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1、第八课题第八课题使用流程图完成自动送料装车的设计与实现使用流程图完成自动送料装车的设计与实现u实训设计题：自动送料装车实训设计题：自动送料装车实训设计题：实训设计题： 自动送料装车系统由三级传送带、料箱、料自动送料装车系统由三级传送带、料箱、料位检测与送料、车位和吨位检测等环节组成，如位检测与送料、车位和吨位检测等环节组成，如图所示，其控制要求如下。图所示，其控制要求如下。初始状态初始状态: 红灯红灯L8灭，灭，绿灯绿灯L7亮，表明允许汽车开进装料。亮，表明允许汽车开进装料。料斗出料口关闭，料斗出料口关闭，电动机电动机M1、M2和和M3皆为停止状态。皆为停止状态。进料进料: 如料箱中料不满（料
2、位传感器如料箱中料不满（料位传感器S1为为OFF），），5s后进后进料料电磁阀电磁阀开启进料；当料满（开启进料；当料满（S1为为ON）时，中止进料。）时，中止进料。装车装车: 当当汽车汽车开进到装车位置（车位传感器开进到装车位置（车位传感器S2为为ON）时，）时，红灯红灯L1亮，绿灯亮，绿灯L2灭；同时启动灭；同时启动M3，经，经5s后启动后启动M2，再，再经经5s后启动后启动M1，再经，再经5s后打开料箱（后打开料箱（L3为为ON）出料。）出料。当车装满（称重传感器当车装满（称重传感器S3为为ON）时，料箱关闭（）时，料箱关闭（L3为为OFF），经），经5s后后M1停止，再经停止，再经5s后
3、后M2停止，再经停止，再经5s后后M3停止，同时红灯停止，同时红灯L8灭，绿灯灭，绿灯L7亮，表明汽车可以开走。亮，表明汽车可以开走。停机停机: 按下停止按钮按下停止按钮SB2，整个系统中止运行。，整个系统中止运行。实训目的实训目的l通过相关内容的讲解和学生的练习，使学生通过相关内容的讲解和学生的练习，使学生熟悉状态转移图的编程规则，掌握单流程、熟悉状态转移图的编程规则，掌握单流程、选择性分支、并行性分支的编程方法，学选择性分支、并行性分支的编程方法，学会使用状态转移图编写分支程序。会使用状态转移图编写分支程序。讲授内容的相关知识点讲授内容的相关知识点状态转移图介绍l状态转移图的编程思想l状态
4、转移元件S 符号：符号： 状态元件自身也有常开、常闭触点，动作的状态元件自身也有常开、常闭触点，动作的原理与元件原理与元件Y、M的触点动作原理相同。的触点动作原理相同。S0l状态转移元件的分类状态转移元件的分类初始状态：初始状态：回零状态：回零状态：通用状态：通用状态：保持状态：保持状态：报警状态：报警状态：S0S9符号符号S10S19符号符号S20S499符号符号S500S899符号符号S900S999符号符号l状态转移图的三要素状态转移图的三要素第一要素：第二要素：第三要素：状态转移的条件状态转移的条件状态元件驱动的负载状态元件驱动的负载状态转移的方向状态转移的方向l步进顺控指令步进顺控指
5、令FX2N 系列系列 PLC的步进指令有两条：步进接点指令的步进指令有两条：步进接点指令STL和步进返回指和步进返回指令令RET。STL：步进接点指令步进接点指令 , 梯形图符号为梯形图符号为步进返回指令步进返回指令 梯形图符号为梯形图符号为RET指令用于返回主母线。使步进顺控程序执行完毕时，指令用于返回主母线。使步进顺控程序执行完毕时，非状态程序的操作在主母线上完成，防止出现逻辑错误。非状态程序的操作在主母线上完成，防止出现逻辑错误。状态转移程序的结尾必须使用状态转移程序的结尾必须使用RET指令。指令。l状态转移图编程注意事项状态转移图编程注意事项在状态转移图中，尽量少用梯形图的编程方法；在
6、状态转移图中，尽量少用梯形图的编程方法；在状态转移图中，元件的线圈可以重复使用；在状态转移图中，元件的线圈可以重复使用；在状态转移图中，状态元件不能重复使用；在状态转移图中，状态元件不能重复使用；在状态转移图中，状态元件可以不按顺序使用；在状态转移图中，状态元件可以不按顺序使用；在状态元件之后，不能紧跟着使用多重输出指令。在状态元件之后，不能紧跟着使用多重输出指令。u单流程状态转移图单流程状态转移图l所谓单流程，是指状态转移只可能有一种顺序，所谓单流程，是指状态转移只可能有一种顺序，没有其他可能，所以叫单流程。没有其他可能，所以叫单流程。l实例讲解实例讲解 使用状态转移图编制下面程序：使用状态
