项目八 液体混合控制系统

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1、教时安排第 周授课课题项目八 液体混合控制系统授课类型理论+实训课教学目标、 要求1. 掌握步进顺序指令的用法 2. 能根据控制要求用状态继电器编写流程图、梯形图，并上机调试 3. 进一步提高 PLC 的编程能力，将 PLC 与生产过程自动化联系起来教学重点状态继电器编写流程图、梯形图教学难点状态继电器编写流程图、梯形图教具准备课件教学方法、 手段讲授法、举例法、演示法参考资料三菱 FX 系列 PLC 应用技能实训教学过程本项目的主要内容是以图8-1所示的液体(药剂)混合机为例,运用 PLC的顺序控制设计中的步进顺 控指令编程法, 完成对液体自动混合装置的电气控制。 图8-2所示为液体自动混合

2、装置的示意图,其控制要求如下:1初始状 态、 液体自动混合装置投入运行时, 液体 A、 B 阀门美闭, 容器为放空关闭状态 2周期操作 按下混合装置启动按钮 SB1 , 液体自动混合装置开始按以下順序工作, (1)液体 A 阀门打开,液体 A 流入容器,液位上升。 (2)当液位上升到 SL2 时, SL2 导通,关闭液体 A 阀 f1,同时打开液体 B 阀门,液体 B 开始流 入容器 。 (3) 当液位上升到 SL1 关闭液体 1B 网门, 搅拌电动机开始搅拌。 (4)搅拌电动机工作 20 后停止 搅拌, 混合液阀门 YV3 行开, 放出混合液体。 (5)当液位下降到 SL3 时, 开始时,且

3、装置继续放液,将容器放空,计时满 20 s 后, 混合液阀门关闭, 自动开始下一个周期 3.停止操作 按下混合装置停止按钮 SB2，在完成当前的工作循环后装置才停止操作。一、编程元件 状态继电器 S 用于记录系统的运行状态, 是编制顺序控制程序的重要编程元件。 状态继 电器应用与步进顺序指令 STL 配合使用。 在使用状态继电器时,需要注意以下几个方面: 1.状态继电器的编号必须在指定的类别范围内使用 。 2.状态继电器与辅助继电器一样有很多常开和常闭触点。 3.不使用步进顺控指令时, -状态继电器可与辅助继电器一样使用 。 4.供报警用的状态继电器可用于外部故障诊断的输出 。 、5.通用状态

4、继电器和断电保持状态继电器的地址编号分配可通过改变参数来设置。 二、步进顺控指令(STL、 RET) 1.指令功能(1)STL 步进开始指令, 与母线直接连接,表示步;i 生顺控开始。 STL 的操作元件为 S0S899。(2)RET 步进结束指令,表示步进顺控结束,用于状态流程图结東返回主程序。 RET 无操作元件。 2.编程实例 使用 STL 指令的状态继电器的常开触点称为 STL 触点 。 从图 8=3 所示可以看出顺序 功 能图、步进梯形图和指令表的对应关系。 3.指令使用说明 (1) 每一个状态继电器具有三种功能, ,即对负载的驱动处理、 指定转换条件和指定转换目 标,如图 8-3a

5、 所示。 (2) STL 触点与左母线连接,与 STL 相连的起始触点要使用 LD 或 LDI 指令。使用 STL 指令后,相当于母线右移至 STL 触点的右侧,形成子母线，一直到出现下一条 sTL 指 令或者出现 RET 指令为止 。 RET 指令使右移后的子母线返回原来的母线, 表示顺控结束 。使用 ST L 指令为新的状态置位 前一状态自动复位。 步进触点指令只用子常开角成点。 每一状态的转换条件由指令 LD 或 LDI 引入, 当转换条件有效时, 该状态由置位指令激活, 并由步进指令进入该状态, 接着列出该状态下的所有基本顺序指令及转换条件。 在 STL 指 令后出现 RET 指令,则

6、表明步进顺控过程结束。 (3) STL 触点可以直接驱动或通过别的触点驱动 Y、 M、 S、 T 等元件中餐事和年用指令。(4)由于 CPU,只执行活动步对应的电路块, 所以使用 STL 指令时允许双线圈输出, 即不同 的 STL 触点可以分别驱动同一编程元件的一个线圈 。 但是, 同一元件的线圈不能在同时为 活动步的 STL 区.内出现, 在有并行序列的顺序功能图中，应特别注意这一问题。 (5) 在步进顺控程序中使用定时器时, 不同状态内可以重复使用同一编号的定时器 , 但相 邻状态不可以使用。表8-1 状态继电器的类型和地址编号类型地址编号数量,(个)用途及特点初始状态继电器S0S910供

