項目八液體混合控制系統(tǒng)課件

1、教時安排第 周授課課題項目八 液體混合控制系統(tǒng)授課類型理論+實訓(xùn)課教學(xué)目標、要求1. 掌握步進順序指令的用法2. 能根據(jù)控制要求用狀態(tài)繼電器編寫流程圖、梯形圖，并上機調(diào)試3. 進一步提高PLC的編程能力，將PLC與生產(chǎn)過程自動化聯(lián)系起來教學(xué)重點狀態(tài)繼電器編寫流程圖、梯形圖教學(xué)難點狀態(tài)繼電器編寫流程圖、梯形圖教具準備課件教學(xué)方法、手段講授法、舉例法、演示法參考資料三菱FX系列PLC應(yīng)用技能實訓(xùn)教學(xué)過程本項目的主要內(nèi)容是以圖8-1所示的液體(藥劑)混合機為例,運用 PLC的順序控制設(shè)計中的步進順控指令編程法, 完成對液體自動混合裝置的電氣控制。 圖8-2所示為液體自動混合裝置的示意圖,其控制要求如

2、下:1初始狀 態(tài)、 液體自動混合裝置投入運行時, 液體 A、 B閥門美閉, 容器為放空關(guān)閉狀態(tài) 2周期操作 按下混合裝置啟動按鈕 SB1 , 液體自動混合裝置開始按以下順序工作, (1)液體 A閥門打開,液體 A流入容器,液位上升。 (2)當(dāng)液位上升到 SL2時, SL2導(dǎo)通,關(guān)閉液體 A閥f1,同時打開液體 B閥門,液體B開始流入容器 。(3) 當(dāng)液位上升到 SL1關(guān)閉液體1B 網(wǎng)門, 攪拌電動機開始攪拌。(4)攪拌電動機工作20后停止 攪拌, 混合液閥門 YV3行開, 放出混合液體。(5)當(dāng)液位下降到 SL3時, 開始時,且裝置繼續(xù)放液,將容器放空,計時滿20 s后, 混合液閥門關(guān)閉, 自

3、動開始下一個周期3.停止操作 按下混合裝置停止按鈕 SB2，在完成當(dāng)前的工作循環(huán)后裝置才停止操作。一、編程元件狀態(tài)繼電器 S用于記錄系統(tǒng)的運行狀態(tài), 是編制順序控制程序的重要編程元件。 狀態(tài)繼電器應(yīng)用與步進順序指令STL配合使用。表8-1 · 狀態(tài)繼電器的類型和地址編號類型地址編號數(shù)量,(個)用途及特點初始狀態(tài)繼電器S0S910供初始化使用回零狀態(tài)繼電器 S10S1910供返回原點使用通用狀態(tài)繼電器S20S499 480 沒有斷電保持功能,但是可以用程序?qū)⑺鼈冊O(shè)定為有斷電保持功能斷電保持功能狀態(tài)繼電器S500S899400具有停電保持功能,斷電再啟動后,可繼續(xù)執(zhí)行 報警用狀態(tài)繼電器S

4、900S999100用于故障診斷和報警 '在使用狀態(tài)繼電器時,需要注意以下幾個方面:1.狀態(tài)繼電器的編號必須在指定的類別范圍內(nèi)使用 。2.狀態(tài)繼電器與輔助繼電器一樣有很多常開和常閉觸點。 3.不使用步進順控指令時, -狀態(tài)繼電器可與輔助繼電器一樣使用 。4.供報警用的狀態(tài)繼電器可用于外部故障診斷的輸出 。 、5.通用狀態(tài)繼電器和斷電保持狀態(tài)繼電器的地址編號分配可通過改變參數(shù)來設(shè)置。二、步進順控指令(STL、 RET)1.指令功能(1)STL 步進開始指令, 與母線直接連接,表示步;i生順控開始。 STL的操作元件為 S0S899。(2)RET步進結(jié)束指令,表示步進順控結(jié)束,用于狀態(tài)流程

