《PLC编程与应用技术》-项目3

任务一

学习状态转移图(SFC)的选择性分支结构

活动１：学习选择性分支基本概念１.选择性分支的定义所谓选择性分支，是指步进程序能够对多个状态转移条件进行判断，然后从多个分支流程中选择某一个分支执行，这种状态转移图的分支结构称为选择性分支。２.选择性分支的特点图３－１－１所示为选择性分支状态转移图。从图中可知，该选择性分支结构共有３个分支，分别是第一分支Ｓ２１～Ｓ２２，第二分支Ｓ３１～Ｓ３２，第三分支Ｓ４１～Ｓ４２，分析其特点如下：①从３个分支中具体选择、执行哪一个流程完全由转移条件Ｘ０００、Ｘ０１０和Ｘ０２０的通断决定。下一页返回任务一

学习状态转移图(SFC)的选择性分支结构

②选择性分支转移条件Ｘ０００、Ｘ０１０和Ｘ０２０不能同时接通，哪个先接通，就执行哪条分支。③当Ｓ２０状态被激活后，若Ｘ０００接通，程序就向Ｓ２１转移，则Ｓ２０就自动复位。因此，即使之后Ｘ０１０或Ｘ０２０接通，Ｓ３１或Ｓ４１也不会动作，因为步进程序已跳转至Ｓ２１。④汇合状态Ｓ５０，可由Ｓ２２、Ｓ３２、Ｓ４２状态中任意一个驱动。上一页下一页返回任务一

学习状态转移图(SFC)的选择性分支结构

活动２：学习选择性分支ＳＦＣ的编辑１.ＳＦＣ块程序框架的编辑首先进入到图３－１－２所示ＳＦＣ编辑窗口。在图３－１－２中４×１光标位置，单击“”，输入编号“２０”，生成状态框“Ｓ２０”；在５×１光标位置，单击“”，ＳＦＣ符合输入框中图标号显示为“－－Ｄ”，输入编号“１”，生成选择序列分支，如图３－１－３所示。按照表３－１－１所示的步序进行余下ＳＦＣ程序图的编辑操作。完成上述操作后，形成如图３－１－４所示的ＳＦＣ图。上一页下一页返回任务一

学习状态转移图(SFC)的选择性分支结构

２.ＳＦＣ程序块内置梯形图编辑对每一个状态框和转换条件横线进行内置梯形图输入，具体操作步骤参考项目二中的活动３。３.ＳＦＣ程序整体转换按下键盘上的“Ｆ４”进行程序的转换，转换后对应的梯形图程序及指令表，如图３－１－５所示。活动３：学习选择性分支梯形图的编程１.选择性分支状态转移图的编程原则选择性分支状态转移图的编程原则为：先集中处理分支状态，后集中处理汇合状态。如图３－１－１所示，先进行Ｓ２０分支状态的编程，再进行Ｓ５０汇合状态的编程。上一页下一页返回任务一

学习状态转移图(SFC)的选择性分支结构

①分支状态的处理。应先对各分支第一个状态的跳转进行处理，然后再按各分支的顺序进行状态处理。如图３－１－５所示，在分支状态Ｓ２０中先进行线圈输出处理（ＯＵＴＹ０００），并集中对三个分支相应的第一个状态的驱动进行处理（例如：ＳＥＴＳ２１、ＳＥＴＳ３１和ＳＥＴＳ４１），然后按顺序分别对三个分支进行状态编程。②汇合状态的处理。先分别在各分支的最后一个状态进行向汇合状态转移的处理，然后再对汇合状态编程。如图３－１－５所示，先在各个分支的最末状态Ｓ２２、Ｓ３２和Ｓ４２中分别进行转移到汇合状态的集中处理（ＳＥＴＳ５０），然后再对汇合状态进行编程（ＳＴＬＳ５０）。上一页返回任务二

大小铁球分类传送控制系统的实现

活动１：输入与输出点的分配１.自定输入／输出分配表大小铁球分类传送控制系统的输入／输出分配如表３－２－１所示。活动２：画ＰＬＣ系统电路原理图用三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲ型可编程序控制器实现大小铁球分拣控制系统的电路原理如图３－２－３所示。活动３：ＰＬＣ接线板的安装１.元器件的准备准备好本活动需要的元件器材，见表３－２－２。下一页返回任务二

大小铁球分类传送控制系统的实现

２.元器件的布置根据表３－２－２检测元器件的好坏，将符合要求的元器件按图３－２－４安装在网孔板上并固定。３.ＰＬＣ系统的连线与自检根据图３－２－３所示ＰＬＣ电路原理图以及图３－２－４所示元器件分布情况，按配线原则与工艺要求进行ＰＬＣ控制系统的安装接线。特别注意布线时需紧贴线槽，保持整齐与美观。上一页下一页返回任务二

大小铁球分类传送控制系统的实现

具体操作方式可按如下步骤进行：（１）连接ＰＬＣ电源部分。如图３－２－５所示，Ｌ１、Ｌ２两根相线→进端子排→从端子排出→空气开关ＱＦ→连接ＦＵ１→变压器ＴＣ→１号线通过ＦＵ２连接ＰＬＣ的“Ｌ”端子，０号线直接连接ＰＬＣ的“Ｎ”端子。这样，ＰＬＣ电源部分的接线完成。（２）ＰＬＣ电源部分自检。①检查布线。对照图３－２－５检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。②万用表检测。万用表检测过程见表３－２－３，如测量阻值与正确阻值不符，应重新检查布线。上一页下一页返回任务二

