液体自动混合控制系统.ppt

1、项目二液体自动混合控制系统,任务一学习状态编程的基本方法 任务二液体自动混合控制系统的实现 拓展训练全自动洗衣机控制系统的实现 拓展训练机械手控制系统的实现,返回,任务一学习状态编程的基本方法,活动：状态元件基本概念和状态转移图的学习 一、状态元件 状态元件（）不仅是三菱系列中重要的软元件之一，也是利用状态编程法编写步进顺控程序时必不可少的编程要素，同时也是绘制状态转移图（） 的最基本的元素。因此理解状态元件（） 的基本概念尤为重要。 每一个状态元件（） 都代表着步进顺控程序中的一个步骤。三菱系列的状态元件（） 按用途主要可分为初始状态、回原点状态、通用状态、断电保持状态和信号报警状态五大类，

2、见 表。,下一页,返回,任务一学习状态编程的基本方法,注意： 状态元件（）具有自动复位的特点，即当步进程序执行到某一状态时，该状态后的程序执行；当步进程序转移到下一个状态时，前一个状态自动复位，该状态后的程序不再执行。 状态元件（）不用于步进程序时，也可作为一般的辅助继电器在程序中使用，其功能和通用辅助继电器相同。 通过软件对状态元件（）的参数进行设置，可改变通用状态元件和断电保持状态元件的地址分配。,上一页,下一页,返回,任务一学习状态编程的基本方法,二、状态转移图 状态编程法是步进顺控程序设计的主要方法，而状态转移图（） 是状态编程的重要工具。状态转移图首先将整个系统的控制过程分成若干个工

3、作状态（），然后确定各个工作状态的三个要素，即控制功能、转移条件和转移方向，再按系统控制要求的顺序连成一个整体，以实现对系统的正确控制。 状态转移图（）按其结构特点主要分为单流程结构、选择性分支结构和并行分支结构。即使是较复杂的步进顺控程序，往往也是由这三种结构的状态转移图按不同组合方式所形成的。因此，对于编程人员而言，首先要学会分析系统的控制要求。例如系统只要求对单纯动作进行顺序控制，用单流程就足够了；在多种输入条件和操作模式的情况下，可通过选择性分支和并行分支相结合的方式，形成多分支结构来实现复杂程序的编写。,上一页,下一页,返回,任务一学习状态编程的基本方法,本节只讨论单流程状态转移图的

4、编写方法。 单流程状态转移图（）的一般形式如图所示。通过对此图的分析可知： 当上电，转换开关切换至“” 运行模式时，特殊辅助继电器的常开触点立刻接通一个扫描周期的脉冲，使步进顺控程序进入初始状态，并激活。由于初始状态本身没有与其他程序所对应的功能，因此它处于系统等待状态，等待系统的启动。 当按下启动按钮后，初始状态与通用状态之间的转移条件（常开触点）接通，步进顺控程序即从初始状态转移到了通用状态，并激活。此时状态之后的程序运行，输出元件接通，同时定时器开始计时，前一个状态自动复位。,上一页,下一页,返回,任务一学习状态编程的基本方法,当接通并延时后，通用状态与之间的转移条件的常开触点接通，步进

5、顺控程序即从状态转移到了，并激活。此时，通用状态之后的程序运行，输出元件接通，同时定时器开始计时。前一个状态被自动复位，断开、被自动复位。 如此各个状态依次往下执行，直到通用状态被激活，状态之后的程序运行，接通，同时延时，达到延时时间后，的常开触点闭合，转移到初始状态，等待下一次启动。,上一页,下一页,返回,任务一学习状态编程的基本方法,综上所述，该状态转移图（）实现了流水灯的单循环控制，要实现自动循环则从状态直接转移到状态即可。 注意： 在状态转移图（）中，初始状态用双线框表示，其他状态用单线框表示；状态转移条件以短横线“”表示； 图中状态转移条件均为常开触点“”，也可采用常闭触点，用逻辑非

6、“” 表示；此外，状态转移条件还可以是多个触点的不同逻辑组合。 每个状态的控制要求所起的作用以及整个控制流程都需要表达的通俗易懂、逻辑清晰、易于扩展。因此状态转移图（） 十分有利于程序的维护、规格修改、故障排除等,上一页,下一页,返回,任务一学习状态编程的基本方法,活动：步进指令的学习 可编程控制器的步进指令有两条：步进节点指令和步进返回指令。 步进节点指令（）：用于激活某个状态，即步进节点的驱动，并将母线移至步进节点之后。 步进返回指令（）：用于步进控制程序结束返回，将母线恢复至原位。 注意： 在每一个步进顺控程序结束时，都必须加上返回指令，否则会报警，显示出错。,上一页,下一页,返回,任务

