA 及其设计的要求，重点分析了空间辐射效应对FPGA 可靠性的影响，并总结了提高 FPGA 抗辐照的可靠性设计方法。最后，对航天应用 FPGA 的发展进行了展望。

2.FPGA 航天应用

可编程逻辑器件以其设计方便、设计便于修改、功能易于扩展，在航天、空间领域中得到了越来越广泛的应用。一种是以 Actel 公司产品为代表的一次编程反熔丝型 FPGA，一种是以 Xilinx 公司产品为代表的基于 SRAM 的可重新配置的 FPGA。

2.1 航天应用 FPGA 的分类 FPGA 按其编程性，目前具有航天成功应用经验的 FPGA 主要有两类： 一类是只能编程一次的一次性编程 FPGA。另一类是能多次编程的可重编程 FPGA,如 SRAM 型 FPGA、Flash 型 FPGA，这类 FPGA 一般具有在系统编程(ISP, In system programming)能力。

2.1.1 一次性编程 FPGA 此类产品采用反熔丝开关元件，具有体积小、版图面积小、低抗辐射抗干扰、互连线特性阻抗低的特点，不需要外接 PROM 或 EPROM，掉电后电路的配置数据不会丢失，上电后即可工作，适用于航天、军事、工业等各领域。这类产品中，具有代表性并已取得航天应用成功经验的产品是 ACTEL 公司的抗辐射加固反熔丝型 FPGA。与传统 FPGA平面型散布 的 逻 辑 模 块、连 线、开关矩阵的布局不同，反熔丝型 FPGA 采用紧凑、网格化密集布局的平面逻辑模块结构。利用位于上下逻辑模块层之间、金属对金属的可编程反熔丝内部连接元件实现器件的连接，减小了通道和布线资源所占用的空间。在编程之前，该连接元件为开路状态，编程时，反熔丝结构局部的小区域内具有足够高的电流密度，瞬间产生较大的热功耗，融化绝缘层介质形成永久性通路。

2.1.2 可重编程 FPGA 此类产品采用 SRAM 或 Flash EPROM 控制的开关元件，其优点是可反复编程。配置程存放在 FPGA外的存储器中，系统上电时，配置程加载到 FPGA中完成硬件功能的定制化。其中，SRAM 型 FPGA 还可以在系统运行中改变配置，实现系统功能的动态重构。但是，此类 FPGA 掉电后存储的用户配置逻辑会丢失，只能上电后重新由外部存储器加载。FlashEPROM 型 FPGA 具 有 非 易 失 性 和 可 重 构 的 双 重 优点，但不能动态配置，功耗也比 SRAM 型 FPGA 高。此类 FPGA 由于配置数据存储在 FPGA 内 的 SRAM存储器中，可编程逻辑开关采用多路选择器实现，内部逻辑功能采用基于 SRAM 结构的查找表实现，这些部位都属于单粒子翻转效应敏感型半导体结构。因此，在航天应用中要特别注意。具有代表性的、并取得航天应用成功经验的产品是 Xilinx 公司的基于SRAM 型 Virtex 系列的 FPGA 产品。

2.2 FPGA 航天应用现状

FPGA 在国内外的航天、空间领域，特别是商用卫星得到了广泛的应用。据统计，在国内外深空探测、科学及商用卫星共 60 个项目中都用到了 FPGA，军用卫星项目中也有多个项目用到 FPGA。

2.2.1 Acte FPGA 的航天应用

Actel 的耐辐射和抗辐射 FPGA 自从在 1997 年火星探路者（Mars Pathfinder）以及随后的勇气号、机遇号任务中取得成功后，其 FPGA 继续用于 NASA、ESA 的火星探测任务。Actel 的耐辐射和抗辐射器件用于火星探测器的控制计算机，执行从地球到火星6 个月飞行的导航功能。在火星探索者漫游器（ExplorerRover）的照相机、无线通信设备中均采用了 Actel 器件。ESA 的火星快车轨道卫星中，固态记录器使用了 20 多个 Actel FPGA 器件。Actel 公 司 的 FPGA 器 件 已 用 于 德 国 航 天 领 域(DLR)双光谱红外探测(BIRD)卫星中。BIRD 是全球首个采用红外传感器技术的卫星，以探测和研究地球上的高温事件，如森林山火、火山活动、油井和煤层燃烧等。超过 20 个高可靠性 FPGA 用干卫星有效载荷数据处理、存储器管理、接口和控制、协处理以及红外摄影机的传感器控制等多个关键性功能中。

2.2.2 Xilinx FPGA 的航天应用

同 ACTEL 相比，Xilinx 公司用于航天、空间领域的产品研制较晚，但是，其功能强大、性能高、可重新配置的民用塑封产品向宇航级产品的过渡、全面提高抗空间辐射能力，逐渐成为空间电子产品设计中常用的 FPGA 产品，并将获得越来越广泛的应用。Xilinx 的 Virtex 耐辐射 FPGA 被用于 2003 年发射的澳大利亚的军民混用通信卫星 Optus CL，在卫星的 UHF 有效载荷中，Xilinx Virtex FPGA(XQVB300）用来实现地球数据的信号处理算法，并使用了 Xilinx提供的 IP 核。

Xilinx 的加固 FPGA XQR4062XL 被用于 2002 年发射的澳大利亚科学卫星 Fedsat（联合卫星，用于研究磁层）的高性能计算有效载荷。HPC-1 是第一例在星载计算机系统的标准运行中采用 FPGA 实现了可配置计算技术 RCT。目前正在开发的 RHC-II 将使用Xilinx FPGA 实现星上数据处理。

此 外，GRACE(NASA）的 敏 感 器 中 使 用 了XQR4O36XL 产品。

在火星探测漫游器 Discovery 和 Spirit 中都成功应用了 Xilinx FPGA 产品。两片宇航 FPGA VirtexTMFPGA XQVR100O 被用于火星漫游器车轮电机控制、机械臂控制和其他仪表中，4 片耐辐照 4000 系列的FPGA XQR4062XL 用于控制火星着陆器的关键点火设备，保证着陆器按规定程序下降及成功着陆。欧洲第一个彗星轨道器和着陆器 ROSETTA 上总共有 45 片 FPGA，都选用 ACTEL RT14I00A，承担了控制、数据管理、电源管理等重要功能，并且飞行中任何一片 FPGA 都不得断电。

Xilinx 最新发布的 Virtex-5QVFPGA 具有非常高的抗辐射性，TID 耐性为 700 kraD 以上，SEU（Sin-gle Event Upset，单粒子翻转）闩锁（Latch Up）耐性超过 100 MeV·cM2/Mg，主要面向人造卫星和宇宙飞船上的遥感处理、图像处理以及导航仪等用途。因此，基于 FPGA 系统构成无需为了辐射措施而增加冗余，可以削减系统开发所需要的时间和成本。其规模也达到了 13 万个逻辑单元，集成了最高速度为 3.125 Gbit/s的高速收发器，并强化了 DSP 功能，作为航天领域用 FPGA 中属业界最高水准。

3.辐射效应及其影响

航天、空间电子设备由于其所处的轨道以及使用环境的不同, 受到的辐射影响也不相同。从总体上来说，对 FPGA 影响比较大的辐射效应主要有: 总剂量效应(TID: Total ionizing Dose)、单粒子翻转(SEU: Single event upset)、单 粒 子 闩 锁(SEL: Single event latchup)、单粒子功能中断(SEFI: Single event func-tional interrupt)、单 粒 子 烧 毁(SEB: Single eventburnout)、单 粒 子 瞬 态 脉 冲(SET: Single event tran-射效应产生的机理不尽相同, 引起 FPGA 的失效形式也不同。总剂量效应： 光子或高能离子在集成电路的材料中电离产生电子空穴对，最终形成氧化物陷阱电荷或者在氧化层与半导体材料的界面处形成界面陷阱电荷，使器件的性能降低甚至失效。单粒子翻转： 具有一定能量的重粒子与存储器件或逻辑电路 PN 结发生碰撞, 在重粒子运动轨迹周围形成的电荷被灵敏电极收集并行成瞬态电流，如果电流超过一定值就会触发逻辑电路, 形成逻辑状态的翻转。单粒子翻转敏感区域是指 FPGA 中易于受到单粒子效应影响的区域，包括 FPGA 的配 置 存 储 器、DCM、CLB、块存储区域。

单粒子闩锁： CMOS 器件的 PNPN 结构成了可控硅结构。质子或重粒子的入射可以触发 PNPN 结导通, 进入大电流再生状态，产生单粒子闩锁。只有降低电源电压才能退出闩锁状态。单粒子功能中断： 质子或重粒子入射时引起器件的控制逻辑出现故障，进而中断正常的控制功能。FPGA 中单粒子功能中断的敏感部分为配置存储器、上电复位电路、SelectMAP 接口和 JATAG 接口。