5、圖結(jié)東返回主程序。RET無操作元件。 2.編程實例使用 STL指令的狀態(tài)繼電器的常開觸點稱為 STL觸點 。 從圖 8=3 所示可以看出順序 功能圖、步進梯形圖和指令表的對應(yīng)關(guān)系。3.指令使用說明 (1) 每一個狀態(tài)繼電器具有三種功能, ,即對負載的驅(qū)動處理、 指定轉(zhuǎn)換條件和指定轉(zhuǎn)換目標,如圖8-3a所示。 (2) STL觸點與左母線連接,與 STL相連的起始觸點要使用LD或 LDI指令。使用STL指令后, 相當(dāng)于母線右移至 STL觸點的右側(cè),形成子母線，一直到出現(xiàn)下一條 sTL指 令或者出現(xiàn)RET指令為止 。 RET指令使右移后的子母線返回原來的母線, 表示順控結(jié)束 。使用 ST L指令為新

6、的狀態(tài)置位 前一狀態(tài)自動復(fù)位。 步進觸點指令只用子常開角成點。 每一狀態(tài)的轉(zhuǎn)換條件由指令 LD或 LDI引入, 當(dāng)轉(zhuǎn)換條件有效時, 該狀態(tài)由置位指令激活, 并由步進指令進入該狀態(tài), 接著列出該狀態(tài)下的所有基本順序指令及轉(zhuǎn)換條件。 在STL指令后出現(xiàn) RET指令,則表明步進順控過程結(jié)束。(3) STL觸點可以直接驅(qū)動或通過別的觸點驅(qū)動 Y、 M、 S、 T等元件中餐事和年用指令。 (4)由于 CPU,只執(zhí)行活動步對應(yīng)的電路塊, 所以使用 STL 指令時允許雙線圈輸出, 即不同的 STL觸點可以分別驅(qū)動同一編程元件的一個線圈 。 但是, 同一元件的線圈不能在同時為活動步的 STL區(qū).內(nèi)出現(xiàn), 在有

7、并行序列的順序功能圖中，應(yīng)特別注意這一問題。 (5) 在步進順控程序中使用定時器時, 不同狀態(tài)內(nèi)可以重復(fù)使用同一編號的定時器 , 但相鄰狀態(tài)不可以使用。 三、步進順控指令的單序列結(jié)構(gòu)的編程方法 如圖8-3所示,. 該系統(tǒng)一個周期由3步組成。它們可分別對應(yīng) So、 S2o和 S21, ;步 S0 代表初始步。當(dāng) PLC通電進入RUN狀態(tài),初始化脈沖 M8002的常開觸點-閉合一個掏構(gòu)周期,梯形圖第一行的 SET指令將初始步 So置為活動步。-除初始狀態(tài)外, 其余的狀態(tài)必須用. STI指令來引導(dǎo)。在梯形圖中, 每一 個狀態(tài)的轉(zhuǎn)換條件由指令 I_I)或 LDI引入, 當(dāng)轉(zhuǎn)換條件有效時, 該狀態(tài)由置位

8、指令 SET激活, 并由步進指令進入該狀態(tài), 接著列出該狀態(tài)下的所有基本Jl質(zhì)控指, 令及轉(zhuǎn)換條件。. . 在梯形圖的第二行, So的 STL-觸點與轉(zhuǎn)換條件 X000 的常開觸點組成的串聯(lián)電路, 代表轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的兩個條件_。當(dāng)初始步 S0為活動步, X000的常開觸點閉合,轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的兩個條件同時滿足, 置位指令SET S20被執(zhí)行,后續(xù)步 S20變?yōu)榛顒硬? 同時 S0自動復(fù)位為不活動步。 S20的STL觸點閉合后, 該步的負載被驅(qū)動, Y000線圈得電。轉(zhuǎn)換條件 X001的常開觸點閉合時, 轉(zhuǎn)換條件得到滿是, 下一步的狀態(tài)繼電器 S21被置位, 同時狀態(tài)繼電器S20被自動復(fù)位。 S21的 S

