PLC編程與應(yīng)用技術(shù)（三菱FX3U）（第二版）課件 項目5、6 四節(jié)傳送帶運輸機的傳送系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試、多種液體自動混合PLC控制

項目五

四節(jié)傳送帶運輸機的傳送系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試課時分配項目描述傳輸帶是一種連續(xù)、快速、高效的物料傳輸設(shè)備,廣泛應(yīng)用于煤炭、電力、建材、化工、機械、輕工業(yè)等行業(yè)的物料傳輸系統(tǒng)。一般傳輸帶的電氣控制系統(tǒng)采用硬接線方式的繼電器控制系統(tǒng),設(shè)備故障率高、可靠性低、體積大、維修和改造不方便。本項目介紹一種傳輸帶的PLC控制系統(tǒng)。1.實訓(xùn)目的2.控制要求一.實訓(xùn)目的有一個用四條皮帶運輸機的傳送系統(tǒng)，分別用四臺電動機帶動。通過使用各基本指令，進一步熟練掌握PLC的編程和程序調(diào)試。二.控制要求四節(jié)傳送帶的模擬實訓(xùn)圖啟動時先起動最末一條皮帶機，經(jīng)過5秒延時，再依次起動其它皮帶機。停止時應(yīng)先停止最前一條皮帶機，待料運送完畢后再依次停止其它皮帶機。當某條皮帶機發(fā)生故障時，該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止，而該皮帶機以后的皮帶機待運完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，經(jīng)過5秒延時后，M3停，再過5秒，M4停。當某條皮帶機上有重物時，該皮帶機前面的皮帶機停止，該皮帶機運行5秒后停，而該皮帶機以后的皮帶機待料運完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，過5秒，M3停，再過5秒，M4停。四節(jié)傳送帶的模擬實訓(xùn)圖上圖中的A、B、C、D表示負載或故障設(shè)定；M1、M2、M3、M4表示傳送帶的運動。啟動、停止用動合按鈕來實現(xiàn)，負載或故障設(shè)置用鈕子開關(guān)來模擬，電機的停轉(zhuǎn)或運行用發(fā)光二極管來模擬。相關(guān)知識1．MC、MCR（主控與主控復(fù)位）指令（1）指令功能主控指令MC的功能：通過MC指令操作元件的常開觸點將左母線移位，產(chǎn)生一根臨時的左母線，形成主控電路模塊。其操作元件分為兩部分：一部分是主控標志N0～N7，一定要從小到大使用，另一部分是具體的操作元件，可以是輸出繼電器Y、輔助繼電器M，但不能是特殊功能輔助繼電器。主控復(fù)位指令MCR的功能：使主控指令產(chǎn)生的臨時左母線復(fù)位，即左母線返回，結(jié)束主控電路模塊。MCR指令的操作元件是主控標志N0～N7，且必須與主控指令相一致，返回時一定是從大到小的使用。①MC、MCR指令總是成對出現(xiàn)且編號相同。使用MC時，主控標志N0～N7必須順序增加；使用MCR時順序減小。②在一對主控指令(MC、MCR)之間可以嵌套其它對主控指令，但不能產(chǎn)生交叉。主控嵌套不得超過8層。③MC指令不能直接從母線開始，必須要有控制觸頭。④當預(yù)置觸發(fā)信號斷開時，在MC和MCR之間的程序只是處于?？貭顟B(tài)，此時CPU仍然掃描這段程序。相關(guān)知識2．順序啟動逆序停止程序的編寫本項目要求閉合“啟動”開關(guān)后，首先啟動最末一條傳送帶（電機M4），經(jīng)過1秒延時，依次啟動另一條傳送帶（電機M3），以此類推，最后啟動電機M1。停止時，先停止最前一條傳送帶（電機M1），待料運送完畢后再依次停止M2、M3及M4電機。此控制要求就是典型的順序啟動逆序停止控制系統(tǒng)，編寫此類程序時可以由定時器來實現(xiàn)，參考程序如下圖所示。項目實施項目評價和總結(jié)項目調(diào)試項目軟件設(shè)計項目硬件接線圖設(shè)計項目方案設(shè)計項目分析項目分析(流程圖）項目方案設(shè)計1.

