項目六旋轉(zhuǎn)工作臺的自動控制

1、課題項目六旋轉(zhuǎn)工作臺的自動控制教學要求知識目標1）掌握SFC的基本概念。2）掌握單序列SFC的繪制方法。3）掌握將單序列SFC轉(zhuǎn)化為梯形圖的基本方法。4）了解行程開關的種類及功能。能力目標1）進行旋轉(zhuǎn)工作臺的電氣部分安裝。2）編寫旋轉(zhuǎn)工作臺的控制程序，下載并進行調(diào)試、試運行。情感目標通過學習順序功能圖， 了解步的作用。引入在做一件事時要列 好明細表，知道在什么時候做什么事。一件事中的短期小目標是 什么，最終的終極目標是什么！做一件事一定要有計劃，不能盲 目進行。教材分析重點1）掌握單序列SFC的繪制方法。2）掌握將單序列SFC轉(zhuǎn)化為梯形圖的基本方法難點1）了解行程開關的種類及功能。2）進行旋轉(zhuǎn)

2、工作臺的電氣部分安裝。教具與設備教案、教科書、實驗臺、電腦教法項目式教學板書設計項目六 旋轉(zhuǎn)工作臺的自動控制復習項目分析必要講解知識拓展習題教學內(nèi)容 復習：（提問學生回答）1.定時器中的三個時基是多少1ms 10ms 100ms2. 定時器中的最大值是多少如何擴大定時范圍32767*t、（ 1）兩個定時器的串聯(lián)組合（2）定時器與計數(shù)器的串聯(lián)組合項目分析1. 項目要求1）旋轉(zhuǎn)工作臺的凸輪在SQ1位置，電動機不運行。2）當按下起動按鈕SB1時，電動機M通電轉(zhuǎn)動，同時驅(qū)動工作臺沿順時針旋 轉(zhuǎn)。3）當凸輪轉(zhuǎn)到SQ2限位傳感器所在位置時，暫停 5s（T37），定時時間到繼續(xù) 正轉(zhuǎn)。4）當凸輪轉(zhuǎn)到SQ3艮

3、位傳感器所在位置時，驅(qū)動工作臺的電動機停止旋轉(zhuǎn)， 同時立即反轉(zhuǎn)，即驅(qū)動工作臺逆時針旋轉(zhuǎn)。5）當凸輪回到SQ1限位傳感器所在位置時工作臺停止轉(zhuǎn)動，回到初始位置。6）工作過程中，若按下停止按鈕 SB2工作臺不會立即停止，而是在完成當 前工作周期回到初始位置停止。SQ22. 任務流程圖繪制順用功能圖笛PQ分析壩=：費求順乍功能斟的基朮»盅3. 知識點鏈接碇轉(zhuǎn)匸汗舍的fl功揑制-1 1|SFC的聲本僦念肛序列SH：的設讓方法將單序列SFC轉(zhuǎn)換為島炬圖電器兀件布WAL布線安裝業(yè)川褊丘軟件臨控嗣試卷序4.環(huán)境設備序號鳳號規(guī)情戕1rf.B1&2MF-47 喪1H3PLC¥7300

4、 UK 2261斗JW7631貝imsm3R5AJR&3A3738OYr h功率倉定LXW -113只9Tt>K201艮10OCXliikm)c70OinmJn35irmn0. 5DI11TC3曲1 MmBYA 1. Sratr3,肴干ER4封職B¥R l Onim3若千urn5.電路圖、I/O點分配、順序功能圖、電路組成及各元器件功能(1)電路圖SBI 1011hsqllj 103空EO.OIQ.L10.310.31WUll VII WIE, fo gIL1UI2V12KML KM3VM1KM2I/O點分配*A«出元韓代號»AA死iifMt號岀慮S

5、B：起血10.0KMIHUJlHiE轉(zhuǎn)Q0 0sm停止10.1KJ42電動機保桂QOL 1SQ1甌2S92k>.35Q3J工恆傳疝棉».4順序功能圖 剖析各輸入、輸出信號之間的邏輯關系，繪制順序功能圖(SFC)。(4)電路組成及各元器件功能電峙曙林41 r m «元H杵功就ft ft<?F2電HJ1主電搐規(guī)崎保護 1iFV1FLC«K«r4F13PLC釵隸臨賂觀聊護36Mt*停止7疊nx (fiA'dfSsk丨 XtlftBK8SCJ22尤世傳尊気9電SQ35工也磚嚥打10PLC»fh電殆KX1吐動機正轉(zhuǎn)nXM2nRX主機S