9、TL觸點閉合后,該步的負載被驅(qū)動, Y001線圈得電。當(dāng)轉(zhuǎn)換條件 X002的常開觸點閉合時,用 OUT S0指令使 S0變?yōu)?0N并保持,系統(tǒng)返回到初始步。 注意, 在上述程序中的一-系列STL指令之后要有 RET指令,-意為步進順金結(jié)東, 返回主程序 。作業(yè)布置課后習(xí)題教學(xué)后記教時安排第 周授課課題項目八 液體混合控制系統(tǒng)2授課類型理論+實訓(xùn)課教學(xué)目標、要求1.掌握步進順序指令的用法2.能根據(jù)控制要求用狀態(tài)繼電器編寫流程圖、梯形圖，并上機調(diào)試3.進一步提高PLC的編程能力，將PLC與生產(chǎn)過程自動化聯(lián)系起來教學(xué)重點狀態(tài)繼電器編寫流程圖、梯形圖教學(xué)難點狀態(tài)繼電器編寫流程圖、梯形圖教具準備課件教學(xué)

10、方法、手段講授法、舉例法、演示法參考資料三菱FX系列PLC應(yīng)用技能實訓(xùn)教學(xué)過程一、 確定I/0地址分配 通過對本項目控制要求分析,可確定 PLC需要6個輸入點, 4個輸出點, 其 I/0通道分配見表.8-2.。. l= I/0通道地址分配表 輸入輸出· .作用輸入繼電器元件代號作用輸出繼電器元件代號X0· 、 ·SL2液面?zhèn)鞲衅鱕V1A液電磁閥、Y0SL3液面?zhèn)鞲衅鱔1YV2 B液電 磁;閥Y1SL1液面?zhèn)鞲衅鱔2KM攪拌電動機控制Y2SB1啟動按鈕.X3YV3混合液電磁閥.Y3. t· 、 .SB2停止按鈕X4SA單周/周期X5 二、畫出 PLC接線圖

11、PLC接線圖(I/0接線圖)如圖8-4所示。三、 程序設(shè)計 根據(jù) I/0通道地址分配表及項目控制要求分析, 畫出本項目控制的狀態(tài)流程圖。順序功能圖(Sequentia1 Function Chart) 也稱狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,簡稱 SFC,在項目七中已有介紹,只是在本項目內(nèi)容中,順序功能圖中的1 在用的 是狀態(tài)it電器(S)。 分析本項目內(nèi)容控制要求1 可將液體自動i昆;合裝置控制工作過程劃分為: 原位(SB1)、進A液體(SL2)、進B液體(SL1)、攪拌、放液5步;各步電磁商習(xí)YV1、YV2、YV3和 接觸器 KM的狀態(tài)見表8-3。1. 液體自動混合裝置初始狀態(tài): 液體排空。2.按下SB1:進A液

12、體。 3.當(dāng)液位達到傳感器SL2的高度:進B液體。 4.當(dāng)液位達到傳感器.SL1的局度:攪拌機開始攪拌。5.攪拌電動機工作20 s后:放液。 6.當(dāng)液面下降到 SL3時, SL3由接通變成斷開,再過20s后,容器放空,混合液閥門關(guān)閉,返回初始狀態(tài)開始下一個周期表8-3 液體自動混合裝置控制工作過程電磁間和接觸器的狀態(tài)表 序號工作過程YV1YV2. . · ·YV3KM轉(zhuǎn)換主令1原位(停止)- - 、 SB1-2進 A液體十-SL23進 B液體-十 -SL14攪拌-十T05放液-十-SL3 T1 7。狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中步的確定與繪制(1)步序的確定 原位(初始狀態(tài))、進A液體、進B

13、液體、攪拌、放液。 初始步激活:特殊繼電器M8002。 S0S13: 原位(初始狀態(tài))、進 A液體,進 B液體、攪拌、放液。(2)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中步的繪制 根據(jù)上述的步序確定進行步的繪制,如圖8-5所示(3)轉(zhuǎn)換條件和動作的繪制 根據(jù)控制要求分析, 將各步的轉(zhuǎn)換條件和輸出繼電器的動作在狀態(tài)流程圖中進行繪制如圖8-6所示。 (4)初始條件的確定. 當(dāng) PLC剛進入程序運行狀態(tài)時, 由于 S0的前步 S13還未曾得電, S0無法得電,其所有的后續(xù)步均無法工作 。 因此, 剛開始時應(yīng)該給初始步一個激活信號,且此信號在激活初始步以后就不能再出現(xiàn), 否則會同時出現(xiàn)兩個活動步。初始激活信號可以用 M8002,

