任务十二电镀生产线控制系统编程与实现.ppt

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1、PLCPLC控制系统编程与实现控制系统编程与实现 任任任任 务务务务 提提提提 出出出出任任任任 务务务务 目目目目 标标标标相相相相 关关关关 知知知知 识识识识任任任任 务务务务 分分分分 析析析析任任任任 务务务务 实实实实 施施施施任任任任 务务务务 训训训训 练练练练 任务十二任务十二 电镀生产线控制系统编程与实现电镀生产线控制系统编程与实现PLCPLC控制系统编程与实现控制系统编程与实现一一一一.任务提出任务提出任务提出任务提出 会运用会运用会运用会运用“顺序控制继电器指令顺序控制继电器指令顺序控制继电器指令顺序控制继电器指令”来设计电镀生产线控来设计电镀生产线控来设计电镀生产线控

2、来设计电镀生产线控制系统梯形图程序，能够熟练运用编程软件进行联机调试。制系统梯形图程序，能够熟练运用编程软件进行联机调试。制系统梯形图程序，能够熟练运用编程软件进行联机调试。制系统梯形图程序，能够熟练运用编程软件进行联机调试。PLCPLC控制系统编程与实现控制系统编程与实现1.1.1.1.熟练掌握熟练掌握熟练掌握熟练掌握顺序控制继电器指令顺序控制继电器指令顺序控制继电器指令顺序控制继电器指令的应用的应用的应用的应用。2.2.2.2.进一步掌握进一步掌握进一步掌握进一步掌握顺序功能语言顺序功能语言顺序功能语言顺序功能语言的应用。的应用。的应用。的应用。3.3.3.3.熟练模拟运行并调试。熟练模拟

3、运行并调试。熟练模拟运行并调试。熟练模拟运行并调试。二二二二.任务目标任务目标任务目标任务目标PLCPLC控制系统编程与实现控制系统编程与实现基本知识基本知识基本知识基本知识 在运用在运用PLCPLC进行顺序控制时常采用进行顺序控制时常采用顺序控制指令顺序控制指令，这是一种由，这是一种由顺序功能顺序功能图图设计梯形图的设计梯形图的步进型步进型指令。指令。首先首先用用顺序功能图顺序功能图描述程序的设计思想，描述程序的设计思想，然然后后再用再用指令指令编写出符合程序设计思想的程序。顺序控制指令可以将顺序功编写出符合程序设计思想的程序。顺序控制指令可以将顺序功能图转换成梯形图程序，能图转换成梯形图程

4、序，顺序功能图顺序功能图是设计是设计梯形图梯形图程序的程序的基础基础。三三.相关知识相关知识 顺序功能图顺序功能图是按照顺序控制的思想，根据工艺过程，将程序的执行分是按照顺序控制的思想，根据工艺过程，将程序的执行分成各个程序步，每一步有成各个程序步，每一步有进入条件、程序处理、转换条件和程序结束进入条件、程序处理、转换条件和程序结束4 4部部分。通常用顺序控制继电器位分。通常用顺序控制继电器位S0.0S0.0S31.7S31.7代表程序的状态步。一个三步代表程序的状态步。一个三步循环步进的顺序功能图如图循环步进的顺序功能图如图4-144-14所示，该图中所示，该图中1 1、2 2、3 3分别代

5、表程序的三分别代表程序的三步状态，程序执行到某步时，该步状态位置为步状态，程序执行到某步时，该步状态位置为1 1，其余为，其余为0 0。步进条件步进条件又又称为称为转换条件转换条件，有逻辑条件、时间条件等步进转换条件。，有逻辑条件、时间条件等步进转换条件。(1)(1)(1)(1)顺序功能图简介顺序功能图简介顺序功能图简介顺序功能图简介(2)三三.相关知识相关知识（1 1）顺序功能图简介）顺序功能图简介）顺序功能图简介）顺序功能图简介 图图4-14 4-14 顺序功能图顺序功能图 三三.相关知识相关知识（2 2）顺序控制继电器指令）顺序控制继电器指令）顺序控制继电器指令）顺序控制继电器指令 顺序

