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1、课题三课题三 步进顺序控制指令应用步进顺序控制指令应用在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确任务任务3 自动门控制系统自动门控制系统任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制任务任务4 十字路口交通灯控制十字路口交通灯控制任务任务5 机械手物料传送和分拣装置控制系统机械手物料传送和分拣装置控制系统任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确知
2、知识识目目标标:掌握步进逻辑公式的含义,同时学会利用步进逻辑公式法进行步进顺序控制的设计。能力目能力目标标:1.能根据控制要求,画出程序分步图,并能灵活地运用步进逻辑公式法,实现小车三地自动往返循环控制的梯形图程序设计。2.掌握送料小车三地自动往返循环控制PLC控制系统的线路安装与调试。任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确送料小车三地自动往返循环控制工作过程如动画所示。任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带
3、着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确通过步进逻辑公式设计法,采用PLC控制系统实现对送料小车的三地自动往返循环控制。其控制要求如下:(1)小车在初始位置时停止在原料库,当按下启动按钮SB2时,5 s后送料小车载着加工原料前往加工车间,途中经过成品库撞压行程开关SQ3,但送料小车没有停下,直到加工车间撞压行程开关SQ2后,送料小车停下自动卸料并装上成品,5 s后送料小车返回。任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(2)当送料小车返回
4、成品库时,撞压行程开关SQ3,小车停下5 s后,将产品卸下,然后空车返回加工车间,到达加工车间撞压行程开关SQ2后,送料小车停下将废品装车,5 s后装上废品的送料小车返回原料库;在返回途中经过成品库,撞压行程开关SQ3,但送料小车没有停下,直到到达原料库撞压行程开关SQ1后,送料小车停下自动卸下废品,并装上原料,5 s后送料小车继续下一个循环进行送料,如此自动循环下去。(3)如需小车停下,只要按下停止按钮SB1即可实现。任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确一、步一
5、、步进顺进顺序控制序控制设计设计法法步进顺序控制设计法实际上是用输入信号X控制代表各步的编程元件(例如辅助继电器M和状态继电器S),再用它们控制输出信号Y。步是根据输出信号Y的状态来划分的。步进顺序控制设计法又称为步进控制设计法,它是一种先进的设计方法,很容易被初学者接受,程序的调试、修改和阅读也很容易,并且大大缩短了设计周期,提供了设计效率。任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确一、步一、步进顺进顺序控制序控制设计设计法法步进控制设计法主要分为步进逻辑公式设计法、
6、顺序功能图设计法两大类,其中顺序功能图设计法又有三种不同的基本结构形式的编程设计方法即单序列结构编程设计法、选择序列结构编程设计法和并行序列结构编程设计法。本任务主要介绍步进逻辑公式设计法。任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确二、步二、步进逻辑进逻辑公式公式设计设计法法步进逻辑公式设计法就是通过步进逻辑公式,列出每个程序步的逻辑代数式后,再利用“启保停”电路,通过PLC的基本指令,画出每个程序步的梯形图的方法。任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循
7、环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确1.程序步程序步全部有关输出状态保持不变的一段时间区域称为一个程序步,只要有一个输出状态发生变化就转入下一步。在本任务中的送料小车自动往复运行的循环控制线路中,控制系统的输出信号为KM1和KM2,输入信号由两个启动按钮和一个停止按钮发出,反馈信号由行程开关控制发出。注意:每个程序步都是前一步注意:每个程序步都是前一步压动压动行程开关或按下按行程开关或按下按钮钮(转换转换条件)条件)产产生的,而每一步的消失又都是因后一步生的,而每一步的消失又都是因后一步的出的出现现而消失的。而消失的
8、。任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确2.步步进逻辑进逻辑公式公式(1)假设i表示第i程序步(本步),i-1表示第i-1程序步(前一步),i+1表示第i+1程序步(后一步),M表示辅助继电器的线圈或触点,X表示按钮或行程开关。用逻辑代数书写时,Mi在等号的左端出现表示辅助继电器线圈的符号,Mi在等号的右端出现表示辅助继电器触点符号。任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯
9、度,由浅入深,所提出的问题也很明确(2)第i程序步用逻辑代数书写的过程为每一步Mi的产生都是由前一步压动行程开关或按下按钮(转换条件)Xi产生,则产生后应该有一段时间区域保持不变,故应该有自保(自锁),则:每一步的消失都是随后一步的出现而消失:任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确3.逻辑逻辑代数方程式代数方程式转换转换成梯形成梯形图图将逻辑代数方程式转换成梯形图的方法是根据逻辑代数方程式,利用“启保停”电路,通过PLC的基本指令,画出对应的梯形图。上述步进逻辑公式
10、对应的梯形图见表。逻辑代数方程式对应的梯形图任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确一、分配一、分配输输入点和入点和输输出点,写出出点,写出I/O通道地址分通道地址分配表配表输入输出代号作用输入继电器代号作用输出继电器SB1停止按钮X000KM1 正转向右控制Y000SB2正转按钮X001KM2 反转向左控制Y001SB3反转按钮X002SQ1A点(原料库)限位X003SQ2B点(加工车间)限位X004SQ3C点(成品库)限位X005任务任务1 送料小车自动往返循环控
11、制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确二、画出二、画出PLC接接线图线图(I/O接接线图线图)任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确三、程序三、程序设计设计1.程序步的划分程序步的划分小车运行轨迹可分为M1、M2、M3、M4四步,每步的转步信号分别设为SQ1、SQ2、SQ3,如图所示。任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是
12、让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确2.列出本任列出本任务务控制的控制的逻辑逻辑代数方程式代数方程式任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确3.将将逻辑逻辑代数方程式代数方程式转换转换成梯形成梯形图图程序程序任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确四、程序四、程序输输入及仿真运行入及仿真运行1.程序
13、程序输输入入启动MELSOFT系列GX Developer编程软件,创建新文件,并命名为“送料小车三地自动往返循环控制”,选择PLC的类型为“FX2N”,运用前面任务所学的梯形图输入法,输入梯形图。2.仿真运行仿真运行应用前面任务所述的位元件逻辑测试方式进行仿真运行。任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确3.程序下程序下载载(1)PLC与计算机连接。使用专用通信电缆RS-232/RS422转换器将PLC的编程接口与计算机的COM1串口连接。(2)程序写入。先接通系统
14、电源,将PLC的RUN/STOP开关拨到“STOP”的位置,然后通过MELSOFT系列GX Developer软件中的“PLC”菜单的“在线”栏的“PLC写入”,就可以把仿真成功的程序写入PLC中。任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确五、五、线线路安装与路安装与调试调试1.安装接安装接线线(1)检查元器件。配齐元器件,检查元器件的规格是否符合要求,并用万用表检测元器件是否完好。(2)固定元器件。固定好本任务所需元器件。(3)配线安装。根据配线原则和工艺要求,进行配
15、线安装。(4)自检。对照接线图检查接线是否无误,再使用万用表检测电路的阻值是否与设计相符。任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确2.通通电调试电调试(1)经自检无误后,在指导教师的指导下,方可通电调试。(2)先接通断路器QF1和QF2,将PLC的RUN/STOP开关拨到“RUN”的位置,然后通过计算机上的MELSOFT系列GX Developer软件中的“监控/测试”监视程序的运行情况,再按照下表所列操作步骤进行操作,观察系统运行情况并做好记录。注意:如出注意:如出
16、现现故障,故障,应应立即切断立即切断电电源,分析原因、源,分析原因、检检查电查电路或梯形路或梯形图图,排除故障后,方可,排除故障后,方可进进行重新行重新调试调试,直到,直到系系统统功能功能调试调试成功成功为为止。止。任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确操作步骤操作内容观察内容观察结果思考内容第一步原位压下SQ1,然后按下SB2KM1和KM2的动作分析、理解PLC的工作过程第二步5 s后,松开SQ1后,经过一段时间,再压下SQ3第三步松开SQ3后,经过一段时间,再压
17、下SQ2第四步5 s后松开SQ2,经过一段时间,再压下SQ3第五步5 s后松开SQ3,经过一段时间,再压下SQ2第六步5 s后松开SQ2,再压下SQ3第七步经过一段时间,压下SQ1第八步5 s后松开SQ1,再按下SB1第九步按下SB3任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确1.传传感器感器传感器是一种检测装置,通常由敏感元件和转换元件组成,它酷似人类的“五官”(视觉、嗅觉、味觉、听觉和触觉),能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信号,按一定规律变换成为电信号或其他