14、或其他滿足要求的脈沖信號, 如圖8-7所示。四、程序輸入及仿真運行1程序輸入啟動MELSOFT系列GX Developer編程軟件，首先創(chuàng)建新文件名，并命名為“液體混合控制”，選擇PLC的類型為“FX2N”，應(yīng)用前面任務(wù)所學(xué)的梯形圖輸入法，輸入圖示的梯形圖。2仿真運行應(yīng)用前面任務(wù)所述的位元件邏輯測試方式進行仿真運行比較直觀，仿真過程在此不再贅述。五、線路安裝與調(diào)試1根據(jù)I/O接線圖，按照以下安裝電路的要求在如圖4-1-20所示的模擬實物控制配線板上進行元件及線路安裝。（1）檢查元器件。配齊元器件，檢查元器件的規(guī)格是否符合要求，并用萬用表檢測元器件是否完好。（2）固定元器件。固定好本任務(wù)所需元器

15、件。（3）配線安裝。根據(jù)配線原則和工藝要求，進行配線安裝。（4）自檢。對照接線圖檢查接線是否無誤，再使用萬用表檢測電路的阻值是否與設(shè)計相符。2程序下載（1）PLC與計算機連接。使用專用通信電纜RS-232/RS422轉(zhuǎn)換器將PLC的編程接口與計算機的COM1串口連接。（2）程序?qū)懭?。首先接通系統(tǒng)電源，將PLC的RUN/STOP開關(guān)撥到“STOP”的位置，然后通過MELSOFT系列GX Developer軟件中的“PLC”菜單的“在線”欄的“PLC寫入”，就可以把仿真成功的程序?qū)懭隤LC中。3通電調(diào)試（1）經(jīng)自檢無誤后，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，方可通電調(diào)試。（2）首先接通系統(tǒng)電源，將PLC的RUN/

16、STOP開關(guān)撥到“RUN”的位置，然后通過計算機上的MELSOFT系列GX Developer軟件中的“監(jiān)控/測試”監(jiān)視程序的運行情況。如出現(xiàn)故障，應(yīng)立即切斷電源，分析原因、檢查電路或梯形圖，排除故障后，方可進行重新調(diào)試，直到系統(tǒng)功能調(diào)試成功為止。作業(yè)布置課后習(xí)題教學(xué)后記教時安排第 周授課課題項目八 液體混合控制系統(tǒng)3授課類型理論+實訓(xùn)課教學(xué)目標、要求1.掌握步進順序指令的用法2.能根據(jù)控制要求用狀態(tài)繼電器編寫流程圖、梯形圖，并上機調(diào)試3進一步提高PLC的編程能力，將PLC與生產(chǎn)過程自動化聯(lián)系起來教學(xué)重點狀態(tài)繼電器編寫流程圖、梯形圖教學(xué)難點狀態(tài)繼電器編寫流程圖、梯形圖教具準備課件參考資料三菱F

17、X系列PLC應(yīng)用技能實訓(xùn)一、理論知識拓展1.桟操作指令在 STL圖中的使用在 STL觸點后不可以直接使用MPS棧操作指令, 只有在 LD.或LDI指令后才可以使用,如圖8-43所示。2 OUT 指令在 STL圖中的使用 OUT指令和 SET指令對 STL指令后的狀態(tài)繼電器具有相同的功能, 都會將原來的活動步對應(yīng)的狀態(tài)繼電器自動復(fù)位。 但在 STL圖中, 分離狀態(tài) (非相連狀態(tài)) 的轉(zhuǎn)移必須使用0UT指令,如圖8-44,所示。在 STL區(qū)內(nèi)的 OUT 指令還用于順序功能圖中閉環(huán)和跳步, 如果想眺回 已經(jīng)處理過的步, 或向前跳過若干步,可對狀態(tài)繼電器使用 OUT指令1 如圖8- 45所示。 OUT