6、控制继电器用顺序控制继电器用3条条指令描述程序的顺序控制步进状态，可以用于程序指令描述程序的顺序控制步进状态，可以用于程序 的步进控制、分支、循环和转移控制，指令格式如表的步进控制、分支、循环和转移控制，指令格式如表4-84-8所示。所示。表表4-8 4-8 顺序控制继电器指令格式顺序控制继电器指令格式 顺序步顺序步顺序步顺序步开始开始开始开始指令指令指令指令（LSCRLSCR）当顺序控制继电器位当顺序控制继电器位S x,y=1时，该顺序步时，该顺序步执行执行。顺序步顺序步顺序步顺序步结束结束结束结束指令指令指令指令（SCRESCRE）SCRE为顺序步结束指令，顺序步的处理程序在为顺序步结束指

7、令，顺序步的处理程序在LSCR和和SCRE之间。之间。顺序步顺序步顺序步顺序步转移转移转移转移指令（指令（指令（指令（SCRTSCRT）使能输入有效时，将本顺序步的顺序控制继电器位清零，下一步顺序使能输入有效时，将本顺序步的顺序控制继电器位清零，下一步顺序 控制继电器位置控制继电器位置1 1。三三.相关知识相关知识（3 3）使用顺序控制继电器指令的注意事项）使用顺序控制继电器指令的注意事项）使用顺序控制继电器指令的注意事项）使用顺序控制继电器指令的注意事项 步进控制指令步进控制指令步进控制指令步进控制指令SCRSCRSCRSCR只对状态元件只对状态元件只对状态元件只对状态元件S S S S有效

8、。有效。有效。有效。为了保证程序的可靠运行，驱动状态元件为了保证程序的可靠运行，驱动状态元件为了保证程序的可靠运行，驱动状态元件为了保证程序的可靠运行，驱动状态元件S S S S的信号应采用的信号应采用的信号应采用的信号应采用短短短短脉冲。脉冲。脉冲。脉冲。不能把同一编号的状态元件用在不同的程序中。不能把同一编号的状态元件用在不同的程序中。不能把同一编号的状态元件用在不同的程序中。不能把同一编号的状态元件用在不同的程序中。例如，如果在主程序中使用例如，如果在主程序中使用例如，如果在主程序中使用例如，如果在主程序中使用S0.1S0.1S0.1S0.1，则不能在子程序中再使用。，则不能在子程序中再

9、使用。，则不能在子程序中再使用。，则不能在子程序中再使用。当输出需要保持时，可使用当输出需要保持时，可使用当输出需要保持时，可使用当输出需要保持时，可使用S/RS/RS/RS/R指令。指令。指令。指令。在在在在SCRSCRSCRSCR段中不能使用段中不能使用段中不能使用段中不能使用JMPJMPJMPJMP和和和和LBLLBLLBLLBL指令。指令。指令。指令。即不允许跳入或跳出即不允许跳入或跳出即不允许跳入或跳出即不允许跳入或跳出SCRSCRSCRSCR段，也不允许在段，也不允许在段，也不允许在段，也不允许在SCRSCRSCRSCR段内跳转。可以使用跳转和段内跳转。可以使用跳转和段内跳转。可以

10、使用跳转和段内跳转。可以使用跳转和 标号指令在标号指令在标号指令在标号指令在SCRSCRSCRSCR段周围跳转。段周围跳转。段周围跳转。段周围跳转。不能在不能在不能在不能在SCRSCRSCRSCR段中使用段中使用段中使用段中使用FOXFOXFOXFOX、NEXTNEXTNEXTNEXT和和和和ENDENDENDEND指令。指令。指令。指令。通常为了通常为了通常为了通常为了自动进入自动进入自动进入自动进入顺序功能流程图，一般顺序功能流程图，一般顺序功能流程图，一般顺序功能流程图，一般利用利用利用利用特殊辅助继电器特殊辅助继电器特殊辅助继电器特殊辅助继电器SM0.1SM0.1SM0.1SM0.1

11、将将将将S0.1S0.1S0.1S0.1置置置置1 1 1 1。若在某步为活动步时，若在某步为活动步时，若在某步为活动步时，若在某步为活动步时，动作需直接执行动作需直接执行动作需直接执行动作需直接执行，可在要执行的动作前接上，可在要执行的动作前接上，可在要执行的动作前接上，可在要执行的动作前接上 SM0.0SM0.0SM0.0SM0.0动合触点，避免线圈与左母线直接连接的语法错误。动合触点，避免线圈与左母线直接连接的语法错误。动合触点，避免线圈与左母线直接连接的语法错误。动合触点，避免线圈与左母线直接连接的语法错误。利用顺序控制设计法中的利用顺序控制设计法中的单序列顺序功能流程图单序列顺序功能