单粒子烧毁： 入射粒子产生的瞬态电流导致敏感的寄生双极结晶体管导通。双极结晶体管的再生反馈机制造成收集结电流不断增大，直至产生二次击穿，造成漏极和源极的永久短路，烧毁电路。FPGA发生单粒子烧毁的概率较小。单粒子瞬态脉冲： 带电粒子入射产生的瞬态电流脉冲影响到下一级逻辑电路的输入，造成该逻辑电路输出紊乱。单粒子瞬态脉冲可能引起 FPGA 内部逻辑电路的短时错误。单粒子瞬态脉冲对于＜0.25 μM 工艺的 FPGA 影响较大。

位移损伤： 单粒子位移损伤是单个粒子入射引起晶格原子移位、形成缺陷群、引起的永久性损伤。

上述辐射效应对 FPGA 造成的影响有的是永久性的，如总剂量效应、单粒子烧毁、位移损伤； 有的是能够恢复的，如单粒子翻转、单粒子功能中断、单粒 子 瞬 态 脉 冲。以 上 单 粒 子 效 应 中 SEL、SEB 和SEGR 均有可能对器件造成永久性损伤。因此，一般星上系统都会采用抗 SEL 的器件。SEU 和 SET 虽然是瞬时影响，但其发生率远高于以上 3 种，反而更应引起重视。接下来根据对上述辐射影响的分析，研究提高 FPGA 抗辐射效应的可靠性设计方法。

随着 SRAM 型的 FPGA 随 着 工 艺 水平的 提 高、规模的增大和器件核电压的降低，抗总剂量效应性能不断提高，但是更容易受 SEU 和 SET 的影响。针 对 单 粒 子 效 应 的 问 题，MAPLD、NSREC、RADECS 会议提交的报告认为，Virtex-II 系列产品抗总 剂 量 辐 射 能 力 达 到 200 krad，抗 SEL 的 能 力 为LET 160 MeV·cm /mg 以下无闩锁，同时，需要考虑SEU、SET、SEFL 等单粒子效应

4.航天应用 FPGA 的可靠性设计

在航天、空间电子设备中，FPGA 主要用于替换标准逻辑，还用于 SOC 技术，提供嵌人式微处理器、存储器、控制器、通信接口等。其中，可靠性是FPGA 设计的主要需求。

根据功能及其重要性的不同，空间电子系统设计分为关键与非关键两大类，航天器控制为关键类，科学仪表为非关键类。航天器控制系统对 FPGA 的一般需求： 高可靠、抗辐射加固和故障安全。科学仪器对 FPGA 的设计要求一般为高性能、耐辐射和失效安全，其可靠性则是由性能需求决定的，对 FPGA 的需求也因系统而异，如测量分辨率、带宽、高速存储、容错能力等。航天用 FPGA 的可靠性设计主要通过器件自身的硬件设计以及软件设计来实现。4.1 FPGA 的硬件可靠性设计

FPGA 的硬件可靠性设计主要是针对空间辐射效应的影响，借助制造工艺和设计技术较为彻底地解决了单粒子效应防护问题。一般从以下几个方面进行设计[6]： FPGA 整体设计加固、内部设计间接检测辐射效应的自检模块、引入外部高可靠性的监测模块。

整体加固设计是指在电子设备的外面采用一定厚度的材料进行整体辐射屏蔽，减少设备所受的辐射效应，经常采用的材料有铝、钽和脂类化合物等。这种方法在航天电子元器件中使用较多，也比较成熟。例如，作为美国军用微电子产品主要供应商的Honeywell，加固 ASIC 技术覆盖范围宽。Aeroflex 采用 “设计加固、商用 IC 工艺线流片” 的方式提供性能先进的加固 ASIC 产品，具备数模混合加固 ASIC的研制能力。这种采用商业线流片生产军用和加固微电子产品的技术线路，既有利于摆脱工艺加固对器件发展的约束，又有利于满足用户对先进加固器

件的需求，降低成本，缩短供货时间。Atmel 为用户提供了高性能、小尺寸、低功耗的各类器件的工艺资源，包括用于航天的耐辐照高速、低 功 耗 数 模 混 合 CMOS 工 艺 以 及 内 嵌 EEPROM 的CMOS 工艺。国内从事军用微电子器件研制的单位很多，包括国有科研单位和非国有 IC 研制公司。但是，能够完成抗辐照加固 IC 研制的单位并不多。国内自行研制的加固 ASIC 产品已经在卫星中得到了成功应用。采用体硅外延层，也可以防止发生 SEI。例如，Xilinx 的 virtex-II 耐辐射产品是在军品等级器件的基础上进一步采用外延衬底设计，抗总剂量电离效应能力按照 MIL-STD-883 Method 1019 进行批次采样考核。自检模块的目的是通过某些模块的正常运行来预测整个 FPGA 运行的正常性。自检模块由分布在FPGA 重要布线区域附近的简单逻辑电路实现，也可以由多模冗余模块表决结果或者余数检测法以及奇偶校验法等其他产生的结果直接提供输出。4.2 FPGA 的软件可靠性设计

航天应用 FPGA 的软件可靠性设计是指应用软件程序配置来屏蔽辐射效应造成的运行失常。其中，冗余设计方法是被公认为比较可靠的对付辐射效应的方法。常用的冗余设计有三模冗余法(TMR，Triplemodule redundancy)和部分三模冗余法(PTMR，Partialtriple module redundancy)。虽然 TMR 能够提高系统的可靠性，但也会使模块速度降低、占用资源和功率增加。综合考虑其他设计指标，可以根据实际情况对关键部分使用部分三模冗余法。冗余结构尽管可以保证系统可靠性，但却不能及时发现并纠正错误，或为发现错误而引入了过多的组合逻辑，当应用于 FPGA 时，增加了容错电路自身出错的可能性。除此之外，星载系统无人值守的运行特点使得系统重构与故障恢复也非常困难。

对配置存储器的回读校验和重配置[6](或局部重配置)是一种有效的抵抗辐射效应的方法，通过对部分配置的重加载能够修复 SEU 效应造成的影响，其频率应是最坏情况 SEU 效应发生率的 10 倍。在重加载逻辑设计中，需要对重加载的实现方式、加载内容进行仔细设计，并不是所有的内容都可以重加载，也不是所有的内容都需要重新配置。

在系统设计中，采用高可靠性的反熔丝 FPGA负责从非易失大容量存储器中读取 Xilinx FPGA 的配置数据对其进行配置。在运行期间，对最容易受辐射效应影响的配置存储器按列进行读操作，然后与标准数据进行比对，对出现错误的列进行局部重配置。FPGA的可编程IO也容易受到辐射粒子影响产生 SEU 和 SEL。对输入输出脚设计三模冗余设计方法是一种非常有效方法，但是这种方法将需要占用 3 倍的 I/O 资源。如果 SET 作用在时钟电路或者其他数据、控制线上容易产生短脉冲抖动，有可能会造成电路的误触发或者数据锁存的错误，在设计时可采用同步复位设计内部复位电路、控制线使能信号线，逻辑数据在锁存时尽可能配合使能信号。

5.FPGA 航天应用发展趋势

目前，在深微亚米半导体工艺下，传统的 FPGA设计技术在器件良率、功耗、互联线延时、信号完整性、可测性设计等方面面临挑战[9]。基于传统技术的 FPGA 仍然在向高密度、高性能、低功耗的方向发展，使得 FPGA 从最开始的通用型半导体器件向平台化的系统级器件发展。基于异步电路的 FPGA 设计、3D 集成技术、新型半导体结构的应用将是 FPGA 技术发展的热点。航天、空间应用方面，国外航天对 FPGA 空间应用的总结和预测分析表明，空间应用对 FPGA 选用呈现出以下趋势：

(1)器件工作电压从 5 V 变为 3.3 V、2.5 V 甚至l.8 V；（2）从使用总剂量加固 FPGA 发展到使用耐总剂量 FPGA 产品；

(3)从 SEU 敏感寄存器 FPGA 的应用发展为使用内建寄存器 TMR 结构的 FPGA；(4)从只使用一次编程的反熔丝型 FPGA 发展为使用基于 SRAM/EEPROM 的可重置型 FPGA。这种选用趋势带来的突出问题是： 从寄存器对SEU 敏感变为 FPGA 对 SEU 敏感； 配置存储 FPGA的设计复杂性已经同 ASIC 的复杂程度相当。

