PL应用基础技术 17

模块三PLC控制系统顺序控制法的编程和应用任务1

液体混合装置PLC控制2025.02.11目录任务目标与能力培养01任务实施与系统调试02任务拓展与知识深化03任务目标与能力培养01知识目标与能力目标1.了解顺序控制法基本特点学习者需要掌握顺序控制法的基本概念，包括其定义、应用场景以及与其他控制方法的区别。理解顺序控制法在工业自动化中的重要性及其优势。2.掌握顺序控制法的设计步骤学习者需要熟悉顺序控制法的设计流程，包括步的划分、转换条件的确定、功能表图的绘制以及梯形图的编制等具体步骤。通过实际案例练习，掌握设计顺序控制系统的方法。3.掌握顺序功能图的基本规则及绘制方法学习者需要深入理解顺序功能图的构成元素，如步、有向连线、转换、转换条件和动作等。掌握绘制顺序功能图的标准步骤和技巧，能够根据控制要求绘制出准确的功能图。4.掌握“起保停”的顺序功能图的编程方法学习者需要掌握“起保停”电路的编程方法，理解其工作原理和应用场合。能够根据顺序功能图设计出相应的梯形图程序，并进行调试和优化。素质目标与职业素养1.提升“安全、效率、环保”意识通过学习液体混合自动装置的知识，培养学习者的安全意识，使其能够在实际工作中注重操作安全。同时，提高效率意识和环保意识，促进可持续发展。2.提高程序设计规范意识学习PLC的顺序功能图编程规则，培养学习者遵循标准和规范进行程序设计的习惯，确保程序的可靠性和可维护性。3.培养课程学习兴趣和创新意识通过实际项目的设计和实施，激发学习者对PLC编程的兴趣，鼓励其在实践中不断创新，解决实际问题。4.培养职业素养、工匠精神强调严谨、细致、一丝不苟、精益求精的职业态度，培养学习者成为具备工匠精神的专业人才。任务实施与系统调试02任务要求与分析1.设计液体混合装置PLC控制系统通过PLC实现两种液体装置混合控制系统的连续运行模式和单周期运行模式。系统能够根据选择的模式自动切换工作状态，并按照预定的顺序完成液体混合过程。2.初始状态与操作流程在液体自动混合装置投入运行前，确保电磁阀关闭，容器放空。操作过程中，按下起动按钮后，装置按顺序打开电磁阀、注入液体、搅拌、排出混合液，直至液位下降到设定值。3.停止操作与模式切换当系统处于连续运行模式时，按下停止按钮后，装置在完成当前工作循环后停止。如果选择单周期运行模式，装置完成一个周期后自动停止。任务要求与分析【任务要求】通过PLC实现两种液体装置混合控制系统的设计,系统具有连续运行模式和单周期运行模式，当SA关闭时为单周期运行模式，当SA导通时为连续运行模式，基本要求如下：（1）初始状态液体自动混合装置投入运行前，电磁阀YV1、YV2关闭，容器为放空关闭状态，选择系统运行模式。（2）周期操作按下起动按钮SB1，液体自动混合装置开始按如下顺序工作：1）电磁阀YV1打开，液体A流入容器，液位上升。2）当液位上升到SL2时，SL2导通，关闭电磁阀YV1；同时打开电磁阀YV2，液体B开始流入容器。3）当液位上升到SL1时，关闭电磁阀YV2，搅拌电动机开始搅拌。4）搅拌电动机工作10s后停止搅拌，混合液阀门打开，放出混合液体。5）当液位下降到SL3时，开始计时，且装置继续放液，将容器放空，计时满5s后，混合液阀门关闭（如果选择自动模式时，系统自动开始下一个周期）。（3）停止操作当连续运行模式时，按下停止按钮SB2后，液体混合装置在完成当前的工作循环后才停止操作。硬件设计与接线1.填写项目设备表根据项目需求，列出所需设备清单，包括可编程序控制器、按钮、开关、液位传感器、电磁阀、继电器、熔断器、热继电器和接线端子排等。2.输入/输出点分配根据被控对象的功能要求和I/O点数，选择合适的PLC型号，并合理分配输入/输出点。确保每个元件的功能和信号地址明确，便于后续接线和编程。3.绘制PLC(I/O)接线图根据所选PLC型号和设备清单，绘制详细的PLC(I/O)接线图。检查电源类型和电压等级是否匹配，按照电气安装标准完成接线，确保接线正确无误。输入/输出点分配输入（I）输出（O）元件功能信号地址元件功能信号地址SA连续/单周期X0YV1注入A液体Y0SL1液位1检测X1YV2注入B液体Y1SL2液位2检测X2YV3排空液体Y2SL3液位3检测X3KM搅拌Y3按钮SB1起动按钮X4

