第六章 PLC编程方法的应用

第六章PLC编程方法的应用项目一广场喷泉电路设计项目二多种液体自动混合控制项目一广场喷泉电路设计一、项目目标本项目目的是学习PLC编程方法的时序电路方法，使用时序电路法设计广场喷泉电路。通过教师与学生的互动合作完成各示范任务的设计和调试;通过教师的点拨、指导答疑和学生的思考设计、现场调试，独立完成各实训任务设计和调试。最后汇总完善整个项目的设计和整体调试。下一页项目一广场喷泉电路设计二、项目准备(一)项目分析设计要求:有A,B,C三组喷头:A组先喷5然后B,C同时喷，A停;5s后B停;再5s后C停，而A,B又喷;再2s，C也喷;持续5s后全部停喷再过3s重复前述过程，如图6-1所示。时序图如图6-2所示。(二)相关知识(1)所谓时序设计方法就是在设计中根据时序图找出输入/输出及内部辅助继电器和定时器触点的对应关系，并可根据触点的控制规律适当地化简。下一页上一页项目一广场喷泉电路设计二、项目准备(2)触点控制规律。设X,Y,Z为三个触点，逻辑关系有如下控制规律:①交换律、结合律、吸收律、重复律、分配律等。②上述规律可以通过实际梯形图表示，如图6-3所示。(3)编程步骤①根据控制要求分配输入/输出触点，有时还要分配内部辅助继电器及定时器/计数器等。②分析逻辑关系，画时序图。③根据时序图，列出输出信号的逻辑表达式。④依上述分析画出梯形图。⑤验证。下一页上一页项目一广场喷泉电路设计三、项目实施1.选择输入/输出设备，分配I/O地址，画出接线图根据本控制任务，要实现广场喷泉控制电路，只需要选择发送控制信号的启动、停止按钮，常开触点作为PLC的输入设备;选择接触器KM1,KM2,KM3作为PLC输出设备，分别控制A,B,C三组喷泉电动机;主电路是三个连续运行主电路即可。2.选择PLC绘制I/O接线图，如图6-4所示。下一页上一页项目一广场喷泉电路设计三、项目实施3.设计PLC控制程序根据图6-2广场喷泉时序图，输入X0、内部辅助继电器R0、定时器TMX的时序图表达出输出Y0,Y1,Y2的逻辑表达式，写出梯形图如图6-5所示。程序设计如图6-6所示。4.程序调试用普通微型计算机或手持编程器均可输入程序进行调试，用微型计算机调试时，或换需要有配套的编程软件，如松下软件FPWINGR编程软件写出梯形图。下一页上一页项目一广场喷泉电路设计四、知识拓展——PLC的选择1.PLC容量估算(1)I/O点数的估算(2)用户存储量的估算2.I/O模块的选择(1)开关量输入模块的选择(2)开关量输出模块的选择①输出方式的选择②输出电流的选择③允许同时接通的输出点数(3)特殊功能模块下一页上一页项目一广场喷泉电路设计四、知识拓展——PLC的选择3.分配输入/输出点(1)明确I/O通道范围(2)内部辅助继电器(3)分配定时器/计数器(4)数据储存器(DM)下一页上一页项目一广场喷泉电路设计五、项目评价(一)学生讨论(二)总结(1)领会时序设计方法的思想，根据控制要求按照步骤设计程序。(2)在调试过程中，在线监控，按照“能流”的过程反复调试，直至按要求运行。下一页上一页项目一广场喷泉电路设计五、项目评价(三)思考与练习(1)使用时序法设计两台电动机顺序控制PLC系统。控制要求:两台电动机相互协调运转，M1运转10*，停止5*，M2要求与M1相反，M1停止M2运行，M1运行M2停止，如此反复动作3次，M1和M2均停止。(2)使用时序法设计如下控制，要求如图6-7所示:L3,LS,L7,L9亮1s后灭，接着L2,L4,L6,L8亮，1s后灭，再接着L3、L7、L9亮，1s后灭，如此循环下失。上一页返回项目二多种液体自动混合控制一、项目目标本项目目的是学习PLC编程方法的功能表图设计方法，使用功能表图设计法设计多种液体自动混合装置的控制电路。通过教师与学生的互动合作完成各示范任务的设计和调试;通过教师的点拨、指导答疑和学生的思考设计、现场调试，独立完成各实训项目设计和调试。最后汇总完善整个任务的设计和整体调试。下一页项目二多种液体自动混合控制二、项目准备(一)项目分析1.分析多种液体自动混合装置多种液体的混合装置示意图如图6-8所示。2.分析两种液体自动混合的动作要求(1)初始状态，容器是空的，各个阀门均关闭(YV1~YV4均为OFF)，、L2,L3均为OFF，搅拌电机M也为OFF。(2)启动操作，按一下启动按钮装置，开始按下列规律操作。下一页上一页项目二多种液体自动混合控制二、项目准备(二)相关知识(1)所谓功能表图设计法就是用图形符号和文字表述相结合的方法，全面描述控制系统，含电气、液压、气动和机械控制系统或系统某些部分的控制过程、功能和特性的一种语言。