6.结论

本文对航天应用中 FPGA 的使用进行了 综 述。分析了 FPGA 的结构特点，针对航天、空间环境的辐照条件，分析了航天应用 FPGA 的失效模式及可靠性设计方法。最后，对航天应用 FPGA 及其可靠性设计技术的发展进行了展望。

2.PLC实习报告 篇二

第一部分 实习相关说明

引言

在李应森老师的指导下我们进行了为期两周的PLC综合实习，本次实习在电信楼一楼PLC实验室进行。两周繁忙的实践学习，让我们第一次接触到了PLC和变频器综合控制系统，通过对该装置的认识，原理的了解，接线以及设计方案和具体调试，整个过程真可谓受益匪浅。

一．实习目的

1、掌握可编程序控制器的方法。

2、熟悉基本指令与应用指令以及实习设备的使用方法。

3、掌握变频器主要参数设置。

4、掌握PC机、PLC和变频器之间的通信技术。

5、掌握WINCC组态软件的使用。

6、理论联系实际提高学生分析问题和解决问题的能力。

二．实习要求

1、认真阅读此指导书，了解PLC系统组成和工作原理。

2、实习前理清好实习内容的思路以及所要使用的方法。

3、能够独立完成PLC和变频器之间的硬件接线。

4、测试通信连接正常。

5、学习可编程序控制器的STEP7编程软件及变成语言，试编辑简单的电动机控制应用程序。

6、通过调试来发现问题和解决问题。

7、验证程序的最终实现结果是否符合要求。

8、认真写实习报告。三．实习任务

1、将变频器和PLC通过导线进行连接。通过变频器的控制面板进行参数设置。根据I/O的定义，编写PLC程序，实现通过操作面板控制交流异步电动机起动，停止，正反转切换，并监视电动机的故障和运行状态。

2、做WINCC画面，将WINCC与PLC相连，实现在WINCC上对变频器的监控。除了控制电动机起动，停止，正反转切换，监视电动机的故障和运行状态外，还要在WINCC画面上进行频率给定以及对实际频率的监视。

四．实习方法

1、通信方式有两种：

（1）通过MPI通信实现。（2）通过Profibus-DP实现。

2、控制方式有两种：

（1）本地的操作面板控制。（2）远程的Wincc画面监控。

五．实习地点

校内PLC实习基地，即在电信学院一楼PLC实验室。六．安全注意事项

1、电动机很危险，注意在电动机运行期间要远离电动机。

2、在断电的情况下接线。在变频器断电后也不能立即接线，要等3分钟后再接线，因为变频器中间直流环节有大的电容放电。

3、PLC通过弱电控制强电，要注意区分弱电和强电。接线时不要将导线接在220V或380V的强电上。

第二部分 实习预备知识

一、通信技术

（一）变频器的通信方式（1）通过MPI通信实现。（2）通过Profibus-DP实现。

（二）PC机和PLC之间的通信方式（1）本地的操作面板控制。（2）远程的WinCC画面监控。

二、变频器结构和基本原理

（一）变频器的结构与原理

西门子的6SE70系列变频器，SIMOVERT Master Drives,其外观如图2-2所示。

图2-2 SIMOVERT 变频器

SIMOVERT变频器属于交-直-交电压型的变频器，如图2-3所示。整流器部分采用二极管不可控整流装置，中间直流环节采用大电容滤波，逆变器采用全控型电力电子器件IGBT构成的PWM逆变器。输出电压波形是与正弦波等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲，逆变器的输出供给三相交流异步电动机定子供电，流过电动机的电流近似为正弦波。变频器的控制方式可采用恒压频比控制方式，也可采用矢量控制方式，具体的控制方式由参数P100进行设置。

图2-3 变频器的内部结构简图、输出电压、电流波形

其中X101上的端子1为变频器的24V电源，2为变频器的地。3，4，5，6端子为数字量输入/输出端子，7，8，9为数字量输入端子。X102上的15和16为模拟量输入1，17和18模拟量输入2。19和20为模拟量输出1，21和22为模拟量输出2。

PMU为变频器的操作面板。X300对应USS串口。23，24，25，26，27，28对应脉冲编码器的端子。

三、PLC设备及编程软件STEP7 S7-300系列PLC工作原理

S7-300是一种通用型的PLC，其具有模块化、无风扇结构、易于实现分布式的配置以及易于掌握等特点，这使得它能适应自动化工程中的各种应用场合，执行各种控制任务，因此其在实践中成为一种既经济又可靠的控制装置。

其主要模块为电源和CPU，我们本次实习所用的PLC为CPU314C-2DP，其中集成了数字量输入/输出和模拟量输入/输出。

CPU功能是：执行用户程序；为S7-300背板总线提供5V电源；在MPI网络中，通过MPI与其他MPI网络节点进行通信。数字量输入模块用于连接外部的机械触点和电子数字式传感器。数字量输入模块将从现场传来的的外部数字信号的电平转换为PLC内部的信号电平。输入电路中一般设有RC滤波电路，以防止由于输入触点抖动或外部干扰脉冲引起的错误输入信号，输入电流一般为数毫安。

数字量输出模块用于驱动电磁阀、接触器、小功率电动机、灯和电动机起动器等负载。数字量输出模块将S7-300的内部信号电平转化为控制过程所需的外部信号电平，同时有隔离和功率放大作用。

1、新建PLC项目

图1 STEP7中插入S7-300站

2、硬件组态

图2 硬件组态窗口

本实习中所使用的输入输出模块有两个。

四、WinCC组态软件的使用

1、组态软件设计结构

WinCC支持所有普通IBM/AT兼容的PC平台，项目可以使用的外部变量数是256个。按照各站连接设备及完成功能的不同，我们把监控界面按结构化思想进行了编排。各界面控制功能明确，可以清晰直观的反映现场情况，便于操作人员进行处理。

2、组态过程

第一步:首先启动WinCC，建立一个新的WinCC项目，项目分为三种类型:

(1)单用户项目

(2)多用户项目(3)多客户机项目

图3 WINCC中添加驱动程序

图4 MPI链接属性设置

第二步:在组态完的S7-300下设置标签，每个标签有三个设置项，即标签名、数据类型、地址，其中最重要的是标签地址，它定义了此标签与S7-300中某一确定地址如某一输入位、输出位或中间位等一一对应的关系。设置标签地址很容易，可以直接利用在STEP7中配置的变量表，如设置标签地址为Q0.0，表示S7-300中输出地址Q0.0。用此方法，将S7-300与WinCC之间需要通信的数据—做成标签，即相当于完成了S7-300与WinCC之间的联接。

第三步:在图形编辑器(Graphics Editor)中，用基本元件或图形库中对象制作生产工艺流程监控画面，并将变量标签与每个对象连接，也就相当于画面中各个对象与现场设备相连，从而可在CRT画面上监视、控制现场设备。

第三部分 实习内容

一、硬件接线

通过带有三个DP头的Profibus总线连接PC，PLC和变频器。将带有ON的DP头插入PC，带有OFF的DP头（两根）插入PLC，将带有ON的另一个DP头插入变频器的CBP2通信板的DP口上。

二、变频器参数设置

1、工厂复位

P053=6 运行参数存取，6表示允许通过PMU和串行接口SCom1变更参数。P060=2 选择“固定设置菜单” P366=0 所希望的工厂设置的选择 P970=0 启动参数复位

2、快速参数化

P60 = 3 菜单选择“简单应用的参数设置” P71 = 365 输入装置进线电压，单位V P95 = 10输入电机类型

P100 = 3 输入开/闭环控制类型(不带编码器的矢量控制，编码器的反 馈值不接入速度环)（P100 = 4 表示带编码器的矢量控制，编码器的反馈值接入速度环）

P101 = 380输入电机额定电压 P102 = 4.0输入电机额定电流 P107 = 50输入电机额定频率

P108 = 940 输入电机额定转速rpm P114 = 0控制系统的工艺边界条件 P383 = 0确定电机冷却方式 P368 = 0选择设定值和命令源 P370 = 1 启动简单应用的参数设置 P60 = 0结束简单应用的参数设置

3、专家应用的参数设置

P060 = 5 选择“系统设置”菜单 P068 =0输出滤波器 P071 =365 装置输入电压V P095 = 10输入电机型式

P100 = 3 输入开/闭环控制类型(不带编码器的矢量控制，编码器的反馈值不接入速度环)（P100 = 4 表示带编码器的矢量控制，编码器的反馈值接入速度环）

P101 = 380输入电机额定电压 P102 = 4.0输入电机额定电流 P103 = 0 P107 = 50输入电机额定频率 P108 = 940 输入电机额定转速rpm P113= 9550.PK/NK 本试验中改值为15.3 P114 = 0控制系统的工艺边界条件 P115 = 1计算电机模型“自动参数设置” P130 =11电机编码器的选择

