PLC實訓指導書-電氣自動化

1、機電工程系電氣控制技術PLC編程與應用技術實訓指導書一、實訓目的和要求1、實訓目的（1）掌握可編程序控制器的操作方法；（2）熟悉基本指令與應用指令以及實訓設備的使用方法； (3) 理論聯系實際提高學生分析問題和解決問題的能力；2、實訓要求（1）認真準備每次實訓的內容；（2）實訓前理清好本次內容的編程思路以及所要使用的編程方法；（3）通過上機調試來發(fā)現問題和解決問題；（4）驗證程序的最終實現結果是否符合要求；二、實訓內容項目一：PLC基礎知識任務一：PLC的基本認識基礎知識一、 PLC的由來1、 替代繼電-接觸器控制系統復習繼電-接觸器控制系統知識：組成、缺點2、研發(fā)標準：美國通用汽車公司(GM

2、公司) 1968年提出了研制新型控制裝置的十項指標，其主要內容如下：(1) 編程簡單，可在現場修改和調試程序；(2) 價格便宜，性價比高于繼電器控制系統；(3) 可靠性高于繼電器控制系統；(4) 體積小于有繼電器控制柜的體積，能耗少；(5) 能與計算機系統數據通信； (6) 輸入量是交流115 V電壓信號（美國電網電壓是110V）；(7) 輸出量是交流115 V電壓信號、輸出電流在2 A以上，能直接驅動電磁閥等；(8) 具有靈活的擴展能力；(9) 硬件維護方便，采用插入式模塊結構；(10) 用戶存儲器容量至少在4 KB以上 3、研發(fā)時間：1969年，美國數字設備公司（DEC）根據上述要求研制出

3、第一臺可編程序控制器，型號為PDP-14 二、 PLC的定義1980年正式將可編程序控制器命名為PC(Programmable Controller)，常將可編程序控制器簡稱為PLC。PLC作了定義：可編程序控制器是一種帶有指令存儲器、數字的或模擬的輸入/輸出接口，以位運算為主，能完成邏輯、順序、定時、計數和運算等功能，用于控制機器或生產過程的 自動化控制裝置。 1987年的第3稿中對PLC作了如下的定義：PLC是一種數字運算的電子系統，專為工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、定時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸

4、出，控制各種類型的機械或生產過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P的外圍設備，都應按照易于與工業(yè)控制系統形成一個整體、易于擴展其功能的原則而設計。三、 PLC的功能1、控制功能：邏輯、定時、計數、順序2、數據處理3、A/D、D/A轉換功能4、通信、聯網四、 PLC的特點1、可靠性高，抗干擾能力強2、編程方法簡單，易于掌握3、功能強4、通用性強，使用方便5、模塊化組合，靈活方便6、體積小，能耗低五、 分類1、 按點數和功能分類(1)超小型機：I/O點數為64點以內，內存容量為2561000字節(jié)；(2)小型機：I/O點數為64256，內存容量為13.6K字節(jié)；(3)中型機：I/O點數為2561024，內存容

5、量為3.613K字節(jié)；(4)大型機：I/O點數為1024以上，內存容量為13K字節(jié)以上；2、 按結構形式(1) 整體式結構 一般的小型及超小型PLC多為整體式結構，這種可編程序控制器是把CPU、RAM、ROM、I/O接口及與編程器或EPROM寫入器相連的接口、輸入/輸出端子、電源、指示燈等都裝配在一起的整體裝置。（2) 模塊式結構 模塊式結構又叫積木式。這種結構形式的特點是把PLC的每個工作單元都制成獨立的模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊、通信模塊等。六、 PLC的發(fā)展及現狀1、 結構確定 1970-19802、 系列化、標準化、模塊化 1980-19903、 高性能、小型化

6、1990-20004、 智能模塊開發(fā)與網絡化階段 2000-三大流派：美、歐、日。日本立石（OMRON）公司的C系列可編程序控制器；日本三菱（MITSUBISHI）公司的F、F1、F2、FX2系列可編程序控制器；日本松下（PANASONIC）電工公司的FP1系列可編程序控制器；美國通用電氣（GE）公司的GE系列可編程序控制器；美國艾論布拉德利（A-B）公司的PLC-5系列可編程序控制器；德國西門子（SIEMENS）公司的S5、S7系列可編程序控制器。七、 PLC的發(fā)展趨勢1、 向小型化、專業(yè)化、價格低廉方向應用于單機控制和小生產線的控制2、 向大型、高速、多功能和分布式全自動網絡化方向發(fā)展任務

7、二、PLC構成、原理、應用基礎知識一、PLC的基本結構1、微處理器（CPU）：運算器、控制器2、存儲器：系統程序、用戶程序、邏輯變量、一些其他信息。3、輸入、輸出模塊（I/O）輸入：隔離，濾波、電平轉化。輸出：隔離4、電源模塊 24V直流、220V交流5、編程器鍵盤、顯示器、工作方式選擇開關和外存儲器接插口。6、其他接吸外部設備二、PLC的軟件系統組成：系統程序、用戶程序1、系統程序軟件核心，控制管理硬件系統，為用戶程序執(zhí)行提供支持。1）系統管理程序2）用戶程序編輯和指令解釋程序3）標準子程序與調用管理程序2、用戶程序用戶利用PLC的一個編程語言，根據用戶的不同控制要求編制的控制程序。3、編程