18、所需形式的信息输出,满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确2.常用常用传传感器感器光电式接近开关电感式接近开关电容式接近开关任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确3.传传感器的符号感器的符号传感器的文字符号是SQ,图形符号如图所示。任务任务1 送料小车自动往返循环控制送料小车自动往返循环
19、控制在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确4.传传感器的接感器的接线线双出线传感器的接线见表。接线方法接线示意图(BN:棕,BU:蓝)接线情况说明双出线负载与传感器串联接在电源两端,负载接在蓝线上。当没有感应信号时传感器的触点不动作,负载两端无信号。当有感应信号时传感器的触点动作,负载两端得到信号任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确知知识识目目标标:1.掌握状态继电器的功能及步进顺控指令的功能及应用。2.掌握单
20、序列结构状态转移图(SFC)的画法,并会通过状态转移图进行步进顺序控制的设计。能力目能力目标标:1.能根据控制要求,画出状态转移图,并能灵活地运用以转换为中心的状态转移图转换成梯形图,实现液体混合控制系统的程序设计。2.能通过三菱GX Developer编程软件,采用状态转移图输入法进行编程,并通过仿真软件采用软元件测试的方法,进行仿真。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确液体自动混合装置的动作过程,如动画所示。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师
21、总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确其控制要求如下:(1)初始状态。液体自动混合装置投入运行时,液体A、B阀门关闭,容器为放空关闭状态。(2)周期操作。按下启动按钮SB1,液体自动混合装置开始按如下顺序工作:1)液体A阀门打开,液体A流入容器,液位上升。2)当液位上升到SL2时,SL2导通,关闭液体A阀门;同时打开液体B阀门,液体B开始流入容器。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确3)当液位上升到SL1时,关闭液体B阀门,搅拌电动机
22、开始搅拌。4)搅拌电动机工作20 s后停止搅拌,混合液阀门打开,放出混合液体。5)当液位下降到SL3时,开始计时,且装置继续放液,将容器放空,计时满20 s后,混合液阀门关闭,自动开始下一个周期。(3)停止操作。当按下停止按钮 SB2,液体混合装置在完成当前的工作循环后才停止操作。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确一、一、编编程元件程元件状状态继电态继电器(器(S)状态继电器S用来记录系统运行的状态,是编制顺序控制程序的重要编程元件。状态继电器应与步进顺控指令STL配合使用。其
23、编号为十进制。FX2N系列PLC内部的状态继电器共有1 000个,其类型和编号见下表。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确类别元件编号点数用途及特点初始状态继电器S0S910用于状态转移图(SFC)的初始状态回零状态继电器S10S1910多运行模式控制当中,用作返回原点的状态通用状态继电器S20S499480用作状态转移图(SFC)的中间状态断电保持状态继电器S500S899400具有停电保持功能,断电再起动后,可继续执行报警用状态继电器S900S999100用于故障诊断和报警任
24、务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确在使用状态继电器时,需要注意以下几方面:1.状态继电器的编号必须在指定的类别范围内使用。2.状态继电器与辅助继电器一样有无数的常开和常闭触点,在PLC内部可自由使用。3.不使用步进顺控指令时,状态继电器可与辅助继电器一样使用。4.供报警用的状态继电器可用于外部故障诊断的输出。5.通用状态继电器和断电保持状态继电器的地址编号分配可通过改变参数来设置。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题
25、的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确二、步二、步进顺进顺控指令(控指令(STL、RET)步进顺控指令只有两条,即步进阶梯(步进开始)指令(STL)和步进返回指令(RET)。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确1.指令的助指令的助记记符及功能符及功能步进顺控指令的助记符及功能见下表。指令助记符名称功能梯形图符号程序步STL(步进开始指令)与母线直接连接,表示步进顺控开始1步RET(步进返回指令)步进顺控结束,用于状态流程图结束返回主程序1步任务任务2 液体混合控制系
