触摸屏实训项目讲课教案.docx
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触摸屏实训项目讲课教案.docx
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触摸屏实训项目讲课教案
触摸屏实训项目
实训项目一:
星三角降压启动触摸屏监控
一、实训目的。
1、学习用触摸屏控制PLC的运行,作为PLC的控制终端。
2、学会使用触摸屏的编程软件,设计控制画面。
3、掌握触摸屏和计算机、PLC之间的连接。
二、实训任务。
在本项目中设计一个星三角降压启动的控制工程。
并进行调试。
三、实训设备。
触摸屏(F940GOT-LWD)、PLC(FXON-40MR)、计算机(装有PLC编程软件,触摸屏编程软件)、数据线3条(连接计算机和触摸屏,连接触摸屏和PLC,连接计算机和PLC)、螺丝刀、万用表。
四、相关知识。
1、触摸屏的结构(图1-1)和工作原理。
(a)正面面板 (b)背面面板 (c)侧面
图1-1F940GOT-LWD结构图
①正面面板。
显示320×240象素的图表。
②PM-20BL型电池。
用于保存采样数据、报警记录及当前时间的电池。
画面数据保存在内藏刷新存储器内,不需要电池。
③扩展接口。
用于连接选择的扩展机器的接口。
④电源端子。
向GOT提供电源,进行接地配线。
⑤个人电脑连接器(RS232C连接器)。
通过画面制作软件制作的画面数据或2通道接口功能向可编程控制器传送控制程序时,与个人电脑连接。
⑥连接可编程控制器的连接器(RS422连接器)。
2、触摸屏编程软件的应用。
3、PLC的编程及相关操作。
五、实训过程。
1、触摸屏、PLC、计算机三者的连接。
如图1-2。
图1-2触摸屏、PLC、计算机三者的连接
2、编写PLC程序并传送到PLC中。
控制梯形图如图1-3,其中M0为启动,M1为停止,D0设置启动时间,Y0接通电源,Y1为星形运行,Y2为三角形运行。
图1-3星三角启动控制梯形图
3、触摸屏控制画面设计。
(1)新建控制工程。
点击如图1-4桌面图标,打开编程软件如图1-5,点击新建,弹出如图1-6项目设定对话对话框,选择触摸屏型号、PLC型号和编程语言。
图1-4软件图标 图1-5编程画面
图1-6项目设定对话框
(2)、点击项目设定对话框中的“确定”按钮,弹出如图1-7的画面清单,双击序号0,从0画面开始设计,如图1-8所示。
图1-7画面清单
图1-8画面0
(3)、设计画面0。
画面作为控制工程的首页如图1-9。
在0画面中,要求触摸任何地方,都能翻到画面1。
图1-9控制工程首页(供参考)
(4)、设计画面1。
画面1作为操作界面,如图1-10。
在该画面中有启动按钮、停止按钮、各种运行指示,延时时间设置,利用棒图动态地反映启动过程。
图1-10控制画面(供参考)
4、画面下载并调试。
将设计好的画面下载到触摸屏,梯形图下载到PLC中。
开始运行,观测是否运行正常。
如果不正常应该如何进行调试。
六、注意事项。
因为触摸屏只有一台,每位同学先在自己的工位电脑上设计好
制画面,再通过局域网传到公用电脑上进行调试,或用U盘存到公用电脑上。
七、评分标准。
序号
评分项目
配分
得分
扣分说明
1
能正确输入静态文字,输错一字扣1分,扣完为止。
15
2
在两个画面中能正常切换,首页要求触摸任何地方能翻页。
一处不能翻页扣5分。
20
3
启动按钮和停止按钮能正常操作。
如不能操作每个扣5分
20
4
能正确显示PLC的运行状态,共三个,每错一个扣4分。
15
5
能正确设置星三角启动的延时时间,延时范围是0~20秒,如完全不能设置扣10分。
10
6
能利用棒图显示星三角启动的过程,完全不能显示扣10分。
10
7
画面设计合理,操作方便。
10
8
画面设计有自己的特色,操作方便,加10分
最后得分
八、思考题。
为了使工程运行更稳定,要求对设置延时时间的功能进行保护,一般的操作者不能更改,只有管理员才有权更改,如何才能达到这一功能?