18、指令還可以用于遠程跳步, 即從順序功能圖中的一個序列跳到另外一個序列 。 以上情況雖然可以使用SET指令,但最好使用0UT指令。3.用于順序功能圖的特殊輔助繼電器 在順序功能圖中, 經(jīng)常會使用一些特殊輔助繼電器, 其名稱和功能見表8-5。 元件編號名稱功能和用途M8000RUN 運行PLC在運行中始終接通的繼電器, 可作為驅(qū)動程序的輸入條件或作為 PLC運行狀態(tài)的顯示來使用M8002初始脈沖在PLC接通(由 OFF0N)時,僅在瞬間(1個掃描周期)接通的繼電器,用于程序的初始設(shè)定或初始狀態(tài)的置位/復(fù)位 M8040禁止轉(zhuǎn)移該繼電器接通后,則禁止在所有狀態(tài)之間轉(zhuǎn)移。在禁止轉(zhuǎn)移狀態(tài)下,各狀態(tài)內(nèi)的程序

19、繼續(xù)運行,輸出不會斷開 M8046WL動作 任一狀態(tài)繼電器接通時, 該繼電器自動接通 。 用于避免與其他流程同時啟動或者用于工序的動作標志M8047STL監(jiān)視有效 該繼電器接通, 編程功能可自動讀出正在工作中的元件狀態(tài)并加以顯示 元件編號名稱功能和用途M8000RUN 運行PLC在運行中始終接通的繼電器, 可作為驅(qū)動程序的輸入條件或作為 PLC運行狀態(tài)的顯示來使用M8002初始脈沖在PLC接通(由 OFF0N)時,僅在瞬間(1個掃描周期)接通的繼電器,用于程序的初始設(shè)定或初始狀態(tài)的置位/復(fù)位 M8040禁止轉(zhuǎn)移該繼電器接通后,則禁止在所有狀態(tài)之間轉(zhuǎn)移。在禁止轉(zhuǎn)移狀態(tài)下,各狀態(tài)內(nèi)的程序繼續(xù)運行,

20、輸出不會斷開 M8046WL動作 任一狀態(tài)繼電器接通時, 該繼電器自動接通 。 用于避免與其他流程同時啟動或者用于工序的動作標志M8047STL監(jiān)視有效 該繼電器接通, 編程功能可自動讀出正在工作中的元件狀態(tài)并加以顯示 4單操標志及應(yīng)用M2800M3071是單操作標志, 當(dāng)如圖8=46所示的.M2800的線圈通電.時,-只有'它后面第一個M2800的邊沿檢測點(2號觸點)能工作,而 M2800的1號和3號脈沖觸點不會動作。 M2800的4號觸點是使用 LD指令的普通觸點M2800的線圈通電時, 該觸點閉合。助單操作李示有可以用一個轉(zhuǎn)換條件實現(xiàn)多次轉(zhuǎn)換。如圖8-46-b所示， 當(dāng) S20

21、為活動步, , X000的常開觸點閉合時, M2800的第一個上升沿檢測觸點閉合一個掃描周期, 實現(xiàn)了步 S20到步 S21的轉(zhuǎn)換。X000的常開觸點下一一一次由斷開變?yōu)榻油?時, 因為S20是不活動步,所以沒有執(zhí)行圖中的第-條-LDPM2800指令。面 S21的 STL觸點之后的.觸點是 M2800的線圈之后遇到的它的第=個上升沿檢測觸點、, 所以該觸點閉合一一個掃描周期, 系統(tǒng)由步 S21換到步S22。教時安排第 周授課課題項目八 液體混合控制系統(tǒng) 4授課類型實訓(xùn)課教學(xué)目標、要求掌握步進順序指令的用法能根據(jù)控制要求用狀態(tài)繼電器編寫流程圖、梯形圖，并上機調(diào)試進一步提高PLC的編程能力，將PL