7、初始化使用回零状态继电器 S10S1910供返回原点使用没有断电保持功能,但是可以用程序将它们设通用状态继电器S20S499 480定为有断电保持功能断电保持功能状态继电器S500S899400具有停电保持功能,断电再启动后,可继续执行 报警用状态继电器S900S999100用于故障诊断和报警 三、步进顺控指令的单序列结构的编程方法 如图 8-3 所示,. 该系统一个周期由 3 步组成。它们可分别对应 So、 S2o 和 S21, ;步 S0 代表初始步。当 PLC 通电进入 RUN 状态,初始化脉冲 M8002 的常开触点-闭合一个掏構周期, 梯形图第一行的 SET 指令将初始步 So 置为

8、活动步。-除初始状态外, 其余的状态必须用. STI 指令来引导。 在梯形图中, 每一 个状态的转换条件由指令 I_I)或 LDI 引入, 当转换条件有效时, 该状 态由置位指令 SET 激活, 并由步进指令进入该状态, 接着列出该状态下的所有基本 Jl 质控 指, 令及转换条件。. . 在梯形图的第二行, So 的 STL-触点与转換条件 X000 的常开触点组成的串联电路, 代表转换实现的兩个条件_。当初始步 S0 为活动步, X000 的常开触点闭合,转换实现的两个条 件同时满足, 置位指令 SET S20 被执行,后续步 S20 变为活动步, 同时 S0 自动复位为不活 动步。 S20

9、 的 STL 触点闭合后, 该步的负载被驱动, Y000 线圈得电。转换条件 X001 的常开触点 闭合时, 转换条件得到满是, 下一步的状态继电器 S21 被置位, 同时状态继电器 S20 被自动 复位。 S21 的 STL 触点闭合后,该步的负载被驱动, Y001 线圈得电。当转换条件 X002 的常 开触点闭合时,用 OUT S0 指令使 S0 变为 0N 并保持,系统返回到初始步。注意, 在上述程序中的一-系列 STL 指令之后要有 RET 指令,-意为步进顺金结東, 返回 主程序 。作业布置课后习题教学后记教时安排第 周授课课题项目八 液体混合控制系统 2授课类型理论+实训课教学目标

10、、 要求1.掌握步进顺序指令的用法 2.能根据控制要求用状态继电器编写流程图、梯形图，并上机调试 3.进一步提高 PLC 的编程能力，将 PLC 与生产过程自动化联系起来教学重点状态继电器编写流程图、梯形图教学难点状态继电器编写流程图、梯形图教具准备课件教学方法、 手段讲授法、举例法、演示法参考资料三菱 FX 系列 PLC 应用技能实训教学过程一、确定 I/0 地址分配 通过对本项目控制要求分析,可确定 PLC 需要 6 个输入点, 4 个输出点, 其 I/0 通道分 配见表.8-2.。.l= I/0通道地址分配表 输入输出作用元件代号输入 继电 器元件代号作用输出继电器、 SL2液面传感器X

11、0YV1A液电磁阀、Y0SL3液面传感器X1YV2 B液电 磁;阀Y1SL1液面传感器X2KM搅拌电动机控制Y2Y3YV3SB1启动按钮.X3 、 .混合液电磁阀.SB2停止按钮X4SA单周/周期X5 二、画出 PLC 接线图 PLC 接线图(I/0 接线图)如图 8-4 所示。三、程序设计 根据 I/0 通道地址分配表及项目控制要求分析, 画出本项目控制的状态流程图。 顺序功能图(Sequentia1 Function Chart) 也称状态转移图,简称 SFC,在项目七中已有 介绍,只是在本项目内容中,顺序功能图中的 1 在用的 是状态 it 电器(S)。 分析本项目内容控制要求 1 可将

12、液体自动 i 昆;合装置控制工作过程划分为: 原位(SB1)、 进 A 液体(SL2)、进 B 液体(SL1)、搅拌、放液 5 步;各步电磁商习 YV1、YV2、YV3 和 接触器 KM 的状态见表 8-3。 1. 液体自动混合装置初始状态: 液体排空。 2.按下 SB1:进 A 液体。 3.当液位达到传感器 SL2 的高度:进 B 液体。 4.当液位达到传感器.SL1 的局度:搅拌机开始搅拌。 5.搅拌电动机工作 20 s 后:放液。 6.当液面下降到 SL3 时, SL3 由接通变成断开,再过 20s 后,容器放空,混合液阀门关闭,返回 初始状态开始下一个周期 表 8-3 液体自动混合装置控制工作过程电磁间和接触器的状态表 序号工作过程YV1YV2YV3KM转换主令 1原位(停 止)- - 、-SB12进 A液体 十-SL23进 B液体-十 -SL14搅拌-十T05放液-十-SL3 T1 7。状态转移图中步的确定与绘制 (1)步序的确定 原位(初始状态)、进 A 液体、进 B 液体、搅拌、放液。 初始步激活:特殊继电器 M8002。 S0S13: 原位(初始状态)、进 A 液体,进 B 液体、搅拌、放液。 (2)状态转移图中步