12、流程图，设计编写电镀生产线控制，设计编写电镀生产线控制系统的梯形图程序，控制要求如下：系统的梯形图程序，控制要求如下：电镀生产线采用专用行车，行车架上装有可升降的吊钩，吊钩上吊装有被电电镀生产线采用专用行车，行车架上装有可升降的吊钩，吊钩上吊装有被电镀的工件。专用行车在三相异步电动机镀的工件。专用行车在三相异步电动机M1M1拖动下，同行车架、吊钩及吊钩上被镀拖动下，同行车架、吊钩及吊钩上被镀工件一起左右运行，吊钩及吊钩上被镀工件在三相异步电动机工件一起左右运行，吊钩及吊钩上被镀工件在三相异步电动机M2M2拖动下完成上下拖动下完成上下运行，电镀生产线上设有运行，电镀生产线上设有镀槽、回收液槽和清

13、水槽镀槽、回收液槽和清水槽。吊钩及吊钩上被镀工件上下。吊钩及吊钩上被镀工件上下运行时，设有运行时，设有上限位开关上限位开关SQ5SQ5和下限位开关和下限位开关SQ6SQ6。专用行车左右运行时，设有系统。专用行车左右运行时，设有系统原点限位开关原点限位开关SQ4SQ4、清水槽限位开关、清水槽限位开关SQ3SQ3、回收液槽限位开关、回收液槽限位开关SQ2SQ2和镀槽限位开关和镀槽限位开关SQ1SQ1。电镀生产线示意图如图。电镀生产线示意图如图4-154-15所示。所示。四、任务分析四、任务分析 图图4-15 4-15 电镀生产线示意图电镀生产线示意图 电镀生产线自动控制要求如下：电镀生产线自动控制

14、要求如下：1 1系统系统启动前启动前吊钩及吊钩上被镀工件处于吊钩及吊钩上被镀工件处于原点原点位置。位置。系统启动后的工作循环为系统启动后的工作循环为：工件放入镀槽：工件放入镀槽电镀电镀5min5min提起停放提起停放30s30s放入回收液槽浸放入回收液槽浸10 min10 min提起停放提起停放16s16s放入清水槽清洗放入清水槽清洗32s32s提起停放提起停放10s10s专用行车返回原点。专用行车返回原点。2 2系统工作方式设置为系统工作方式设置为自动循环自动循环。3 3设计主电路，要具有设计主电路，要具有短路保护和过载保护短路保护和过载保护等必要的保护措施。等必要的保护措施。四、任务分析四

15、、任务分析 图图4-15 4-15 电镀生产线示意图电镀生产线示意图 1 1分配输入分配输入/输出地址，画出输出地址，画出PLCPLC外部接线图外部接线图 根据电路要求，输入根据电路要求，输入/输出地址分配如表输出地址分配如表4-94-9所示。所示。五、任务实施五、任务实施 表表4-9 4-9 输入输入/输出地址分配输出地址分配输输 入入I/O地址地址 功功 能能输输 出出I/O地址地址 功功 能能FR1I0.0 热继电器热继电器 KM1Q0.0接触器接触器KM1FR2I0.1 热继电器热继电器 KM3Q0.1接触器接触器KM3SB1I0.2 停止按钮停止按钮 KM2Q0.2接触器接触器KM2

16、SB2I0.3 启动按钮启动按钮 KM4Q0.3接触器接触器KM4SQ5I0.4 上限位开关上限位开关SQ1I0.5镀槽限位开关镀槽限位开关SQ6I0.6 下限位开关下限位开关SQ2I0.7回收液槽限位开关回收液槽限位开关SQ3I1.0清水槽限位开关清水槽限位开关SQ4I1.1原点限位开关原点限位开关1 1分配输入分配输入/输出地址，画出输出地址，画出PLCPLC外部接线图外部接线图 根据电路要求，根据电路要求，PLCPLC外部接线如图外部接线如图4-164-16所示。所示。五、任务实施五、任务实施图图4-16 4-16 电镀生产线控制电路的电镀生产线控制电路的PLCPLC外部接线图外部接线图