P151 = 1024脉冲编码器每转的脉冲数 P383=0 P384.2 = 0 P350=电流的参考量 4.0 P351=电压的参考量 380 P352=频率的参考量50 P353=转速的参考量 1000 P354=转炬的参考量 15.3 P060 = 1 回到参数菜单

P115 = 2 计算电机模型“静止状态电机辨识”

注意：电流流过电机且转子转动！

在按下“P”键后，出现警告信号“A087”变频器必须在20 s 内启动！P115 = 4 计算电机模型“空载测量”

注意：电流流过电机且转子转动!在按下“P”键后，出现警告信号“A080”变频器必须在20s 内启动!P536 =50 输入转速控制回路的动态性能% P115 = 5 计算电机模型“调节器优化”

注意：电流流过电机且转子转动!在按下“P”键后，出现警告信号“A080”。变频器必须在20s 内启动。

4、变频器和PLC之间连接的相关参数设置

根据实验连线设定参数如下并在变频器中输入。P60=7 读取/随意存取

P368=1 选择设定值和命令源为端子排上模拟量/数字量输入。

P554.1=18 为ON/OFF控制，选择数字量输入5（对应变频器X101的端子7）P443=11 为速度给定，选择迷你量输入1（对应变频器X102端子15、16）P554.1=20 为正传使能控制，选择数字量输入6（对应X101的端子8）P572.1=22 为反转使能控制，选择数字量输入7（对应X101的端子9）P640.1=148 为模拟量输出

P651=107 为数字量输出1（对应X101的端子3），设置为故障。P652=104 为数字量输出2（对应X101的端子4），设置为运行。P60=6 写入（转入“Download”状态），然后显示︒021。P60=1 返回到参数菜单

三、通过本地操作面板实现监控

编写STEP7程序，使用本地的操作面板对电动机进行监控。

1、操作面板简图

2、STEP7程序设计步骤

四、通过WinCC画面实现监控步骤

1、编写远程WinCC控制的STEP7程序

图5 STEP7 300站点的设置

图6 300站点中CPU的设置

图7 电动机正反转程序

图8 电动机启动程序

图9 频率给定程序

图10 数据转换程序

图11 符号变量的设置

图12 运行监控

2、新建WinCC项目

图13 新建WINCC项目

3、添加驱动程序和建立MPI连接

图14 WINCC中添加驱动程序

4、在MPI连接下建立变量

图15 MPI链接属性设置

图16 在MPI下新建变量属性

图17 MPI变量属性

图18 变量库

5、在图形编辑器中新建画面

图19 按钮动作的添加

7、设置窗口属性

图20 图形编辑器中鼠标按键的设置与更改

图21 图形编辑器的应用

图22 图形编辑的属性

8、运行

图23 运行下载

图24 WinCC系统运行

图25 电动机启动

图26 电动机的正反转

图27 运行过程中频率给定

图28 运行过程中频率反馈

3.plc顶岗实习报告论文 篇三

20xx 年 7 月 3 日

一、实习目的

(1)培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识和基本技能进行分析和解决实际问题的能力。

(2)是学生受到PLC系统开发的综合训练，达到能够进行PLC系统设计和实施。

(3)是同学掌握工业流水线中材料分拣控制的工作原理。

(4)了解实现自动化供水的控制原理，及PLC和变频器综合控的设计思路。

(5)训练用基本指令和功能指令根据控制要求编写控制梯形图。

(6)了解PLC在二维空间上的应用。

二、实习内容

1.六类设备的介绍：

1.恒压供水实训装置： ○

设备介绍：本装置系统是对现场恒压供水系统的模拟，控制核心单元PLC根据压力设定信号与现场压力的反馈信号经过PLC的分析和计算，将控制信号送到PLC的输出端口，通过开关量驱动切换继电气组，以此完成电机的启停、变频与工频的切换，使供水系统的工作压力恒定，进而达到恒压供水的目的。恒压供水结合PLC控制技术、变频控制技术、电机泵组控制技术的新型机电一体化供水装置。

2.双轴位置控制装置： ○

设备介绍：双轴位置控制实训装置利用PLC或其

控制器实现对其控制，利用设备控制面板上模式旋钮来选择手动或自动的运行方式，同时可设定多种附加条件来进行试验，该设备由机械运动、电气控制电路、气动控制电路与铝型材板四部分组成。机械运动部分主要有X轴、Y轴的滚珠丝杠机构及z轴的升降与工件抓取机构所组成;其电气部分主要由小型断路器、开关电源、继电器、直流电机、控制盒及接线端子等器件所组成;气动部分主要由过滤减压阀、真空发生器、电磁阀组、标准气缸、真空吸盘、节流阀及气管等组成。

3.颜色分拣实训装置： ○

设备介绍：该实训装置主要由机械、电气、气动和实训桌四大部分组成。其机械部分有供料单元、传输带和检测单元、丝杆驱动与吸盘单元(机械手)和圆形托盘与滑道单元等组成;电气部分主要有PLC、开关电源、继电器、直流减速电机、传感器、按钮及开关等组成;气动部分由减压阀与空气过滤器、电磁阀、真空发生器、推料气缸、吸盘升降气缸等组成;实训桌由铝型材加工而成，美观、坚固、重量轻。通过学习可以掌握PLC控制的基本方法，利用设备控制面板上的模式旋钮来选择是自动还是手动的运行方式，同时可以设置多种附加条件来进行试验。

4.二自由度控制装置：○

设备介绍：本装置在PLC控制下,由交流伺服电机驱动、运动执行机构选用了滚珠丝杠副，并以 滚直线导轨 副导向支承，具有轻松灵活、运动平稳、精度高、摩擦系数小，结构紧凑等 伏点。具有精密定位功能和平面复杂轨迹运行功能。主要特点：真实工业级控制对

象适用数控系统、PLC、运动控制卡等多种控制方式;可实现高精度的位置及轨迹控制;适合实际训练的开放性结构。

5.多层电梯实训装置：

设备介绍：多层电梯实训装置是将 PLC 、变频调速、传感器应用、位置控制、复杂的开关量控制、时序逻辑控制有机结合成一体的教学装置。装置仿真实际电梯结构，采用联体设计方式，将左、右二部电梯安装在同一个底座上，井道中间位置安装各楼层的外部呼叫按钮和 轿箱 状态显示装置。每部电梯都有独立的电气控制系统、变频驱动系统和轿厢门安全控制系统，程序冗余设计。在电梯底座上安装有三部电梯，每部电梯六层，电气控制部分为三套，其中外呼系统，内呼系统各一套，具备三座电梯六层的全部功能。系统组成 ：1. 在电梯底座上安装有三部电梯，每部电梯六层，电气控制部分为三套，其中外呼系统，内呼系统各一套，具备三座电梯六层的全部功能，是一种典型的群控电梯。 2. 系统的电气部分由永磁低速同步电动机，透明电梯教学模型西门子或三菱或欧姆龙的可编程控制器主机、变频器、欧姆龙旋转编码器、语音到站钟等组成。3. 每套系统的机械部分有框架、导轨、轿厢、配重及安装不锈钢内部呼叫按钮的呼叫盒组成。4. 提供实现现代化电梯控制各种功能的检测信号、控制执行机构和显示器件。检测信号分为外呼信号、内选信号、平层信号、位置检测信号、轿厢门开闭位置信号、轿厢门 防夹 保护信号、上、下极限位保护信号等。电梯轿厢可上下运行，轿厢门具有开关和限位等保护功能。显示实现每个楼层的当前轿厢所处的楼层位置、运行方向、外呼 / 内选信号的回应。 5.仿真教学电梯的主拖动由变频器驱动同步电机实现，能够仿真实际电梯的运行速度。带有检测电梯位置的编码器能精确检测出轿厢位置，从而控制电梯的加速、减速过程。 6. 检修、消防站，在电梯出现故障 / 测试电梯运行时，可在检修站操作电梯，控制电梯的运行方向，在安全时刻打开电梯门。消防：模拟练习在出现火灾等情况下，电梯的运行情况。6.PLC系统实训装置：