8、語言1）梯形圖2）指令語句3）邏輯符號圖三、PLC工作原理、循環(huán)掃描工作方式，三個階段： 輸入采樣 程序執(zhí)行 輸出刷新四、PLC控制系統與繼電-接觸器控制系統的比較1、繼電-接觸器控制系統的組成輸入部分（按鈕、位置開關、傳感器）控制部分（繼電器、輔助觸點、硬接線組成）輸出部分（接觸器、電磁閥、指示燈等） 2、PLC控制系統的組成輸入部分（按鈕、位置開關、傳感器）控制部分（由用戶程序實現控制功能，“軟繼電器”“軟觸點”“軟接線）輸出部分（接觸器、電磁閥、指示燈等）3、不同之處 1）控制方法 2）工作方式 3）控制速度 4）定時和計算控制 5）可靠性 6）可維護性五、PLC的等效電路 PLC的用戶

9、程序替代繼電-接觸器控制電路 即將PLC等效成無數個“軟繼電器”和“軟接線”，而用戶程序就是用“軟接線”將“軟繼電器”及其“觸點”按一定要求連接起來的“控制電路”。 輸入設備控制相應的“軟繼電器”狀態(tài)。輸入繼電器“軟繼電器”的狀態(tài)控制對應的輸出設備的狀態(tài)。輸出繼電器用戶程序中 線圈“( )” 動合觸點“ ” 動斷觸點“ ”任務三：PLC軟件的使用，程序的設計過程基礎知識一、PLC主要編程方式1、指令表編程：“ LD”、“ AND”、“ OUT” 等順序指令輸入的方式。2、梯形圖：順控信號及軟元件號，在圖形畫面上作出順控電路圖的方法。這種方法用觸電符號與線圈符號表示順控回路，因而容易理解程序的內

10、容。用時還可用回路顯示的狀態(tài)來監(jiān)控可編程控制器的動作。二、梯形圖1、繼電器電路圖與梯形圖的比較2、梯形圖編程基本規(guī)則（1）動合觸點、動斷觸點、觸點可反復使用（2）線圈用Y000Y377表示，只能使用一次（3）由左到右，由上到下順序畫出，“左重右輕，上重下輕”。三、基本指令：（LD、LDI、OUT、AND、ANI、OR、ORI、ORB）（1）運算開始 （2）觸點串聯連接 （3）觸點并聯連接 （4）組合電路的編程 （5）置位、復位指令 （5）定時器、計數器計數器通用增加計數器為16個（COC15），鎖存用增量計數器個數為16個（C16C31），每個計數器為16位，指令步數為3步。C200C219通

11、用增減計數器20個，C220C234鎖存用增減計數器15個，每個計數器為32位。 定時器指令200個100ms定時器T0T199，46個100ms定時器T200T245，4個1ms累計定時器T246T249。 任務四：實驗設備的硬件介紹基礎知識一、電源模塊1、交流輸入插座:通過電流電纜與220V單相電源連接，(1)供電給實驗箱,(2)通過實驗箱內部連接、向交流型PLC提供交流輸入。2、直流穩(wěn)壓電源：+5V、1A用于給執(zhí)行機構的外圍電路供給電源。+24V、2A用于輸出負載及演示裝置供電。輸出實驗時，一般接于PLC的CPMOCOM5。二、PLC主機（以FXIN40MER為例）PLC24個輸入端，1

12、6個輸出端1、FX系列PLC型號命名及基本格式FX 序列號 品種區(qū)別特殊I/O點數 輸出類型 單元類型（1）序列號：0、0S、0N、2、2C、1N、2N、2NC（2）I/O點數：10256（3）單元類型M基本單元E輸入、輸出混合擴展單元及擴展模塊EX輸入專用擴展模塊EY輸出專用擴展模塊（4）輸出形式R繼電器輸出T晶體管輸出S晶閘管輸出（5）特殊品種區(qū)別若特殊品種一項無符號，通指AC電源，DC輸出，橫排端子排，繼電器輸出：2A/電，晶體管輸出：0.5A/點，晶閘管輸出：0.3A/點.舉例說明：FXIN40MRD含義FX1N系列，輸入、輸出總點數為48點，繼電器輸出，DC電源，DC輸入的基本單元。

13、三、開關量輸出區(qū)12個鈕子開關：K0、K1、K11，4個按鈕開關：P0、P1、P2、P3。開關量分別同帶自鎖功能之插座對應引出。其公共端COM已接地。當開關或按紐閉合時，開關量作為PLC某個輸入（Xn）時，用自鎖線將Xn與Kn相連，閉合相應之Kn時，讓PLC輸入端接地，在PLC中之含義為輸入繼電器導通。四、輸出負載區(qū)：LED指示燈L1L16、七段數碼管D1（A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、DP1）D2（A2、B2、C2、D2、D2、E2、F2、G2、DP2）繼電器T0、T1、T2、T3、直流電機M、蜂鳴器DEEP。注意：FXIN40MR是繼電器輸出型必需由用戶提供外電源繼電器的線圈才

