试讲气动系统的plc控制1.ppt

气动系统的PLC控制 机电教研室 费颖,项目十五,一、学习目标,1、知识目标1）认识常用气动元件2) 掌握基本气动回路的知识3）掌握PLC控制的基本气动回路动作原理2、技能目标1）进行机械手控制回路的电气、气动回路安装 2）编写机械手控制回路的梯形图程序，下载并进行调试、试运行二、项目分析,本项目的任务是进行安装机械手控制电路的电气、气动回路安装，编写机械手控制回路的梯形图程序，下载并进行调试、试运行 项目要求：1）起动前，机械手的原点位置在左侧，处于悬臂缩回、手臂上升、手爪松开的状态2）按下起动按钮SB1机械手按照悬臂伸出→手臂下降→手爪夹紧，0.5s后手臂上升→悬臂缩回→手臂右转→悬臂伸出→手臂下降→手爪松开，0.5s后手臂上升→悬臂缩回→手臂左转回原位后静止的进行动作3）无论何时，只要按下停止按钮，系统在当前工作周期后回原点静止电路图,1、I/O点分配,顺序控制,就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有顺序地进行操作系统工艺过程,,顺序功能图,梯形图,,顺序控制设计法思路,顺序功能图,是一种通用的技术语言。

主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（命令）组成转换条件,将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段,每一步所完成的工作,使系统由前级步进入下一步的信号称为转换条件,转换,有向线段,步与动作,步——将系统的一个工作周期，按输出量的状态变化，划分为若干个顺序相连的阶段，每个阶段叫做步步”—用编程元件（如辅助存储器M和状态继电器S）表示与系统的初始状态对应的步叫“初始步”，用双线方框表示当正系统处于某一步说在的阶段时，该步处于活动状态，称该步处于“活动步”步处于活动状态时，相应的动作被执行；处于不活动状态时，相应的非存储型动作被停止执行5.2 顺序功能图设计方法,顺序控制功能图，简称功能图，又叫状态功能图、状态流程图或状态转移图它是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能说明性语言，能完整地描述控制系统的工作过程、功能和特性，是分析、设计电气控制系统控制程序的重要工具步 有向连线 转换、转换条件 动作（或命令）,一. 顺序功能图的基本元素,1 步 步的概念 步是根据系统输出量的变化，将系统的一个工作循环过程分解成若干个顺序相连的阶段，步对应于系统的一个稳定的状态 步的表示 用矩形框表示，框中的数字或符号是该步的编号。

活动步 正在执行的步称为活动步,其他为不活动步 起始步 起始步对应于控制系统的初始状态，是系统运行的起点一个控制系统至少有一个初始步，初始步用双线框表示步,起始步,2 有向线段和转换 功能图中，步和步按运行时工作的顺序排列并用表示变化方向的有向线段连接起来 步的活动状态习惯的进展方向是从上到下从左到右，这两个方向上的有向连线的箭头可以省略，其它方向不可省略 转换用有向连线上的短划线表示，用于分隔两个相邻的步，步的活动状态的转化由转换实现 转换条件是与转换相关的逻辑命题，可以用文字、布尔表达式、图形符号等标注在表示转换的短线旁边有向线段 和转移,,,2,,1,,,,,,,,,0,,,,,电机,M,2,起动,,电机,M,1,起动,,等待,,,T,1,延时时间到,按下停止按钮,按下起动按钮,3 动作一个步表示控制过程中的稳定状态，它可以对应一个或多个动作 可以在步右边加一个矩形框，在框中用简明的文字说明该步对应的动作，如下图5.4所示 一个步对应多个动作时有两种画法，可任选一种，一步中的动作是同时进行的，动作之间没有顺序关系 可以有存储型、非存储型等，如“打开1号阀们并保持”动作的表示,二. 顺序功能图设计基本规则,1 步与步不能直接相连，必须用转移分开； 2 两个转换也不能直接相连，必须用步分开； 3 一个功能图必须有一个初始步，用于表示初始状态 4 自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此功能图应包含有由步和有向连线组成的闭环。