实训项目二:
工作台往返控制触摸屏监控
一、工作任务:
二、触摸屏界面设计
触摸屏要求3个画面,画面一主画面,画面二手动控制,画面三自动控制
实训项目三:
4人抢答器触摸屏监控
实训项目四:
实训项目五:
实训项目六:
一、实训目的。
1、学习用触摸屏控制PLC的运行,作为PLC的控制终端。
2、学会使用触摸屏的编程软件,设计控制画面。
3、掌握触摸屏和计算机、PLC之间的连接。
二、实训任务。
在本项目中设计一个自动售货机的控制工程。
并进行调试。
三、实训设备。
触摸屏(F940GOT-LWD)、PLC(FXON-40MR)、计算机(装有PLC编程软件,触摸屏编程软件)、数据线3条(连接计算机和触摸屏,连接触摸屏和PLC,连接计算机和PLC)、螺丝刀、万用表。
四、相关知识。
1、触摸屏的工作原理。
2、触摸屏编程软件的应用。
3、PLC的编程及相关操作。
五、实训过程。
1、触摸屏、PLC、计算机三者的连接。
如图1-1。
2、编写PLC控制程序,并传送到PLC中。
其中:
汽水5元/杯,咖啡7元/杯。
M100、M101、M102分别为1元、2元、5元投入。
D200为投入的总钱数。
Y0是买汽水指示灯。
Y1是买咖啡指示灯。
Y2为汽水出口电磁阀。
Y3为咖啡出口电磁阀。
T0是汽水流出计时。
T1是咖啡流出计时。
M103是购买汽水按钮。
M104是购买咖啡按钮。
Y4是找钱指示。
Y5是找钱出口。
D201是卖出汽水总杯数。
D202是卖出咖啡总杯数。
D203是汽水营业额。
D205是咖啡营业额。
D207是总营业额。
M106是统计清零。
M15是投入钱数不够时产生报警。
3、设计触摸屏控制画面。
(1)设计首页(如图2-1)。
在首页上要求触摸任何地方能翻开下一页。
图2-1自动售货机首页
(1)操作画面(如图2-2)。
在该画面中设有1元(M100)、2元(M101)、5元(M102)投入按钮,投入总钱数显示(D200),汽水指示(Y0),咖啡指示(Y1),买汽水按钮(M103),买咖啡按钮(M104),且这两个按钮,除了具有购买功能外,还有翻页功能,也即按购买时,能翻到下一页。
(2)购买页面(如图2-3)。
在该画面中,当选择购买汽水时或咖啡时,能看到汽水或咖啡流出,同时汽水指示或者咖啡指示在闪烁,汽水、或咖啡电磁阀被打开,同时显示余额,如果还想购买,按“继续购买”,返回上一页,继续投币,不想购买,还有余额,按“找钱”按钮。
则看到找钱指示闪烁,而且闪烁的次数合所剩余额一样。
这一购买过程结束,3秒中后,返回首页。
(3)报警页面(如图2-4)。
如果投入的钱数不足,也按购买按钮,则跳出报警画面,提示余额不足,继续投币。
按“返回”,回到首页。
图2-2操作画面
图2-3购买页面
图2-4报警页面
(4)统计页面(如图2-5)。
系统能自动统计总共卖出多少杯汽水和多少杯咖啡,营业额是多少,按“统计清零”时,能把统计资料清除。
但这一页要设置权限,只有能是管理员才能打开,管理员密码设置为“1234”,如果不知到密码,不能打开。
按返回,回到首页,同时关闭该页。
图2-5统计页面
4、画面下载并调试。
将设计好的画面下载到触摸屏,梯形图下载到PLC中。