26、统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确2.关于指令功能关于指令功能说说明明(1)STL是利用软元件对步进顺控问题进行工序步进式控制的指令。RET是指状态(S元件)流程结束,返回主程序。(2)STL触点通过置位指令(SET)激活。当STL触点激活,则与其相连的电路接通;如果STL触点未激活,则与其相连的电路断开。(3)STL触点与其他元件触点意义不尽相同。STL无常闭触点,而且与其他触点无AND、OR的关系。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的
27、设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确三、三、编编程的基本知程的基本知识识1.顺顺序功能序功能图图(状(状态转态转移移图图)的)的组组成要素成要素所谓顺序功能图,就是描述顺序控制的框图。顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作(或命令)五大要素组成。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(1)步及其划分。步是根据PLC输出量的状态变化来划分的,在每一步内,各输出量的ON/OFF 状态均保持不变。只要系统的输出量状态发生变化,系统就从原来的步进入新的步。总之,步
28、的划分应以PLC输出量状态的变化来划分。如果PLC输出状态没有变化,就不存在程序的变化,步的这种划分方法使代表各步的编程元件的状态与各输出量的状态之间有着极为简单的逻辑关系。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确1)初始步。与系统的初始状态相对应的步称为初始步,初始状态一般是系统等待启动命令的相对静止的状态。初始步用双线框表示;每一个顺序功能图至少应该有一个初始步。2)活动步。当系统处于某一步所在的阶段时,该步处于活动状态,称该步为活动步。步处于活动状态时,相应的动作被执行。任务任
29、务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(2)与步对应的动作(或命令)。在某一步中要完成某些“动作”,“动作”是指某步活动时,PLC 向被控系统发出的命令,或被控系统应执行的动作。动作用矩形框中的文字或符号表示,该矩形框应与相应步的矩形框相连接。如果某一步有几个动作,可以用如图所示的两种画法来表示,但是并不隐含这些动作之间的任何顺序。画法一 画法二任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题
30、也很明确(3)有向连线、转换和转换条件。步与步之间用有向连线连接,并且用转换将步分隔开。步的活动状态进展是按有向连线规定的路线进行的。有向连线上无箭头标注时,其进展方向是从上而下、从左到右。如果不是上述方向,应在有向连线上用箭头注明方向。注意:在注意:在顺顺序功能序功能图图中,步的活中,步的活动动状状态态的的进进展是由展是由转转换换来来实现实现的。的。转换转换的的实现实现必必须须同同时满时满足以下两个条件:足以下两个条件:1)该转换该转换所有的前所有的前级级步都是活步都是活动动步。步。2)相)相应应的的转换转换条件得到条件得到满满足。足。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教
31、学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确2.单单序列序列结结构形式的构形式的顺顺序功能序功能图图根据步与步之间转换的不同情况,顺序功能图有3种不同的基本结构形式:单序列结构、选择序列结构和并行序列结构。本任务所应用的顺序功能图为单序列结构形式。顺序功能图的单序列结构形式没有分支,它由一系列按顺序排列、相继激活的步组成。每一步的后面只有一个转换,每一个转换后面只有一步,如图所示。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确3.步步进顺
32、进顺控指令的控指令的单单序列序列结结构的构的编编程方法程方法使用STL指令的状态继电器的常开触点称为STL触点。从下页图所示可以看出顺序功能图、步进梯形图和指令表的对应关系。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确顺序功能图 步进梯形图 指令表任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确步进顺控指令在顺序功能图中的使用说明:(1)每一个状态继电器具有三种功能,即对负载的驱动处理
33、、指定转换条件和指定转换目标。(2)STL触点与左母线连接,与STL相连的起始触点要使用LD或LDI指令。使用STL指令后,相当于母线右移至STL触点的右侧,形成子母线,一直到出现下一条STL指令或者出现RET指令为止。RET指令使右移后的子母线返回原来的母线,表示顺控结束。使用STL指令使新的状态置位,前一状态自动复位。步进触点指令只有常开触点。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(3)STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件的线圈和应用指令。(4)由于CP
