PLC机械滑台工艺流程控制模板文档格式.docx
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5.3自动循环控制的调试运行及结果
5.个人小结31
6.参考文献32
1.任务书
《PLC控制技术》实训任务书(五)
实训学生需要完成2个基础实训项目和1个综合型自主实训项目的训练。
一・基础实训项目一:
霓虹灯的PLC控制系统的设计
—)实训目的
1、进一步巩固掌握PLC基本指令功能的及其运用方法;
2、根据实训设备,熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法3、初步掌握PLC程序设计方法,养成良好的设计习惯,培养基本的
设计能力;
二)实训设备:
三相交流电源模块3082.直流电源模块30824001、PLC主机单元
模块30864002、数字量输入模块30824003、霓虹灯显示模块18504003、个人计算机PC.PC/MPI编程电缆。
三)工艺控制要求:
按下启动按钮,灯A亮1秒,接着灯B,C,D,E,F,GH,I亮1秒,之后灯
J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,
N1,N2,01,02也被点亮。
1秒后,灯J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,
01,02熄灭,再过1秒,灯B,C,D,E,F,GH,I熄灭,同样再过1秒后,灯A熄
灭。
紧接着过1秒灯A再次被点亮,重复以上过程,循环往复。
按下停止按
钮后,所有灯都熄灭。
四)实训内容:
1、进行PLC的I/O地址分配,并画出霓虹灯的PLC控制系统的接线
图。
2、设计由PLC控制的霓虹灯梯形图程序。
3、输入自编程序,上机调试、运行直至符合动作要求。
2.基础实训项目二:
模拟量采集与数据处理的综合应用
-)实训目的
1、掌握PLC中模拟量输入、输出的基本工作原理。
2、掌握数据处理指令的运用方法。
3、掌握功能、功能块的应用,中断组织块OB35用法。
4、掌握DB块建立与数据访问方法。
三相交流电源模块3082、直流电源模块30824001、PLC主机单元模块30864002、数字量输入模块30824003、模拟量输入模块、模拟量输出模块、个人计算机PC、PC/MPI编程电缆。
三)实训项目原理与要求
1、用模拟量输入模块3081400模拟温度测量变送器,假设当温度是0C时,对应电位器输出0V电压,假设当温度是100©
时,对应电位器输出电压10V电压。
用PLC模拟量输入模块采集电位器电压,使用OB35实现采集温度数据,数据采集频率是1次/秒,进行标度变换,数据存储在共享数据块DB2相应的存储单元中,并在触摸屏上显示出温度值。
2、用模拟量输出模块模拟电动执行器,电压为0V时,执行器开度为0%,电压为10V时执行器开度为100%。
用PLC模拟量输出模块控制执行器,控制量数据输出频率是1次/秒,用OB35块的方法控制执行器。
控制量多少采用触摸屏输入。
四)实训项目的步骤:
1、根据项目要求拟定I/O地址分配表,画出外部接线图,并进行接线图线路连接。
输入设备
输出设备
序号
名称
代号
地址
1
开关
S1
10.0
电圧表
Ml或M2
QW272
2
电位器
10KQ
IW272
3
接线图
2、设计梯形图程序,调试并记录数据。
输入
输出
电压
PIW
温度值
执行器开度
PQW
电压V
0V
4V
40%
6V
60%
8V
80%
10V
100%
3、思考题:
1)整理出运行调试后的梯形图程序及注释说明,写出实验中的问题及分析。
2)S7-300的PLC模拟量模块的测量信号类型有几种?
测量范围如何设定?
3)S7-300的PLC模拟量模块的模拟值用什么表示?