开始运行,观测是否运行正常。
如果不正常应该如何进行调试。
六、注意事项。
因为触摸屏只有一台,每位同学先在自己的工位电脑上设计好控制画面,再通过局域网传到公用电脑上进行调试,或用U盘存到公用电脑上。
七、评分标准
序号
评分项目
配分
得分
扣分说明
1
能正确输入静态文字,输错一字扣0.5分,扣完为止。
10
2
(1)在各个画面中能正常切换。
(2)首页要求触摸任何地方能翻页。
(3)当投入钱数不够时,如按购买按钮能自动切换到报警画面。
(4)管理员输入密码正确后,能翻到统计页面,否则不能进入统计页面。
(5)投入钱数正常后,按购买能自动切换到购买页面。
一处不能按要求操作扣5分。
20
3
(1)按各个投币按钮能正常显示投入钱币的数额。
(2)按购买按钮能进行购买。
(3)按找钱按钮能正常找钱。
各按钮能正常操作。
如不能操作每个扣5分
15
4
(1)能正确显示投入钱币的数额。
(2)各状态指示灯能正确显示。
(3)各阀门的动作状态能正确显示。
每错一处扣5分。
15
5
投入的钱币能正常显示,统计画面的数据能显示正确。
而且数据不能直接修改。
10
6
能利用棒图显示汽水和咖啡的流动过程。
不能显示每处扣5分。
10
7
产生报警后,能自动切换到报警画面,并能构查询抱紧记录。
10
7
画面设计合理,操作方便。
10
8
画面设计有自己的特色,操作方便,加10分
最后得分
八、思考题。
练习触摸屏安全等级的功能。
触摸屏可以设计15个不同的安全等级,15是最高,1是最低。
如果知道高等级的密码,可以打开低等级的画面,但是低等的画面不能打开高等级的画面。
设计一个工程,如下列各图,董事长的级别最高,可以打开所有的画面,车间主任的级别最低,不能打开上级的画面。
图2-6首页图2-7车间主任页面
图2-8生产经理页面图2-8副总经理页面
图2-9总经理页面图2-10董事长页面
八、附自动售货机的PLC控制程序。
项目一:
程序流向控制功能指令
一、实训任务
1、应用主控指令对分支程序A和B进行控制编程
(1)控制要求:
A程序段为每秒一次闪光输出,而B程序段为每2秒一次闪光输出。
要求按钮X0导通时执行A程序段,A灯每秒一次闪光,按钮X0断开时,执行B程序段,B灯每2秒一次闪光.
(2)输入/输出信号定义:
输入:
X0—按钮输出:
Y0—A灯Y1—B灯
(3)参考程序(梯形图)见图:
(4)程序分析:
当X0接通时,定时器T0、T1正常工作,构成振荡器,T0触点波形(通过Y0输出)为周期2秒、占空比50%的方波;此时T2、T3均被复位,Y1输出保持断开。
当X0断开时,定时器T2、T3正常工作,构成振荡器,T2触点波形(通过Y1输出)为周期4秒、占空比50%的方波;此时T0、T1均被复位,Y0输出保持断开。
(5)思考:
上机运行以上程序,观察:
当X0的状态发生变化时,程序中的输出点的状态是否会保存?
2、应用跳转指令对分支程序A和B进行控制编程(在主控指令的基础上修改)
(1)控制要求:
A程序段为每秒一次闪光输出,而B程序段为每2秒一次闪光输出。
要求按钮X0导通时执行A程序段,A灯每秒一次闪光,按钮X0断开时,执行B程序段,B灯每2秒一次闪光.