7、转移图编制下面程序： 按启动按钮，灯按启动按钮，灯L1、L2间隔间隔0.5S交替闪烁交替闪烁5次停止。次停止。l使用状态转移图编程使用状态转移图编程l使用状态转移图编程使用状态转移图编程l使用状态转移图编程使用状态转移图编程l使用状态转移图编程使用状态转移图编程l使用状态转移图编程使用状态转移图编程l使用状态转移图编程使用状态转移图编程l步进顺控梯形图和指令步进顺控梯形图和指令l编程练习编程练习使用单流程状态转移图的设计方法设计下面使用单流程状态转移图的设计方法设计下面程序：程序： 当按下启动按钮后，三台电动机当按下启动按钮后，三台电动机M1、M2、M3按先后顺序间隔按先后顺序间隔5秒依次启动
8、运行，当秒依次启动运行，当M3运行运行10秒后，秒后，M1、M2、M3再按相反的再按相反的顺序间隔顺序间隔5秒依次停止运行，当秒依次停止运行，当M1停止停止5秒秒后，程序重新循环一遍停止。后，程序重新循环一遍停止。 程序要有停止按钮，三台电动机使用同一程序要有停止按钮，三台电动机使用同一个输入信号作过载保护。个输入信号作过载保护。u选择性、并行性分支状态转移图讲解选择性、并行性分支状态转移图讲解l存在多种工作顺序的状态流程图为分支、汇存在多种工作顺序的状态流程图为分支、汇合流程图。合流程图。l分支流程可分为分支流程可分为:选择性分支选择性分支和和并行性分支并行性分支两种。两种。l选择性分支状态
9、转移图的特点选择性分支状态转移图的特点从多个流程顺序中选择执行一个流程，称为选择性分支。从多个流程顺序中选择执行一个流程，称为选择性分支。l选择性分支、汇合的编程选择性分支、汇合的编程 编程原则是先编程原则是先集中处理集中处理分支状态分支状态，然后再，然后再集中处理集中处理汇合状汇合状态。态。u选择性分支例题讲解选择性分支例题讲解l大小球的分拣控制系统设计大小球的分拣控制系统设计控制要求控制要求 在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，下图是用于分拣小球大球的机械装置。工作顺序是向系下，下图是用于分拣小球大球的机械装置。工作顺序是向系下，抓住
10、球，向上，向右运行，向下，释放，向上和向左运行抓住球，向上，向右运行，向下，释放，向上和向左运行至左上点（原点）抓球和释放球的时间均为至左上点（原点）抓球和释放球的时间均为 1 秒。秒。机械装置机械装置动作作顺序如下序如下： 左上左上为原点，机械臂下降（当碰原点，机械臂下降（当碰铁压着的是大球着的是大球时，限位开，限位开 SQ 2 断开，而断开，而压着的是小球着的是小球时 SQ 2 接通，以此判断是大球接通，以此判断是大球还是小球）。是小球）。 左、右移分左、右移分别由由 Y4 、 Y3 控制，上升、下降分控制，上升、下降分别由由 Y2 、 Y0 控制，将球吸控制，将球吸住由住由 Y1 控制。
11、控制。I/O分配分配输入（I）输出（O）元件功能信号地址元件功能信号地址开关SQ1左限位开关X1机械臂下降Y0开关SQ2下限位开关X2机械臂上升Y2开关SQ3上限位开关X3机械臂右移Y3开关SQ4判断小球的限位开关X4机械臂左移Y4开关SQ5判断大球的限位开关X5机械臂停留原点指示灯Y5开关PS0程序运行开关X0电磁吸盘吸住铁球Y1按钮SB1将机械臂手动上移X6按钮SB2将机械臂手动上移X7 3状态转移图如图8-12对应状态转移图对应状态转移图外部接线图外部接线图u并行性分支、汇合的编程并行性分支、汇合的编程 多个流程多个流程分支可分支可同时执行同时执行的分支流程称为并行性分支。的分支流程称为
12、并行性分支。l选择性分支、汇合的编程选择性分支、汇合的编程并行性分支并行性分支的编程原则是的编程原则是先集中进行并行性分支先集中进行并行性分支的的转移处转移处理理，然后，然后处理每条分支处理每条分支的内容，最后再的内容，最后再集中进行汇合处理集中进行汇合处理。u并行性分支例题讲解并行性分支例题讲解l按钮人行道控制的系统设计按钮人行道控制的系统设计I/O分配分配输 入（I）输 出（O）元件功能信号地址元件功能信号地址按钮SB1程序启动开关X2LD1马路东西绿灯Y0按钮SB2程序停止开关I/O分配X3LD2马路东西黄灯Y1按钮SB3马路北边行人按钮X0LD3马路东西红灯Y2按钮SB4马路南边行人按钮X1LD4人行道南北绿灯Y3LD5人行道南北绿灯Y4LD6人行道南北绿灯Y5状状态转移移图如如图所示所示程序外部接线图如图所示程序外部接线图如图所示