4.plc和fpga实习报告 篇四

关于开展《可编程序控制系统（PLC）设计师》

职业资格认证培训的通知：

各企事业单位人事部处、培训中心、设备动力处科、技术中心：

可编程序控制系统（PLC）设计师是人力资源和社会保障部发布的第七批新职业，是指从事可编程序控制器选型、编程，并对应用系统进行设计、集成和运行管理的人员。

现代PLC应用综合了计算机技术、自动控制技术和网络通信技术，其应用越来越广泛。

2012年的第七期国家项目试点考试的开始，也是为我国前期控制类电气类的技师

人员缺乏的迫切需求，同时必须完善和规范技师技能的职业素质，是后期技师持证考评

招聘升迁的首要条件！规范可编程序控制系统设计人员的从业行为，把教育与培训工

作逐步纳入标准化、制度化的轨道，对提高行业职工队伍的整体素质，进而促进行业的大发展有着不可忽视的作用。本中心与人力资源和社会保障部合作开展职业资格《可编

程序控制系统（PLC）设计师》认证培训考试工作。

考试合格者，可获得由人力资源和社会保障部颁发的《可编程序控制系统（PLC）设计

师》职业资格证书，请各企（事）业单位抓住机会认真做好相关组织工作，现将具体

事项通知如下：

一．培训鉴定对象：

1、欲取得可编程序控制系统设计师职业资格证高技能人才。

2、解决工程自动化技术难题的工程技术精英。

3、全国电工、制冷、电梯等工种技师和高级技师论文创作的高技能人才。

4、爱好工厂自动化技术的工程人员。

5、有意在工业自动化方向自主创业的工程技术人员。

6、电气或自动化工程设计的工程师。

7、电气或自动化工程维修的技术人员。

8、电子电工、电气设备维护的人员。

9、从事自动化控制教学的人员。

二． 培训鉴定内容：

1、三菱可编程基本逻辑指令、功能指令的应用，编程技巧应用和实训操作；

2、西门子可编程基本逻辑指令、功能指令的应用，编程技巧应用和实训操作；

3、机电传动控制理论和实训：伺服电机控制，变频器综合应用技术；

4、三菱和西门子触摸屏应用技术，触摸屏与变频器通讯技术，触摸屏与PLC通讯技术；

5、PLC与PLC的数据通讯、PLC与变频器通讯、PLC变频器与触摸屏应用通讯技术；

6、现场总线技术理论和应用技术；

7、特殊功能模块的使用和PLC综合应用控制；

8、学习WinCC flexible、GT-designer、GX-Developer、STEP7-MircoWIN等软件的使用；

9、工厂自动化综合应用技术等；

三．培训鉴定时间及地点：

2012年5月 9日北京市 报到 2012年6月13日深圳市 报到

四．培训费用：

可编程序控制系统（PLC）设计师：5900元/人，上述费用包括：报名费、培训费、鉴定考试费、证书费等。食宿统一安排，费用自理。前50名办理费用的学员，免400元资料费。

五．证书颁发

鉴定合格者可获得由国家人力资源和社会保障部所属试点省市颁发的可编程序控制系统（PLC）设计师《中华人民共和国职业资格证书》。该证书实行统一编号登记管理和网上查询，全国通用。其可作为招聘录用、考核晋升、岗位续聘、职称评定、加薪的重要参考依据。

六．鉴定方式

分为理论知识考试和专业能力考核。理论知识考试采用闭卷笔试方式，专业能力考核采用现场实际操作方式进行。理论知识考试和专业能力考核均实行百分制，成绩皆达60分及以上者为合格。

七．申报条件

可编程序控制系统（PLC）设计师申报条件 1：从事相关工作5年以上；

2：具有大专及本科学历，从事相关工作3年以上； 3：硕士学位，从事工作1年以上。符合以上条件之一者，均可申报；

八．报名办法

提交本人身份证复印件、学历复印件、各单位开具的工作年限证明（原件）、蓝底两寸免冠证件照四张（1张需要扫描版），请参考人员于报名截止结束前10天将上述资料及相关 费用上报至我中心。（本次培训班限内部名额100位学员,培训班按报名先后顺序安排座位）

九．联系方式

联系人：李航老师手机：***电 话：010-52489583Q Q：1793962515传真：010-83613582邮 箱：zypx_liyan@163.com

网址：

国家职业资格培训鉴定申请表

申请日期：年月日联系人：李航（老师）电 话：010-5248958

3注：

1、考生有关证明资料（身份证、学历证书复印件、工作年限证明等）由培训机构粘贴附后；

2、申报鉴定、鉴定结果及以下内容均由培训机构填写；

3、本表一式三份，每一项应填写工整、准确；

4、存本人档案一份。

5.PLC实训报告 篇五

学 生 实 验 报 告

实验课程名称

开课实验室

学 院 年级

开 课 时 间 至 学年第 学期

实验一 基本指令的编程练习

一、实验目的

1、熟悉plc实验装置，s7-200系列编程控制器的外部接线方法。

2、了解编程软件step7的编程环境，软件的使用方法。

3、掌握与、或、非逻辑功能的编程方法。

二、实验内容及实验要求

通过程序判断q0.1、q0.2、q0.3、q0.4的输出状态，然后再输入并运行程序加以验证。

三、实验过程

梯形图程序：

实验步骤；

1.梯形图中的i0.1、i0.3分别对应控制实验单元输入开关i0.1、i0.3。2.通过专用pc/ppi电缆连接计算机与plc主机。打开编程软件step7，逐条输入程序，检查无误后，将所编程序下载到主机内,并将可编程控制器主机上的stop/run开关拨到run位置，运行指示灯点亮，表明程序开始运行，有关的指示灯将显示运行结果。3.拨动输入开关i0.1、i0.3，观察输出指示灯.q0.1、q0.2、q0.3、q0.4是否符合与、或、非逻辑的正确结果。

四、实验结果及总结

达到了设计的要求和观察到了预期的实验效果。1）对可编程控制器方面的内容，特别是对梯形图理解更深入了。2）plc设计重点就在于梯形图的设计，需要有很巧妙的设计方法，虽然以前也试着设计过类似的梯形图，但我觉的设计出一个好的梯形图并不是一件简单的事；有好多的东西，只有我们去试着做了，才能真正的掌握，只学习理论有些东西是很难理解的，更谈不上掌握。3）当程序出错时，要多观察、对错误重复n次，估计是由什么原因引起的，从电路整体来看、分析可能是什么错误，再缩小范围。如果实再找不出来，就出去吹吹风吧，不能急于求成，但不要放弃；要保持你的头脑清醒。

实验二 led数码显示控制

一、实验目的

了解并掌握led数码显示控制中的应用及其编程方法。

二、实验内容及实验要求

控制要求

按下启动按钮后，由八组led发光二极管模拟的八段数码管开始显示：先是一段段显示，显示次序是a、b、c、d、e、f、g、h。随后显示数字及字符，显示次序是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、a、b、c、d、e、f，再返回初始显示，并循环不止。led数码显示控制的实验面板图：

输入/输出接线列表

三、实验过程（包括程序内容）

梯形图程序： 篇二：plc实训报告 1 引言 可编程逻辑控制器（programmable logic controllerplc），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.学习plc对于机械工程的学生来说,是一门必修课,因此,plc的实训是踏入工作前一次很有意义的学习!2 目录

一.可编程逻辑控制器基本知识??4 二.实训要求及实训原器件介绍?15 三.实训一（y-δ降压启动）??27 四.实训四（交通灯控制）???32 五.实训五（彩灯控制）38 六.实训小结?43 七.致谢???45 3 一：可编程逻辑控制器基本知识 1可编程控制器的定义：

可编程控制器（plc）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算的电子系统。它采用可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。目前的计算机集散控制系统dcs（distributed control system）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。

对于plc的定义，其补充说明如下。

以微处理技术为基础，应用于以控制开关量为主，或包括控制过程参量在内的逻辑控制、机电运动控制或过程控制等工业控制领域的新型工业控制装置。

可编程控制器是采用微电子技术来完成各种控制功能的自动化设备，按照预先输入的程序控制现场的执行机构，并按照一定规律进行动作。其主要功能体现在以下几方面： 1．顺序逻辑控制

顺序逻辑控制在plc应用领域中应用最广泛，可以取代继电器控制系统，实现逻辑控制和顺序控制。它既可以用于单机控制或多机控制，又可用于自动化生产线的控制。plc根据操作按钮、限位开关及