22、C與生產(chǎn)過程自動化聯(lián)系起來教學(xué)重點狀態(tài)繼電器編寫流程圖、梯形圖教學(xué)難點狀態(tài)繼電器編寫流程圖、梯形圖教具準備課件教學(xué)方法、手段講授法、舉例法、演示法參考資料三菱FX系列PLC應(yīng)用技能實訓(xùn)教學(xué)過程一、任務(wù)準備實施本任務(wù)所需要的實訓(xùn)設(shè)備及工具材料見下表。序號分類名稱型號規(guī)格數(shù)量單位備注1工具電工常用工具1套2儀表萬用表MF47型1塊3設(shè)備器材編程計算機1臺4接口單元1套5通訊電纜1條6可編程序控制器FX2N-48MR1臺7安裝配電盤600×900mm1塊8導(dǎo)軌C450.3米9空氣斷路器Multi9 C65N D201只10熔斷器RT28-326只11按鈕LA10-2H1只12位置開關(guān)（傳感

23、器）1只13交流接觸器CJ10-201只14三相異步電動機2臺15端子D-2020只16消耗材料銅塑線BV1/1.37mm210米主電路17銅塑線BV1/1.13mm215米控制電路18軟線BVR7/0.75mm210米19緊固件 M4×20螺桿若干只20M4×12螺桿若干只214平墊圈若干只224彈簧墊圈及4螺母若干只23號碼管若干米24號碼筆1支二、 確定I/0地址分配 通過對本項目控制要求分析,可確定 PLC需要6個輸入點, 4個輸出點, 其 I/0通道分配見表.8-2.。. l= I/0通道地址分配表 輸入輸出· .作用輸入繼電器元件代號作用輸出繼電器元件

24、代號X0· 、 ·SL2液面?zhèn)鞲衅鱕V1A液電磁閥、Y0SL3液面?zhèn)鞲衅鱔1YV2 B液電 磁;閥Y1SL1液面?zhèn)鞲衅鱔2KM攪拌電動機控制Y2SB1啟動按鈕.X3YV3混合液電磁閥.Y3. t· 、 .SB2停止按鈕X4SA單周/周期X5 三、畫出 PLC接線圖PLC接線圖(I/0接線圖)如圖8-4所示。四、 程序設(shè)計 根據(jù) I/0通道地址分配表及項目控制要求分析, 畫出本項目控制的狀態(tài)流程圖。順序功能圖(Sequentia1 Function Chart) 也稱狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,簡稱 SFC,在項目七中已有介紹,只是在本項目內(nèi)容中,順序功能圖中的1 在用的 是狀態(tài)i

25、t電器(S)。 分析本項目內(nèi)容控制要求可將液體自動混合裝置控制工作過程劃分為: 原位(SB1)、進A液體(SL2)、進B液體(SL1)、攪拌、放液5步;各步電磁商習(xí)YV1、YV2、YV3和 接觸器 KM的狀態(tài)見表8-3。1. 液體自動混合裝置初始狀態(tài): 液體排空。2.按下SB1:進A液體。 3.當(dāng)液位達到傳感器SL2的高度:進B液體。 4.當(dāng)液位達到傳感器.SL1的局度:攪拌機開始攪拌。5.攪拌電動機工作20 s后:放液。 6.當(dāng)液面下降到 SL3時, SL3由接通變成斷開,再過20s后,容器放空,混合液閥門關(guān)閉,返回初始狀態(tài)開始下一個周期表8-3 液體自動混合裝置控制工作過程電磁間和接觸器的

26、狀態(tài)表 序號工作過程YV1YV2. . · ·YV3KM轉(zhuǎn)換主令1原位(停止)- - 、 SB1-2進 A液體十-SL23進 B液體-十 -SL14攪拌-十T05放液-十-SL3 T1 7。狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中步的確定與繪制(1)步序的確定 原位(初始狀態(tài))、進A液體、進B液體、攪拌、放液。 初始步激活:特殊繼電器M8002。 S0S13: 原位(初始狀態(tài))、進 A液體,進 B液體、攪拌、放液。(2)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中步的繪制 根據(jù)上述的步序確定進行步的繪制,如圖8-5所示(3)轉(zhuǎn)換條件和動作的繪制 根據(jù)控制要求分析, 將各步的轉(zhuǎn)換條件和輸出繼電器的動作在狀態(tài)流程圖中進行繪制如圖8-6所示。 (4)初始條件的確