按钮SB2周期停止X5

程序设计与调试1.绘制顺序功能图根据液体混合控制系统的工艺条件和控制要求，绘制出顺序功能图。明确各步的操作流程和转换条件，为梯形图程序设计提供依据。2.设计梯形图程序根据顺序功能图，按照“起保停”的编程方法设计梯形图程序。确保程序逻辑正确，能够实现预期的控制功能。3.程序检查与调试对设计的程序进行检查、仿真及离线调试，确认无误后，将程序写入PLC。通电前检查PLC接线是否正确，确保电路无短路情况。Readmore>>系统通电与运行测试运行模式验证联合调试与问题修正评价总结与考核PLC通电后，置于非运行状态，观察LED指示灯和计算机上显示的状态。置于运行状态后，模拟水位传感器通断情况，观察系统运行情况及指示灯状态。当SA关闭时，按下起动按钮，观察系统是否按单周期模式运行。当SA导通时，按下起动按钮，观察系统是否按连续运行模式运行，并在按下停止按钮后，系统是否完成一个周期后停止。通过PLC编程软件进行监控联合调试，发现问题及时进行修改。确保系统运行稳定可靠，达到设计要求。思考整个项目任务的完成情况，记录各小组完成情况，评估是否有需要完善和改进的地方。总结收获和体会，对自己的表现进行评价。按照任务书的要求，填写考核表，完成项目训练报告。系统调试与评价总结任务拓展与知识深化03三点自动往返送料PLC程序设计控制要求与流程控制要求如下：1)当按下操作面板上的[PB1](X20)后,漏斗供给指令(Y10)被置为ON。漏斗补给一个部件。2)当按下操作面板上的[PB2](X21)之后,3)输送带正转(Y11)起动，部件传送到右限位(X11)被置为ON时停止。4)接着输送带反转(Y12)起动，那么传送带到左限(X10)被置为ON为止，部件停止5s。6)接着输送带正转(Y11)被置为ON，传送带开始正转移动，直到中间传感器(X12)被置为ON为止。顺序功能图绘制根据控制要求，绘制出顺序功能图，明确各步的操作流程和转换条件。设计梯形图程序，实现自动往返送料的功能。系统调试与优化对设计的程序进行调试，确保系统能够按照预定的顺序自动运行。发现问题及时进行修改和优化，确保系统的稳定性和可靠性。控制要求与流程当按下启动按钮后，三台电动机M1、M2、M3按照一定顺序循环启动和停止。当按下停止按钮时，三台电动机都停止。顺序功能图绘制根据控制要求，绘制出顺序功能图，明确各步的操作流程和转换条件。设计梯形图程序，实现三台电动机的循环控制功能。系统调试与优化对设计的程序进行调试，确保系统能够按照预定的顺序循环控制电动机。发现问题及时进行修改和优化，确保系统的稳定性和可靠性。三台电动机循环控制程序设计1.经验设计方法的局限性经验设计方法对于简单控制系统设计有效，但对于复杂系统设计周期长，不易掌握，维修困难。对设计人员要求高，初学者难以掌握。2.顺序控制设计法的优势顺序控制设计法针对顺序控制系统设计，易于初学者接受，提高设计效率，程序调试、修改和阅读方便。PLC设计者提供了大量编程元件和功能表图，成为当前PLC程序设计的主要方法。顺序控制设计法概述步的划分转换条件的确定功能表图的绘制梯形图的编制将系统工作周期划分为若干顺序相连的阶段，用编程元件代表各步。步的划分方法使编程元件与PLC输出状态之间有简单逻辑关系。步也可根据被控对象工作状态变化来划分，但变化应由PLC输出状态引起。使系统由当前步转入下一步的信号称为转换条件。转换条件可能是外部输入信号，也可能是PLC内部产生的信号，或若干个信号的逻辑组合。顺序控制设计法用转换条件控制编程元件状态变化，然后控制各输出继电器。根据被控对象工作内容、步骤、顺序和控制要求画出功能表图。功能表图是顺序控制设计法中最关键的步骤，具体绘制方法将在后面详细介绍。根据功能表图，按某种编程方式写出梯形图程序。如果PLC支持功能表图语言，则可直接使用该功能表图作为最终程序。顺序控制设计法的设计步骤顺序功能图的绘制1.顺序功能图的定义与组成顺序功能图（SFC）是描述控制系统控制过程、功能和特性的图形，也是设计PLC顺序控制程序的有力工具。顺序功能图主要由步序、有向连线、转移及转移条件和动作（命令）组成。2.步与动作步在功能表图中用矩形框表示，方框内是该步的编号。初始步与系统的初始状态相对应，用双线方框表示。动作是控制系统在某一步中要完成的任务，用矩形框中的文字或符号表示。3.有向连线、转换与转换条件有向连线表示步的活动状态的顺序进展方向。转换用有向连线上与有向连线垂直的短划线表示，将相邻两步分隔开。转换条件是与转换相关的逻辑条件，可以用文字语言、布尔代数表达式或图形符号标注。4.顺序功能图的基本结构单序列由一系列相继激活的步组成，每一步的后面仅接有一个转换，每一个转换的后面只有一个步。选择序列的开始称为分支，当转换条件实现时，由活动步转移到相应的后续步。并行序列的开始称为分支，当转换条件实现时，导致几个序列同时激活。顺序功能图的绘制1.顺序功能图的定义与组成2.步与动作3.有向连线、转换与转换条件4.顺序功能图的基本结构顺序功能图的绘制顺序功能图的基本结构“起保停电路”的编程方法编程方式的选择梯形图的编程方式是指根据顺序功能图设计出梯形图的方法。为了适应各厂家的PLC在编程元件、指令功能和表示方法上的差异，使用通用指令的编程方法常用“使用起保停电路”，使用置位、复位指令的“以转换为中心”的编程方式方法、使用STL指令的编程方法等。起保停电路的原理编程的关键是找出起动条件和停止条件。转换实现的条件是前级步为活动步，并且满足相应的转换条件。使用有记忆（保持）功能的电路来控制代表步的辅助继电器。属于这类的电路有“起保停电路”和具有相同功能的使用SET、RST指令的电路。编程实例图是使用通用指令的编程方式示意图。Mi1、Mi和Mil是功能表图中顺序相连的3步，Xi是步Mi之前的转换条件。当Mi和Xi1均为“1”状态时，步Mi1变为活动步，这时步Mi应变为不活动步，因此可以将Mi1=1作为使Mi变为“0”状态的条件，即将Mi1的常闭触点与Mi的线圈串联。单序列与选择序列结构的起保停电路编程。单序列的起保停电路编程单序列与选择序列结构的起保停电路编程。选择序列结构的起保停电路编程小