搅拌电机的正反向搅拌及3次循环控制.doc

项目一：液体搅拌器装置的自动控制设计子项目3: 搅拌电机的正反向搅拌及3次循环控制教学目的：在实际控制情景中，应用新学习的PLC编程元件（计数器C）编制搅拌电机的正反向搅拌及3次循环控制程序，掌握PLC计数控制以及定时与计数结合使用的整体设计技巧。过程与方法：通过教师与学生的互动合作完成示范项目（进库物品的统计监控程序）的设计和调试；通过教师的点拨、指导答疑和学生的思考设计、现场调试，完成实训项目（搅拌电机的正反向搅拌及3次循环控制程序）的设计和调试。继续感受和体会PLC控制设计的工作流程，体验解决实际问题的过程，学会解决实际问题的方法。涉及到的新知识通过课程网络平台提供，学生提前下载，自主学习，教师只对重点内容进行讲解。教学重点：1. 掌握FX系列PLC计数器的功能特点、地址编号和编程应用。2. 掌握定时与计数结合使用的设计技巧。教学难点：自复位电路、32位加减计数器的计数特点。教学方法：示范引导、项目实训教学时间：4课时【项目解说】项目要求 “搅拌电机正转8s反转6s进行搅拌，反复3次后搅拌结束，阀门X3打开，液体往外排出。”。从这些要求看出，搅拌电机需要正反两方向运行，两个方向之间用时间进行控制和衔接，每次正转8s反转6s为一个小周期，连续三个周期后才接受搅拌，这需要用到PLC的定时控制和计数控制。【涉及到的新知识】 PLC的编程元件（计数器c，辅助继电器M），提前告之，让学生进行预习。一、 示范项目：进库物品的统计监控程序1. 项目说明一小型仓库，需要对每天存放进来的货物进行统计：当货物达到150件时，仓库监控室的绿灯亮；当货物数量达到200件时，仓库监控室红灯1s频率闪烁报警。2. 项目分析：l 首先需要有计数检测装置，可在进库口设置传感器检测是否有物品进库。l 本项目要求对货物进行计数统计，这需要用到PLC的编程元件-计数器。l 红灯1s频率闪烁报警要用到特殊辅助继电器M。【知识准备1】PLC的计数器Cl 功能：对内部元件X、Y、M、S、T、C的信号进行计数。l 结构：线圈、触点、设定值寄存器、当前值寄存器。l 地址编号：字母C（十进制）地址编号 （C0 C255）l 设定值： 等于计数脉冲的个数。用常数K设定。l 16位低速计数器通用加计数器：C0C99(100点)；设定值区间为K1K32767停电保持加计数器：C100C199(100点)；设定区间为K1K32767特点：停电保持计数器在外界停电后能保持当前计数值不变，恢复来电时能累计计数。l 原理：计数信号每接通一次（上升沿到来），加计数器的当前值加1，当前值达到设定值时，计数器触点动作；复位信号接通时计数器复位。l 计数器处于复位状态时，当前值清0，触点复位，且不计数。【知识扩展2】 FX系列PLC的内部编程元件辅助继电器(M)用于PLC内部编程，其线圈和触点只能在程序中使用，不能直接对外输入输出，经常用作状态暂存等。辅助继电器采用十进制地址编号。辅助继电器分为以下几类： 通用辅助继电器M0M499(500点) 断电保持辅助继电器M500M1023(524点)装有后备电池，用于保存停电前的状态，并在运行时再现该状态的情形。 特殊辅助继电器M8000M8255(256点)系统规定了专门用途，使用时查产品说明书即可。l 线圈由PLC自行驱动，用户可直接利用触点。 如：M8000（运行监控），M8002（初始脉冲），M8013（1s时钟脉冲）等l 用户驱动线圈后，PLC作特定的动作。如：M8033指PLC停止时输出保持，M8034指PLC禁止全部输出，M8013固定提供1s时钟脉冲等3. 项目设计【动动手1】设计I/O接线图【动动手2】设计梯形图程序【说明】sm0.5-1s时钟脉冲，PLC内部特殊辅助继电器。当物品数量达到200件时，C1当前值达到设定值，常开触点接通，与sm0.5时钟脉冲串联后实现q0.0红灯1s频率闪烁报警。【引导讨论】Y0红灯1s闪烁是否还有其它设计方法？-可采用定时器1s自复位电路循环定时。【知识扩展1】32位加减双向计数器（设定值-21474836482147483647） 通用加/减双向计数器：C200C219(20点)； 停电保持加/减双向计数器：C220C234(15点)；【注意】加减双向计数器的设定值可正可负，计数过程中当前值可加可减，分别用特殊辅助继电器指定计数方向，特殊M断开时为加计数，特殊M接通时为减计数。【工作特点】计数器当前值到达设定值的方式有两种： 加计数到达设定值时，计数器输出触点动作，且当前值仍随计数信号的变化而变化； 减计数到达设定值时，计数器输出触点复位，且当前值仍随计数信号的变化而变化。【试试看】若仓库的货物每天既有进库的，也有出库的，为了实现对进出仓库的货物都能计数统计，如何修改程序？【知识扩展2】-通用计数器的自复位电路，主要用于循环计数。【程序调试】接好电源线、通讯线及输入输出信号线，输入程序并进行调试，直至满足要求。二、 实训子项目3：搅拌电机的正反向搅拌及3次循环控制【项目分析】 l 本此实训的程序设计主要分为二部分：n 一是搅拌电机的正反转控制程序设计。这部分主要用定时器进行控制，在正反转程序之间按时间要求进行自动转换；n 二是正反向搅拌三个周期的计数程序设计。要用到PLC的计数器元件C。且三个周期结束后要转换到后面的电磁阀X3工作。l 这个子项目3同样没有PLC外围的输入设备，子项目2工作结束的信号就是子项目3的起动信号。【实训要求】l 明确实训任务，读懂控制要求；l 学生不分组，独立完成实训任务；l 拟定控制方案，选择输入输出设备，画出I/O接线图，编制控制程序；l 操作PLC试验台和编程软件，现场调试程序直至符合要求。【实训建议】l 明确实训任务，读懂控制要求；l 学生不分组，独立完成实训任务；l 拟定控制方案，选择输入输出设备，画出I/O接线图，编制控制程序；l 操作PLC试验台和编程软件，现场调试程序直至符合要求。【指导答疑】本次实训过程中可能出现以下问题：l 输入输出设备的I/O地址分配可能与子项目1或2发生重叠l 搅拌电机接触器的外围接法处理应指导学生注意突破下面的难点：l 搅拌电机正反转的自动转换设计l 三个周期计数后的复位处理【项目验收与点评】结合学生完成的情况进行点评并给出考核成绩。 【优秀作品展示】展示优秀的设计方案和调试结果，激发学生热情。附：实训考核标准项目内 容满分评分要求备注搅拌电机的正反向搅拌及3次循环控制程序1正确选择输入输出设备及地址并画出I/O接线图20设备及端口地址选择正确接线图正确、标注完整输入输出每错一个扣5分，接线图每少一处标注扣1分2正确编制梯形图程序30梯形图格式正确、搅拌电机正反转能按时间要求正确转换，三个周期的计数准确、复位正确且能正确进入后面的运行每错一处扣5分3正确写出指令语句程序15各指令使用