可編程控制器應(yīng)用技術(shù)-項目3 雙頭鉆床的PLC控制系統(tǒng).

1、教學目標工程3 雙頭鉆床的PLC控制系統(tǒng) 知識目標：1.掌握選擇性分支、并行分支流程程序的用法2掌握設(shè)計選擇性分支、并行分支流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的根本方法和技巧。 能力目標：2. 會用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計選擇性分支、并行性分支流程控制程序。任務(wù)一： 用步進指令設(shè)計電動機正反轉(zhuǎn)的控制程序。通過任務(wù)一的學習，了解選擇性分支流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程方法和技巧。任務(wù)二 自動交通燈的PLC控制。通過任務(wù)一的學習，了解并行性分支流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程方法和技巧。 任務(wù)三 雙頭鉆床的PLC控制系統(tǒng)。通過任務(wù)三的學習，掌握混合分支程序的編程方法工程任務(wù) 存在多種工作順序的狀態(tài)流程圖為分支、集合流程圖。分支流程可分為選擇性分支和

2、并行性分支兩種。本節(jié)介紹分支、集合流程的編程。一、選擇性分支與集合及其編程1選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點由兩個及以上的分支流程組成的，但根據(jù)控制要求只能從中選擇一個分支流程執(zhí)行的程序，稱為選擇性流程程序。圖2-3-1所示是具有2個支路的選擇性流程程序，其特點如下： 相關(guān)理論知識 從2個流程中選擇執(zhí)行哪一個流程由轉(zhuǎn)移條件X1、X4決定。分支轉(zhuǎn)移條件X1、X4不能同時接通，哪個接通，就執(zhí)行哪條分支。當S21已動作時，一旦X0接通，程序就向S22轉(zhuǎn)移，那么S21復位。因此，即使以后X4接通，S24也不會動作。集合狀態(tài)S26可由S23，S25中任意一個驅(qū)動。 圖2-3-1 選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖2選擇性分

3、支的編程 選擇性分支的編程與一般狀態(tài)的編程一樣，先進行驅(qū)動處理，然后進行轉(zhuǎn)移處理，所有的轉(zhuǎn)移處理按順序執(zhí)行，簡稱先驅(qū)動后轉(zhuǎn)移。因此，首先對S21進行驅(qū)動處理(OUT Y1)，然后按S22、S24的順序進行轉(zhuǎn)移處理。選擇性分支的梯形圖和指令表程序圖2-3-2如下： 圖2-3-2 選擇性分支的編程3選擇性集合的編程選擇性集合的編程是先進行集合前狀態(tài)的驅(qū)動處理，然后按順序向集合狀態(tài)進行轉(zhuǎn)移處理。因此，首先對第一分支(S22和S23)、第二分支(S24和S25)進行驅(qū)動處理，然后按S23、S25的順序向S26轉(zhuǎn)移。選擇性集合的梯形圖和指令表程序如圖2-3-3所示：圖2-3-3 選擇性集合的編程二、并行

4、性分支與集合及其編程1并行性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點 由兩個及以上的分支流程組成的，但必須同時執(zhí)行各分支的程序，稱為并行性流程程序。圖2-3-4所示是具有2個支路的并行性狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，其特點如下。 圖2-3-4 并行性流程程序的結(jié)構(gòu)形式1假設(shè)S21已動作，那么只要分支轉(zhuǎn)移條件X1成立，2個流程(S22、S23；S24、 S25)同時并列執(zhí)行，沒有先后之分。2當各流程的動作全部結(jié)束時(先執(zhí)行完的流程要等待全部流程動作完成)，一旦X4為ON，那么集合狀態(tài)S26動作，S23、S25全部復位。假設(shè)其中一個流程沒執(zhí)行完，那么S26就不可能動作。另外，并行性流程程序在同一時間可能有兩個及兩個以上的狀態(tài)處于“激活