7、一学习状态编程的基本方法,三菱系列的步进指令虽只有上述两条，但在步进顺控程序中，连续状态的转移都需要由指令来完成，因此指令在步进程序中也是必不可少的。指令可以理解为，当满足某个转移条件时，系统从一个状态顺利转移到另一个状态，强调进入当前状态；而真正要去执行状态对应的程序时，必须要先激活本状态，这就是指令的功能。 在将状态转移图（）变换至梯形图程序时，要注意转换的原则：具体过程可概括为：进入当前状态（指令实现） 激活当前状态（指令实现）执行程序添加转移条件进入至下一个状态、再激活、执行程序依此类推，如图所示。,上一页,下一页,返回,任务一学习状态编程的基本方法,分析图 ，当上电运行时，接通一个扫

8、描周期的脉冲，步进程序通过指令进入初始状态。状态被指令激活后，母线已被移至步进节点之后，因此其后的触点用指令语句编写时，可直接用、指令。 当转移条件为时，步进程序转入状态执行依此类推，当程序执行至状态时，梯形图通过指令实现了向状态的跳转，此时也可用指令代替指令以实现不连续状态之间的跳转，见指令语句。在步进程序结束时，必须加上步进返回指令，将母线恢复至原位。,上一页,下一页,返回,任务一学习状态编程的基本方法,指令说明： 在编写步进顺控程序时，必须使用步进节点指令激活当前状态，程序最后必须使用步进返回指令。 三菱系列在步进顺控程序中支持双线圈输出，即在不同状态中可以驱动同一编号的软元件的线圈（例

9、如、），但在相邻的状态中，最好不要使用相同的定时器或计数器的线圈，以确保程序的可靠性。 当前状态被激活后，先编写可直接输出的线圈，然后编写有条件触点才能输出的线圈，如图所示。,上一页,下一页,返回,任务一学习状态编程的基本方法, 在和指令之间不能使用主控、指令。 用步进指令设计系统时，一般以系统的初始条件作为初始状态的转移条件，但若系统无初始条件，可用初始化脉冲驱动转移。 为了有效编写步进程序，经常需要采用其他几种特殊辅助继电器，其主要元件编号、名称、功能和用途详见表。,上一页,返回,任务二液体自动混合控制系统的实现,活动：输入与输出点的分配 液体自动混合控制系统的输入输出分配见表。 活动：画

10、系统电路原理图 用三菱型可编程序控制器实现液体自动混合控制系统的电路原理如图所示。 活动：实验模块的连接与检测 实施本任务主要用到图所示个模块。,下一页,返回,任务二液体自动混合控制系统的实现,各实验模块的连接可参照图所示的电路原理图。分三部分连接完成，即电源部分、输入回路部分、输出回路部分。 ）电源部分的连接：先确保电源模块空气开关断开，模块电源按钮断开。将三线电源线的一端插于电源模块交流电源插孔，另一端插于模块左下方黑色插孔，即可完成电源部分的连接。 ）电源部分的检测：合上电源模块空气开关，此时电源模块指示灯供电正常。闭合模块电源按钮。通电观察的指示灯并做好记录，见表。若供电不正常，切断电

11、源后检查保险丝是否烧断。若需拆开模块进行检查，须在教师指导下进行。,上一页,下一页,返回,任务二液体自动混合控制系统的实现,）输入回路部分的连接。 用接插线将液体自动混合控制模块的输入部分“” （黑色插孔） 端接至模块右边输入部分“” 端。输入器件一端在相应模块内部已完成连接。 将液体自动混合控制系统模块输入器件一端（绿色插孔） 按照分配表分别接入模块输入部分对应的输入信号。 ）输入回路部分的检测： 检查插接线无误后，用万用表进行检测。填写表 经过自检，确认正确和无安全隐患后，通电观察的指示，填写表。,上一页,下一页,返回,任务二液体自动混合控制系统的实现,）输出回路部分接线。 电源模块“”端

12、接至模块输出公共端“”； 输出公共端“”和“”用接插线连接； 将液体自动混合控制系统模块输出器件一端（黄色插孔） 按照分配表分别接至模块输出部分对应的输出信号。 将液体自动混合控制系统模块输出器件的“” 端接至电源模块“”端，构成回路。 ）输出回路部分检测。 检查插接线无误后，用万用表进行检测，填写表。,上一页,下一页,返回,任务二液体自动混合控制系统的实现,活动：编写步进程序 设计步进顺控程序时，一般应根据系统控制要求，先画出状态转移图，再将状态转移图转换成梯形图程序或指令语句。 绘制状态转移图 状态转移图反映了整个系统的控制流程，对于初学者而言，可先按系统的控制流程如图所示，画出如图所示的

13、液体自动混合控制系统的状态转移图。,上一页,下一页,返回,任务二液体自动混合控制系统的实现,状态转移图说明 状态。在运行的第一个扫描周期内，接通（转移条件成立），转移并激活状态，此时定时器开始计时，动作放液。时间到后，常闭触点断开，断开，停止放液。若动作，系统自动向状态转移。 状态。当状态被激活后，动作，即液体流入容器。待液位上升至处时，动作，系统自动向状态转移。 状态。当状态被激活后，动作，即液体流入容器。待液位上升至处时，动作，系统向状态转移。,上一页,下一页,返回,任务二液体自动混合控制系统的实现, 状态。当状态被激活后，定时器开始计时，同时动作，搅拌混合液体。当达到时间后，的常开触点闭

