PLC應用技術項目教程7運料小車往返控制基礎篇知識目標2掌握各類定時器、計數(shù)器的應用1掌握順序控制程序設計方法能力目標2能夠對將工藝流程進行順序控制分析并設計流程圖1能夠使用順序控制程序設計方法實現(xiàn)運料小車往返控制項目七運料小車往返控制基礎篇素質目標1通過學習順序控制設計方法培養(yǎng)學生的邏輯分析能力課堂思政1順序控制，體現(xiàn)循序漸進、穩(wěn)步提升專業(yè)技能項目七運料小車往返控制基礎篇2通過傳感器信號變化培養(yǎng)學生靈活變通能力3412項目背景及控制分析相關知識項目實施項目考核項目七運料小車往返控制基礎篇項目背景

在部分企業(yè)生產過程中，需要搭建短程運輸小車在兩地之間進行運輸作業(yè)，采用固定運行軌跡的軌道式運料小車為其常用的運輸工具，具有結構簡單、造價維護成本低、編程設計容易等優(yōu)點被廣泛采用，運料小車示意圖如圖7-1所示。

順序控制，體現(xiàn)循序漸進、穩(wěn)步提升專業(yè)技能控制分析（1）設計一小車自動控制程序，自動運行狀態(tài)如下：SA閉合，要求系統(tǒng)啟動后首先在原位進行裝料，15s后裝料停止，小車右行；右行至行程開關SQ2處右行停止，進行卸料，10s后卸料停止，小車左行至行程開關SQ1處，左行停止，進行裝料。如此循環(huán)一直進行下去。在運行過程中，無論小車在任意位置，按下停止按鈕，小車立即停止運行。（2）檢修狀態(tài)：當SA斷開時，小車只能手動控制，1）按下小車點動右行按鈕，小車接通電機正轉，前進至B點開關SQ2時小車停止；2)按下小車點動左行按鈕，小車接通電機反轉，退至SQ1時小車停車；3）按點動卸料時，小車打開卸料電磁閥；4）按點動裝料，小車打開裝料電磁閥?？刂品治觯?）設備復位狀態(tài)，在自動運行狀態(tài)需要保證小車在最左側且裝料和卸料電磁閥均關閉狀態(tài)。在滿足上述條件時才能啟動自動運行。被控對象：小車驅動電機。輸入信號：自動/檢修狀態(tài)切換開關SA、自動開始按鈕、自動停止按鈕、一鍵復位、點動右行、點動左行、點動裝料、點動卸料、左限位SQ1、右限位SQ2。輸出信號：驅動電機、裝料電磁閥、卸料電磁閥。控制分析邏輯關系：（1）自動模式下，按下啟動按鈕后先檢測小車位置，無論啟動時小車位置如何，小車都將移動到左邊SQ1處開始裝料，需設計初始化程序；（2）小車運行至任意位置按下停止按鈕均能立即停止，自動啟動時能先卸料再到原始位進行裝料；（3）手動操作時左行與右行控制繼電器需要設計互鎖。思考：小車控制可以分成哪些步驟？請將步驟寫出并詳細分析每步的觸發(fā)條件。3412項目背景及控制分析相關知識項目實施項目考核項目七運料小車往返控制基礎篇順序控制行程開關12設備初始化31.行程開關又稱限位開關或位置開關，是一種常用的小電流主令電器。利用生產機械運動部件的碰撞使其觸頭動作來實現(xiàn)接通或分斷控制電路，達到一定的控制目的。通常，這類開關被用來限制機械運動的位置或行程，使運動機械按一定位置或行程自動停止、反向運動、變速運動或自動往返運動等。注意：一般需要注意機械結構及安裝形式，電氣連接是常開還是常閉，工作額定電壓電流。2.順序控制1）順序功能圖法工業(yè)控制中，許多場合要應用順序控制的方式進行控制。所謂順序控制，即使生產過程按生產工藝的要求預先安排的順序自動控制生產線。順序功能圖是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設計可編程控制器的順序控制程序的有力工具。順序功能圖法就是依據(jù)順序功能圖設計PLC順序控制程序的方法。基本思想是將系統(tǒng)的一個工作周期分解成若干個順序相連的階段，即“步”。順序功能圖主要有步、有向連線、轉換和轉換條件及動作（或命令）組成。2.順序控制2）順序功能圖的基本結構單序列結構：單序列由一系列相繼激活的步組成，每一步的后面僅有一個轉換條件，每一個轉換條件后面僅有一步。2.順序控制選擇序列結構：①選擇序列的開始稱為分支，某一步的后面有幾個步，當滿足不同的轉換條件時，轉向不同的步。②選擇序列的結束稱為合并，幾個選擇序列合并到同一個序列上，各個序列上的步在各自轉換條件滿足時轉換到同一個步。2.順序控制并行序列結構：①并行序列的開始稱為分支，當轉換的實現(xiàn)導致幾個序列同時激活時，這些序列稱為并行序列，它們被同時激活后，每個序列中的活動步的進展將是獨立的。②并行序列的結束稱為合并，在并行序列中，處于水平雙線以上的各步都為活動步，且轉換條件滿足時，同時轉換到同一個步。2.順序控制應用舉例：三級傳送帶控制，每個傳送帶由一個電機控制，按下啟動按鈕時，電機M1立即啟動運行，3秒后電機M2啟動運行，再3秒后電機M3啟動運行，按下停止按鈕后電機M3立即停止，3秒后電機M2停止，再3秒后電機M1停止。這是個典型的單序列結構，PLC梯形圖采用順序控制如下圖所示：2.順序控制2.順序控制2.順序控制觀察思考：上述多級傳送帶程序編寫有何特點？請自行寫出順序控制圖。3.設備初始化很多實際設備在初始功能設計中會涉及自動/點動切換功能，通常設備狀態(tài)從點動或者手動狀態(tài)往自動功能切換時需要將相關執(zhí)行機構進行復位才可以進行自動程序操作。如本項目中在開始自動運行前需要保證運料小車在最左側，裝料電磁閥和卸料電磁閥均關閉。當所有狀態(tài)滿足自動運行狀態(tài)時自動運行開始按鈕才能起作用。這個過程常稱作設備初始化或者設備復位。本項目設備初始化可按以下邏輯進行程序編寫：1）關閉裝料電磁閥、卸料電磁閥、右行線圈KM2；2）通過判斷左限位SQ1狀態(tài)檢測小車是否在最左側，若不在則接通KM1左行線圈使小車先左行至左限位SQ1處，若小車在左限位SQ1處則初始化或復位操作完畢，退出初始化或復位程序。3412項目背景及控制分析相關知識項目實施項目考核項目七運料小車往返控制基礎篇I/O分配表輸入輸出符號主機功能說明符號主機功能說明SAI0.0自動/點動切換YV1Q0.0裝料電磁閥AstartI0.1自動開始YV2Q0.1卸料電磁閥AstopI0.2自動停止KM1Q0.2左行線圈DLI0.3點動左行KM2Q0.3右行線圈DRI0.4點動右行

