項目一液體攪拌器裝置的自動控制設計

1、項目一：液體攪拌器裝置的自動控制設計子項目1: 電磁閥的起?？刂平虒W目的：在實際控制情景中，應用新學習的PLC編程元件和基本指令編制電磁閥的起?？刂瞥绦颍惺芎蛯W習實際工作中PLC控制設計的一般工作流程。掌握PLC程序現(xiàn)場調(diào)試的方法，強調(diào)安全操作規(guī)程，養(yǎng)成規(guī)范操作習慣。過程與方法：通過教師與學生的互動合作完成示范項目(三相電機的啟停控制)的設計和調(diào)試；通過教師的點撥、指導答疑和學生的思考設計、現(xiàn)場調(diào)試，完成實訓項目(電磁閥的起?？刂?的設計和調(diào)試。從而感受實際工作中PLC控制設計的一般工作流程，學習并掌握PLC程序現(xiàn)場調(diào)試的方法。涉及到的新知識通過課程網(wǎng)絡平臺提供，學生提前下載，自己預習，由于

2、是課程入門學習，因而需要教師進行引導講解。教學重點：1. PLC控制設計的一般工作流程。2. FX系列PLC輸入輸出編程元件的功能特點、地址編號和部分基本指令。3. 編程軟件的使用和現(xiàn)場程序調(diào)試方法、規(guī)范操作習慣。教學難點：PLS/PLF指令及SET/RST指令的功能用法，常閉信號的輸入處理。教學方法：示范引導、項目實訓項目時間：4課時【項目解說】電磁閥X1、X2、X3的控制與電機的起停有著相同的控制原理，按下起動按鈕，接觸器使電磁閥接通，閥門打開，注入液體或排出液體?！旧婕暗降男轮R】 PLC的編程元件（輸入輸出繼電器）、PLC常用編程語言、基本編程指令LD/LDI、OUT、AND/ANI、

3、OR/ORI、SET/RST、PLS/PLF等，提前通知學生預習。一、 示范項目：三相電機的啟?？刂圃O計1. 項目要求：按下起動按鈕，電機全壓啟動，按下停止按鈕，電機停止。2. 項目分析：繼電器控制的原理圖如下：按下起動按鈕，接觸器KM線圈得電并自鎖，其主觸點閉合使三相電機起動運行。按下停止按鈕，KM斷電，主觸點斷開，電機停止。3. 示范項目設計過程（一） 正確選擇輸入輸出設備一個控制信號就是一個輸入設備，一個執(zhí)行元件就是一個輸出設備?！驹囋嚳础浚河蓪W生選擇示范項目的輸入輸出設備輸入設備：起動按鈕SB1和停止按鈕SB2, 發(fā)出用戶的起動和停止命令；FR觸點用作電機的過熱保護。輸出設備：接觸器K

4、M線圈如何將輸入設備（起動按鈕SB1和停止按鈕SB2）的動作信號傳進PLC？PLC又如何將控制信號傳給外部負載呢？ 知識準備一：PLC輸入輸出編程元件（X、Y）1）. PLC編程元件概述l 軟元件(繼電器)概念PLC內(nèi)部各種不同功能的編程元件。不是真實的物理器件，是由電子電路和存儲器組成的虛擬器件。l 不同廠家不同型號的PLC，編程元件的數(shù)量和種類有所不同。l 每個軟元件都有無數(shù)對常開常閉觸點，供編程使用。l 圖形符號和文字符號與傳統(tǒng)符號不同2）. 輸入繼電器Xl 作用：用于plc接收外界的輸入信號。l 特點：輸入繼電器不能用程序驅(qū)動，只能由輸入信號驅(qū)動。l 地址編號：字母X + （八進制）數(shù)

5、字序號(FX系列PLC的編號范圍X0X267) 3）. 輸出繼電器Yl 功能：供PLC將程序執(zhí)行結果傳送給外部負載。l 特點：輸出繼電器只能用程序驅(qū)動。l 地址編號：字母Y + （八進制）數(shù)字序號(FX系列PLC的編號范圍Y0Y267)知道了輸入輸出繼電器，怎樣將輸入按鈕和PLC的硬件正確連接？（二）、分配I/O 地址一個輸入設備原則上占用一個輸入點，一個輸出設備原則上占用一個輸出點。【試試看】：分配示范項目的I/O 地址停止按鈕SB1- X0； 啟動按鈕SB2-X1；FR觸點-X2； 接觸器KM-Y0；（三）、畫出輸入輸出接線圖將選擇的輸入輸出設備和分配好的I/O 地址一一對應連接。如何編制

6、PLC控制程序呢？知識準備二 PLC常用的編程語言1. 梯形圖屬圖形語言，沿襲了繼電器接觸器控制電路的形式，形象直觀，易于理解，是目前用得最多的PLC編程語言。由若干梯級組成，自上下，從左右排列每個梯級起于左母線觸點線圈止于右母線。指令表程序0 LD X11 OR Y02 ANI X23 OUT Y04 END2. 指令表用指令助記符編程，類似計算機匯編語言。書寫形式：步序號 指令助記符 操作元件號另外還有狀態(tài)轉移圖、邏輯功能圖和高級語言等，重點掌握梯形圖程序和指令表程序。（四）、編制梯形圖程序【試試看】：根據(jù)繼電器控制原理，畫出電機全壓起?？刂频奶菪螆D程序。如何編制電機起?？刂频闹噶畋沓绦?？