14、合，转移条件闭合，系统自动向状态转移。 状态。当状态被激活后，动作，释放液体。当液位下降至处时，复位，开始计时，时间到后，系统自动向状态转移，进入下一个循环，循环开始。 编写梯形图程序 根据图所示状态转移图可以方便地画出液体自动混合控制系统的梯形图程序和指令语句，如图所示。,上一页,下一页,返回,任务二液体自动混合控制系统的实现,活动：用编程软件编写、下载、调试程序 程序输入 打开编程软件，新建“液体自动混合控制系统” 文件，输入液体自动混合控制系统的程序，如图所示。 程序下载 点击“在线”图标，再点击“写入”，将程序下载至，如图所示。 注意：此时可让三菱的运行按钮切换至“”。,上一页,下一页

15、,返回,任务二液体自动混合控制系统的实现,系统调试 在教师现场监护下进行通电调试，验证系统控制功能是否符合要求。 如出现故障，学生应独立检修。根据出现的故障现象，检修相关线路或修改梯形图。 系统检修完毕后，应重新通电调试，直至系统正常工作,上一页,返回,拓展训练全自动洗衣机控制系统的实现,活动：输入与输出点分配 分析控制要求，本系统需有个输入设备：启动按钮、高水位检测开关和低水位检测开关。按照顺序控制流程逐一确定输出设备，其中，进水：进水电磁阀；洗涤：洗涤电动机（正反转）；排水：排水电磁阀；脱水：脱水离合器、洗涤电动机（正转）；报警：报警蜂鸣器；自动停止：无。 根据确定的输入输出设备分配点，见

16、表。 活动：画出电路原理图 全自动洗衣机的梯形图如图所示。,下一页,返回,拓展训练全自动洗衣机控制系统的实现,活动：实训模块的连接与检测（参照任务一实施） 全自动洗衣机训练功能模块图如图所示。 活动：编写程序 绘制状态转移图 根据图所示的控制流程图绘制如图所示的控制状态转移图。 编写梯形图程序 全自动洗衣机控制的梯形图和指令语句如图和图所示。,上一页,下一页,返回,拓展训练全自动洗衣机控制系统的实现,活动：用编程软件编写、下载、调试程序 程序输入 打开编程软件，新建“全自动洗衣机控制”文件，输入程序。 程序下载 点击“在线”图标，再点击“写入”，将程序下载至。注意：此时可让三菱的运行按钮切换至

17、“”上。,上一页,下一页,返回,拓展训练全自动洗衣机控制系统的实现,系统调试 在教师现场监护下进行通电调试，验证系统控制功能是否符合要求。 如果出现故障，学生应独立检修，根据出现的故障现象检修相关线路或修改梯形图。 系统检修完毕应重新通电调试，直至系统正常工作。,上一页,返回,拓展训练机械手控制系统的实现,活动：输入与输出点分配 根据机械手控制要求和结构组成可知，有三个输入设备涉及整个系统的启动、停止与急停。此外，机械手的个动作对应个限位开关，共个输入点。整个机械手的个动作（左摆、右摆、伸出、缩回、上升、下降、手爪加紧和放松）分别由个电磁阀来进行控制。确定的输入输出分配见表。 活动：机械手控制

18、系统电路原理图 机械手控制系统电路原理图如图所示。,下一页,返回,拓展训练机械手控制系统的实现,活动：编写程序 绘制状态转移图 机械手控制系统的状态转移图如图所示。 编写梯形图 机械手控制系统的梯形图和指令语句如图和图所示。,上一页,下一页,返回,拓展训练机械手控制系统的实现,活动：用编程软件编写、下载、调试程序 程序输入 打开编程软件，新建“机械手控制系统” 文件，输入程序。 程序下载 点击“在线”图标，再点击“写入”，将程序下载至。注意：此时可让三菱的运行按钮切换至“”上。,上一页,下一页,返回,拓展训练机械手控制系统的实现,.系统调试 在教师现场监护下进行通电调试，验证系统控制功能是否符合要求。 如果出现故障，学生应独立检修，根据出现的故障现象检修相关线路或修改梯形图。 系统检修完毕应重新通电调试，直至系统正常工作,上一页,返回,表状态元件分类,返回,图单流程状态转移图,返回,图状态转移图与梯形图的转换,返回,（） 状态转移图；（） 梯形图；（） 指令语句,图状态内的线圈驱动顺序,返回,表常用特殊辅助继电器使用说明,返回,表系统输入与输出分配表,返回,图液体自动混合控制系统电路原理图,返回,图实验模块,返回,（） 电源模块；（） 模块； （）液体自动混合模块,表电源部分记录,返回,表输入