3.综合型自主实训项目:
机械滑台工艺流程控制系统设计
(二)
-)实训项目工艺要求:
采用S7-300设计机械滑台工艺流程控制系统,具体
要求是:
采用S7-300系列PLC和五层电梯模型完成控制任务。
用电梯模型中的桥厢来模拟机械滑台的工作台,工作台由三相异步电机拖动,电机转速和正反转运行由变频器控制。
楼层接近限位开关用于工作台的位置控制。
工作台的工艺流程由任课老师指定。
控制要求:
工作台运行状态分为三种方式:
手动.单步和自动循环三种控制方式。
其中,运行方式由开关si、S2确定:
S1断开一手动,S1合上一自动;
在自动方式下,S2断开一单步运行,S2合上一自动循环控制方式。
运行方式切换时,滑台立即停止运行。
手动控制:
(点动)手动控制指示灯A亮,按住SBA(二层),工作台前逬(电梯上升);
按住SBT(二层),工作台后退(电梯下降)。
(松开按钮立即停止)
单步运行:
单步运行指示灯G亮,滑台位于初始原点(1层),按一下启动按钮SBA(二层),系统转换到下一步,完成该步的任务后,自动停止工作并停留在该步,再按一下启动按钮SBA(二层),又往前走一步。
按停止按钮SBV(五层),立即停止运行。
自动循环控制:
自动循环灯D亮,滑台位于初始原点,按动启动按钮SB▲(二层),按工艺流程自动循环运行,运行一周后回到原点后暂停6秒后再接着运行,按停止按钮SBT(五层),立即停止运行。
工艺流程中暂停延时需要用捋示灯(报警灯)以1HZ的频率闪烁指^\o
二)目的
经过本次实训使学生掌握:
1)Step7编程软件的使用方法和梯形图.SFC图编程语言的运用;
2)实阪程序的设计及实现方法;
3)程序的调试和运行操作技术。
从而提高学生对PLC控制系统的设计和调试能力。
三)内容与要求
1、完成硬件选型.硬件接线图。
2、滑台工艺流程控制系统设计。
3、程序设计方法采用状态转移图SFC图进行设计或经验设计法。
4、程序实现采用基于M的SFC转化梯形图实现或梯形图实现。
5、程序清单。
6、工艺流程为:
(此处放置指导老师指定的工艺流程)
4.实训报告要求
报告应采用统一的报告纸书写,应包括评分表、封面.目录、正文、
收获、参考文献(并按此顺序装订)。
报告中提供如下内容:
1、目录
2、正文
(1)实训任务书;
(2)实训内容,三个任务分别写
a.每个实训任务的总体设计方案(应有PLC的选型及依据)
b.I/O分配表,PLC外部接线图,程序中使用的元件及功能表;
c.程序控制的SFC图.梯形图或指令表清单,注释说明;
d、调试、运行及其结果;
3.收获.体会
4、参考文献
(注意实训报告原则上手写,允许打印,但雷同者的零分处理)
五、实训逬度安排
周次
工作日
工作内容
第
周
布置实训任务,查找相关资料,熟悉实验台。
完成两个基础实训项目。
根据综合型实训任务,完成总体设计方案(硬件选型、分配
10点等)
完成硬件接线,编写程序并调试
5
编写程序并调试
编写程序并调试及准备实训报告
完成报告并于下午两点之前上交
答辩
本实训共需两周时间
6.实训考核办法
本实训满分为100分,其中实训平时表现(含2个基础实训项目完成情况)30%、综合型实训项目答辩50%,实训报告20%。
2.基础实训项目一
总体设计方案(应有PLC的选型及依据)
要点亮16盏灯,即用到16个输出端口,分别为Q0.0-Q1.7.按键要用到启动和停止,两个输入端□,为10.0,10.1。
总计18个IO端口。
此端□数属于中小型,因此选用西门子的S7-300系类。
模块要用数字量输入模块,数字量输出模块。
因为要定时导通,要用到定时器,因为要定时6s,即六个定时器。
IO分配
PLC外部接线图
元件及功能表:
M0.0:
通电保持状态标志位。
T0-T5:
接通延时定时器,常开触点由断开变为接通时计时,时间到时,该线圈通电。
程序
注释:
按下10.0启动程序,M0.0为通电状态保持位置
10.010.1N0.0
111/1()I
M0.0
II
10.1
H卜
按下10・0启动程序,灯全灭。
MOVE
EN
ENO
IN
OUT
10-0
VI——
一
-QWO
各定时器分别定时,T5用于循环。
T5
TO
点亮A灯
M0・0
EM
W16#l-
点亮A,B—I灯
T1
W3S16OTO1-
点亮A,B—I灯J—02灯。
T2
H/I——
W16SFFF?
-
-QW0
点亮A,B—I灯,熄灭J一)2灯。
I卜
EKO
T3
-1/1——
W16SFF01一
一QAV0
点亮A,熄灭B—I灯[一)2灯。
T4
1/1——
W#16#l-
熄灭A,B—I灯J—02灯。
W16#0一
调试.运行及其结果:
各灯按照指定运行,先灯A亮1秒,接着灯B,C,D,E,F,GH,I亮1秒,之后
灯J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,01,02也被点亮。
1秒后,灯J1,J2,K1,K2,L1,L2,M1,M2,N1,N2,01,02熄灭,再过1秒,灯B,C,D,E,F,GH,I熄灭,同样再过1秒后,灯A熄灭。
紧接着过1秒灯A再次被点亮,重复以上过程,循环往复。
3・基础实训项目
因为显示温度时间,采集的杲模拟信号,因此用到模拟量输入模块。
用到一个10输入端口。
在输出电压时,要用到模拟量输出模块,占用一个模拟量输出端□,共计两个io端□,属于中小型可编程控制器,选用S7-300.