34、U只执行活动步对应的电路块,所以使用STL指令时允许双线圈输出,即不同的STL触点可以分别驱动同一编程元件的一个线圈。但是,同一元件的线圈不能在同时为活动步的STL区内出现,在有并行序列的顺序功能图中,应特别注意这一问题。(5)在步进顺控程序中使用定时器时,不同状态内可以重复使用同一编号的定时器,但相邻状态不可以使用。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确一、分配一、分配输输入点和入点和输输出点,写出出点,写出I/O通道地址分通道地址分配表配表输入输出元件代号作用输入继电器元件代号
35、作用输出继电器SL2液面传感器X000YV1A液电磁阀Y000SL3液面传感器X001YV2B液电磁阀Y001SL1液面传感器X002KM搅拌电机控制Y002SB1启动按钮X003YV3混合液电磁阀Y003SB2停止按钮X004SA连续/单周X005任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确二、画出二、画出PLC接接线图线图(I/O接接线图线图)任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问
36、题也很明确三、程序三、程序设计设计1.顺顺序功能序功能图图的建立的建立顺序功能图(sequential function chart,SFC)也称状态转移图。在本任务内容中的顺序功能图中的步使用的是状态继电器(S)。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确通过对本任务内容控制要求的分析,液体混合控制系统的工作过程可划分为原位(SB1)、进A液体(SL2)、进B液体(SL1)、搅拌和放液5步;各步电磁阀YV1、YV2、YV3和接触器KM的状态见表。工作过程YV1 YV2 YV3 KM转
37、换主令原位(停止)-SB1进A液体+-SL2进B液体-+-SL1搅拌-+T0放液-+-SL3、T1任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(1)液体自动混合装置初始状态:液体排空。(2)按下SB1:进A液体。(3)当液位达到传感器SL2的高度:进B液体。(4)当液位达到传感器SL1的高度:搅拌机开始搅拌。(5)搅拌电动机工作20 s后:放液。(6)当液面下降到SL3的高度:SL3由接通变成断开,再过20 s后,容器放空,混合液阀门关闭,返回初始状态开始下一个周期。任务任务2 液体混合
38、控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(7)状态转移图中步的确定与绘制1)步序的确定。原位(初始状态)、进A液体、进B液体、搅拌、放液。初始步激活:特殊继电器M8002。S0S13:原位(初始状态)、进A液体、进B液体、搅拌、放液。2)状态转移图中步的绘制。根据上述步骤的步序确定,进行步的绘制,如图所示。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确3)转换条件和动作的绘制。根据控制要求分析,将各
39、步的转换条件和输出继电器的动作在状态转移图中进行绘制,如上图所示。4)初始条件的确定。当PLC刚进入程序运行状态时,由于S0的前步S13还未曾得电,虽然SL3已满足,但S0无法得电,其所有的后续步均无法工作。因此,刚开始时应该给初始步一个激活信号,初始激活信号可以用M8002或其他满足要求的脉冲信号,如下图所示。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确2.通通过过状状态转态转移移图图(SFC)以)以转换为转换为中心的中心的编编程方法,程方法,将状将状态转态转移移图转换图转换成梯形成梯
40、形图图在进行步进顺序控制编程设计时,一般都是采用状态转移图输入法,即通过编程软件采用状态转移图输入法,将所设计出的状态转移图输入,然后转换成梯形图,得出控制程序,并由此可转换成指令语句表。其过程可概括为状态转移图梯形图指令表。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确采用状态转移图输入法,可以将复杂的程序化整为零,即将复杂的梯形图程序化简为每个状态里的简单的动作程序,当所有状态的动作程序都输入完毕后,再通过编程软件的转换功能,将其转换成用步进指令(STL)设计的完整梯形图程序,然后再由
41、梯形图程序转换成指令语句表。这种通过状态转移图采用STL指令设计复杂系统梯形图时具有其他编程方法无法可比的优越性。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确四、程序四、程序输输入及仿真运行入及仿真运行1.程序程序输输入入(1)工程名的建立。启动MELSOFT系列GX Developer编程软件,创建新文件,并命名为“液体混合控制系统”,先选择PLC的类型为“FX2N”,在程序类型框内选择“SFC”,如图所示。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生
