項(xiàng)目六

全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)

項(xiàng)目導(dǎo)入

一、相關(guān)知識(shí)二、應(yīng)用舉例

三、思維導(dǎo)圖一.項(xiàng)目導(dǎo)入圖7-1全自動(dòng)洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1—電源開(kāi)關(guān)2—啟動(dòng)按鈕3—PLC控制器

4—進(jìn)水口5—出水口6—洗衣桶

7—外桶8—電動(dòng)機(jī)9—波輪

控制要求：洗衣機(jī)接通電源后，按下啟動(dòng)按鈕，洗衣機(jī)開(kāi)始進(jìn)水。當(dāng)水位達(dá)到高水位時(shí)，停止進(jìn)水并開(kāi)始正向洗滌。正向洗滌5

s以后，停止2

s，然后開(kāi)始反向洗滌，反向洗滌5

s以后，停止2

s……如此反復(fù)進(jìn)行。當(dāng)正向洗滌和反向洗滌滿10次時(shí)，開(kāi)始排水，當(dāng)水位降低到低水位時(shí)，開(kāi)始脫水，并且繼續(xù)排水。脫水10

s后，就完成一次從進(jìn)水到脫水的大循環(huán)過(guò)程。然后進(jìn)入下一次大循環(huán)過(guò)程。當(dāng)大循環(huán)的次數(shù)滿3次時(shí)，進(jìn)行洗完報(bào)警。報(bào)警維持2

s，結(jié)束全部過(guò)程，洗衣機(jī)自動(dòng)停機(jī)。順序控制功能圖（SFC）主要用于設(shè)計(jì)具有明顯階段性工作順序的系統(tǒng)。一個(gè)控制過(guò)程可以分為若干工序（或階段），將這些工序稱為狀態(tài)。狀態(tài)與狀態(tài)之間由轉(zhuǎn)換條件分隔，相鄰的狀態(tài)具有不同的動(dòng)作形式。（一）順序控制功能圖概述

二、相關(guān)知識(shí)順序控制功能圖設(shè)計(jì)的小車自動(dòng)往返程序比用基本指令設(shè)計(jì)的梯形圖更直觀、易懂。（一）順序控制功能圖概述二、相關(guān)知識(shí)圖7-2順序控制功能圖在順序控制系統(tǒng)中的應(yīng)用在PLC中，每個(gè)狀態(tài)用狀態(tài)軟元件—狀態(tài)繼電器S表示。S7-200PLC的狀態(tài)繼電器編號(hào)為S0.0～S31.7。（一）順序控制功能圖概述二、相關(guān)知識(shí)LSCRS_bit：裝載順序控制繼電器（LoadSequenceControlRelay）指令，用來(lái)表示一個(gè)SCR（即順序功能圖中的步）的開(kāi)始。SCRTS_bit：順序控制繼電器轉(zhuǎn)換（SequenceControlRelayTransition）指令，用來(lái)表示SCR段之間的轉(zhuǎn)換，即活動(dòng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。SCRE：順序控制繼電器結(jié)束（SequenceControlRelayEnd）指令，用來(lái)表示SCR段的結(jié)束。（二）順序控制指令二、相關(guān)知識(shí)