因为要在上位机上显示出来,还要用到触摸屏,在显示温度时,要将温度记录,用到数据块,数据块分为两个,一个为采集数据块,用于调用显示温度。
一个用于显示屏的记录输入数据,用于调用后在电压表上显示电压。
触摸屏因为编的程序较小,选用MC1162O
通信模式为:
TCP/PI协议
PLC300经过模拟量输入模块采集模拟信号,此时IW288输入的是经过换算的数字信号,经过cpu的程序的处理,即调用FC1功能,经过上位机显TJX出温度。
在上位机上,手动输入数字,经过调用FBI功能块,再经过数字量输入模
块30824003,在电压表上显示出来。
途中要经过OB35进行一秒的信号的采集。
开关用到一个,即S1,在OB1里激活OB35。
IO分配:
电压表
QW288
IW288
3*流程图
图3.3
元件及功能表
MD26:
用于存储FC1输出的温度数据。
MD40:
用于存储FBI输出的电压值。
LD30XD40:
局部数据区,用于FBI,FC1中的临时数据存储。
程序:
在OB1里激活OB35。
0B1
SFC4O
EnableNew
In.texxuptsand
AsynchronousErrors
〃:
EMJRT"
ENENO
MODERET_VAL
OBJJR
OB35
IW288将信号输入FC1中,进行调用。
FC1
iras-
input1
outl
-MD26
将FC1中的结果存贮在DB2模块中。
Ji0)26-
-DB2.DBD0
注释:
将DB3中的数据经过调用FBI,存贮在MD40中,在
取低8位输
出。
FBI
将DB3中的的数字量转换成双整型,再乘以2764&
再除以100,进行
输出,
将IW288的数字量转换成双整型,再转换为浮点型。
将浮点型数据先乘100,再除27648O
DB2
DB3
咅
类型
初始值
注釋
STRUCT
1+0.0
kdkd
INT
Temporaryplaceholdervariable
1=2.0
END.STRUCT
调试、运行及其结果:
PIW288
PQW288
o°
c
40°
C
60°
制方式。
其中,运行方式是由外部开关SI、S2确定的,S1断开时为手动方式,S1合上时为自动方式;
S2断开为单步运行方式,S2合上为自动循环控制方式。
此处为两个10输入口。
运行切换时,滑台立即停止运行。
还有四个指示灯,综上,共计19个IO端口,属于中小型可编程控制器,因此选用S7-300系类的PLC和四层电梯实现控制任务。
4.2设计方案:
主电路设计方案工艺流程图如下图1所示:
图1工艺流程图
工作台的快进由电机的正转和快速来控制,后退由电机反转和高速来控制,工进由电机的正转和低速来控制。
手动控制时用外部LED的A灯来指示,单步控制时用外部LED的G灯来指示,自动循环控制时用外部LED的D灯来指示。
工作台启动按钮由二层上呼按钮SB2▲来控制,后退按钮由二层下呼按钮SB2▼控制,停止按钮由五层下呼按钮SB5▼控制。
最后经过PLC程序代码来实现工艺流程的顺序控制。
I/O模块的地址分配
转换开关1
11.0
电机正转
DIN1
Q0.0
转换开关2
S2
11.1
电机反转
DIN2
Q0.1
二层上呼按钮
SB2A
电机低速
DIN3
Q0.2
4
二层下呼按钮
SB2T
电机高速
DIN4
Q0.3
五层下呼(停止)按钮
SB5T
10.3
蜂鸣器
P
Q0.7
6
—层定位传感器
SQ1
10.4
手动指示灯
A
Q0.4
7
二层定位传感器
SQ2
10.5
单步指示灯
G
Q0.5
8
三层定位传感器
SQ3
10.6
循环指示灯
D
Q0.6
9
四层定位传感器
SQ4
10.7
(2)工作方式开关的切换对照表
Sl(Il.O)
S2(I1.1)
工作方式
X
手动
单步
自动循环
nTNTI
mxTOnTM/im\T^
n
MO.O为FC2的激活位置,Ml.为FC3激活位置。
其余M全为活动步。
T为SD定时器:
接通延时定时器,常开触点由断开变为接通时计时,时间到时,该线圈通电。
TO在SQ2处延时6s,T1为在原点处定时5。
流程图:
图3自动循环运行顺序功能图图4单步运行顺序功能图
nri
M2」
Q0」
0B1:
松开IIA消除各模块中的M位的记忆。
按下IIO松开II丄使各模块中的M位复位,而且使M0.0置位。
按下ILO和II丄使各模块中的M位复位,而且使M1.0置位。
7_I
按下11.0,松开11.1,调用FC2模块。
G灯亮。
11-011.1
FC2
ENEMO
^switchl"
^switch2"
TI1/—
~()_I
按下ILO和IL1调用FC3模块。
D灯亮。
11.0Il.l
FC3
^switchl"
"
Died"
-()~I
按下I0・0前进。
io.o
按io.1下后退。
^startdown
Complete
血.0
Tl〃
CompleteRestart^startup
爪0・1
M0.2
I
】10・2
MO.3"
T4"
MO.5MO.4
H/l()~I
HO.4
M0・5
4)~I
CoHLplete
10-7Restart
MO.4"
"
startup"
NO.6
JI1I1Il/F
MO.5
Comple
10-5Restart
MO.7
7)~I
MO.6"
T2"
M2.0
HI1I1Il/F
MO.7〃T3"
M2.1M2.0
HI1I/I0I
K2.0
Cojnplete
10-6Restart
K2.0"
NO.0
M2.1
4)I
K2.1
MO.O
停止。
M0.5^lowpeed^
dI0I
Q0-1
M0.5"
back"
HI0I
N2.1
Coonple七&
10-4Restart
Ml.l
M1.0"
TlZ"
Ml.2
dI1I1I1+
Ml.7
Ml.1
Ml.4〃T2"
Ml.5
Ml.5〃T:
T
Ml.6
mi.6yr
-(}I
(SD~|
S5Tff5S
QO.O
forward"
Ml.4
00.1
-()I
00.2
^highspeee
cT
Ml.3
QO.3
Lowspeed
7I
Ml.4dF
Ml.5d卜
00.7
〃刃
warn
Ml.2M18.5
HI1H
4.3程序说明
(1)主程序的OBI
在主程序的OB1中,经过调用功能(FC)的方式来实现各种工作方式的切
换。
工作方式的选择开关是由SI,S2的拨动开关选择,同时只能选择一种
工作方式。
选择手动工作方式时断开S1,合上S2,手动指示灯A灯亮,调用手动程序FC1;
选择单步工作方式时合上S1,断幵S2,单步指示灯G灯亮,调用程序FC1,选择自动循环工作方式时合上SI、S2,循环指示灯D灯亮,调用程序FC3。
(2)手动程序FC1
手动操作时,用10.0和11.1对应的2个按钮SB2A.SB2V控制滑台的上升与下降,为了保证系统的安全运行,在手动程序中设置了一些必要的联锁:
用一楼和四楼的定位传感器10.4和10.7的常闭触点限制滑台运动的上下极限位置。
(3)单步控制程序FC2
单步运行时,II」为1状态,IL2为0状态,即S1闭合,S2断开。
根据顺序功能图先使工作台回到原点,然后每按下一次按钮SB2A,执行一步,在按下停止按钮SB5▼时,立即停止运行。
(4)自动循环工作程序FC3
循环工作方式时,11.1和11.2为1状态,即SI、S2均闭合,在初始状态按下启动按钮H.1,M1.0变为1状态,滑台根据设计的工艺流程运行,当滑台在步M1.7返回M1.1原点时,12」为1状态,系统将自动循环的工作下去。
4・4•程序的调试运行及其结果
4.4.1手动控制的调试运行及结果
手动控制(点动):
手动控制指示灯A灯亮,按住二层上呼按钮时(10.0),滑台上升,当在任意位置(不超过四层)松开按钮时,滑台停止上升,当按住二层下呼按钮时(10.1),滑台下降,当在任意位置(不低于一层)松开按钮时,滑台立即停止下降。
为了安全考虑因此设计了两个极限位置,当到达四层时,四层限位传感器(10.7)检测到信号,立即停止滑台上升,当达到一层时,—层限位传感器(10.4)检测到信号,立即停止滑台下降。
所设计的程序能够完
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