17、 2.2.设计程序设计程序 根据控制电路的要求，在计算机中编写程序，程序设计如图根据控制电路的要求，在计算机中编写程序，程序设计如图4-174-17所示。所示。五、任务实施五、任务实施图图4-17 4-17 电镀生产线控制电路的控制程序电镀生产线控制电路的控制程序 2.2.设计程序设计程序 五、任务实施五、任务实施图图4-17 4-17 电镀生产线控制电路的控制程序（续）电镀生产线控制电路的控制程序（续）3.3.安装配线安装配线 首先按照图首先按照图4-164-16所示进行配线。所示进行配线。五、任务实施五、任务实施图图4-16 4-16 电镀生产线控制电路的电镀生产线控制电路的PLCPLC外

18、部接线图外部接线图 4 4运行调试运行调试 连接好连接好PLCPLC输入输入/输出接线，启动输出接线，启动STEP7 Micro/WIN32STEP7 Micro/WIN32编程软件。编程软件。打开符号表编辑器，根据表打开符号表编辑器，根据表4-64-6所示要求，将相应的符号与地址分别所示要求，将相应的符号与地址分别录入到符号表的录入到符号表的符号栏符号栏和和地址栏地址栏中。如符号栏写中。如符号栏写“启动按钮启动按钮”，相应的地址，相应的地址栏则写栏则写“I0.0”I0.0”。打开梯形图编辑器，录入程序并下载到打开梯形图编辑器，录入程序并下载到PLCPLC中，使中，使PLCPLC进入进入运行运

19、行状态。状态。使使PLCPLC进入梯形图进入梯形图监控监控状态。状态。操作过程中同时观察输入操作过程中同时观察输入/输出状态指示灯的亮灭情况。输出状态指示灯的亮灭情况。五、任务实施五、任务实施六、评分标准六、评分标准任务名称：电镀生产线控制系统编程与实现 组别：项目配分考核要求扣分标准扣分记录得分电路设计电路设计4040分分列出列出PLCPLC输入输入/输出元件输出元件的地址分配表，设计梯的地址分配表，设计梯形图及形图及PLCPLC输入输入/输出接输出接线图，根据梯形图，列线图，根据梯形图，列出指令表出指令表 （1 1）输入）输入/输出地址遗漏或写错，每处扣输出地址遗漏或写错，每处扣2 2分分

20、（2 2）梯形图表达不正确或画法不规范，每）梯形图表达不正确或画法不规范，每处扣处扣3 3分分（3 3）接线图表达不正确或画法不规范，每）接线图表达不正确或画法不规范，每处扣处扣3 3分分（4 4）指令有错误，每条扣）指令有错误，每条扣2 2分分安装与接线安装与接线 3030分分按照按照PLCPLC输入输入/输出接线输出接线图在模拟配线板上正确图在模拟配线板上正确安装元件，元件在配线安装元件，元件在配线板上布置要合理，安装板上布置要合理，安装要准确紧固。配线美观，要准确紧固。配线美观，下入线槽中且有端子标下入线槽中且有端子标号，引出端要有别径压号，引出端要有别径压端子端子 （1 1）元件布置不

21、整齐、不均匀、不合理，）元件布置不整齐、不均匀、不合理，每处扣每处扣1 1分分（2 2）元件安装不牢固、安装元件时漏装螺）元件安装不牢固、安装元件时漏装螺钉，每处扣钉，每处扣1 1分分（3 3）损坏元件，扣）损坏元件，扣5 5分分（4 4）电动机运行正常，如不按电路图接线，）电动机运行正常，如不按电路图接线，扣扣1 1分分（5 5）布线不入线槽、不美观，主电路、控）布线不入线槽、不美观，主电路、控制电路每根扣制电路每根扣0.50.5分（分（6 6）接点松动、露铜）接点松动、露铜过长、反圈、压绝缘层，标记线号不清楚、过长、反圈、压绝缘层，标记线号不清楚、遗漏或误标，引出端子无别径压端子，每遗漏或