I/O端口功能分配表2.控制接線圖I/O端口功能分配表序號PLC地址（PLC端子）電氣符號（面板端子）功能說明1X00SD啟動（SD）2X01A傳送帶A故障模擬3X02B傳送帶B故障模擬4X03C傳送帶C故障模擬5X04D傳送帶D故障模擬6Y00M1電機M17Y01M2電機M28Y02M3電機M39Y03M4電機M410主機COM、面板COM接電源GND電源地端11主機COM0、COM1、COM2、COM3、COM4、COM5、接電源GND電源地端12面板V+接電源+24V電源正端控制接線圖項目硬件接線圖設(shè)計1.首先查處國標電路符號的表示2.選擇電器元器件和PLC3.設(shè)計主回路和控制回路接線圖4.連接系統(tǒng)的硬件接線項目的軟件設(shè)計（梯形圖）1.選擇編程軟件

2.設(shè)計項目軟件項目調(diào)試1.學習編程設(shè)備

3.對項目程序和硬件進行調(diào)試

知識拓展1．有兩組燈分別為A組Y0~Y3，B組Y4~Y7。當按下SB1后，A組燈逐步點亮（后亮前保持），速率為1.5秒/步，直至全部點亮。同時（即按下SB1后）B組燈依次點亮（后亮前滅）速率為1秒/步，當B組燈運行2次循環(huán)后（即Y7第二次點亮延時1秒后），A組與B組的所有燈作1秒亮/0.5秒滅閃亮，任何時候按SB2所有燈全部熄滅。知識拓展2．多級皮帶輸送機示意圖如圖5-6所示?？刂埔笕缦拢?/p>

(1)按起動按鈕，電動機M3起動2s后M2自動起動，M2起動2s后M1自動起動。

(2)按停止按鈕，電動機M1停車3s后M2自動停車，M2停車3s后M3自動停車。

(3)當M2異常停車時，M1也跟著立即停車，3s后M3自動停車。

(4)當M3異常停車時，M1和M2也跟著立即停車。根據(jù)控制要求，設(shè)計PLC控制系統(tǒng)，并上機調(diào)試。項目評價和總結(jié)1.以小組為單位評價

2.小組匯報，組間評價

3.教師抽查

4.書寫項目報告，提交項目報告

PLC編程與應(yīng)用技術(shù)項目六多種液體自動混合PLC控制文項實施文本課時分配項目描述在化工試劑和制藥生產(chǎn)中,經(jīng)常需要將二種或者更多種溶液按一定的比例進行混合,然后再做相應(yīng)的后續(xù)處理和加工.在傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中,溶液的過程控制系統(tǒng)很難保證對混合中的各種成分的含量進行精確控制.采用PLC來控制整個溶液混合過程控制系統(tǒng),大大提高了各種成分含量的控制效率,提高了生產(chǎn)效率,同時自動化程序得到了很大的提高。1.實訓(xùn)目的2.控制要求相關(guān)知識1．狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖與狀態(tài)元件狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，也叫順序功能圖，一種易于構(gòu)思、易于理解的圖形程序設(shè)計工具，它既有流程圖的直觀，又有利于復(fù)雜控制邏輯關(guān)系的分解與綜合。狀態(tài)元件是用于步進順序控制編程的重要軟元件，隨狀態(tài)動作的轉(zhuǎn)移，原狀態(tài)元件自動復(fù)位。

（1）初始狀態(tài)繼電器S0～S9共10點。（2）回零狀態(tài)繼電器S10～S19共10點。（3）通用狀態(tài)繼電器S20～S499共480點。（4）停電保持狀態(tài)器S500～S899共400點。（5）報警用狀態(tài)繼電器S900～S999共100點。狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖具有以下特點:（1)每一個狀態(tài)都是由一個狀態(tài)元件控制的，以確保狀態(tài)控制正常進行。狀態(tài)繼電器使用時可按編號順序使用，也可任意使用，但不允許重復(fù)使用，即每一個狀態(tài)都是由唯一的一個狀態(tài)元件控制的。（2)每一個狀態(tài)都具有驅(qū)動元件的能力，能夠使該狀態(tài)下要驅(qū)動的元件正常工作，當然不一定在每個狀態(tài)下都要驅(qū)動元件，應(yīng)視具體情況而定。（3)每一個狀態(tài)在轉(zhuǎn)移條件滿足時都會轉(zhuǎn)移到下一個狀態(tài)，而原狀態(tài)自動切除。兩個狀態(tài)中不允許同時動作的驅(qū)動元件之間應(yīng)進行聯(lián)鎖控制相鄰兩個狀態(tài)中不能出現(xiàn)同一個定時器2．狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖繪制及規(guī)則（1)根據(jù)工藝流程要求劃分“步”（狀態(tài)），并確定每步的輸出。（2）確定步與步之間的轉(zhuǎn)換條件。（3)畫出步序圖。（4)將步序圖轉(zhuǎn)換為狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。[例6-1]有一小車，開始時停止在左側(cè)，并壓下限位開關(guān)SQ2。按下起動按鈕SBl，小車開始右行，壓下限位開關(guān)SQl時變?yōu)樽笮?，重新壓下SQ2時，小車重新變?yōu)橛倚?，壓下SQ3時變?yōu)樽笮?，再次壓下左?cè)限位SQ2時，小車停止在初始位置。[解]（1）根據(jù)工藝流程要求劃分“步”，并確定每步的輸出。分析題目要求，將小車的運動過程分為初始狀態(tài)、右行、左行、右行、左行五步。其中，初始狀態(tài)小車停止在左側(cè)，所以沒有任何輸出。左行狀態(tài)下，左行繼電器KMl得電，右行狀態(tài)下，右行繼電器KM2得電。（2）分析題目要求，確定各步之間的轉(zhuǎn)換條件。運行開始條件，即由初態(tài)到第一次右行的轉(zhuǎn)換條件為按下起動按鈕SBl；由第一次右行變?yōu)樽笮械霓D(zhuǎn)換條件為壓下右限位開關(guān)SQl。其余轉(zhuǎn)換條件依次可以確定。（3)根據(jù)確定的步序和相應(yīng)轉(zhuǎn)換條件畫出步序圖。（4)將步序圖轉(zhuǎn)換為狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。