5、狀態(tài)。2并行性分支的編程 并行性分支的編程與選擇性分支的編程一樣，先進行驅(qū)動處理，然后進行轉(zhuǎn)移處理，所有的轉(zhuǎn)移處理按順序執(zhí)行。根據(jù)并行性分支的編程方法，首先對S21進行驅(qū)動處理(OUT Y1)，然后按第一分支(S22、S23)，第二分支(S24、S25)的順序進行轉(zhuǎn)移處理。并行性分支的程序如圖2-3-5下： 圖2-3-5 并行性分支的編程3并行性集合的編程 并行性集合的編程與選擇性集合的編程一樣，也是先進行集合前狀態(tài)的驅(qū)動處理，然后按順序向集合狀態(tài)進行轉(zhuǎn)移處理。根據(jù)并行性集合的編程方法，首先對S22、S23；S24、S25進行驅(qū)動處理，然后按S23、S25的順序向S26轉(zhuǎn)移。并行性集合的程序如

6、圖2-3-6下：圖2-3-6 并行性集合的梯形圖和指令表程序4編程本卷須知 并行性流程的集合最多能實現(xiàn)8個流程的集合。換句話說，一個并行序列中的序列數(shù)不能超過8個。 在并行性分支、集合流程中，不允許有如圖4-18(a)所示的轉(zhuǎn)移條件，而必須將其轉(zhuǎn)化為圖4-18(b)后，再進行編程。圖2-3-7 并行性分支、集合流程的轉(zhuǎn)化任務(wù)一 用步進指令設(shè)計電動機正反轉(zhuǎn)的控制程序。其控制要求如下：按正轉(zhuǎn)起動按鈕SB1，電動機正轉(zhuǎn)，按停止按鈕，電動機被停止；按反轉(zhuǎn)起動按鈕SB2，電動機反轉(zhuǎn)，按停止按鈕，電動機被停止；且熱繼電器具有保護功能。工程操作的內(nèi)容與步驟1根據(jù)控制要求，其IO分配表為2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖根據(jù)控制要

7、求，電動機的正反轉(zhuǎn)控制是一個具有兩個分支的選擇性流程，分支轉(zhuǎn)移的條件是正轉(zhuǎn)起動按鈕Xl和反轉(zhuǎn)起動按鈕X2，集合的條件是熱繼電器X3或停止按鈕X0，而初始狀態(tài)S0可由初始脈沖M8002來驅(qū)動。其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖2-3-8(a)所示。根據(jù)圖 2-3-8(a)所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，其指令表如圖2-3-8(b)所示。 a狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 b指令表 圖2-3-8 電動機正反轉(zhuǎn)控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和指令表3系統(tǒng)調(diào)試其系統(tǒng)調(diào)試與工作任務(wù)一工程6相同。任務(wù)二 自動交通燈的PLC控制。設(shè)計一個用PLC控制的十字路口交通燈的控制系統(tǒng)。其控制要求如下：自動運行時，按一下起動按鈕，信號燈系統(tǒng)按圖2-3-9所示要求開始工作(綠燈閃爍的

8、周期為；按一下停止按鈕，所有信號燈都熄滅； 圖2-3- 9交通燈自動運行的動作要求1I0分配根據(jù)控制要求，分配I/O點并畫出I/O接線圖。其IO分配表如表2-3-2所示。I/O端口接線圖如圖2-3-10 表2-3-2 交通燈控制系統(tǒng)I/O分配表 圖2-3-10 I/O接線圖2程序方案設(shè)計根據(jù)交通燈的控制要求，可畫出其控制時序圖，如圖2-3-11所示。再根據(jù)控制時序圖可知，東西方向和南北方向信號燈的動作過程可以看成是兩個獨立的順序控制過程，可以采用并行性分支與集合的編程方法，是一個典型的并行性流程控制程序，其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖2-3-12所示。 圖2-3-11 交通燈控制時序圖圖2-3-12 交通燈

