任务3.4 两种液体混合控制

任务描述设计一个两种液体混合控制系统：①系统复位状态下，阀门Y1、阀门Y2、阀门Y3都是关闭的，搅拌电机M停止，3个液位传感器L1、L2、L3输出信号均为“0”。②按下启动按钮后，阀门Y1打开，开始注入液体A。③当液位传感器L2、L3输出信号为“1”时，表示液体到了L2的高度，这时关闭阀门Y1，停止注入液体A。同时打开阀门Y2，开始注入液体B。④当液位传感器L1、L2、L3输出信号为“1”时，表示液体到了L1的高度，这时关闭阀门Y2，停止注入液体B。同时开启搅拌电机M，进行搅拌。任务描述⑤搅拌电机M搅拌4s后停止搅拌，这时打开阀门Y3，开始放出液体。⑥当液位降低至L3时，再延时3s放空液体，然后关闭阀门Y3，一个周期结束，回到系统复位状态。⑦液体混合过程中，按下停止按扭，直接回到系统复位状态。任务目标知识目标：①了解两种液体混合控制的工艺流程；②理解顺序控制系统；③掌握使用GRAPH编写顺序控制程序的方法。能力目标：①能熟练地使用GRAPH编写简单的顺序控制程序；②能对两种液体混合控制系统进行仿真调试。素质目标：①树立国家标准意识；②培养多角度、多维度思考问题的意识和习惯。强国有我请党放心1.顺序功能图语言S7GRAPH（1）GRAPH编程界面1）添加新GRAPH程序块1.顺序功能图语言S7GRAPH（1）GRAPH编程界面2）GRAPH编程视图GRAPH编程界面一共有5种视图，分别是：前固定指令视图、顺控器视图、单步视图

、后固定指令视图和报警视图。前固定指令视图1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器1）GRAPH顺控器的结构（3种类型）①简单的线性结构②同时包含选择结构和并行结构③同时包含多个顺控器的结构1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器2）GRAPH指令1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器3）GRAPH顺控器的步在GRAPH程序中，控制任务被分为多个独立的步GRAPH的步“Step2”及其动作和转换条件1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器4）GRAPH顺控器的动作①标准动作1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器4）GRAPH顺控器的动作②与事件有关的动作1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器4）GRAPH顺控器的动作③ON命令与OFF命令步S3变为活动步后，各动作按以下方式执行：一旦S3变为活动步（出现事件S1）和互锁条件满足，就使输出Q5.0复位为0；监控错误发生（出现V1事件）时，除了步S3，其它的活动步变为不活动步；一旦S3变为不活动步（出现事件S0），就将步S5变为活动步。1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器4）GRAPH顺控器的动作④动作中的计数器有互锁功能的计数器在互锁条件满足和指定的事件出现时，动作中的计数器才会计数。事件发生时，计数器指令CS将初值装入计数器。CS指令下面一行是要装入的初值。事件发生时，CU、CD和CR指令使计数值分别加1、减1和将计数值复位为0。1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器4）GRAPH顺控器的动作⑤动作中的定时器事件出现时定时器被执行，互锁功能也可以用于定时器。TL为扩展的脉冲定时器命令，一旦事件发生，定时器被启动。TD命令用来实现定时器位有闭锁功能的延迟。一旦事件发生，定时器被启动。互锁条件C仅仅在定时器被启动的那一时刻起作用。TR是复位定时器命令，一旦事件发生，定时器位与定时值被复位为0。