大小铁球分类传送控制系统的实现

③通电观察ＰＬＣ的指示灯。经过自检，确认正确和无安全隐患后，通电观察ＰＬＣ的ＬＥＤ指示并做好记录，见表３－２－４。（３）连接ＰＬＣ输入回路部分，如图３－２－６所示。①导线从Ｘ０００端子→入端子排→从端子排出→ＳＢ１常开按钮的一端。②导线从Ｘ００１端子→入端子排→从端子排出→ＳＱ１常开按钮的一端；……③将ＳＢ１、ＳＱ１等常开按钮的另一端互联→入端子排→从端子排出→ＰＬＣ的ＣＯＭ端口。上一页下一页返回任务二

大小铁球分类传送控制系统的实现

（４）ＰＬＣ输入回路部分的自检。①检查布线。对照上图检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。②万用表检测。万用表检测过程见表３－２－５，如测量阻值与正确阻值不符，应重新检查布线。③通电观察ＰＬＣ的指示灯。经过自检，确认正确和无安全隐患后，通电观察ＰＬＣ的ＬＥＤ指示并做好记录，见表３－２－６。（５）连接ＰＬＣ输出回路部分，如图３－２－７所示。①１号线通过ＦＵ３连接ＣＯＭ１。②ＣＯＭ１、ＣＯＭ２与ＣＯＭ３互相连接。上一页下一页返回任务二

大小铁球分类传送控制系统的实现

③Ｙ０００～Ｙ０１０分别连接ＹＶ１～ＹＶ９。④ＹＶ１～ＹＶ９另一端互相连接后，再接０号线。（６）ＰＬＣ输出回路部分的检测。①检查布线。对照图３－２－７检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。②万用表检测。万用表检测过程见表３－２－７，如测量阻值与正确阻值不符，应重新检查布线。活动４：编写ＰＬＣ控制程序①根据任务要求，细化系统的工作流程图，如图３－２－８所示。上一页下一页返回任务二

大小铁球分类传送控制系统的实现

②根据系统工作流程图绘制状态转移图，如图３－２－９所示。在图３－２－９中，原位启动条件是电磁铁失电、分拣杆处于左上位（Ｙ００４不接通，Ｘ００１、Ｘ００４接通），此时原位标志辅助继电器Ｍ０接通，按下启动按钮（Ｘ０００闭合），转入状态Ｓ２０，分拣杆下降（Ｙ００３接通）２ｓ，２ｓ后若分拣杆碰到的是小球（Ｘ００５动作），则选择左面一条支路，将小球放入小球容器；若分拣杆碰到的是大球（Ｘ００５未动作），则选择右面一条支路，将大球放入大球容器。当一次分拣过程结束后，系统在原位等待下一次启动。上一页下一页返回任务二

大小铁球分类传送控制系统的实现

③编写梯形图程序。根据图３－２－９大小球分类控制系统的状态转移图编写梯形图程序及指令语句，如图３－２－１０和图３－２－１１所示。活动５：用ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ编程软件编写、下载、调试程序１.程序输入打开ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ编程软件，新建“大小球分类控制系统”文件，输入ＰＬＣ程序。上一页下一页返回任务二

大小铁球分类传送控制系统的实现

２.程序下载点击“在线”图标，再点击“写入”，将ＰＬＣ程序下载至ＰＬＣ。注意：此时可让三菱ＦＸ２ＮＰＬＣ的运行按钮切换至“ＳＴＯＰ”上。３.系统调试①在教师现场监护下进行通电调试，验证系统控制功能是否符合要求。②如果出现故障，学生应独立检修，根据出现的故障现象检修相关线路或修改梯形图。③系统检修完毕后应重新通电调试，直至系统正常工作。上一页返回任务三

物料传送分拣系统控制活动１：输入与输出点分配根据确定的输入／输出设备分配Ｉ／Ｏ点见表３－３－１。活动２：画出物料传送分拣系统ＰＬＣ电路原理图物料传送分拣系统的电路原理如图３－３－２所示。活动３：编写并调试ＰＬＣ程序１.绘制状态转移图如图３－３－３所示，状态转移图中断电保持型辅助继电器Ｍ８９９的作用与特殊辅助继电器Ｍ８０４６的作用相似。下一页返回任务三

物料传送分拣系统控制当系统中三个动作气缸都处于缩回状态且传送带处于停止状态时，才能在落料口放入物料。辅助继电器Ｍ５１是位初始位置标志。当入料口放入物料后，Ｘ２０检测到输入信号，传动带运行。由于Ａ槽放金属物料，Ｂ槽放白色塑料，Ｃ槽放黑色塑料，所以选择性分支的转移条件较为简单。进入分支后，不同材质的物料将被推入相应的料槽中，然后等待气缸缩回后再次放料。２.编写梯形图程序根据图３－３－３状态转移图编写梯形图程序及相关指令语句，如图３－３－４所示。上一页返回图3–1–1返回图3–1–2返回图3–1–3返回表3–1–1返回图3–1–4返回图3–1–5返回表3–2–1返回图3–2–3返回表3–2–2返回图3–2–4返回图3–2–5返回表3–2–3返回表3–2–4返回图3–2–6返回