(2)输入/输出信号定义:
输入:
X0—按钮输出:
Y0—A灯Y1—B灯
(3)参考程序(梯形图)如图:
(4)程序分析:
当X0接通时,程序直接跳到END处,再从头开始执行,定时器T0、T1被扫描,Y0的波形为周期2秒、占空比50%的方波;此时定时器T2、T3未被扫描,保持以前的状态。
当X0断开时,程序直接跳到语句标号P0处,定时器T2、T3被扫描,Y1的波形为周期4秒、占空比50%的方波;此时定时器T0、T1未被扫描,保持以前的状态。
(5)思考:
①上机运行以上程序,观察:
当X0的状态发生变化时,程序中的输出点的状态是否会保存?
比较跳转指令与主控指令的区别。
②请说明标号P1的作用,将标号P1放在程序开始处,上机运行,观察会出现什么现象,并说明原因。
3、用CJ指令实现电动机的点动和自锁控制
(1)当把选择开关拨在点动位置,按下启动按钮,则电机马上运行;松开启动按钮,则电机立即停止。
(2)当把选择开关拨在自动位置,按下启动按钮,则电机马上运行;松开启动按钮,电机自锁运行;按下停止按钮,则电机立即停止。
4、应用子程序调用编程,注意子程序调用后各类线圈状态的变化规律
(1)程序运行过程:
①不调用子程序:
X0=OFF,X1=OFF,X2=OFF,则Y0按一秒闪光,Y1=OFF,Y2=OFF,Y5=OFF,Y6=OFF。
②仅调用子程序P1:
先使X1=ON,X2=OFF,并点动X0=ON(第一次调用子程序P1),则Y0仍按一秒闪光,Y1=ON;再使X1=OFF,再观察Y1的状态,Y1仍为ON;再点动X0=ON(第二次调用子程序P1),则Y0仍按一秒闪光,而Y1=OFF。
(说明:
子程序被调用后线圈的状态将被锁存,一直到下一次调用时才能改变)。
③连续调用子程序P1→又在子程序P1中调用子程序P2(子程序欠套):
先使X2=ON,X1=OFF,然后使X0=ON(连续调用子程序P1及子程序P2),则输出Y0仍按一秒闪光,Y5、Y6和Y2按2秒闪光。
④三菱FX系列中,将“CALLP1”指令改为“CALL(P)P1”指令,然后使X2=ON,反复点动X0=ON,观察Y6和Y2状态的变化,并注意定时器T192(或T193)的定时与X0=ON的关系。
T192一旦定时启动,即使X0=OFF仍然继续定时,直到设定值为止,但其触头接通对子程序外的梯形图立即起控制作用,对本子程序内的梯形图只有再次被调用时才起控制作用。
(2)参考程序(梯形图)如图:
(3)思考:
上机运行以上程序,回答以下问题
①程序调试过程中程序中加P和不加P对运行结果的影响。
②定时器的限制和使用规律,用T0、T1代替T192、T193再运行程序,观察运行结果。
5、应用中断、循环、刷新警戒定时器指令编程,并注意中断服务子程序中定时器对输出线圈的控制作用(比较Y1和Y3的亮灭情况)
(1)程序运行过程:
①仅执行循环程序:
X10=OFF,监控M0、M1、M2及D0,并注意(D0)=+32767+1→(D0)=-32768;观察Y0亮灭与(D0)值的关系。
②第一次中断:
先使X11=ON,并点动X3,则Y2先亮,而Y1后亮,Y3不亮。
Y3的状态必须等到再一次中断时才能发生变化。
③第二次中断:
在X11=ON时,再次点动X3,则Y2、Y1亮,然后Y3亮。
④X11由ON变OFF,再次中断时,Y2=OFF,Y1=OFF、Y3=OFF。
注意:
即使T192的设定值K=0,Y3在X11=ON的第一次中断中也不会接通。
(2)参考程序(梯形图)如下:
(3)思考题:
上机运行以上程序,回答以下问题
①程序调试过程中程序修改和参数的变化对运行结果的影响。
②在循环程序中,加入WDT指令的目的是?