14、能動作。實驗時，在COMOCOM5用帶鎖緊插頭電線接入+24V直流電源。項目二：PLC對電動機的控制任務一：單向運轉電氣控制圖分析與改造（一）點動控制電路能力目標1. 進行I/O分配 2. 正確進行硬件連接 3. 運行一個簡單控制電路程序知識準備 1. FX1N的基本指令（LD、LDI、OUT）應用 2.看懂一個簡單梯形圖任務引入 如圖2-1 所示為一點動控制線路，即用按鈕和接觸器等來控制電動機單方向運轉的最簡單的正轉控制線路，現對如圖2-1所示的點動控制線路進行PLC改造。任務分析 所謂點動控制是指按下按鈕，電動機就得電運行；松開按鈕，電動機就失電停轉。這種控制方法常用于電葫蘆的起重機控制和

15、車床拖板箱快速移動電動機控制。 在點動控制線路中，開關QS、熔斷器FU1、接觸器主觸點及電動機組成主電路部分；而由啟動按鈕SB、接觸器KM線圈組成控制電路部分。PLC改造主要針對控制電路進行改造，而主電路部分保留不變。在控制電路中，啟動按鈕屬于控制信號，應作為PLC的輸入量分配接線端子，而接觸器線圈屬于被控對象，應作為PLC的輸出量分配接線端子。圖2-1 點動控制線路 圖2-2 PLC硬件接線圖任務實施一、I/O分配根據任務分析，對輸入量、輸出量進行分配如下：輸入輸出代號地址功能代號地址功能SBX0起動/停止按鈕KMY0接觸器線圈二、繪制PLC硬件接線圖 根據如圖2-1所示的控制線路圖及I/O

16、分配，繪制PLC硬件接線圖，如圖2-2所示，以保證硬件接線操作正確。三、設計梯形圖程序雙擊FX軟件圖標，啟動該軟件，并創(chuàng)建一個工程項目，并命名為點動控制線路。四、運行及調試程序 1. 下載程序，在線監(jiān)控程序運行。 2. 分析程序運行結果，編寫語句表及相關技術文件 （1）控制過程分析 如圖2-3所示，接通開關QS按下點動按鈕SB線圈Y0得電梯形圖中X0常開觸點接通線圈Y0有信號流流過其硬件常開觸點接通接觸器線圈KM得電接觸器主觸點接通電動機啟動運轉。 松開點動按鈕線圈Y0斷電梯形圖中X0常開觸點復位斷開線圈Y0沒有信號流流過其硬件常開觸點斷開接觸器線圈KM斷電接觸器主觸點復位斷開電動機停止運轉。

17、 a）主電路 b）硬件接線圖圖2-3 控制過程分析（2）編寫語句表及相關技術文件。（二）連續(xù)運轉控制線路的PLC改造能力目標1正確使用PLC基本指令進行編程操作。 2按照編程規(guī)則正確編寫簡單的控制程序。 3掌握起保停電路的程序設計方法。知識準備 1FX1N的基本指令（AND、ANI、OR、ORI）應用。 2梯形圖編程的基本規(guī)則。 3常閉觸點輸入信號的處理。任務引入 連續(xù)運轉控制線路如圖24所示，該線路可以控制電動機連續(xù)運轉，并且具備短路、過載、欠壓及失壓保護功能，連續(xù)運轉控制線路是有觸點控制線路的基本課題。 從如圖24所示的控制線路可見，由開關QS、熔斷器FU1、接觸器主觸點、熱繼電器熱元件及

18、電動機組成主電路部分，而由熱繼電器常閉觸點、停止按鈕SB1、啟動按鈕SB2、接觸器線圈及常開觸點組成控制電路部分。PLC改造主要針對控制電路進行改造，而主電路部分保留不變。任務分析 在控制電路中，熱繼電器常閉觸點、停止按鈕、啟動按鈕屬于控制信號，應作為PLC的輸入量分配接線端子；而接觸器線圈屬于被控對象，應作為PLC的輸出量分配接線端子，對于PLC的輸出端子來說，允許額定電壓為220V，因此需要將原線路圖中接觸器的線圈電壓由360V改為220V，以適應PLC的輸出端子需要。圖2-4 連續(xù)運轉控制線路 圖 2-5 PLC硬件接線圖 對于線路圖中的觸點串并聯接線，應根據邏輯關系采用PLC的基本位邏

19、輯指令進行程序設計，本任務主要應用AND、ANI、OR、ORI指令。任務實施一、I/O分配根據任務分析，對輸入量、輸出量進行分配如下：輸入輸出代號地址功能代號地址功能FRX0熱繼電器KMY0接觸器線圈SB1X1停止按鈕SB2X2起動按鈕二、繪制PLC硬件接線圖 根據如圖2-4所示的控制線路圖及I/O分配，繪制PLC硬件接線圖，如圖2-5所示，以保證硬件接線操作正確。三、設計梯形圖程序采用啟保停電路設計連續(xù)運轉控制線路梯形圖程序如圖26所示。圖26 采用啟保停電路的連續(xù)運轉控制線路梯形圖程序四、運行并調試程序 1. 下載程序，在線監(jiān)控程序運行。 2. 分析程序運行結果，編寫語句表及相關技術文件。