6、72iW CPC 12*主控(5)梯形圖ro.2mijoi 卜MG.2M0.IC )M0.4T卜1 11 r 1 >MQ.2f1 »T37j1 |IEI vnFTloomsM4.IID. 1M0.3M0.2必要知識講解所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預先規(guī)定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi) 部狀態(tài)和時間的順序，在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機構自動、 有秩序地進行操作。順序功能圖（簡稱 SFC是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一 種圖形，也是設 計PLC的順序控制程序的有力工具。它主要由步、有向連 線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動作組成。（1）步順序控制系統(tǒng)的一個動作周期分為若干個順序相連

7、的階段，這些階段稱作步，用編輕元件（例如位存儲器M或順序控制繼電器S）來代表各步。步根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化來劃 分。各步內(nèi)輸出量的ON/OFF犬態(tài)不變，但是 相鄰兩步至少有一個輸出量發(fā)生了變化。步的這種劃分方法使代表各步的編程元件狀態(tài)與各輸出量狀態(tài)之間有著極為簡單的邏輯關系。(2) 初始步與系統(tǒng)的初始狀態(tài)對應的步稱為初始步。初始狀態(tài)一般是系統(tǒng) 等待起動 命令的相對靜止的狀態(tài)，用雙線框表示，每一個順序功能圖至少 應該有一個初始步。初始步 的表示方法如圖6-5所示。(3) 活動步當系統(tǒng)處于某一步所在的階段時，該步處于活動狀態(tài)，稱該步為“活動 步”。步處于活動狀態(tài)時，執(zhí)行相應的非存儲型動作；處于不活動

8、狀態(tài)時，則停止執(zhí)行。活 動步的表示方法如圖6-5所示o(4) 與步對應的動作或命令控制系統(tǒng)可劃分為被控系統(tǒng)和施控系統(tǒng)。對于被控系統(tǒng)，某一步中需要完成某些“動作”；對于施控系統(tǒng)，某一步中則需要向被控系統(tǒng)發(fā)出某些“命令”，通常將這些動作或命令用矩形框中的 文字或符號表示，如圖6-5中、等。特別地，如果連續(xù)的若干步都應為 ON, 則在順序功能圖中，用置位指令進行處理；應為OFF,則對應采用復位指令處理。1. 有向連線與轉(zhuǎn)換條件(1) 有向連線在順序功能圖中，隨著時間的推移和轉(zhuǎn)換條件的實現(xiàn)， 步的活動狀態(tài) 會發(fā)生進展，這種進展按有向連線規(guī)定的路線和方向進行。在畫 順序功能圖時，將代表各步 的方框按它們

9、成為活動步的先后次序排列，并 用有向連線將它們連接起來。步的活動狀態(tài)常用的進展方向是從上到下或從左至右，在這兩個方向有向連線上的箭頭可以省略。如果不是上述的方向，應在有向連線上用箭頭注明進展方向。如果在畫圖時有向連線必須中斷(例如在復雜的圖中或用幾個圖來表示 一個順序功能圖 時)，則應在有向連線中斷之處標明下一步的標號和所在 的頁數(shù)。(2) 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換用有向連線上與有向連線垂直的短劃線來表示，轉(zhuǎn)換將相鄰兩步分隔 開。步活動狀態(tài)的進展是由轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)來完成的，并與控制過程的進展相對應。(3) 轉(zhuǎn)換條件使系統(tǒng)由當前步進入下一步的信號稱為轉(zhuǎn)換條件，轉(zhuǎn)換條件可以是外 部的輸人信號，例如按鈕、指令開關、限位

10、開關的接通或斷開等；也可以是PLP內(nèi)部產(chǎn)生 的信號，例如定時器、計數(shù)器常開觸點的接通等； 轉(zhuǎn)換條件還可以是若干個信號的與、或、非邏輯組合。轉(zhuǎn)換條件可以用文字語言、布爾代數(shù)表達式或圖形符號標注在表示轉(zhuǎn)換 的短線旁邊，使 用得最多的是布爾代數(shù)表達式。2順序功能圖的基本結構單序列如圖6-6所示，單序列由一系列相繼激活的步組成， 每一步的后面僅有一 個轉(zhuǎn)換，每一 個轉(zhuǎn)換的后面只有一個步3. 將單序列的順序功能圖轉(zhuǎn)化為梯形圖這里以起保停控制電路為例來說明將單序列的順序功能圖轉(zhuǎn)化為梯形圖 的方法。根據(jù)順 序功能圖設計梯形圖時，可以用存儲器位 M來代表步。某 一步為活動步時，對應的存儲器位為ON,某一轉(zhuǎn)換實

11、現(xiàn)時，該轉(zhuǎn)換的后續(xù)步變?yōu)榛顒硬?，前級步?為不活動步。所以設計起保停電路的關鍵是找出 它的起動條件和停止條件。通常，當前步作為輸出時，前級步和轉(zhuǎn)換條件串 聯(lián)構成起動條件；后續(xù)步的常閉 觸點作為停止條件；當前步自保持。如圖6-5所示，初始步作為當前步輸出時，由有向連線可知：前級步是, 轉(zhuǎn)換條件是，所以用M0. 4的常開觸點和10. 2的常開觸點串聯(lián)作為起動條 件之一，又因M0. 0為初始步，SM0. 1在PLC上電后要對 M0. 0進行初始 化，所以的常開觸點是另一個起動條件，即控制步的起動條件應序列順 序+,對應的起動電路由兩條并聯(lián)支路組成；的后續(xù)步是MO.1,所以MO.1的常閉觸點作為M0.