③请说明指针I301的含义。
二、实训目标
1、掌握基本控制功能指令的编程方法。
2、掌握主控、跳转、子程序调用、中断、循环、刷新警戒定时器指令的编程方法。
3、通过程序的调试,进一步牢固掌握控制程序流程类指令,及它们之间的异同点。
4、学会程序模块化式的编程方法。
三、实训条件
1、FX2N-48MT的PLC一台,一字螺丝刀一把
2、开关、导线若干,连接电缆一根
3、PC一台
四、相关知识
MC/MCR/CJ/CALL/SRET/IRET/EI/DI/FEND/WDT/FOR/NEXT指令
五、实训要求
1、注意PLC电源为AC220V,火线接L,零线接N,接地点要安全接地。
2、接输入开关时有按钮和拨动开关两种,理解它们的特点。
3、接输入开关和输出线路时,请把PLC电源断开,不要带电操作。
4、PLC的接线端子不要用力过猛,以免损坏。
5、电脑和PLC编程电缆接口有方向性,要正确接入,以免损坏针脚。
六、任务实施步骤
1.电路连接好后经指导教师检查无误,并将RUN/STOP开关置于STOP后,方可接入220V
交流电源.
2.在PC机启动三菱GX-Developer编程软件,新建工程,进入编程环境。
3.根据实验内容,在GX-Developer编程环境下输入梯形图程序,转换后,下载到PLC中。
4.程序运行调试并修改。
5.写实验报告。
七、巡回指导要点
(包括过程控制、任务实施过程中易出问题点的指导、学生操作规范性及人身、设备安全监控等)
八、实训效果评价标准
九、项目拓展与练习
项目二:
数据传送和比较指令
一、实训任务
1、传送指令MOV
2、比较指令CMP
3、运料小车控制
某自动生产线上的运料小车运行如图所示,运料小车由一台三相异步电动机拖动,电机正转,小车右行;电机反转,小车左行。
在生产线上有5个编码位1~5的站点供小车停靠,在每个停靠站安装一个行程开关以检测小车是否到达该站点。
对小车的控制除了启动按钮和停止按钮之外,还设有5个呼叫按钮开关分别与5个停靠站点相对应。
(1)按下启动按钮,系统开始工作;按下停止按钮,系统停止工作。
(2)当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时,小车右行,运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。
(3)当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时,小车左行,运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。
(4)当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮的编码时,小车保持不变。
(5)呼叫按钮应有互锁功能,先按下者优先。
4、数据传送指令编程:
(1)数据块传送:
控制要求:
应用BIN、BMOV指令将K2X0(数字12)、K2X10(数字56)、K2X20(数字78)组成的数分别传给D0-D2。
编写并运行程序,写出运行结果。
(2)多点传送:
控制要求:
应用BIN、FMOV指令将K2X0组成的数12分别传给D10-D12。
编写并运行程序,写出运行结果。
(3)移位传送:
控制要求:
应用SMOV指令将D0=12、D1=56组成的新数5612传给D1。
编写并运行程序,写出运行结果。
注:
以上三个题目可以分别编程,也可以合在一起编程。
二、实训目标
1、掌握MOV、CMP指令的应用
2、掌握BIN、FMOV、SMOV、BMOV指令的应用
3、掌握调试程序的一般方法
三、实训条件
1、FX2N-48MT的PLC一台,一字螺丝刀一把
2、开关、导线若干,连接电缆一根
3、PC一台
四、相关知识
(本项目相关理论知识)
五、实训要求
1、工艺要求
2、职业意识
3、注意事项(特别是安全注意事项)
六、任务实施步骤
1、根据控制要求画出I/O图。
2、编写控制程序。
3、上机调试程序。
七、巡回指导要点
(包括过程控制、任务实施过程中易出问题点的指导、学生操作规范性及人身、设备安全监控等)
八、实训效果评价标准
九、项目拓展与练习
(2)当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时,小车右行,运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。
(3)当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时,小车左行,运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。
(4)当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮的编码时,小车保持不变。