20、（三）拓展訓練用PLC改造連續(xù)運轉帶點動控制線路的設計、安裝與調試一、準備要求設備：一個停止按鈕SB1，一個啟動按鈕SB2，一個點動按鈕SB3和一臺電動機M及其相應得電氣元件等。二、控制要求 圖2-6 連續(xù)運轉帶點動控制線路任務二：正、反轉電氣控制圖分析與改造能力目標1熟練應用基本指令指令編寫控制程序。2初步熟悉PLC控制系統的設計、編程和調試的一般方法。知識準備1FX1N的基本指令應用。2聯鎖控制的實現方法。任務引入按鈕、接觸器雙重聯鎖正反轉控制線路如圖2-7所示，該線路兼有兩種聯鎖控制線路的優(yōu)點，操作方便，工作安全可靠。由如圖2-7所示的控制線路可見，對于接觸器KM1而言，按鈕SB1相當于

21、啟動按鈕，SB2和SB3屬于停止按鈕，KH屬于過載保護裝置。因此，針對接觸器KM1的梯形圖程序，可參照連續(xù)運轉控制線路進行編程操作。接觸器KM2的梯形圖程序與KM1相識。圖2-7 雙重聯鎖的正反轉控制線路任務分析分析如圖2-7所示的控制線路的原理可知，接觸器KM1與KM2不能同時得電動作，否則三相電源短路。為此，電路中采用接觸器常閉觸點串接在對方線圈回路作電氣聯鎖，使電路工作可靠。采用按鈕SB1、SB2的常閉觸點，目的是為了讓電動機正反轉直接切換，操作方便。這些控制要求都應在梯形圖程序中予以體現。任務實施一、I/O分配根據任務分析，對輸入量、輸出量進行分配如下：輸入輸出代號地址功能代號地址功能

22、FRX3熱繼電器KM1Y0正轉接觸器線圈SB3X2停止按鈕KM2Y1反轉接觸器線圈SB1X0正向起動按鈕SB2X1反向起動按鈕二、繪制PLC硬件接線圖 根據如圖2-7所示的控制線路圖及I/O分配，繪制PLC硬件接線圖，如圖2-8所示，以保證硬件接線操作正確。由于PLC程序執(zhí)行時間很短（一個掃描周期僅幾微妙），而接觸器動作也需要時間，兩者存在一定的時間差，很容易導致接觸器工作過程中出現短路故障。因此，在接觸器KM1、KM2的線圈回路串聯對方的常閉觸點實現電氣聯鎖很必要。圖2-8 PLC硬件接線圖 三、設計梯形圖程序采用啟保停電路設計正反轉控制線路梯形圖程序，其梯形圖如圖29所示。圖29采用啟保停

23、電路的正反轉控制線路梯形圖程序四、運行并調試程序 1. 下載程序，在線監(jiān)控程序運行。 2. 分析程序運行結果，編寫語句表及相關技術文件。拓展訓練 用PLC改造自動往返循環(huán)控制線路的設計、安裝與調試一、準備要求設備：一個停止按鈕SB1，一個正向啟動按鈕SB2，一個反向啟動按鈕SB3，四個行程開關SQ1SQ4和一臺電動機M及其相關電氣元件等。二、控制要求 圖210采自動往返循環(huán)控制線路任務三：降壓起動電氣控制圖分析與改造能力目標1.正確選用定時器指令編寫控制程序2.掌握定時器指令的應用場合。知識準備1.FX1N的定時器指令（T）應用。2.定時范圍的擴展方法。任務引入 由于交流異步電動機直接啟動時啟

24、動電流很大，容易造成電動機故障。因此，一般對于容量較大的異步電機采用降壓啟動，以限制啟動電流。Y降壓啟動是一種較為常見的啟動方法，Y啟動控制線路如圖211所示，該線路適用于正常工作時定子繞組作形聯結的異步電動機。圖 2-11 Y啟動控制線路任務分析 由如圖211所示的控制線路可見，接觸器KM2與KM3不能同時得電動作，否則三相電源短路。為此，電路中采用接觸器常閉觸點串接在對方線圈回路作電氣聯鎖，使電路可靠。 時間繼電器采用通電延時型時間繼電器，控制電動機Y形連接降壓啟動的時間，時間繼電器KT不能作為PLC的輸出量分配接線端子，應該利用PLC內部的接通延時定時器指令（T）實現定時功能。所以，在本

25、任務中將重點學習FX1NPLC中定時器指令的應用。任務實施一、I/O分配根據任務分析，對輸入量、輸出量進行分配如下：輸入輸出代號地址功能代號地址功能FRX0熱繼電器KM1Y0電源接觸器線圈SB1X1停止按鈕KM2Y1形聯結接觸器線圈SB2X2起動按鈕KM3Y1Y形聯結接觸器線圈二、繪制PLC硬件接線圖 根據如圖2-11所示的控制線路圖及I/O分配，繪制PLC硬件接線圖，如圖2-12所示，以保證硬件接線操作正確。圖2-12 PLC硬件接線圖三、創(chuàng)建工程項目，設計梯形圖程序 采用啟保停電路設計Y啟動控制線路梯形圖程序如圖213所示。如圖213 采用啟保停電路的Y啟動控制線路梯形圖程序四、運行并調試

