PLC编程与应用技术（三菱FX3U）（第二版）课件 项目5、6 四节传送带运输机的传送系统设计与调试、多种液体自动混合PLC控制

项目五

四节传送带运输机的传送系统设计与调试课时分配项目描述传输带是一种连续、快速、高效的物料传输设备,广泛应用于煤炭、电力、建材、化工、机械、轻工业等行业的物料传输系统。一般传输带的电气控制系统采用硬接线方式的继电器控制系统,设备故障率高、可靠性低、体积大、维修和改造不方便。本项目介绍一种传输带的PLC控制系统。1.实训目的2.控制要求一.实训目的有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动。通过使用各基本指令，进一步熟练掌握PLC的编程和程序调试。二.控制要求四节传送带的模拟实训图启动时先起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其它皮带机。停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，经过5秒延时后，M3停，再过5秒，M4停。当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行5秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，过5秒，M3停，再过5秒，M4停。四节传送带的模拟实训图上图中的A、B、C、D表示负载或故障设定；M1、M2、M3、M4表示传送带的运动。启动、停止用动合按钮来实现，负载或故障设置用钮子开关来模拟，电机的停转或运行用发光二极管来模拟。相关知识1．MC、MCR（主控与主控复位）指令（1）指令功能主控指令MC的功能：通过MC指令操作元件的常开触点将左母线移位，产生一根临时的左母线，形成主控电路模块。其操作元件分为两部分：一部分是主控标志N0～N7，一定要从小到大使用，另一部分是具体的操作元件，可以是输出继电器Y、辅助继电器M，但不能是特殊功能辅助继电器。主控复位指令MCR的功能：使主控指令产生的临时左母线复位，即左母线返回，结束主控电路模块。MCR指令的操作元件是主控标志N0～N7，且必须与主控指令相一致，返回时一定是从大到小的使用。①MC、MCR指令总是成对出现且编号相同。使用MC时，主控标志N0～N7必须顺序增加；使用MCR时顺序减小。②在一对主控指令(MC、MCR)之间可以嵌套其它对主控指令，但不能产生交叉。主控嵌套不得超过8层。③MC指令不能直接从母线开始，必须要有控制触头。④当预置触发信号断开时，在MC和MCR之间的程序只是处于停控状态，此时CPU仍然扫描这段程序。相关知识2．顺序启动逆序停止程序的编写本项目要求闭合“启动”开关后，首先启动最末一条传送带（电机M4），经过1秒延时，依次启动另一条传送带（电机M3），以此类推，最后启动电机M1。停止时，先停止最前一条传送带（电机M1），待料运送完毕后再依次停止M2、M3及M4电机。此控制要求就是典型的顺序启动逆序停止控制系统，编写此类程序时可以由定时器来实现，参考程序如下图所示。项目实施项目评价和总结项目调试项目软件设计项目硬件接线图设计项目方案设计项目分析项目分析(流程图）项目方案设计1.

I/O端口功能分配表2.控制接线图I/O端口功能分配表序号PLC地址（PLC端子）电气符号（面板端子）功能说明1X00SD启动（SD）2X01A传送带A故障模拟3X02B传送带B故障模拟4X03C传送带C故障模拟5X04D传送带D故障模拟6Y00M1电机M17Y01M2电机M28Y02M3电机M39Y03M4电机M410主机COM、面板COM接电源GND电源地端11主机COM0、COM1、COM2、COM3、COM4、COM5、接电源GND电源地端12面板V+接电源+24V电源正端控制接线图项目硬件接线图设计1.首先查处国标电路符号的表示2.选择电器元器件和PLC3.设计主回路和控制回路接线图4.连接系统的硬件接线项目的软件设计（梯形图）1.选择编程软件

2.设计项目软件项目调试1.学习编程设备

3.对项目程序和硬件进行调试

知识拓展1．有两组灯分别为A组Y0~Y3，B组Y4~Y7。当按下SB1后，A组灯逐步点亮（后亮前保持），速率为1.5秒/步，直至全部点亮。同时（即按下SB1后）B组灯依次点亮（后亮前灭）速率为1秒/步，当B组灯运行2次循环后（即Y7第二次点亮延时1秒后），A组与B组的所有灯作1秒亮/0.5秒灭闪亮，任何时候按SB2所有灯全部熄灭。知识拓展2．多级皮带输送机示意图如图5-6所示。控制要求如下：

(1)按起动按钮，电动机M3起动2s后M2自动起动，M2起动2s后M1自动起动。

(2)按停止按钮，电动机M1停车3s后M2自动停车，M2停车3s后M3自动停车。

(3)当M2异常停车时，M1也跟着立即停车，3s后M3自动停车。

(4)当M3异常停车时，M1和M2也跟着立即停车。根据控制要求，设计PLC控制系统，并上机调试。项目评价和总结1.以小组为单位评价

2.小组汇报，组间评价

3.教师抽查

4.书写项目报告，提交项目报告

PLC编程与应用技术项目六多种液体自动混合PLC控制文项实施文本课时分配项目描述在化工试剂和制药生产中,经常需要将二种或者更多种溶液按一定的比例进行混合,然后再做相应的后续处理和加工.在传统的继电器控制系统中,溶液的过程控制系统很难保证对混合中的各种成分的含量进行精确控制.采用PLC来控制整个溶液混合过程控制系统,大大提高了各种成分含量的控制效率,提高了生产效率,同时自动化程序得到了很大的提高。1.实训目的2.控制要求相关知识1．状态转移图与状态元件状态转移图，也叫顺序功能图，一种易于构思、易于理解的图形程序设计工具，它既有流程图的直观，又有利于复杂控制逻辑关系的分解与综合。状态元件是用于步进顺序控制编程的重要软元件，随状态动作的转移，原状态元件自动复位。