12、 0輸 出的停止條件；具有自鎖功能。設計出的梯形圖如圖6-7所示。I&.2M0.1M4.0I I1 HIfC >SMo.rI F-M0.0II4. 順序控制程序中的輸出電路由于步是根據(jù)輸出變量的狀態(tài)來劃分的，它們之間的關系極為簡單，可以按照以下方式來進行處理：1）某一輸出量僅在某一步中為ON狀態(tài)，可以將它的線圈與動作所在的 輔助繼電器并聯(lián)，序設計時可以寫成圖6-8所示。2）某一輸出量在幾步中都應為1狀態(tài)，應將代表各相關步的輔 助繼電 器常開觸點并聯(lián)后，驅(qū)動該輸出量的線圈。例如，圖 6-5中，MO.1和M0. 3 步的輸出均為Q0. 0,則按照圖6-9所示進行程序設計。5. 行程開

13、關行程開關又稱限位開關，用于控制機械設備的行程及限位保護。在實際生產(chǎn)中，將行程開關安裝在預先設定的位置。當裝于生產(chǎn)機械運動部件上的模塊撞擊行程開關時，行程開關的觸點動作，實現(xiàn)電路的切換。 因此，行程 開關是一種根據(jù)運動部件的行程位置而切換電路的電器，它的 工作原理與按鈕類似。行程開關 廣泛用于各類機床和起重機械，用以控制 其行程、進行終端限位保護。在電梯的控制電路中，還利用行程開關來控制開關轎門的速度、自動開關門的限位，轎廂的上、下限位保護。行程開關按其結構可分為直動式、滾輪式、微動式和組合式。圖6-IOa所示為行程開關 外形，圖6-10b所示為行程開關結構與符號圖40廳即開關 外影b）鵡樹與

14、苻號知識拓展1順序功能圖中轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則(1)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的條件在順序功能圖中，步的活動狀態(tài)的進展是由轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)來完成 的。轉(zhuǎn)換實現(xiàn)必須同時滿足兩個條件： 該轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步。 相應的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。這兩個條件是缺一不可的。(2)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)應完成的操作轉(zhuǎn)換實現(xiàn)時應完成以下兩個操作： 使所有由有向連線與相應轉(zhuǎn)換符號相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒硬健?使所有由有向連線與相應轉(zhuǎn)換符號相連的前級步都變?yōu)椴换顒硬健Ｒ陨弦?guī)則可以用于任意結構的轉(zhuǎn)換在單序列中，一個轉(zhuǎn)換僅有一個前級步和一個后續(xù)步，在轉(zhuǎn)換實現(xiàn)時應同時將它們對應的編程元件置位。轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則是根據(jù)順序功能圖設計梯形圖的基礎，它適用于順序功能

15、圖 中的各種基本結構和各種順序控制梯形圖的編程。在梯形圖中，用編程元件(例如 M)代表步，當某步為活動步時，該步對 應的編程元件為1狀態(tài)。當該步之后的轉(zhuǎn)換條件滿足時，轉(zhuǎn)換條件對應的觸 點或電路接通，因此可以將該 觸點或電路與代表所有前級步的編程元件常 開觸點串聯(lián)，作為與轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的兩個條件同時滿足時對應的電路。2、雙線圈輸出問題在用戶程序中，同一編程元件的線圈使用了兩次或多次，稱為雙線圈輸 出。之所以會出現(xiàn)雙線圈輸出，原因是在同一掃描周期，同一編程元件的兩 個(或多個)線圈的邏輯運算結果可能剛好相反，一個“斷電”，一個“通 電”，PLC只在程序執(zhí)行完后才將線圈的ON/OFFF犬態(tài)送到輸出過程映像寄存器，對于該編程元件對應的外部負載來說，真正起作用的是該編程元件對應的最后一個線圈的狀態(tài)。只要能夠保證在同一掃描周期內(nèi)只執(zhí)行其中一個線圈對應的邏輯運算， 那么即使同一元件的線圈在程序中出現(xiàn)兩次或多次，這種“雙線圈”也是允許的