（1）驅(qū)動(dòng)有關(guān)負(fù)載：在本狀態(tài)下做什么。（2）指定轉(zhuǎn)移條件：在順序功能圖中，相鄰的兩個(gè)狀態(tài)之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移必須滿足一定的條件。如圖7-3所示，當(dāng)T37接通時(shí)，系統(tǒng)從S0.2轉(zhuǎn)移到S0.3。（3）轉(zhuǎn)移方向（目標(biāo)）：置位下一個(gè)狀態(tài)。如圖7-3，當(dāng)T37動(dòng)作時(shí)，如果原來(lái)處于S0.2這個(gè)狀態(tài)，則程序?qū)腟0.2轉(zhuǎn)移到S0.3。（三）順序控制功能圖的三要素二、相關(guān)知識(shí)（三）順序控制功能圖的三要素二、相關(guān)知識(shí)圖7-3順序功能圖程序中只有一個(gè)流動(dòng)路徑而沒(méi)有程序的分支稱為單流程。每一個(gè)順序控制功能圖一般設(shè)定一個(gè)初始狀態(tài)。初始狀態(tài)的編程要特別注意，在最開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，初始狀態(tài)必須用其他方法預(yù)先驅(qū)動(dòng)，使其處于工作狀態(tài)。例如，在圖7-2中，初始狀態(tài)在系統(tǒng)最開(kāi)始工作時(shí)，由PLC停止→啟動(dòng)運(yùn)行切換瞬間使特殊輔助繼電器SM0.1接通，從而使?fàn)顟B(tài)器S0.0被激活。（四）順序控制功能圖的編程方法1．單序列的編程方法二、相關(guān)知識(shí)（四）順序控制功能圖的編程方法1．單序列的編程方法二、相關(guān)知識(shí)圖7-4順序功能圖的編寫(xiě)在多個(gè)分支流程中根據(jù)條件選擇一條分支流程運(yùn)行，其他分支的條件不能同時(shí)滿足。程序中每次只滿足一個(gè)分支轉(zhuǎn)移條件，執(zhí)行一條分支流程，就稱之為選擇性分支程序。（四）順序控制功能圖的編程方法2．選擇序列的編程方法二、相關(guān)知識(shí)當(dāng)條件滿足后，程序?qū)⑼瑫r(shí)轉(zhuǎn)移到多個(gè)分支程序，執(zhí)行多個(gè)流程，這種程序稱為并行序列程序。（四）順序控制功能圖的編程方法3．并行序列的編程方法二、相關(guān)知識(shí)1．系統(tǒng)I/O分配三、應(yīng)用舉例輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱功能編號(hào)名稱功能編號(hào)SB1啟動(dòng)按鈕I0.0YC1進(jìn)水電磁閥Ｑ0.0L1低水位檢測(cè)開(kāi)關(guān)I0.1KM1正轉(zhuǎn)Q0.1L2高水位檢測(cè)開(kāi)關(guān)I0.2KM2反轉(zhuǎn)Q0.2YC2排水電磁閥Q0.3YC3離合器Q0.4HA報(bào)警Q0.5（一）順序控制功能圖在全自動(dòng)洗衣機(jī)控制中的應(yīng)用

2．控制程序:（一）順序控制功能圖在全自動(dòng)洗衣機(jī)控制中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例

1．系統(tǒng)工作原理及控制要求（二）順序控制功能圖在自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例（1）初始狀態(tài)。紅燈HL1滅，綠燈HL2亮（表示允許汽車進(jìn)入車位裝料）。進(jìn)料閥、出料閥、電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3皆為OFF。（2）進(jìn)料控制。料斗中的料不滿時(shí)，檢測(cè)開(kāi)關(guān)S為OFF，5

s后進(jìn)料閥打開(kāi)，開(kāi)始進(jìn)料；當(dāng)料滿時(shí)，檢測(cè)開(kāi)關(guān)S為ON，關(guān)閉進(jìn)料閥，停止進(jìn)料。（3）裝車控制。①當(dāng)汽車到達(dá)裝車位置時(shí)，SQ1為ON，紅燈HL1亮、綠燈HL2滅。同時(shí)，啟動(dòng)傳送帶電動(dòng)機(jī)M3，2

s后啟動(dòng)M2，2

s后再啟動(dòng)M1，再過(guò)2

s后打開(kāi)料斗出料閥，開(kāi)始裝料。②當(dāng)汽車裝滿料時(shí)，SQ2為ON，先關(guān)閉出料閥，2

s后M1停轉(zhuǎn)，又過(guò)2

s后M2停轉(zhuǎn)，再過(guò)2

s后M3停轉(zhuǎn)，紅燈HL1滅，綠燈HL2亮。裝車完畢，汽車可以開(kāi)走。（4）啟?？刂?。按下啟動(dòng)按鈕SB1，系統(tǒng)啟動(dòng)；按下停止按鈕SB2，系統(tǒng)停止運(yùn)行。（5）保護(hù)措施。系統(tǒng)具有必要的電氣保護(hù)環(huán)節(jié)。

2．系統(tǒng)I/O分配（二）順序控制功能圖在自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例輸入設(shè)備輸入繼電器編號(hào)輸出設(shè)備輸出繼電器編號(hào)SQ1I0.1電動(dòng)機(jī)M1Q0.0SQ2I0.2M2Q0.1SI0.3M3Q0.2急停SB2I0.4紅燈HL1Q0.3啟動(dòng)SB1I0.0綠燈HL2Q0.4保護(hù)FR1I0.5進(jìn)料閥YV1Q0.5保護(hù)FR2出料閥YV2Q0.6保護(hù)FR3