其他现场给出的指令信号和传感器信号，控制机械运动部件进行相应的操作。2．运动控制

在机械加工行业，plc与计算机数控集成在一起，用以完成机床的运动控制。很多plc制造厂家已提供了拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模板。在多数情况下，plc将描述目标位置的数据送给模板，模板移动一轴或数轴到目标位置。当每个轴移动时，位置控制模板将保持适当的速度和加速度，以确保运动平滑。目前已用于控制无心磨削、冲压、复杂零件分段冲裁、滚削、磨削等应用中。3．定时控制 plc为用户提供了一定数量的定时器，并设置了定时器指令。一般每个定时器可实现0.1～999.9s或0.01～99.99s的定时控制，也可按一定方式进行定时时间的扩展。定时精度高，定时设定方便、灵活。同时plc还提供了高精度的时钟脉冲，可用于准确地实时控制。4．计数控制 plc提供了多种计数器，如普通计数器、可逆计数器、高速计数器等，可以用来完成不同用途的计数控制。当计数器的当前计数值等于计数器的设定值，或在某一数值范围时，发出控制命令。计数器的计数值可以在运行中被读出，也可以在运行中进行修改。5．步进控制

plc为用户提供了一定数量的移位寄存器，并完成步进控制功能。5篇三：plc实验报告

《电气可编程控制原理与应用》课程实验报告

组别 8 本组成员 丁心林、寻森林、尹业景 2104/4/18 指导教师

所在班级 电信201102 冯劼

实验时间 记分及评价：

一、实验名称

实验1：thplc-c实验台熟悉及三菱编程软件gx-developer的使用（2课时）

二、任务及要求

1、了解thplc－c型可编程控制器实验装置的构成和使用注意事项，2、掌握gx－developer软件基本指令梯形图编制方法，工程文件的创建与保存方法及gx－simulator仿真方法。

3、用gx－developer软件练习梯形图的编写，并体会常用简单梯形图（指令）的功能，填写相应内容

三、实验内容与步骤

1、观察 thplc-c型可编程控制器实验装置的组成三菱fx2n-48mr型plc主机 输入元件模块 基本指令练习模块 交通灯模块 电机控制模块

直线运动和运料小车模块 自动售货机模块 天塔之光模块 水塔水位控制模块 机械手控制模块 通信电缆、通信接口 上位机（电脑）

3、设计性实验一般步骤：

①了解控制要求，列出i/o分配及与外设对应关系表

②根据①连接主机与外设；③编制plc控制程序

第 1 页

④将编制的程序下载到plc主机并运行；

⑤根据运行结果调试修改设计并再次验证⑤将以上过程及内容填入实验报告并提交。

3、了解 gx－developer及gx－simulator的安装

注意：不要选中“监视专用”

①plc编程软件安装时：打开“qss_nosupport”文件，然后继续打开“envmel”文件，安装setup应用文挡，安装完后返回到“qss_nosupport”文件，打开“update”文挡解压。若是2000系统，则解压第一个，若是98系统解压第二个,解压完后返回“qss_nosupport”文件。双击“setup”安装即可。

序列号见“qss_nosupport”目录下的“ sn ”文件夹。②打开“浏览工具”文件夹 安装“adberdr60_chs_full”，这是个必须安装的浏览工具 ③本软件包适用于三菱（mitsubishi fa）fx0n/1n/1s/2n/2nc、ans/ana、melsec-全系列工控plc系统的程序编制。

④确认软件可以使用后，安装gx－simulator，序列号可与developer相同。4验证 使用gx－developer创建新工程、打开已有工程、保存工程的方法

①创建新工程：工程－创建新工程－选择plc类型（本机为fx2n）－选择梯形图（或sfc图）－（设置工程名和保存路径）－确定，②打开已有工程：工程－打开工程－选择工程路径－选择工程名－打开（或直接双击工程文件）5验证 使用gx－simulator仿真的方法：

工具－梯形图逻辑测试起动－等待模拟写入梯形图程序－（即可监视各元件状态）－（如有需要，继续以后步骤）－在线－调试－软元件测试

如果要修改程序，须先“工具－梯形图逻辑测试结束” 6练习：

①、输入下面的梯形图将观察到的结果填入到右边的表中

图sy1-1 表sy1-1 图sy1-2 表sy1-2 第 2 页

图sy1-3 图sy1-4 图sy1-5 表sy1-3 表sy1-4 表sy1-5 第 3 页

②输入如下程序，观察运行结果，画出输出波形（1）

第 4 页

图sy1-8-1（2）

图sy1-8-2（3）

图sy1-8-3（4）

图sy1-8-4 第 5 页 篇四：plc实训报告 plc综合实验实训报告

班 级 0机电0班 姓 名 000 学 号 00 指导老师 00 广东科学技术学院

2010年12月29号

目 录

第一部分 plc仿真实训

实训一 限位法

实训二 步进编程

实训三 时序图编程（喷泉）实训四 直译法编程 实训五 并行性分支sfc 实训六 实训七 实训八 实训九 实训十 实训十一 实训十二 实训十三 实训十四 实训十五 实训十六 实训十七

实训十八 实训十九 实训二十 实训二十一 实训十十二 实训二十三 第二部分 实训二十四 实训二十五 实训二十六 实训二十七 实训二十八 实训二十九 实训三 十

选择性分支sfc 功能指令（三台电机同时y-△启动）乘除法移位（走马灯设计）交通信号灯的控制系统设计 彩灯的控制设计 cmp指令（密码锁）空气调节器状态控制 sftl指令--------电机控制机器生产 deco指令--------三相六拍步进电机 触点比较应用实训

液压滑台的控制

两台电机完成10个循环自动关机 plc---变频器通讯

用plc控制两台变频器变频 恒压供水 plc的a/d转换 plc的d/a转换 plc与plc的通讯 用plc改造电气控制柜

电机y-△减压启动 电机正反转 620车床的电气控制 串电阻减压启动 两台电机顺序启动 plc控制变频器 变频器面板pu控制运行 2 实训一 限位法

一、实验目的

1、理解plc基本结构与组成熟悉plc的控制原理

2、掌握plc编程软件的使用及操作技巧

3、通过限位控制法，了解限位开关的使用

二、实验器材

1、fx2n-48mr plc 一台

2、pc电脑 一台

3、编程数据线 一条

4、限位开关 两个

5、导线和灯泡 若干个

三、实验内容

如图：

当小车启动时正向左，碰到限位开关x3时，小车反向右，碰到限位开关x4时，又正行 编写程序要求：

1、可自动循环工作

2、当限位开关坏了可以手动控制循环

3、可单循环运行 4、6次循环控制 x0、x1为启动开关，x2、为停止开关，x3、4为限位开关，x7为手动控制循环开关，x10控制单循环。编程时加计时器c0控制小车6次正反行驶后停止。梯形图：

实训二 步进编程

一、实验目的

1、理解plc基本机构与组成熟悉plc的控制原理

2、掌握软件plc编程软件的使用及操作技巧

3、理解步进阶梯指令的使用

二、实验器材

1、fx2n-48mr plc 一台

2、pc电脑 一台

3、编程电缆线 一条

4、导线和灯泡 若干

三、实验内容

编程一个“欢迎您高级电工”字样的灯光闪烁 “欢迎您高级电工”分别对应 着y0-y6，当y0-y6哪个置1 的时候，对应的灯泡亮，闪 烁的时间间隔是1s.如图： 2 3 篇五：plc实训总结报告

计算机与信息工程系

《plc控制技术实训》总结报告

专 业： 计算机控制 班 级： 控制1001 学生姓名： 学 号：

实训时间：指导教师：

一、plc控制技术介绍 1 概述 可编程控制器（plc）是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置。它具有体积小、功能强、灵活通用与维护方便等一系列的优点。特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣环境的能力，受到用户的青睐。因此在冶金、化工、交通、电力等领域获得了广泛的应用，成为了现代工业控制的三大支柱之一。

可编程控制器是一种存储器控制器，支持控制系统工作的程序存放在存储器中利用程序来实现控制逻辑，完成控制任务。在可编程控制器构成的控制系统中，要实现一个控制任务，首先要针对具体的被控对象，分析它对控制系统的要求，然后编制出相应的控制程序，利用编程器将控制程序写入可编程控制器的程序存储器中。系统运行时，可编程控制器依次读取程序存储器中的程序语句，对它们的内容加以解释并执行。现代plc已经成为真正的工业控制设备。

可编程序控制器的分类： plc的种类很多，其实现的功能、内存容量、控制规模、外型等方面均存在较大的差异。因此，plc的分类没有一个严格的统一标准，而是按照结构形式、控制规模、实现的功能进行大致的分类。1.2 plc的结构及特点 plc实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同

1、中央处理单元(cpu)中央处理单元(cpu)是plc的控制中枢。它按照plc系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、i/o以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当plc投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入i/o映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入i/o映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将i/o映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