DZLI0.5點動裝料

DXLI0.6點動卸料

SQ1I0.7左限位

SQ2I1.0右限位

RestI1.1一鍵復位

主電氣原理圖PLC接線原理圖梯形圖編寫1.主程序梯形圖編寫2.復位子程序梯形圖編寫3.自動運行模式梯形圖編寫3.自動運行模式梯形圖編寫3.自動運行模式思考與練習：請同學們寫出自動運行模式順序功能圖。梯形圖編寫4.點動檢修模式3412項目背景及控制分析相關知識項目實施項目考核項目七運料小車往返控制基礎篇工作任務考核表項目內容評分標準具體配分獲得分值一、硬件設計（40分）1.I/O分配表（10分）分配I/O（10分）自動啟動、停止、點動、左右行程開關4分

左行、右行、裝料閥門、卸料閥門、一鍵復位4分

總分

2.PLC接線圖（30分）輸入電路（10分）輸入電路正確得10分

輸出電路（10分）輸出電路正確得10分

PLC供電電路（10分）供電電路正確得10分

總分

二、軟件設計（50分）1.程序流程圖（10分）動作描述準確（5分）每步動作描述準確得5分

邏輯關系清晰（5分）邏輯關系準確不混亂得5分

總分

2.程序設計仿真效果（20分）卸料放料能打開閥門（10分）相應Q點正常邏輯點亮

小車能右行（5分）相應Q點正常邏輯點亮

小車能左行（5分）相應Q點正常邏輯點亮

總分

3.實操效果（20分）接線（5分）接線正確無誤

功能實現(xiàn)（15分）小車能完成自動運行功能、點動運行功能、一鍵復位功能

總分

三、職業(yè)與安全意識10分1.操作符合安全操作規(guī)程（3分）

2.工具擺放、物品處理符合職業(yè)崗位規(guī)范要求（2分）

3.遵守課堂紀律（2分）

4.愛惜實訓室的設備和器材，保持工位的干凈整潔（3分）

總分100分在原項目要求的基礎上增加設備自動運行次數(shù)保護，即自動運行次數(shù)達到20次后需要暫停10分鐘后才能繼續(xù)自動運行。功能實現(xiàn)只需在自動運行程序中加入次數(shù)判斷和延時功能即可（添加程序分別在程序段1、程序段2、程序段6、程序段7、程序段8）。自動模式帶設備運行次數(shù)保護程序梯形圖如表7-8所示表7-8自動模式帶設備運行次數(shù)保護程序梯形圖序號圖片示例操作步驟1自動運行模式開始時置位“step1”M50.0，復位M50.1~M51.0。置位“保護標志位”注意：通過此寄存器限制自動運行次數(shù)。2裝料：打開裝料電磁閥“YV1”Q0.0，延時3秒后置位“step2”M50.1,復位“step1”同時關閉裝料電磁閥“YV1”Q0.0。注意：將“保護標志位”串聯(lián)在“step1”M50.0后，可以在自動運行次數(shù)達到后直接將程序暫停在此處。3

右行：“step2”M50.1觸發(fā)右行線圈“KM2”Q0.3，當右限位“SQ2”I0.0接通后置位“step3”M50.2，復位“step2”M50.1同時斷開右行線圈“KM2”Q0.3。4卸料：“step3”M50.2觸發(fā)卸料電磁閥“YV2”Q0.1，延時3秒后置位“step4”M50.3，復位“step3”M50.2同時斷開“YV2”Q0.1。5

左行：“step4”M50.3觸發(fā)左行線圈“KM1”Q0.2，當左限位“SQ1”I0.7接通后置位“step1”M50.0，復位“step4”M50.3同時斷開左行線圈“KM1”Q0.2。6停止：“Astop”I0.2復位域M50.0~M