7、知識準備三： FX系列PLC基本指令1. LD / LDI 取/取反指令功能：取單個常開/常閉觸點與母線（左母線、分支母線等）相連接操作元件：X、Y、M、T、C、S1. OUT 驅(qū)動線圈（輸出）指令功能：驅(qū)動線圈。操作元件： Y、M、T、C、S2. AND / ANI 與/與反指令功能：串聯(lián)單個常開/常閉觸點3. OR / ORI 或/或反指令功能：并聯(lián)單個常開/常閉觸點4. END 結束指令放在全部程序結束處，程序運行時執(zhí)行第一步至END之間的程序。（五）、寫出指令表程序【試試看】：寫出電機起停控制的指令表程序。（六）、程序調(diào)試【知識準備】（演示操作） 1實踐認識PLC試驗箱和外圍實驗板 結

8、構組成：l PLC主機（I/O輸入輸出端子及顯示、引線）、信號指示等l 電源模塊：（交流220V、直流24V輸出負載及演示裝置供電、直流5V輸出外圍執(zhí)行機構的外圍電路供電）l 開關量輸入?yún)^(qū)：K0K11,P0P3,公共端COM已接地l 輸出負載區(qū)：LED指示燈L1L16；直流電機M，七段數(shù)碼管D1、D2； 蜂鳴器BEEP；繼電器J0J3;2. 正確接線l 按接線圖分別接好輸入輸出信號線和220V電源線以及PLC與微機的通訊線。l K0K11、P0P3 對應與X0-Xn連接，其輸入公共端COM已接地。l 電機的工作狀態(tài)由LED燈閃爍來表示。即Yn與Ln指示燈對應連接， Ln公共端接外電源24V負極

9、(出廠時已接好)，正極接輸出Y區(qū)的COM端3. 用編程軟件輸入程序并傳入PLC中：打開編程軟件，用梯形圖/指令表輸入編制好的程序convert傳送至PLC（打開220v電源，PLC停止模式）4. 運行程序觀察結果將PLC轉換成運行模式，打開24V用戶電源，操作相應的起停按鈕，觀察對應的輸出指示燈的變化是否與控制要求相符。若不相符查找原因，修改程序或調(diào)整接線。【強調(diào)安全操作】l 嚴格按操作規(guī)程進行接線和開、關電源l 開機順序：合電源-開220v,靜態(tài)調(diào)試合格后再打開24v直流電源l 關機順序：與開機順序相反。l 嚴禁在24v輸出電源打開的情況下插接或者拔下輸入輸出信號線，以免造成短路?！緡L試與思

10、考】將接線圖中的停止按鈕在接線時改接成常閉觸點，運行原來的程序，結果怎樣？得出什么結論？【知識擴展】1. SET / RST 置位/復位指令l 功能：SET使操作元件置位（接通并自保），RST使操作元件復位。l 注意：當SET和RST信號同時接通時，寫在后面的指令有效。指令表：LD X020 SET Y000LD X021 RST Y000 ENDl SET / RST 與 OUT 指令比較【試試看】：用置位復位指令設計電機起?？刂频奶菪螆D程序和指令表程序。2. 脈沖輸出指令PLS/PLF（上升沿/下降沿微分指令）l 功能：當驅(qū)動信號的上升沿/下降沿到來時，操作元件接通一個掃描周期?！驹囋嚳础?/p>

11、 設計用單按鈕控制電機起停的梯形圖程序和指令表程序。二、 實訓子項目1：電磁閥的起?？刂啤緦嵱栆蟆縧 明確實訓任務，讀懂控制要求；l 學生不分組，獨立完成實訓任務；l 擬定控制方案，選擇輸入輸出設備，畫出I/O接線圖，編制控制程序；l 操作PLC試驗臺和編程軟件，現(xiàn)場調(diào)試程序直至符合要求?！卷椖糠治觥?l 本項目的程序設計較簡單，就是基本的起保?？刂啤Ｊ状螌W習PLC控制設計，關鍵是正確選擇輸入輸出設備，繪制I/O接線圖，正確操作試驗臺和編程軟件現(xiàn)場調(diào)試程序?！緦嵱柦ㄗh】l 先擬定方案，選擇輸入輸出設備，繪制I/O接線圖，l 再設計梯形圖程序和指令表程序?？梢杂枚喾N方法和指令進行設計。l 現(xiàn)場

12、調(diào)試時先進行靜態(tài)調(diào)試，成功后再進行動態(tài)調(diào)試。l 每完成一步后經(jīng)指導老師認可再進行下一步?！局笇Т鹨伞勘敬螌嵱栠^程中可能出現(xiàn)以下問題：l 輸入設備中按鈕與開關的選擇l 常閉信號的輸入處理l FR觸點的接法處理l SET/RST指令的編程順序與執(zhí)行效果的問題應指導學生注意突破下面的難點：l 置位復位電路中的復位信號與起保停電路中的停止信號的不同處理l 現(xiàn)場程序調(diào)試過程中可能遇到的各種問題【項目驗收與點評】結合學生完成的情況進行點評并給出考核成績。 【優(yōu)秀作品展示】展示優(yōu)秀的設計方案和調(diào)試結果，激發(fā)學生熱情。附：實訓考核標準項目內(nèi) 容滿分評分要求備注電磁閥的起?？刂?正確選擇輸入輸出設備及地址并畫出I/O接線圖20設備及端口地址選擇正確接線圖正確、標注完整輸入輸出每錯一個扣5分，接線圖每少一處標注扣1分2正確編制梯形圖程序15梯形圖格式正確、邏