为了进一步提高plc的可靠性，近年来对大型plc还采用双cpu构成冗余系统，或采用三cpu的表决式系统。这样，即使某个cpu出现故障，整个系统仍能正常运行。

2、输出寄存器

输入寄存器可按位进行寻址，每一位对应一个开关量，其值反映了开关量的状态，其值的改变由输入开关量驱动，并保持一个扫描周期。cpu可以读其值，但不可以写或进行修改。

3、输出寄存器

输出寄存器的每一位都表明了plc在下一个时间段的输出值,而程序循环执行开始时的输出寄存器的值,表明的是上一时间段的真实输出值。在程序执行过程中,cpu可以读其值,并作为条件参加控制,还可以修改其值,而中间的变换仅仅影响寄存器的值。只有程序执行到一个循环的尾部时的值才影响下一时间段的输出，即只有最后的修改才对输出接点的真实值产生影响。

4、存储器

存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。

5、电源 plc的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此plc的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将plc直接连接到交流电网上去。plc的结构决定了它有如下特点：

1、可靠性高，抗干扰能力强；

2、通用性高，使用方便；

3、程序设计简单，易学，易懂；

4、采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便；

5、系统设计周期短；

6、安装简便，调试方便，维护工作量小；

6.plc实训报告要求 篇六

指导老师：唐春霞 陈庆华

报告内容：

1、实训任务：PLC高级指令应用

2、实训设备：TVT-90HC可编程序控制器训练装置

S7-226CNPLC

计算机

3、设计过程

1）PLC工作原理

2）基本逻辑指令的应用

3）常用编程方法的应用

4、操作调试过程

1）选择“基本逻辑综合应用”中的一道题目

2）按照PLC控制系统设计步骤完成设计要求（可不写具体控

制要求，但要说明是第几题）。

3）所编程序要加上简单注释。

7.plc机械手实验报告 篇七

通过对一个三自由度气动机械手的控制程序的设计，熟悉基于PLC的类似机械手机器人的控制特点，掌握其设计方法，设计思路，为今后工作中PLC的应用打下基础。

二、实验装置：

随着生产自动化程度的提高，机械手和机器人已经越来越多的应用到工业生产当中，本实验是使用PLC控制一部三自由度气动机械手，这部机械手有4个动作，手抓的抓取和放松，上下移动，前后移动，左右摆动。由4个气缸分别控制。

三、实验要求：

1、熟悉PLC对气动系统的控制元件—电磁阀的控制方法。

2、按照设定的动作顺序使机械手动作：

手抓抓取—上移—前移—右摆—下移—手抓的放松—上移—左摆—后移—下移—手抓的抓取—循环

节拍的控制使用时间原则，每个节拍为5秒。

四、实验过程：

1、熟悉机械手的结构。

2、画出气动系统原理图。

3、气动系统接线。

4、PLC控制程序设计。

5、控制系统接线并调试。

五、实验报告：

1、整理出PLC控制程序梯形图。

2、总结程序编写和调试中的经验和体会。

8.plc和fpga实习报告 篇八

目录

一、实验目的 采用 TSXCRJMD25+TSXCUSB485，TSX PCX 3030-C 和网线三种电缆建立电脑与 Twido PLC的连接。掌握 Twido PLC 的联机调试方法和步骤。

二、实验设备

硬件

⑴ TWIDO 系列的 TWDLCAE40DRF 一体型控制器。

⑵三种下载线：①TSXCRJMD25+TSXCUSB485(TSXCRJMD25 是一根一头是 RJ45 水晶网线接头,一头是 8 芯圆头的电缆线，TSXCUSB485 尺寸为 70 mm×45mm×25mm 方块)；②TSX PCX 3030-C 和③普通网线各一条。施耐德 TWIDO PLC 的 8 芯圆头与公连接器 8 芯圆头定义有些不同，如下所示：

TWIDO PLC 8 芯圆头定义及通讯连接图 公连接器 8 芯圆头的定义及 ModBus 接线图

⑶台式计算机、QSPLC-II 型可编程控制器实验控制箱、电源、工具导线若干。

软件

安装软件 TwidoSoft、安装 Twido 下载线驱动软件 TSXCUSB485 和 TSXPCX3030。TwidoSoft 和 Twido 下载线驱动软件可以在上海交通大学电气工程实验中心网站-教学资源-Schnerder 上下载，地址：

&flag=519

三、实验步骤

分别使用三种电缆对 Twido PLC 进行联机。实验主要分为硬件连接，软件设置。具体如

下：

采用 TSX PCX 3030-C 电缆实现电脑与 Twido 的 USB 联机

3.1.1 硬件连接

将交流 220VAC 电源连接至 QSPLC-II 型可编程控制器实验控制箱，打开电源开关。TSX PCX 3030-C 电缆 USB 端连接至电脑 USB 口，另一端的 8 芯圆头连接至 TWDLCAE40DRF 一体型控制器的RS485串行口插座(即8芯插座)。确认电缆中间的拨码开关在0或者2的位置。

3.1.2 软件设置

运行 TwidoSoft（英文版）软件，在文件菜单下选择首选项，配置通讯端口，如下：

在首选项配置窗口中，单击连接管理按钮，如下：

在连接管理窗口中，单击添加（Add）按钮，将在列表中出现一行名为“我的连接 1”的新

连接，将该连接的名称命名为“USB”，在连接类型选择 USB，单击确定退出此窗口。

在首选项界面中，连接下拉菜单中，选择刚才建立的 USB 连接。单击确定按钮，完成连接设置。

运行 MODBUS Driver，确定 COM Port 选择了 COM3（TSXPCX3030）ready 如下图：

至此，设置完毕。

单击 TwidoSoft 软件界面控制器菜单下连接命令。联机后，TwidoSoft 软件的状态栏显示如下。Online 背景色为红绿交替闪烁。PLC 上 COM 灯在闪烁。

采用网线实现电脑与 Twido 的以太网联机

3.2.1 硬件连接

将交流 220VAC 电源连接至 QSPLC-II 型可编程控制器实验控制箱，打开电源开关。将网线的两端分别接在电脑和 Twido PLC 的 RJ45 端口。

3.2.2 已知 PLC IP 地址的软件设置方法

若 Twido PLC 的 IP 地址已设置为，可使用本节介绍的步骤实现电脑与 PLC 的以太网联机，若 PLC 的 IP 地址以前改动过，具体的 IP 地址现在又不清楚，这时，需要先在§或§将PLC 的 IP 地址设置为，再使用以下方法进行设置。

⑴ 打开 TwidoSoft（中文版）软件 ⑵ 新建 ⑶ 自动，最高可能性

⑷ 硬件，更改控制器类型，TWDLCAE40DRF，如果找没有，看看左侧是否已经是TWDLCAE40DRF 了。

⑸ 见下图左侧，双击以太网端口

选择使用指定 IP 地址：

IP 地址

子网掩码 网关

确定

⑹ 文件，首选项，连接管理，添加，我的连接 1，⑺ 控制器，选择连接，我的连接 1 至此设置完毕。

⑻ 单击 TwidoSoft 软件界面控制器菜单下连接命令，即可连上 PLC。

联机后，TwidoSoft 软件的状态栏显示如下。Online 背景色为红绿交替闪烁。PLC 上 COM 灯在闪烁。

可以运用 PING 命令检查上述网络设置是否正常。

假设已经指定了计算机的 IP 为

IP

子网掩码 网关

中，xxx 为除了 88 之外的 1～255 之间的一个十进制数。在连接好网线后，在计算机的开始——〉运行中输入“cmd”，在弹出的窗口中输入“ping.1.88”，如果有数据从该地址返回，则网络连接正常。

3.2.3 已知 PLC 的 MAC 地址的软件设置方法

PLC 的 MAC 地址是 0080F48115BA，转换后的地址是。把计算机的 IP 地址设定为。如下图所示：

在 TwidoSoft（英文版）文件菜单下选择首选项配置通讯端口，如下：

在首选项配置窗口中，单击连接管理按钮。

在连接管理窗口中，单击添加（Add）按钮，将在列表中出现一行名为“我的连接 1”的新连接，在连接类型选择 TCP/IP，在 IP/Phone 中输入处理器的 IP 地址，确定退出此窗口。

在首选项界面中，连接下拉菜单中，选择刚才建立的我的连接 1。单击确定按钮，完成连接设置。

至此设置完毕。

如果使用一个新的集成以太网口的 Twido 处理器，可以直接将 MAC 地址（在 Twido 处理器的终端编程口侧可以找到）转换，计算出默认的 IP 地址。格式为，其中后两组数来自于MAC 地址的后两组十六进制数转换成十进制数得到的。

例如：MAC 地址为 0084F4810111，后两组数是则计算结果为。

?