26、程序 1. 下載程序，在線監(jiān)控程序運行。 2. 分析程序運行結果，編寫語句表及相關技術文件。拓展訓練用PLC 改造帶Y啟動的正反轉控制線路的設計與調試一、準備要求設備： 一個停止按鈕SB1，一個正向啟動按鈕SB2，一個反向啟動按鈕SB3和一臺電機M及其相應的電氣元件等。二、控制要求圖214 帶Y啟動的正反轉控制線路項目三：PLC的綜合應用任務一：交通燈的PLC控制能力目標：1掌握十字路口交通信號燈的控制原理2掌握PLC定時器的使用方法 知識準備：1PLC的定時器功能2步進順控指令任務引入：1交通信號燈PLC自動控制演示板2本裝置與交通信號實際控制一致，采用LED模擬信號燈，信號燈分東西、南北二

27、組，分別有“紅”“黃”“綠”三種顏色。其工作狀態(tài)由PLC程序控制，“啟動”“停止”按紐分別控制信號燈的啟動和停止?！鞍滋?黑夜”開關控制信號燈“白天/黑夜”轉換。3控制要求該實訓在十字路口交通信號燈控制實訓區(qū)內完成，交通燈分1、2兩組，控制規(guī)律相同，工作時序圖如下：任務分析：學習使用步進順控指令，會分析狀態(tài)流程。任務實施：一、I/O分配：輸入信號信號元件及作用元件或端子位置X0X1X3起動按鈕停止按鈕晚上開關直線區(qū) 任選直線區(qū) 任選直線區(qū) 任選輸出信號控制對象及作用元件或端子位置Y0Y1Y2Y3Y4Y51綠信號燈1黃信號燈1紅信號燈2綠信號燈2黃信號燈2紅信號燈交通信號燈實訓交通信號燈實訓交通

28、信號燈實訓交通信號燈實訓交通信號燈實訓交通信號燈實訓二、繪制PLC外部連線圖2-15 PLC硬件接線圖三、創(chuàng)建工程項目，設計梯形圖程序 四、運行并調試程序1. 下載程序，在線監(jiān)控程序運行。2. 分析程序運行結果，編寫語句表及相關技術文件。任務二：藝術彩燈的PLC控制任務能力目標1.正確使用移位寄存器指令編寫控制程序。2.掌握移位指令的應用技巧。知識準備 常用數據類型簡介(位、字節(jié)、字、雙字)。FX1N的高級指令類型及功能。任務引入PLC藝術彩燈造型演示板結構中A、B、C、D、E、E、F、G、H為八路LED發(fā)光管，模擬彩燈顯示。演示板如圖2-16所示：圖2-16 藝術彩燈造型控制要求：ABCDE

29、FGHABCDEFGHHGFEDCBA ABCDEFGH_任務分析打開PLC-2型實驗臺電源，編程器與PLC連接。根據具體情況編程輸入程序，并檢查是否正確。按圖接線，實驗臺馬PLCDOME006連接，檢查連線是否正確。按下啟動按紐，觀察運行結果。完成上述控制要求可以有很多種方法，本任務重點使用數據傳送指令、移位和循環(huán)移位指令來設計程序。另外，在使用上述指令時，還需要對PLC的常用數據類型和尋址方式有所了解。任務實施一、I/0分配根據任務分析，對輸人量、輸出量進行分配如下:輸人量 輸出量啟動按鈕X0 彩燈Ll Y0 彩燈L2 Yl停止按鈕X1 彩燈L3 Y2 彩燈L4 Y3 彩燈L5 Y4 彩燈

30、L6 Y5彩燈L7 Y6 彩燈L8 Y7彩燈L9 Y10二、繪制PLC硬件接線圈根據如圖2-16所示的示意圖及其控制要求和I/O分配，繪制PLC硬件接線圖，如圖2-16所示，以保證硬件接線操作正確。圖2-16 PLC硬件接線圖三、設計梯形圖程序四、運行并調試程序1.下載程序，在線監(jiān)控程序運行。2.分析程序運行結果，編寫語句表及相關技術文件。拓展訓練用PLC實現天塔之光控制的設計與調試一、準備要求 天塔之光實驗示意圖如圖2-17所示。按以下要求使用數據傳送指令和移位指令編制梯形圖程序。圖2-17 天塔之光示意圖二、控制要求 流水型燈光控制:按下啟動按鈕，彩燈L1、 L4、L7亮，1s后熄滅；彩燈

31、Ll、L3、L6亮，1s后熄滅；彩燈L1、 L2、L9亮，1s后熄滅；彩燈L1、 L5、 L8亮，1s后熄滅；然后彩燈L1、 L4、 L7又亮如此循環(huán)下去，直到按下停止按鈕，所有燈全部熄滅。任務三：小車系統控制程序設計能力目標1.熟練使用基本指令編寫較復雜控制程序。2.具備獨立分析問題，使用經驗設計法編寫控制程序的基本技能。知識準備 1.FX1N的基本指令綜合應用。2.典型控制系統的經驗設計法。任務引入 如圖2-18所示是一種簡單運送、裝卸裝置，初始狀態(tài)運貨小車停在左側。其工作過程為：按下啟動按鈕后，運貨小車右行至右限位到位后小車停止右行，打開漏斗翻門裝貨7s后漏斗翻門關閉，小車左行至左限位到