22、误标，引出端子无别径压端子，每处扣处扣0.50.5分分（7 7）损伤导线绝缘或线芯，每根扣）损伤导线绝缘或线芯，每根扣0.50.5分分（8 8）不按）不按PLCPLC控制控制I/OI/O接线图接线，每处扣接线图接线，每处扣2 2分分程序输入与程序输入与调试调试2020分分熟练操作键盘，能正熟练操作键盘，能正确地将所编写的程序确地将所编写的程序下载到下载到PLCPLC中；按照被中；按照被控设备的动作要求进控设备的动作要求进行模拟调试，达到设行模拟调试，达到设计要求计要求 （1 1）不熟练录入指令，扣）不熟练录入指令，扣2 2分分（2 2）不会用删除、插入、修改等）不会用删除、插入、修改等命令，每

23、项扣命令，每项扣2 2分分（3 3）1 1次试车不成功扣次试车不成功扣4 4分，分，2 2次次试车不成功扣试车不成功扣8 8分，分，3 3次试车不成次试车不成功扣功扣1010分分安全、安全、文明工作文明工作1010分分(1)(1)安全用电，无人为安全用电，无人为损坏仪器、元件和设损坏仪器、元件和设备备(2)(2)保持环境整洁，秩保持环境整洁，秩序井然，操作习惯良序井然，操作习惯良好好(3)(3)小组成员协作和谐，小组成员协作和谐，态度正确态度正确(4)(4)不迟到、早退、旷不迟到、早退、旷课课(1)(1)发生安全事故，扣发生安全事故，扣1010分分(2)(2)人为损坏设备、元器件，扣人为损坏设

24、备、元器件，扣1010分分(3)(3)现场不整洁、工作不文明，团现场不整洁、工作不文明，团队不协作，扣队不协作，扣5 5分分(4)(4)不遵守考勤制度，每次扣不遵守考勤制度，每次扣2525分分 总总 分分六、评分标准六、评分标准 图图4-184-18为电镀自动线示意图。为电镀自动线示意图。该电镀生产线共有四个缸：该电镀生产线共有四个缸：电镀缸电镀缸以及以及清洗缸清洗缸1 1、2 2、3 3。最左边为悬挂电。最左边为悬挂电镀工件的位置。镀工件的位置。SQ3SQ3SQ7SQ7分别为各个工位的行程开关，分别为各个工位的行程开关，SQ1SQ1、SQ2SQ2为吊钩上、为吊钩上、下限位行程开关。下限位行程

25、开关。电镀的整个工艺过程为电镀的整个工艺过程为：待电镀的工件挂在最左边的挂架件上，当按下：待电镀的工件挂在最左边的挂架件上，当按下起动开关起动开关SB1SB1，吊车的吊钩（图中未画）上升将工件提起，升至吊钩的上限位，吊车的吊钩（图中未画）上升将工件提起，升至吊钩的上限位置碰到行程开关置碰到行程开关SQ1SQ1停下；然后吊车向右行进（电动机正转），到电镀缸的位停下；然后吊车向右行进（电动机正转），到电镀缸的位置碰到置碰到SQ7SQ7停下；然后吊钩下降碰到停下；然后吊钩下降碰到SQ2SQ2停下，工件浸入电镀液电镀停下，工件浸入电镀液电镀5min5min，然，然后吊钩提起；吊车左行至清洗缸后吊钩提起

26、；吊车左行至清洗缸1 1碰到碰到SQ6SQ6；吊钩下降，将工件浸入清水中清；吊钩下降，将工件浸入清水中清洗洗10s10s；然后吊钩提起，再到清洗缸；然后吊钩提起，再到清洗缸2 2、清洗缸、清洗缸3 3各清洗各清洗10s10s，最后返回，最后返回到原位，将电镀好的工件放下，一个循环结束。到原位，将电镀好的工件放下，一个循环结束。七、任务训练七、任务训练图图4-18 4-18 电镀自动线示意图电镀自动线示意图 其控制要求如下其控制要求如下：吊车的运行和吊钩的升降分别由吊车的运行和吊钩的升降分别由笼型三相异步电动机笼型三相异步电动机M1M1、M2M2拖动。拖动。按上述工作流程进行按上述工作流程进行自动自动控制。控制。在吊车前、后行，吊钩升、降的行程极限位置装有在吊车前、后行，吊钩升、降的行程极限位置装有限位保护行程开关限位保护行程开关SQ8SQ8SQ11SQ11。两台电动机均有两台电动机均有短路和过载保护短路和过载保护。电路有完善的各种常规电气保护。电路有完善的各种常规电气保护。七、任务训练七、任务训练图图4-18 4-18 电镀自动线示意图电镀自动线示意图