在连接好网线后，可使用 PING 命令检查网络连接是否正常。在计算机的开始——〉运行中输入“cmd”，在弹出的窗口中输入“ping.130.60”，如果有数据从该地址返回，则网络连接正常。如下所示：

单击 TwidoSoft 软件界面控制器菜单下连接命令。

联机后，TwidoSoft 软件的状态栏显示如下。Online 背景色为红绿交替闪烁。PLC 上 COM 灯在闪烁。

采用 TSXCRJMD25+TSXCUSB485 实现电脑与 Twido 的 USB 联机

3.3.1 硬件连接

将交流 220VAC 电源连接至 QSPLC-II 型可编程控制器实验控制箱，打开电源开关。将TSXCRJMD25 的 USB 口与电脑 USB 口连接，TSXCRJMD25 的 RJ45 口与 TSXCUSB485 连接，TSXCUSB485 另一端的 8 芯圆头连接至 TWDLCAE40DRF 一体型控制器的 RS485 串行口插座(即 8 芯插座)。

3.3.2 软件设置

运行 TwidoSoft 软件，在文件菜单下选择首选项配置通讯端口，如下：

在首选项配置窗口中，单击连接管理按钮。

在连接管理窗口中，单击添加（Add）按钮，将在列表中出现一行名为“我的连接 1”的新连接，将该连接的名称命名为“COM4”，在连接方式选择串口，IP/Phone 选择 COM4，其它选项默认。单击确定退出此窗口，返回首选项界面。

在首选项界面中，连接下拉菜单中，选择刚才建立的 COM4 连接。单击确定按钮。

运行 MODBUS Driver，确定 COM Port 选择了 COM4（TSXCUSB485）ready

至此设置完毕。

执行 TwidoSoft 软件界面控制器菜单下连接命令。

联机后，TwidoSoft 软件的状态栏显示如下。Online 背景色为红绿交替闪烁。PLC 上 COM 灯在闪烁。

四、实验结果

采用 TSXCRJMD25+TSXCUSB485，TSX PCX 3030-C 和网线三种电缆均能够建立起电脑与Twido PLC 的连接。

五、注意事项

在做 USB 联机时的注意事项

? ☆在 TSXCRJMD25+TSXCUSB485，TSX PCX 3030-C 这两根电缆上都有拨码开关，要把拨码开关选择 0 或 2 上。拨码开关的含义如下图所示：

? ☆要安装好编程电缆的驱动

联机失败的大多数原因都是因为编程电缆的驱动没有安装好。确定驱动是否安装正确，可以右键单击我的电脑---属性---硬件---驱动管理器---端口（Ports）查看。下面第一张图显示驱动安装正确，第二张图显示驱动安装不正确。

在做以太网联机时的注意事项

? ☆PLC ERR 灯闪亮

将电缆联接好后，给 Twido 处理器上电。如果处理器上的 ERR 灯为红色常亮，则无法进行联机，请先清除故障。

☆清除故障方法：

检查驱动的安装 检查硬件管理器 一定要出现电缆型号字样 Modbus 驱动选择电缆

ready

检查电缆上面的拨码开关 0,1,2,3 要选 0 或 2

Com 口被占用 试着关掉一些软件

六、参考文献

[1]

Twido PLC 联机调试试验报告, 48l

9.PLC实习内容 篇九

TVT-90A学习机由可编程序控制器主机、编程器、主机板构成的主机箱和10块模拟控 制对象的实验板组成。用实验连接导线将主机板上的有关部分连接可完成指令系统训练，用 实验连接导线将主机板与模拟实验板有关部分连接可以完成程序设计训练。用连接导线将主 机与实际系统的部件连接可作为开发机使用，进行现场调试。

一、TVT-90A学习机的基本配置及其结构

主机箱：

主机

1个

编程器

1台

主机板

1台

模拟实验板

10块

实验板箱

1个

实验连接导线

1套

二、基本工作原理及主要技术参数

1．主机及编程器

主机采用日本松下FPl-C24(AFPl2217CB)，其主要技术数据如下：

输入点数

输入信号类型

开关量

输出点数

输出继电器允许电流(纯电阻负载)

2A(250V，AC)

指令条数

191

基本指令执行时间

1．6us

编程方式

梯形图

编程容量

2720步

定时／计数器

144个

内辅断电器

1008个

特殊断电器

64个

数据寄存器

1660个

系统寄存器

70个

索引寄存器

2个字

主机电源

220V，AC

编程器采用与上述主机配套的FP Programmer(AFP1114)，可完成程序输入、编辑、检查及监控等功能。它有—个两行LCD显示屏，一个35键的键盘。

2．主机板

图8-2所示为主机板及其主机接口的电路原理图。由输入、输出和电源三个单元组成。

（1）输入单元

输入单元由16个带发光指示的按钮(SB0-SBl5)和4个拨码器(A1-A4)组成。SBO~ SB3、SB8~SB11不带自锁，SB4~SB7、SBl2~SBl5带自锁。如果将按钮的某一个或几个与主机输入点(XO~XF)相接，改变这些开关的通断状态，即可对主机输入所需要的开关量。或 者将开关S1—

1、S2—

1、S3—

1、S4—1闭合(同时S1-

2、S2-

2、S3-

2、S4-2断开，切除 按钮)，利用拨码器对主机输入开关量，A1、A2、A3、A4分别对应十进制数的个十百千位.拨码器的作用是将十进制数码转换为BCD码。

（2）输出单元

辅出单元由一个蜂鸣器B和8个发光二极管(V1-V8)组成。将蜂鸣器或发光二极管与主 机输出点(Y0—Y7)连接，蜂鸣器是否发出响声或发光二极管是否发光，即可表示输出点的状态，使用者便可得到主机的辅出信息。（3）电源单元

主机板上装有24V直流稳压电源，供输入输出单元及模拟实验板使用。电源具有短路保护功能，对于可能出现的误操作，均能确保主机的安全。主机上的24V直流电源不必使用。

实训一

电机控制

一、实验目的

用PLC控制电动机正反转和Y/△启动。

二、实验设备

1）TVT-90A学习机主机箱。

2）UNIT-1电机控制实验板如图8-5所示 3）连接导线一套

三、实验内容

1）控制要求：按下启动按扭SB1，电动机运行，且KMY接通。2S后KMY断开，KM△接通，即

完成Y/△启动。按下停止按扭SB2，电动机停止运行。2）/O（输入输出口）分配。输入

输出

SB1

X0

KMY

Y0

KM1

Y2 SB2

X1

KM△

Y1 3）如图8-5所示的梯形图输入程序。4）试并运行程序。

图8-5 电动机控制梯形图

实训二

八段码显示

一、实验目的

用PLC构成抢答器系统并编制控制程序。

二、实验设备

1）TVT—90A学习机主机箱/ 2）UNIT—2八段码显示实验板，如图8—19所示。3）连接导线一套。

三、实验内容

1）控制要求：一个四组抢答，任一组抢先按下按键后，显示器能及时显示该组的编号并使蜂鸣器发出响声，同时锁住抢答器，使其按下按键无效，抢答器有复位开关，复位后可重新抢答。

2）I/O分配：

输入

输出

按键1

X0

铃Y0

c Y3 按键2

X1

a Y1

d Y4 按键3

X2

b Y2

e Y5 按键4

X3

f Y6 复位开关

X5

g Y7 3)按图8—20所示的梯形图输入程序。4)调试并运行程序。

实训三 交通信号灯控制

一、实验目的

用PLC通信号灯控制系统。

二、实验设备

1）TVT-90A学习主机箱。

2）UNIT-3交通灯控制实验板。如图8-24所示。3）连接导线一套。

三、实验内容

1）控制要求：开关合上后，东西绿灯亮4S后闪2S灭；黄灯亮2S灭；红灯亮8S；绿灯亮……循环，对应东西绿黄灯亮时南北灯亮8S，接着绿灯亮4S后闪2S灭；黄灯亮2S，红灯又亮……循环。2）I/O分配

输入

输出

X0-自控开关

Y0-东西红灯

Y1-东西黄灯

Y2-东西绿灯

Y3-南北红灯

Y4-南北黄灯

Y5-南北绿灯

2）按图8-25所示的梯形图输入程序。

8-25

交通控制梯形图

4）调试并运行程序。

实训四 PLC控制机械手

搬运工件的机械手，其操作是将工件从左工作台搬到右工作台，工艺流程示意图如图一所示。

实训六 PLC控制电镀生产流水线

先把工件放在镀槽内5分钟后，从镀槽中提起，停30秒后，放入第一回收槽中浸32秒，然后把镀件提起16秒，再放入清水槽中清洗32秒，然后提起16秒，加工结束。