繪制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖必須遵循的6個規(guī)則：（1)步與步之間必須有轉(zhuǎn)換隔開。（2)轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換之間必須有步隔開。（3)步和轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換和步之間用有向線段（狀態(tài)轉(zhuǎn)移方向）連接，畫狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的方向是從上到下或從左到右，按照正常順序畫圖時，有向線段可以不加箭頭，從下向上、從右向左方向的箭頭不可省略。（4)一個狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中至少有一個初始步。（5)自動控制系統(tǒng)應(yīng)能多次重復(fù)執(zhí)行同一工作過程，因此在狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中應(yīng)由步和有向連線構(gòu)成一回路使之能夠循環(huán)工作，以體現(xiàn)工作周期的完整性，回原點等要求自復(fù)位的序列結(jié)構(gòu)除外。（6)必須要有初始化信號，將初始步預(yù)置為活動步，否則狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中永遠不會出現(xiàn)活動步，系統(tǒng)將無法工作。3．步進順序控制指令（1）步進接點指令STL

STL是狀態(tài)母線生成指令，母線用狀態(tài)元件的觸點控制。狀態(tài)元件的觸點閉合，與母線相連的梯形圖工作；否則梯形圖無效。（2）流程結(jié)束指令RETRET是狀態(tài)流程結(jié)束指令，表明SFC程序的結(jié)束，執(zhí)行RET程序?qū)⒎祷氐狡胀ㄌ菪螆D指令，母線也由狀態(tài)母線返回到梯形圖主母線。一.項目目的在化工試劑和制藥生產(chǎn)中,經(jīng)常需要將二種或者更多種溶液按一定的比例進行混合,然后再做相應(yīng)的后續(xù)處理和加工.在傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中,溶液的過程控制系統(tǒng)很難保證對混合中的各種成分的含量進行精確控制.采用PLC來控制整個溶液混合過程控制系統(tǒng),大大提高了各種成分含量的控制效率,提高了生產(chǎn)效率,同時自動化程序得到了很大的提高。二.控制要求初始狀態(tài)裝置投入運行時，液體A、B閥門關(guān)閉，混合液閥門打開20秒將容器放空后關(guān)閉。啟動操作按下啟動按鈕SB1，裝置就開始按下列約定的規(guī)律操作：液體A閥門打開，液體A流入容器。當液面到達SL2時，SL2接通，關(guān)閉液體A閥門，打開液體B閥門。液面到達SL1時，關(guān)閉液體B閥門，攪勻電機開始攪勻。攪勻電機工作6秒后停止攪動，混合液體閥門打開，開始放出混合液體。當液面下降到SL3時，SL3由接通變?yōu)閿嚅_，再過2秒后，容器放空，混合液閥門關(guān)閉，開始下一周期。停止操作按下停止按鈕SB2后，在當前的混合液操作處理完畢后，才停止操作（停在初始狀態(tài)上）。多種液體的模擬實訓(xùn)圖本裝置為兩種液體混合模擬裝置，SL1、SL2、SL3為液面?zhèn)鞲衅?，液體A、B閥門與混合液閥門由電磁閥YV1、YV2、YV3控制，M為攪勻電機項目實施項目評價和總結(jié)項目調(diào)試項目軟件設(shè)計項目硬件接線圖設(shè)計項目方案設(shè)計項目分析項目分析（工作過程分析）項目方案設(shè)計1.

I/O端口功能分配表2.控制接線圖I/O端口功能分配表輸入輸出SB1X1YV1Y0SB2X2YV2Y1SL1X3YV3Y2SL2X4YKMY3SL3X5控制接線圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖項目硬件接線圖設(shè)計1.首先查處國標電路符號的表示2.選擇電器元器件和PLC3.設(shè)計主回路和控制回路接線圖4.連接系統(tǒng)的硬件接線項目的軟件設(shè)計（梯形圖）1.選擇編程軟件

2.設(shè)計項目軟件項目調(diào)試1.學習編程設(shè)備

3.對項目程序和硬件進行調(diào)試

拓展知識1．下圖是某控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，請繪出其步進梯形圖，并寫出指令。2．設(shè)計一個控制3臺電動機Ml～M3順序起動和停止的SFC程序。