32、位后小車停止左行，打開底門卸貨5s后底門關閉，完成一次裝卸過程。小車底門和漏斗翻門的打開用電磁閥控制。 若需要重新開始運料，則應保證小車停在左側后，按下啟動按鈕才能開始運料。圖2-17小車運動裝置示意圖任務分析 分析上述控制要求可見，初始狀態(tài)小車停在左側，左限位開關接通。小車的左右行走由電動機正反轉控制線路實現，小車底門和漏斗翻門的電磁閥用中間繼電器控制。小車右行的啟動條件為左限位開關接通和按下啟動按鈕，停止條件為右限位開關接通。漏斗翻門的打開條件為右限位開關接通，關閉條件為定時器T37延時(7 s)時間到。 小車左行的啟動條件為定時器T37延時(7 s)時間到，停止條件為左限位開關接通。小車

33、底門的打開條件為左限位開關接通，停止條件為定時器T38延時(5 s)時間到。小車左右行走應有聯鎖控制功能，電動機應設置過載保護裝置。任務實施一、I/0分配輸入輸出代號地址功能代號地址功能SQ1X0左限位開關KM1Y0小車右行線圈SQ2X1右限位開關KM2Y1小車左行線圈SBX2啟動按鈕KA1Y2翻門FRX3熱繼電器KA2Y3底門二、繪制PLC硬件接線圖 根據任務分析及I/0分配，繪制PLC硬件接線圖，如圖2-18所示，以保證硬件接線操作正確。圖2-18 PLC硬件接線圖三、創(chuàng)建工程項目，設計梯形圖程序采用啟保停電路設計小車運動裝置梯形圖程序，其梯形圖程序如圖2-19所示。圖2-19采用啟保停電

34、路的小車運動裝置梯形圖程序四、運行并調試程序1.下載程序，在線監(jiān)控程序運行。2.分析程序運行結果，編寫語句表及相關技術文件。拓展訓練PLC控制上料爬斗生產線的設計與調試一、準備要求 如圖2-20所示為上料爬斗示意圖，料斗由M1三相異步電動機驅動，將料提升到上限后，自動翻斗卸料。翻斗時，碰撞行程開關SQl，隨即反向下降，達到下限，再碰撞行程開關SQ2后，停留20 s。同時，啟動帶式輸送機、由M2三相異步電動機驅動向料斗加料，20 s后，帶式輸送機自行停止，料斗則自動上升如此不斷循環(huán)。二、控制要求1工作方式設置為自動循環(huán)。2有必要的電氣保護和聯鎖裝置。3動循環(huán)時應按上述順序動作，料斗可以停在任意位

35、置，啟動時可以使料斗隨意從上升或下降開始運行。圖2-20上料爬斗生產線示意圖項目四 PLC應用（仿真軟件）任務一：部件分配能力目標1.熟練使用傳感器輸入信號。2.具備獨立分析問題掌握部件分配原理，編寫部件分配控制程序。知識準備 1.FX1N的基本指令綜合應用。2.典型控制系統的經驗設計法。任務分析根據大小分配特定數目的部件：(1)當按下操作面板上的 PB1 (X20) 后, 機器人的供給指令 (Y0) 被置為ON。在機器人完成移動部件并返回出發(fā)點后供給指令 (Y0) 被置為OFF。(2)當操作面板上的 SW1 (X24) 被置為ON，傳送帶正轉。若 SW1 (X24) 被置為OFF, 傳送帶停

36、止。(3)在傳送帶上的部件大小被輸入傳感器上(X1),中(X2)和下(X3)檢測出來并分別放到指定的碟子上。(4)當推動器上的傳感器檢測到部件(X10, X11 or X12) 被置為ON,  傳送帶停止,而且部件被推到碟子上。注意:當推動器的執(zhí)行指令被置為ON，推動器將推到盡頭。當執(zhí)行指令被置為OFF，推動器縮回。(5)不同大小的部件按以下的數目被放到碟子上。剩余的部件會經過推動器而且會從右盡端掉下。 大: 3 個部件 中: 2 個部件 小: 2 個部件任務實施一、I/0分配根據任務分析，對輸人量、輸出量進行分配如下:輸入輸出地址功能地址功能X20PB

37、1Y0供給指令X24SW1Y1輸送帶正轉X1傳感器上Y2輸送帶正轉X2傳感器中Y3輸送帶正轉X3傳感器下Y4輸送帶正轉X10檢測部件傳感器Y5推出機構X11檢測部件傳感器Y6推出機構X12檢測部件傳感器Y7推出機構二、設計梯形圖程序 三、運行并調試程序1.下載程序，在線監(jiān)控程序運行。2.分析程序運行結果，編寫語句表及相關技術文件。任務二：不良部件分撿能力目標1.熟練使用傳感器輸入信號。2.掌握分撿原理，編寫部件分撿控制程序。知識準備 1.FX1N的基本指令綜合應用。2.典型控制系統的經驗設計法。任務分析通過信號區(qū)分好壞部件并分派之：全體控制(1)當按下操作面板上的 PB1 (X20) 按鈕后,