（1）初始状态继电器S0～S9共10点。（2）回零状态继电器S10～S19共10点。（3）通用状态继电器S20～S499共480点。（4）停电保持状态器S500～S899共400点。（5）报警用状态继电器S900～S999共100点。状态转移图具有以下特点:（1)每一个状态都是由一个状态元件控制的，以确保状态控制正常进行。状态继电器使用时可按编号顺序使用，也可任意使用，但不允许重复使用，即每一个状态都是由唯一的一个状态元件控制的。（2)每一个状态都具有驱动元件的能力，能够使该状态下要驱动的元件正常工作，当然不一定在每个状态下都要驱动元件，应视具体情况而定。（3)每一个状态在转移条件满足时都会转移到下一个状态，而原状态自动切除。两个状态中不允许同时动作的驱动元件之间应进行联锁控制相邻两个状态中不能出现同一个定时器2．状态转移图绘制及规则（1)根据工艺流程要求划分“步”（状态），并确定每步的输出。（2）确定步与步之间的转换条件。（3)画出步序图。（4)将步序图转换为状态转移图。[例6-1]有一小车，开始时停止在左侧，并压下限位开关SQ2。按下起动按钮SBl，小车开始右行，压下限位开关SQl时变为左行，重新压下SQ2时，小车重新变为右行，压下SQ3时变为左行，再次压下左侧限位SQ2时，小车停止在初始位置。[解]（1）根据工艺流程要求划分“步”，并确定每步的输出。分析题目要求，将小车的运动过程分为初始状态、右行、左行、右行、左行五步。其中，初始状态小车停止在左侧，所以没有任何输出。左行状态下，左行继电器KMl得电，右行状态下，右行继电器KM2得电。（2）分析题目要求，确定各步之间的转换条件。运行开始条件，即由初态到第一次右行的转换条件为按下起动按钮SBl；由第一次右行变为左行的转换条件为压下右限位开关SQl。其余转换条件依次可以确定。（3)根据确定的步序和相应转换条件画出步序图。（4)将步序图转换为状态转移图。

绘制状态转移图必须遵循的6个规则：（1)步与步之间必须有转换隔开。（2)转换和转换之间必须有步隔开。（3)步和转换、转换和步之间用有向线段（状态转移方向）连接，画状态转移图的方向是从上到下或从左到右，按照正常顺序画图时，有向线段可以不加箭头，从下向上、从右向左方向的箭头不可省略。（4)一个状态转移图中至少有一个初始步。（5)自动控制系统应能多次重复执行同一工作过程，因此在状态转移图中应由步和有向连线构成一回路使之能够循环工作，以体现工作周期的完整性，回原点等要求自复位的序列结构除外。（6)必须要有初始化信号，将初始步预置为活动步，否则状态转移图中永远不会出现活动步，系统将无法工作。3．步进顺序控制指令（1）步进接点指令STL

STL是状态母线生成指令，母线用状态元件的触点控制。状态元件的触点闭合，与母线相连的梯形图工作；否则梯形图无效。（2）流程结束指令RETRET是状态流程结束指令，表明SFC程序的结束，执行RET程序将返回到普通梯形图指令，母线也由状态母线返回到梯形图主母线。一.项目目的在化工试剂和制药生产中,经常需要将二种或者更多种溶液按一定的比例进行混合,然后再做相应的后续处理和加工.在传统的继电器控制系统中,溶液的过程控制系统很难保证对混合中的各种成分的含量进行精确控制.采用PLC来控制整个溶液混合过程控制系统,大大提高了各种成分含量的控制效率,提高了生产效率,同时自动化程序得到了很大的提高。二.控制要求初始状态装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开20秒将容器放空后关闭。启动操作按下启动按钮SB1，装置就开始按下列约定的规律操作：液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅匀电机开始搅匀。搅匀电机工作6秒后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过2秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。停止操作按下停止按钮SB2后，在当前的混合液操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态上）。多种液体的模拟实训图本装置为两种液体混合模拟装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅匀电机项目实施项目评价和总结项目调试项目软件设计项目硬件接线图设计项目方案设计项目分析项目分析（工作过程分析）项目方案设计1.

I/O端口功能分配表2.控制接线图I/O端口功能分配表输入输出SB1X1YV1Y0SB2X2YV2Y1SL1X3YV3Y2SL2X4YKMY3SL3X5控制接线图状态转移图项目硬件接线图设计1.首先查处国标电路符号的表示2.选择电器元器件和PLC3.设计主回路和控制回路接线图4.连接系统的硬件接线项目的软件设计（梯形图）1.选择编程软件

2.设计项目软件项目调试1.学习编程设备

3.对项目程序和硬件进行调试

拓展知识1．下图是某控制系统的状态转移图，请绘出其步进梯形图，并写出指令。2．设计一个控制3台电动机Ml～M3顺序起动和停止的SFC程序。