(2)在控制系统的一个工作周期中，各依次顺序相连的工作阶段，称为步或工步，用矩形框和文字(或数字)表示。(3)动作。(4)有向连线。(5)转换。下一页上一页项目二多种液体自动混合控制二、项目准备(6)转换条件①文字语句:b、c触点中任何一个闭合，触点a同时闭合。②布尔表达式:a(b+c)。③图形符号:如图6-10所示。(7)单序列功能表图结构，如图6-11所示，有时一张功能表图采用了多种结构形式组成。下一页上一页项目二多种液体自动混合控制三、项目实施1.选择输入/输出设备，分配I/O地址，画出接线图根据本控制任务，要实现多种液体自动混合控制电路，只需要选择发送控制信号的启动、3个限位(行程开关)、传感器、停止按钮、常开触点作为PLC的六个输入设备;选择4个电磁阀、接触器、加热器六个输出作为PLC输出设备分别控制电磁阀YV1~YV4、电动机、加热器。2.选择PLC根据输入/输出点数选择PLC;输入:6x(1+0.15)=6.9,输出:6x(1+0.15)=6.9,输入点数大于或等于7,输出点数大于或等于7，综合考虑可选择输入8个点，输出6个点的FPO-C14的PLC(FPO-C10含扩展单元)。下一页上一页项目二多种液体自动混合控制三、项目实施3.绘制I/O接线图根据上述分配的地址，绘制I/O接线图，如图6-12所示。4.写出功能表图根据分析两种液体自动混合的动作要求写出功能表图，如图6-13所示。5.写出逻辑表达式根据多种液体自动混合控制功能表图写出逻辑表达式，如图6-14所示。6.画出梯形图根据逻辑表达式画出梯形图，如图6-15所示。下一页上一页项目二多种液体自动混合控制三、项目实施7.程序调试用普通微型计算机或手持编程器均可输入程序进行调试，用微型计算机调试时，需要有配套的编程软件，如松下软件FPWINGR编程软件，写出梯形图如图6-15所示。程序如图6-16所示。下一页上一页项目二多种液体自动混合控制四、知识拓展——功能表图的基本结构和基本控制指令1.功能表图的基本结构形式(1)功能表图的基本结构。如图6-17所示。①单序列②选择序列③并列序列(2)跳步、重复和循环序列。有的控制过程要求跳过某些工步不执行，重复某些工步或循环执行各工步，其功能表图如图6-18(a),(b),(c)所示。(3)初始步下一页上一页项目二多种液体自动混合控制四、知识拓展——功能表图的基本结构和基本控制指令2.基本控制指令控制指令包括结束指令ED,CNDE;主控指令MC,MCE;跳转、循环指令JP、LOOP、LBL；步进指令NSTP、NSTL、SSTP、CSTP、STPE。跳转指令的功能是:当JP指令前血的控制触点闭合时，程序不执行JP和LBL之间的程序，而是跳转到和JP相同编号的LBL处，执行LBL指令下的程序。由于执行跳转指令时，在JP和LBL之间的指令未被执行，所以可使整个程序的扫描周期变短。如图6-19，图6-20所示。下一页上一页项目二多种液体自动混合控制四、知识拓展——功能表图的基本结构和基本控制指令(2)LOOP,LBL分别是循环和循环标记指令。其书写格式如图6-21所示。(3)步进指令程序示例如图6-22所示。下一页上一页项目二多种液体自动混合控制五、项目评价(一)学生讨论(二)总结(1)领会功能表图设计方法的思想，根据控制要求按照步骤设计程序。(2)在调试过程中，允分考虑各种各样的条件制约关系，在线监控调试，按照“能流”的过程反复调试，直至按要求运行。下一页上一页项目二多种液体自动混合控制五、项目评价(三)思考与练习(1)使用功能表图设计有一工业用洗衣机。(2)使用步进指令设计多种液体自动混合控制。(3)使用步进指令设计三自由度机械手控制系统。上一页返回图6-1广场喷泉返回图6-2广场喷泉时序图返回图6-3梯形图转化逻辑式返回图6-4场喷泉控制输入/输出接线图返回图6-5场喷泉梯形图返回图6-6完善广场喷泉梯形图返回图6-7天塔之光返回图6-8多种液体自动混合控制返回图6-10图形符号返回图6-11单序列功能表图结构返回图6-12多种液体自动混合控制输入/输出接线图返回图6-13多种液体自动混合控制功能表图返回图6-14多种液体自动混合控制逻辑表达式返回图6-15根据逻辑表达式同出梯形图返回图6-16多种液体自动混合控制梯形图返回图6-17功能表图基本结构返回图6-18跳步、重复和循环序列功能表图返回图6-19跳转指令格式返回图6-20跳转指令嵌套返回图6-21循环指令书写格式返回图6-22步进指令实例返回