项目七—PLC控制运料小车的运行.doc

(word完整版)项目七—PLC控制运料小车的运行
《PLC控制技术》教案
课 题
项目七 PLC控制运料小车的运行
授课教师
王 楠
专 业
机电技术应用
班 级

授课时间
年 月 日

计划课时
6
学习目标
知识与技能:
1、熟练根据I/O接线图接线。
2、能用SWOPC—FXGP/WIN—C编程软件进行SFC编程。
过程与方法：
1、分析任务工作流程。
2、运用SFC设计简单的控制流程。
3、学会用逻辑思维分析问题解决问题.
情感、态度与价值观：
1、培养学生接受新事物的能力.
2、培养学生战胜困难的勇气和信心。
3、通过规范解题步骤，帮助学生养成严谨求实的科学态度。
学习方法及策略
讲解、演示、讨论
教学重点
1、能掌握SFC工作流程的要素。
2、能画出简单任务的工作流程。
3、能运用SFC设计简单的控制流程。
4、会用编程软件正确编出SFC流程图，并将程序写入PLC内。
教学难点
1、分解任务工作过程.
2、画出简单任务的工作流程图。
3、SFC编程方式的规则。
教学准备
1、准备教材、教案、课件。
2、实训设备：电脑（要装有SWOPC—FXGP/WIN-C编程软件），XK—PLC6工学结合实训台,连接导线若干。
教 学 过 程
教学环节
教师活动
学生活动
情景创设
假设一个运料小车在工作台上能够，能够按控制要求自动往返。
倾听，讨论
探索新知

探索新知

一、情景创设
运料小车工作示意图，小车在A、B两地之间正向起动（前进）和反向（后退)运料，在A、B两地分别装有限位开关SQ1、SQ2.

二、任务分析:
设计PLC控制运料小车的运行,控制要求如下：
（1）在初始状态下,按下起动按钮SB1,小车前
进至B点；
（2）当限位开关SQ1动作，小车暂停10s；
（3）10s后，小车自动后退至A点，限位开关SQ2
动作，运料小车又开始前进，如此循环工作；
（4）若小车发生过载，则不允许起动；小车运行时,运行指示灯亮。
三、PLC控制运料小车的运行设计步骤：
1、根据电气原理图中控制电路画出I/O分配表
（1)首先确定输入和输出器件有哪些？
（2) 确定输入和输出器件的个数。
六个输入器件SB1、SB2、SB3、SQ1、SQ2、FR，三个输出器件灯HL、KM1、KM2。
（3）画出I/O分配表,如下：
输入器件
输出器件
前进起动SB1→X0
后退起动SB2→X1
停止按钮SB3→X2
前限位开关SQ1→X3
后限位开关SQ2→X4
热继电器FR→X5
运行指示灯 HL→Y0
前进控制接触器KM1→Y1
后退控制接触器KM2→Y2

2、根据I/O分配表画出I/O接线图。

3、 根据控制要求设计SFC功能图。

注意:在采用功能图设计程序中允许双线圈输出;如果相邻状态驱动同一个负载时，可以用SET指令将其置位，等到该负载无需驱动时,再用RST指令将其复位。
知识链接：
1．功能图的特点
功能图也称为状态转移图（简称SFC)，其功能实现顺序步进控制。功能图中的状态是一步接着一步地执行，状态与状态之间由转移条件分隔，相邻两状态之间的转
移条件得到满足时，就实现转移.即前一个状态执行了，才允许后一个状态可以发生;而一旦后一个状态执行，前一个状态将自动立即停止。
2．功能图的构成要素
将被控对象整个工作过程分为若干状态步。状态器S是构成步进顺控指令的重要元件，FX2系列PLC共有1000个状态S0～S999，功能图中均用不同的S序列号表示各个状态步。
初始状态是指一个顺控过程最开始的状态，由状态器S0～S9表示。它对应于功能图起始位置,用双线框表示。
（1）状态步
首次开始运行时，初始状态必须用其他方法预先驱动，使它处于工作状态，否则状态流程就不可能进行。通常利用系统的初始脉冲M8002来驱动初始状态。如图所示。
LD M8002
SET S0

（2）驱动目标（负载)
即每个状态下确定其相应的动作，由状态器S直接驱
动，也可由各种软继电器触点的逻辑组合来驱动.
（3)转移条件
在有向线段上用一个或多个小短线表示一个或多个转移条件，要视其具体逻辑关系进行串、并逻辑组合。当条件得以满足时，可以实现由前一状态步“转移”到下一状态步。
（4）有向线段
状态与状态间用有向线段连接，表示功能图控制的工作
流程。
运料小车运行的功能图设计思路
功能图法设计程序时,通常按状态分配、状态输出、状态转移三个步骤完成。以运料小车控制为例来说明功能图的编制方法。
(1)状态分配
将运料小车整个工作过程分解成各个独立的状态步，其中的每一步对应一个具体的工作状态，并分配相应状态器S的编号。如下表所示。
（2）状态输出
状态输出要明确每个状态下的负载驱动与功能，如
表第2列所示。

状态分配
状态输出
状态转移
初始步：原位
S0
无输出，PLC初始化
X0:S0→S20
第1步：前进
S20
Y1、Y0输出：小车前进、运行指示灯亮
X3：S20→S21
第2步：停止
S21
T0计时：小车停止
T0：S21→S22
第3步：后退
S22
Y2、Y0输出:小车后退、运行指示灯亮
X4：S22→S20

（3）状态转移
状态转移是要明确状态转移的条件和
状态转移的方向，如表第3列所示。按照以上三个步骤的分析结果，也可以通过文字叙述的方法,先画出状态描述流程图，然后再用相应的状态器、输入输出继电器等来替换。
状态描述流程图

四、通电接线，调试运行。

倾听老师讲解

学生回答

倾听，思考，记录

讨论，有学生参与完成，由学生点评,教师总结

知识运用
（练习）
1、 按照I/O接线图进行PLC接线。
2、 运用编程软件正确画出梯形图,并将其写入PLC内.
3、 通电运行,观察控制效果。

模仿、思考、动手——实战演练
成果展示
XK—PLC6型工学结合实训台，PLC控制模块,交通灯模块
操作、观察
师生小结

作业布置
设计PLC控制运料小车的运行如上课图所示，控制要求如下：
（1)在初始状态下，按下起动按钮SB1，小车前进至B点；
(2)当限位开关SQ1动作，小车暂停10s;
（3)10s后，小车自动后退至A点
（4）当限位开关SQ2动作，小车暂停10s;
（5）10s后，小车自动后退至B点;
(6）从（2）重复动作,运料小车又开始前进，如此循环工作；
(7）若小车发生过载,则不允许起动；小车运行时，运行指示灯亮.

板书设计
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课题名称
课程内容要点
作业
布置

教学反思
SFC是PLC的另一种编程方法，在设计程序时，首先要分析工作流程，工作流程分析起来可能略显麻烦,需要考虑周全，但是分析出来后，用SFC编程比梯形图简单.学生在学习起来有困难，但是学习本来就是一个提高，若想提高必须有战胜困难的勇气和决心。

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