注意：顺控器的步可以没有动作，顺序执行到这些步后，此步激活，并直接进入后续的转换条件判断部分。1.顺序功能图语言S7GRAPH（2）GRAPH顺控器5）GRAPH顺控器的条件①转换条件转换条件可以用梯形图或功能块图来表示。②互锁条件如果互锁条件的逻辑满足，执行受互锁控制的动作。③监控条件如果监控条件的逻辑运算满足，表示有干扰事件V1发生。顺序控制器不会转换到下一步，保持当前步为活动步。如果监控条件的逻辑运算不满足，表示没有干扰，如果转换条件满足，转换到下一步。只有活动步被监控。1.顺序功能图语言S7GRAPH【例】1：使用GRAPH编程来控制运输带系统。其中，I1.0为启动按钮，I1.1为停止按钮，Q1.0控制1号运输带，Q1.1控制2号运输带。按下启动按钮，1号运输带立即启动，2号运输带6s之后启动；按下停止按钮，2号运输带立即停止，延时5s之后1号运输带停止。解：1.硬件接线（1）参考硬件接线同任务3.1一样，需要用到的2个主要设备是：1个CPU1512C-1PNPLC和1个TP700触摸屏。2.PLC程序（2）PLC程序1）PLC的变量表2.PLC程序（2）PLC程序2）编写PLC程序①编写子程序方法一：用LAD编写子程序“两种液体混合控制-LAD[FB1]”子程序[FB1]的块接口2.PLC程序子程序“两种液体混合控制-LAD[FB1]”2.PLC程序子程序“两种液体混合控制-LAD[FB1]”2.PLC程序子程序“两种液体混合控制-LAD[FB1]”2.PLC程序（2）PLC程序2）编写PLC程序①编写子程序方法二：用GRAPH编写子程序“两种液体混合控制-GRAPH[FB2]”子程序“两种液体混合控制-GRAPH[FB2]”的框架2.PLC程序子程序“两种液体混合控制-GRAPH[FB2]”2.PLC程序（2）PLC程序2）编写PLC程序①编写子程序方法三：用SCL编写子程序“两种液体混合控制-SCL[FB3]”子程序“两种液体混合控制-SCL[FB3]”的块接口2.PLC程序子程序“两种液体混合控制-SCL[FB3]”（SCL编写）2.PLC程序（2）PLC程序2）编写PLC程序②编写主程序方法一：在Main主程序[OB1]中调用[FB1]方法二：在Main主程序[OB1]中调用[FB2]2.PLC程序（2）PLC程序2）编写PLC程序②编写主程序方法三：在Main主程序[OB1]中调用[FB3]两种液体混合控制系统的程序块注意，用LAD、GRAPH、SCL编写的子程序[FB1]、[FB2]、[FB3]的功能完全一样，使用时只需要在主程序“Main[OB1]”中调用其中一个，不需要同时调用。3.设计HMI界面（3）设计HMI界面3.设计HMI界面（3）设计HMI界面为了模拟3个液位传感器，在HMI中设计了3个模拟液位传感器的按钮。按钮的单击事件设置为“取反位”3.设计HMI界面（3）设计HMI界面为了能在HMI人机界面中实时监测电机搅拌的时间和排液阀的排空时间，可以将子程序的背景数据块中的定时器T0和T1的当前时间值ET拖到HMI人机界面。拖动4.系统调试（4）系统调试运行PLC程序和HMI人机界面后，按照如下的步骤进行测试：①系统复位状态下，阀门Y1、阀门Y2、阀门Y3都是关闭的，搅拌电机M处于停止状态。②按下启动按钮后，阀门Y1打开，开始注入液体A。③人工模拟液位慢慢上升，先单击1次“液位传感器L3”按钮，液位传感器L3的信号变成1，表示液位上升到了L3；再单击1次“液位传感器L2”按钮，液位传感器L2的信号变成1，表示液位上升到了L2。这时阀门Y1关闭，停止注入液体A。同时阀门Y2打开，开始注入液体B。④继续人工模拟液位上升，单击1次“液位传感器L1”按钮，液位传感器L1的信号变成1，表示液位上升到了L1。这时阀门Y2关闭，停止注入液体B。同时搅拌电机M开启，进行搅拌。⑤搅拌电机M搅拌4s后自动停止搅拌，这时阀门Y3打开，开始放出液体。⑥人工模拟液位慢慢下降，依次单击“液位传感器L1”、“液位传感器L2”、“液位传感器L