38、 漏斗供給指令 (Y0) 會被置為ON。當松開 PB1 (X20) 后, 供給指令 (Y0) 被置為。當 供給指令 (Y0) 被置為ON，漏斗補給一個部件。(2)當在操作面板上的 SW1 (X24) 被置為ON，傳送帶正轉。當 SW1 (X24) 被置為OFF, 傳送帶停止。鉆洞控制(1)當在鉆頭內的部件在鉆機下(X1) 感應器為ON，傳送帶停止。(2)當開始鉆孔 (Y2) 被置為ON，鉆洞開始。在鉆孔 (X0) 被置為ON時，開始鉆孔 (Y2) 被置為OFF。(3)當開始鉆孔 (Y2) 被置為ON，在鉆機循環(huán)動作了一個完整的周期以后，鉆孔正常 (X2) 或者 鉆孔異常 (X3) 被置為ON。

39、(鉆機不能中途停止) 在此模擬中，每3個部件中有一個是不良品。如果一個部件上鉆了好幾個洞，那么它就是不良品)(4)當推動器中的 檢測到部件(X10)檢測到一個不良品，傳送帶停止而推動器將其推到 '不良品' 的碟子上。(5)傳送帶上的每個好部件會被放到標有 'OK'的右端的碟子上。任務實施一、I/0分配根據任務分析，對輸人量、輸出量進行分配如下:輸入輸出地址功能地址功能X20PB1Y0供給指令X24SW1Y1輸送帶正轉X1鉆頭傳感器Y2開始鉆孔X2鉆孔正常傳感器Y3輸送帶正轉X3鉆孔異常傳感器Y5推出機構X10檢測部件傳感器二、設計梯形圖程序三、運行并調試程序1.

40、下載程序，在線監(jiān)控程序運行。2.分析程序運行結果，編寫語句表及相關技術文件。任務三：正反轉控制能力目標1.熟練使用傳感器輸入信號。2.掌握正反轉控制原理，使用經驗設計法編寫正反轉控制程序。知識準備 1.FX1N的基本指令綜合應用。2.典型控制系統的經驗設計法。任務分析測試每個部件并將其分配到特定的位置：(1)當按下操作面板上的 PB1 (X20) 時，漏斗的 供給指令 (Y0) 被置為ON。當松開 PB1 (X20) 以后, 供給指令 (Y0) 被關閉。當供給指令 (Y0) 被置為ON, 機器人補給一個部件。(2)當將操作面板上的 SW1 (X24) 打開，傳送帶正轉。當 SW1 (X24)

41、被置為OFF, 傳送帶停止。(3) 在傳送帶上的大, 中和小部件被輸入傳感器 上 (X0), 中 (X1) 和 下 (X2) 揀選并被送到特定的碟子上。 大部件:被推到下層的傳送帶并被送往右邊的碟子上。中部件:被機器人移動到碟子上。小部件:被推到下層的傳送帶并被送往左邊的碟子上。(4)當傳感器 檢測到部件 (X3) 被置為ON, 傳送帶停止而且一個大部件或是小部件被推到底層的傳送帶上。注意：當推動器執(zhí)行指令被置為ON，推動器會推到盡頭。當執(zhí)行指令被置為OFF, 推動器縮回到盡頭。(5)當機器人里的 部件在桌子上 (X5) 被置為 ON, 取出指令 (Y4) 被置為 ON。當 機器人操作完成 (

42、X6) 被置為ON (當一個部件被放到碟子上為ON), 取出指令 (Y4) 被置為OFF。(6)當操作面板上的 SW2 (X25) 被置為 ON, 一個新部件將隨后被自動補給。當機器人開始帶一個中等大小的部件當一個小的或者是大的部件被放到一個碟子上任務實施一、I/0分配根據任務分析，對輸人量、輸出量進行分配如下:輸入輸出地址功能地址功能X20PB1Y0供給指令X24SW1Y11輸送帶正轉X0大部件傳感器Y22輸送帶正轉X1中部件傳感器Y3推出機構X2小部件傳感器Y4取出指令X3物件檢測傳感器Y53輸送帶正轉X5桌上部件傳感器Y63輸送帶反轉X6操作完成傳感器X25SW2二、設計梯形圖程序 三、

43、運行并調試程序1.下載程序，在線監(jiān)控程序運行。(確認程序的要點)(1)打開操作面板上的SW1(X24)。結果>>傳送帶移動到右邊(2)按下操作面板上的PB1(X20)。結果>>漏斗補給一個部件(3)分揀部件大小結果>>大部件：被推到底層的傳送帶而且放到右邊的碟子上。中部件：被在上層的傳送帶上的機器人移動到碟子上。小部件：被推到底層的傳送帶上并被放到左邊的碟子上。(4)當操作面板上的SW2(X25)為ON后的動作結果>>當機器人開始移動一個中部件或者當一個小的或者大的部件被放到碟子上時漏斗補給下一個部件。2.分析程序運行結果，編寫語句表及相關技術文