3．根據(jù)I/O分配畫(huà)出PLC接線圖（二）順序控制功能圖在自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例

4．程序設(shè)計(jì)（二）順序控制功能圖在自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障需要急停時(shí)，可增加如圖7-11所示的程序。

4．程序設(shè)計(jì)（二）順序控制功能圖在自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例圖7-11自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)急停程序

4．程序設(shè)計(jì)（二）順序控制功能圖在自動(dòng)送料裝車系統(tǒng)中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例當(dāng)增加急停程序后，如果系統(tǒng)需要重新啟動(dòng)，則必須是PLC斷電之后重新上電，才能使SM0.1產(chǎn)生一個(gè)新的脈沖進(jìn)入S0.0初始步。圖7-12重新啟動(dòng)的解決辦法（三）順序控制功能圖在大、小球分類選擇傳送裝置中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例圖7-13大小球分類傳送裝置示意圖左上為原點(diǎn)，機(jī)械臂的動(dòng)作順序?yàn)橄陆?、吸住、上升、右行、下降、釋放、上升、左行。機(jī)械臂下降時(shí)，當(dāng)電磁鐵壓著大球時(shí)，下限位開(kāi)關(guān)LS2（I0.2）斷開(kāi)；壓著小球時(shí)，LS2接通，以此可判斷吸住的是大球還是小球。左、右移分別由Q0.4、Q0.3控制；上升、下降分別由Q0.2、Q0.0控制，吸球電磁鐵由Q0.1控制。（三）順序控制功能圖在大、小球分類選擇傳送裝置中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例（三）順序控制功能圖在大、小球分類選擇傳送裝置中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例圖7-14大小球分類傳送控制程序（四）順序控制功能圖在十字路口交通燈控制中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例1．控制要求圖7-16十字路口交通燈示意圖圖7-17十字路口交通燈變化時(shí)序圖（1）合上開(kāi)關(guān)QS時(shí)，交通燈系統(tǒng)開(kāi)始工作，紅燈、綠燈、黃燈按一定時(shí)序輪流發(fā)亮。（2）首先東西方向綠燈亮25

s后閃3

s滅，黃燈亮2

s滅，紅燈亮30

s，綠燈亮25

s……如此循環(huán)。（3）東西綠燈、黃燈亮?xí)r，南北紅燈亮30

s；東西紅燈亮?xí)r，南北綠燈亮25

s后閃3

s滅，黃燈亮2

s。依此循環(huán)。（4）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，系統(tǒng)完成當(dāng)前周期后所有燈熄滅。（四）順序控制功能圖在十字路口交通燈控制中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例1．控制要求（四）順序控制功能圖在十字路口交通燈控制中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例2．系統(tǒng)I/O分配及控制回路接線輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱功能輸入繼電器編號(hào)名稱功能輸出繼電器編號(hào)QS啟動(dòng)/停止開(kāi)關(guān)I0.0HL1南北綠燈Q0.0HL2南北黃燈Q0.1HL3南北紅燈Q0.2HL4東西綠燈Q0.3HL5東西黃燈Q0.4HL6東西紅燈Q0.5（四）順序控制功能圖在十字路口交通燈控制中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例2．系統(tǒng)I/O分配及控制回路接線（四）順序控制功能圖在十字路口交通燈控制中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例3．程序設(shè)計(jì)圖7-19十字路口交通燈控制系統(tǒng)程序（五）順序控制功能圖在液體混合中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例圖7-20液體混合裝置示意圖（五）順序控制功能圖在液體混合中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例控制要求按下啟動(dòng)按鈕（I0.3）后，打開(kāi)閥A，液體A流入容器，中限位開(kāi)關(guān)變?yōu)镺N時(shí)，關(guān)閉閥A，打開(kāi)閥B，液體B流入容器。當(dāng)液面到達(dá)上限位開(kāi)關(guān)時(shí)，關(guān)閉閥B，電動(dòng)機(jī)M開(kāi)始運(yùn)行，攪動(dòng)液體，6

s后停止攪動(dòng)，打開(kāi)閥C，放出混合液，當(dāng)液面降至下限位開(kāi)關(guān)之后再過(guò)2

s，容器放空，關(guān)閉閥C，打開(kāi)閥A，又開(kāi)始下一周期的操作。按下停止按鈕（I0.4），在當(dāng)前工作周期的操作結(jié)束后才停止操作（停在初始狀態(tài)）。（五）順序控制功能圖在液體混合中的應(yīng)用三、應(yīng)用舉例順序功能圖和梯形圖（六）順序控制功能圖在電鍍生產(chǎn)線上的應(yīng)用1．電鍍工藝要求2．I/O分配

輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱功能輸入繼電器編號(hào)名稱功能輸出繼電器編號(hào)SB1起動(dòng)I0.0HL原點(diǎn)指示燈Q0.0SB2停止I1.0KM1提升電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器Q0.1SQ1行車右限位I0.1KM2提升電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器Q0.2SQ2回收液槽定位I0.2KM3行車電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器Q0.3SQ3清水槽定位I0.3KM4行車電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器Q0.4SQ4行車左限位（后退）I0.4SQ5吊鉤限位（提升）I0.5SQ6吊鉤限位（下降）I0.64．自動(dòng)方式程序設(shè)計(jì)4．自動(dòng)方式程序設(shè)計(jì)（七）順序控制功能圖在4節(jié)傳送帶PLC控制系統(tǒng)中的應(yīng)用①啟動(dòng)過(guò)程。按下啟動(dòng)按鈕后，首先啟動(dòng)最末一條傳送帶（電動(dòng)機(jī)M4）；經(jīng)過(guò)2

s延時(shí)后，依次啟動(dòng)控制其他傳送帶的電動(dòng)機(jī)M3、M2、M1，每臺(tái)電動(dòng)機(jī)之間延時(shí)2

s，實(shí)現(xiàn)順序啟動(dòng)。②停止過(guò)程。按下停止按鈕后，首先停止最前一條傳送帶（電動(dòng)機(jī)M1）；經(jīng)過(guò)2

s延時(shí)后，依次停止控制其他傳送帶的電動(dòng)機(jī)M2、M3、M4，每臺(tái)電動(dòng)機(jī)之間同樣延時(shí)2

s，實(shí)現(xiàn)逆序停止。1．設(shè)計(jì)主電路3．I/O接線圖4．自動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)（八）順序控制功能圖在注塑機(jī)PLC控制系統(tǒng)中的應(yīng)用1.控制要求注塑機(jī)用于熱塑性塑料的成型加工，借助8個(gè)電磁閥（YV1～YV8）完成各個(gè)注塑工序。當(dāng)注塑模處于原點(diǎn)位置且SQ1行程開(kāi)關(guān)被觸發(fā)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕SB1，注塑機(jī)會(huì)通過(guò)YV1、YV3將模具關(guān)閉，即合模；待合模終止行程開(kāi)關(guān)SQ2確認(rèn)模具關(guān)閉完成后，YV2、YV8隨即啟動(dòng)，控制射臺(tái)前進(jìn)，準(zhǔn)備射入熱塑料；射臺(tái)前進(jìn)終止行程開(kāi)關(guān)SQ3動(dòng)作后，表示射臺(tái)到位，YV3、YV7開(kāi)始注塑；延時(shí)10

s后，YV7、YV8動(dòng)作進(jìn)行保壓；保壓5

s后，由YV1、YV7執(zhí)行預(yù)塑操作；射臺(tái)等加料行程開(kāi)關(guān)SQ4動(dòng)作后，由YV6執(zhí)行射臺(tái)后退；射臺(tái)后退終止行程開(kāi)關(guān)SQ5動(dòng)作后射臺(tái)停止后退，由YV2、YV4執(zhí)行開(kāi)模操作；開(kāi)模終止行程開(kāi)關(guān)SQ6動(dòng)作后，表示開(kāi)模完成；YV3、YV5動(dòng)作，使頂桿前進(jìn)，將塑料頂出；頂桿前進(jìn)終止行程開(kāi)關(guān)SQ7動(dòng)作后，YV4、YV5使頂桿后退；頂桿后退終止行程開(kāi)關(guān)SQ8動(dòng)作后，一個(gè)工作循環(huán)完成。此過(guò)程周而復(fù)始，直到注塑機(jī)接收到停止命令。值得注意的是，按下停止按鈕后，注塑機(jī)必須在完成當(dāng)前周期工作后，才能停止。具體流程如圖2．I/O分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱功能輸入繼電器編號(hào)名稱功能輸出繼電器編號(hào)SB1啟動(dòng)I0