9、控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖4系統(tǒng)調(diào)試 (1)輸入程序。按圖2-3-12所示狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖正確輸入程序。2靜態(tài)調(diào)試。按圖所示的系統(tǒng)接線圖正確連接好輸入設(shè)備，進行PLC的擬靜態(tài)調(diào)試，觀察PLC的輸出指示燈是否按要求指示，否那么，檢查并修改程序，直至指示正確。(3)動態(tài)調(diào)試。按圖2-3-11所示的系統(tǒng)接線圖正確連接好輸出設(shè)備，進行系統(tǒng)的動態(tài)調(diào) 試，觀察交通燈能否按控制要求動作，否那么，檢查線路或修改程序，直至交通燈按控制要求動作。 任務(wù)三：雙頭鉆床的PLC控制系統(tǒng) 某專用鉆床用來加工圓盤狀零件上均勻分布的6個孔見圖2-3-13a,操作人員放好工件后，按下啟動按鈕X0，Y0變?yōu)镺N，工件被夾緊，夾緊后壓力繼電器X1

10、為ON，Y1和Y3使兩只鉆頭同時開始向下給進。大鉆到由限位開關(guān)X2設(shè)定的深度時，Y2使它上升，升到由限位開關(guān)X3設(shè)定的起始位置時停止上行。小鉆頭鉆到由限位開關(guān)X4設(shè)定的深度時，Y4使它上升，升到由限位開關(guān)X5設(shè)定的起始位置時停止上行，同時設(shè)定值為3的計數(shù)器C0的當前值加1.兩個都到位后，Y5使工件旋轉(zhuǎn)120，旋轉(zhuǎn)到位時X6為ON，旋轉(zhuǎn)結(jié)束后又開始鉆第二對孔，3對孔都鉆完后，計數(shù)器的當前值等于設(shè)定值3，轉(zhuǎn)換條件C0滿足。Y6使工件松開，松開到位時，限位開關(guān)X7為ON，系統(tǒng)返回初始狀態(tài)。1根據(jù)控制要求，分配輸入輸出端口，并畫出I/O接線圖。I/O接線圖見圖2-3-14所示。 表2-9輸入輸出端口分

11、配2. 程序方案設(shè)計根據(jù)控制要求，首先進行功能分析：1按下啟動按鈕夾具將工件夾緊，大小鉆頭下行開始鉆孔，兩個分支同時進行。2由于鉆孔完成時間不等，要等到兩個鉆頭都提升后才能進行下一個鉆孔。3每鉆完一對孔，系統(tǒng)要計數(shù)，統(tǒng)計是否已鉆完6個孔，如完成那么松開工件回到初始狀態(tài)S0，否那么工件要旋轉(zhuǎn)120后繼續(xù)下一對鉆孔。4重復第二步2。根據(jù)以上分析，設(shè)計狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，如圖2-3-13b圖所示。 a動作示意圖 b狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 圖2-3-13 組合鉆床的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖3、程序調(diào)試 首先將圖2-3-13狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖轉(zhuǎn)換成梯形圖，如圖2-3-14所示。 圖2-3-14 組合鉆床的梯形圖 寫出針對圖2-3-14 所示梯形圖所對應(yīng)的STL指令。先在模擬軟件上輸入代碼，看與自己設(shè)計的梯形圖是否一致，如果不一致進行編輯調(diào)試，調(diào)試完成后，連接好輸入、輸出連線，最后將指令傳輸?shù)絇LC中。1 比較一下選擇性流程和并行性流程的異同。2請用單流程設(shè)計該自動交通燈控制系統(tǒng)程序。3描述該交通燈的動作情況，并與實際的交通燈進行比較，在此根底上設(shè)計一個功能更完善的控制程序。工程總結(jié)與思考1、有一并行分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖2-3-15所示。請畫出其梯形圖并對其進行編程。 圖2-3-15 并行分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖工程練習2、某組合機床有兩個動力頭，它們的動作由液壓電磁閥控制，工作時需要同時完成兩套運動，其動作