44、件。任務四：分撿和分配線能力目標1.熟練使用傳感器輸入信號。2.掌握分撿分配工作原理，能夠編寫部件分配控制程序。知識準備 1.FX1N的基本指令綜合應用。2.典型控制系統的經驗設計法。任務分析檢測部件大小并按之分配到特定的地方:(1)當按下操作面板上的PB1(X20),機器人的供給指令(Y0)被置為ON。當機器人移動完部件而且回到出發(fā)點后, 供給指令(Y0)被置為OFF。機器人在 供給指令(Y0)被置為ON以后補給一個部件。(2)當操作面板上的SW1(X24)被置為ON, 傳送帶正轉。當SW1(X24)被置為OFF, 傳送帶停止。(3)在傳送帶上的大，中和小部件被輸入傳感器上(X1),中(X2

45、)和下(X3)分揀而且將被搬運到特定的碟子上。大部件:在傳送帶分支的分撿器(Y3)被置為ON的時候被放到后部傳送帶然后從右端落下。中部件:在傳送帶分支的分撿器(Y3)被置為OFF的時候被放到前面?zhèn)魉蛶缓蟊粰C器人放到碟子上。小部件:在傳送帶分支的分撿器(Y3)被置為ON的時候被放到后部傳送帶。當在傳送帶分支的傳感器 檢測到部件(X6)被置為ON, 傳送帶停止，部件被推到碟子上。(4)當機器人里的部件在桌子上(X11)被置為ON, 取出指令(Y7)被置為ON。當機器人操作完成 (X12) 被置為ON (當一個部件被放到碟子上時為ON), 取出指令(Y7)被置為OFF(5)當操作面板上的SW2(X

46、25)被置為ON以后, 一個新部件會被自動補給。當機器人開始搬運一個中部件。當一個小部件被放到碟子上，或者一個大部件從傳送帶的右端掉下(6)閃爍燈在以下情況下點亮。紅燈：當機器人補給一個部件時點亮綠燈：當傳送帶移動時點亮黃燈：當傳送帶停止時點亮任務實施一、I/0分配根據任務分析，對輸人量、輸出量進行分配如下:輸入輸出地址功能地址功能X20PB1Y0供給指令X24SW1Y1輸送帶正轉X25SW2Y2輸送帶正轉X1大部件傳感器Y3分撿器X2中部件傳感器Y4輸送帶正轉X3小部件傳感器Y5輸送帶正轉X6部件檢測傳感器Y6推出機構X11桌上部件傳感器Y7取出指令X12操作傳感器Y10紅燈Y11綠燈Y12

47、黃燈二、設計梯形圖程序 三、運行并調試程序1.下載程序，在線監(jiān)控程序運行。(確認程序的要點)2.分析程序運行結果，編寫語句表及相關技術文件。項目五：光機電一體化控制程序設計與調試任務一：實訓裝置簡介能力目標1.掌握光機電一體化控制系統結構2.掌握光機電控制系統工作原理基礎知識亞龍YL235型光機電一體化實訓考核裝置，由鋁合金導軌式實訓臺、上料機構、上料檢測機構、搬運機構、物料傳送和分揀機構等組成。各個機構緊密相連，學生可以自由組裝和調試?？刂葡到y采用模塊組合式，由PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、接線端子排和各種傳感器等組成。PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊等可按實訓需要進行組合、安

48、裝、調試。該裝置配置了可編程控制器（PLC）、變頻器裝置、氣動裝置、傳感器、機械手、上料器、送料傳動和分揀裝置等實驗機構。整個系統為模塊化結構提供開放式實訓平臺，實訓模塊可根據不同的實訓要求進行組合；同時學校還可以根據教學需要，配置不同品牌的（PLC）模塊和變頻器模塊，也可以增加其它實訓模塊。系統的控制部分采用可編程控制器（PLC），執(zhí)行機構由氣動電磁閥-氣缸構成的氣壓驅動裝置，實現了整個系統自動運行，并完成物料的分揀。整個實訓考核裝置的模塊之間連接方式采用安全導線連接，以確保實訓和考核安全。整機工作流程工作原理按啟動按扭后，PLC啟動送料電機驅動放料盤旋轉，物料由送料槽滑到物料提升位置，物料

49、檢測光電傳感器開始檢測；如果送料電機運行4秒鐘后，如果物料檢測光電傳感器仍未檢測到物料，則說明送料機構已經無物料，這時要停機并報警；當物料檢測光電傳感器檢測到有物料，將給PLC發(fā)出信號,由PLC驅動上料單向電磁閥上料，機械手臂伸出手爪下降抓物，然后手爪提升臂縮回，手臂向右旋轉到右限位，手臂伸出，手爪下降將物料放到傳送帶上，傳送帶輸送物料，傳感器則根據物料性質（金屬和非金屬），分別由PLC控制相應電磁閥使氣缸動作，對物料進行分揀。最后機械手返回原位重新開始下一個流程。配置清單序號名稱主要元件或型號、規(guī)格數量單位1工作臺1190mm×800 mm1張2PLC模塊1臺3變頻器模塊1臺4電源模塊三相電源