42、带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(2)初始化状态的建立任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确1)初始化梯形图的输入。在梯形图编程界面中,输入初始化脉冲指令M8002及置位指令SET S0,如图所示。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确2)启动、停止和连续/单周控制梯形图的输入。利用“启保停”编程方法,输入本任务控制系统的启动、
43、停止和连续/单周控制的梯形图,如图所示。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(3)状态转移图(SFC块)的输入1)状态转移图(SFC块)的命名任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确2)状态转移图(SFC块)的步(STEP)符号的输入任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出
44、的问题也很明确3)状态转移图(SFC块)的转移(TR)符号的输入任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确4)运用上述输入法将本任务所需的各步和转移符号输入完毕,如图所示。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确5)状态转移图(SFC块)的跳(JUMP)符号的输入任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定
45、的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(4)启动转移条件梯形图的输入。在第一个转移条件中输入辅助继电器M的常开触点的梯形图。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(5)状态转移图(SFC块)各步及转移条件对应的梯形图的输入。根据状态转移图,将液体混合控制系统各状态步和转移条件流程图以及所对应的梯形图归纳见下表。通过上述梯形图的输入方法,对应输入各状态步和转移条件的梯形图,梯形图输入完毕后再进行状态转移图(SFC块)向梯形图的转换。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课
46、的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(6)状态转移图(SFC块)向梯形图的转换1)当状态转移图(SFC块)对应的梯形图输入完毕后,单击快捷工具栏中的“程序批量变换/编译”图标。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教
47、学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确2)在界面左侧的管理窗口中选择“程序”下的“MAIN”,然后右击,出现如左图所示的画面。在弹出的快捷菜单中选择“改变程序类型”选项并单击,出现如右图所示的对话框。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确3)单击“确定”按钮,即出现利用状态转移图(SFC块)编程方法转换成的梯形图画面。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具
48、有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确通过由状态转移图(SFC块)向梯形图的转换,可以得到本任务PLC系统控制的完整梯形图。任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确2.仿真运行仿真运行(1)启动仿真软件,进入初始状态(S0)任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(2)按下启动按钮SB1,A液体电磁阀打开,流入A液体的仿真任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在
49、整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(3)当流入的A液体到达A液面传感器SL2时,驱动B液体电磁阀打开,流入B液体的仿真任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(4)当流入的B液体到达B液面传感器SL3时,驱动搅拌机开始搅拌,并计时20 s的仿真任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(5)搅拌20 s后
50、,搅拌机停止搅拌,混合液阀门打开,混合液排出的仿真任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确(6)当液面降至SL1时,计时满20 s,回到S10状态进行下一步循环的仿真任务任务2 液体混合控制系统液体混合控制系统在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确3.程序下程序下载载(1)PLC与计算机连接。使用专用通信电缆RS-232/RS422转换器将PLC的编程接口与计算机的COM1串口连接。(2)程序写入。先接通系统电源,