(5)呼叫按钮应有互锁功能,先按下者优先。
4、数据传送指令编程:
(1)数据块传送:
控制要求:
应用BIN、BMOV指令将K2X0(数字12)、K2X10(数字56)、K2X20(数字78)组成的数分别传给D0-D2。
编写并运行程序,写出运行结果。
(2)多点传送:
控制要求:
应用BIN、FMOV指令将K2X0组成的数12分别传给D10-D12。
编写并运行程序,写出运行结果。
(3)移位传送:
控制要求:
应用SMOV指令将D0=12、D1=56组成的新数5612传给D1。
编写并运行程序,写出运行结果。
注:
以上三个题目可以分别编程,也可以合在一起编程。
二、实训目标
1、掌握MOV、CMP指令的应用
2、掌握BIN、FMOV、SMOV、BMOV指令的应用
3、掌握调试程序的一般方法
三、实训条件
1、FX2N-48MT的PLC一台,一字螺丝刀一把
2、开关、导线若干,连接电缆一根
3、PC一台
四、相关知识
(本项目相关理论知识)
五、实训要求
1、工艺要求
2、职业意识
3、注意事项(特别是安全注意事项)
六、任务实施步骤
1、根据控制要求画出I/O图。
2、编写控制程序。
3、上机调试程序。
七、巡回指导要点
(包括过程控制、任务实施过程中易出问题点的指导、学生操作规范性及人身、设备安全监控等)
八、实训效果评价标准
九、项目拓展与练习
某自动生产线上的运料小车运行如图所示,运料小车由一台三相异步电动机拖动,电机正转,小车右行;电机反转,小车左行。
在生产线上有5个编码位1~5的站点供小车停靠,在每个停靠站安装一个行程开关以检测小车是否到达该站点。
对小车的控制除了启动按钮和停止按钮之外,还设有5个呼叫按钮开关分别与5个停靠站点相对应。
(1)按下启动按钮,系统开始工作;按下停止按钮,系统停止工作。
(2)当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时,小车右行,运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。
(3)当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时,小车左行,运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。
(4)当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮的编码时,小车保持不变。
(5)呼叫按钮应有互锁功能,先按下者优先。
4、数据传送指令编程:
(1)数据块传送:
控制要求:
应用BIN、BMOV指令将K2X0(数字12)、K2X10(数字56)、K2X20(数字78)组成的数分别传给D0-D2。
编写并运行程序,写出运行结果。
(2)多点传送:
控制要求:
应用BIN、FMOV指令将K2X0组成的数12分别传给D10-D12。
编写并运行程序,写出运行结果。
(3)移位传送:
控制要求:
应用SMOV指令将D0=12、D1=56组成的新数5612传给D1。
编写并运行程序,写出运行结果。
注:
以上三个题目可以分别编程,也可以合在一起编程。
二、实训目标
1、掌握MOV、CMP指令的应用
2、掌握BIN、FMOV、SMOV、BMOV指令的应用
3、掌握调试程序的一般方法
三、实训条件
1、FX2N-48MT的PLC一台,一字螺丝刀一把
2、开关、导线若干,连接电缆一根
3、PC一台
四、相关知识
(本项目相关理论知识)
五、实训要求
1、工艺要求
2、职业意识
3、注意事项(特别是安全注意事项)
六、任务实施步骤
1、根据控制要求画出I/O图。
2、编写控制程序。
3、上机调试程序。
七、巡回指导要点
(包括过程控制、任务实施过程中易出问题点的指导、学生操作规范性及人身、设备安全监控等)
八、实训效果评价标准
九、项目拓展与练习
(2)当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮的编码时,小车右行,运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。
(3)当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮的编码时,小车左行,运行到呼叫按钮所对应的停靠站时停止。
(4)当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮的编码时,小车保持不变。
(5)呼叫按钮应有互锁功能,先按下者优先。
4、数据传送指令编程:
(1)数据块传送:
控制要求:
应
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