三、顺序功能图基本结构,1 单序列结构 2 分支结构 选择分支 并列分支 3 循环结构 4 复合结构,1 单序列结构,图5.5 顺序结构,,,单序列结构由若干顺序激活的步组成，每步后面有一个转换，每个转换后也仅有一个步,5．顺序功能图的特点,（1）可以将复杂的控制任务或控制过程分解成若干个状态2）相对某一个具体的状态来说，控制任务简单了，给局部程序的编制带来了方便3）整体程序是局部程序的综合，只要搞清楚各状态需要完成的动作、状态转移的条件和转移的方向，就可以进行顺序功能图的设计 （4）这种图形很容易理解，可读性强，能清楚地反映全部控制的工艺过程顺序控制设计法的设计基本步骤,1.步的划分 2.转换条件的确定 3.顺序功能图的绘制 4.梯形图的绘制,1.步的划分,步是根据PLC输出量的状态划分的，只要系统的输出量状态发生变化，系统就从原来的步进入新的步在每一步内PLC各输出量状态均保持不变，但是相邻两步输出量总的状态是不同的2.转换条件的确定,转换条件是使系统从当前步进入下一步的条件常见的转换条件有按钮、行程开关、定时器和计数器的触点的动作（通/断）等3.顺序功能图的绘制,顺序功能图主要有以下几种结构:单序列结构选择序列结构并行序列结构子步结构,第6章 编程技术,从工业控制角度而言，控制系统的设计包含许多内容和步骤，设计者不仅需要具有丰富的专业知识，而且更需要有效的编程思路及方法，这样对系统的设计及调试、系统的扩展、合作者之间的协作交流都十分有利。

设计步骤顺序功能图,内 容 提 要,知 识 要 点,掌握顺序功能图的设计理念和设计方法,§6.1 控制系统的基本设计步骤,,（1）分析任务（将任务分解为若干子任务） （2）描述任务和子任务（任务说明书） （3）生成控制算法 （4）选择控制媒介 （5）执行（建立控制系统）,控制系统的设计步骤,§6.4 顺序功能图,顺序设计法,,顺序控制设计是一种先进的设计方法，其设计思想是将系统的工作周期划分为若干顺序相连的阶段，我们称之为“步”当步被激活时（即满足一定的转换条件），步所代表的行动或命令将被执行这样一步一步按照顺序，执行机构就能够顺序“前进”设计步骤是首先根据工艺流程，画出顺序功能图（SFC），之后编写梯形图（或功能块图）程序顺序功能图的表示法,,SFC步元素的表现形式,绘制原则,,在对应的动作中有存储型（S）和非存储型（NS）两大常用类型存储型为保持型，可以用S和R指令对存储型动作置位和复位而非存储型则与它所在的步“同存亡”，用输出指令实现绘制顺序功能图注意事项,（1） 两个步不能直接相连，必须用一个转换将两者隔开（如果没有具体的转换条件，一般都用定时延时来解决） （2） 两个转换条件也不能直接相连，必须用一个步将两者隔开。

（3） 起始步（起始位置）十分重要，它是进入顺序控制环（循环扫描）的入口，必不可少 （4） 一般在OB100中将起始步预置为当前步，否则，系统不能正常工作简化的顺序功能图画法,在简化图中，将结束步和起始步或第1步合并为1，并用箭头构成封闭的回环；用不同的存储位代表不同的步，比如M0.0、M0.1等；转换条件用一小横杠表示，旁边标注转换条件；选择序列的分支方向由带箭头直线表示；并行序列的分支和合并用两条平行线表示当前步的动作前如果有字母S表示保持型动作的置位，有字母R表示保持型的复位，什么都没有表示非保持型动作顺序功能图,所谓顺序控制，就是按照生产工艺预告规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中积极执行机构自动、有秩序地进行操作 顺序功能图（简称SFC）是描述控制系统的控制过程，功能和特性的一种图形，也是设计PLC的顺序控制程序的有力工具它主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作组成 (1)步 顺序控制系统的一个动作周期分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称作步，用编程元件（例如位存储器M或顺序控制继电器S）来代表各步步根据输出量的状态变化来划分各步内输出量的ON/OFF状态不变，但是相邻两步至少有一个输出量发生了变化。

步的这种划分方法使代表各步的编程元件状态与各输出量状态之间有着极为简单的关系顺序功能图,（2）初始步 与系统的初始状态对应的步称为初始步初始状态一般是系统等待走动命令的相对静止的状态，用双线框表示，每一个顺序功能图至少应该有一个初始步 （3）活动步 当系统处于某一步所在阶段时，该步处于活动状态，称该步为“活动步”步处于活动状态时，执行相应的非存储型动作；处于不活动状态时，则停止执行 （4）与步对应的动作或命令 控制系统可划分为被控系统和施控系统对于被控系统，某一步中需要完成某些“动作”；对于施控系统，某一步中则需要向被控系统发出某些“命令”，通常将这些动作或命令用矩形框中的文字或符号表示梯形图,梯形图,梯形图,梯形图,梯形图,梯形图,电路组成及元器件功能,8/30/2018,必要知识讲解,气动控制技术的特点： (1)经济 气动元器件价格较低且使用寿命长，投入和维修费用都很低 (2)可靠 气动元器件不易损坏，所以气动系统有很高的可行性 (3)清洁环保 压缩空气无论是产生、使用和释放都不会污染环境 (4)安全 在危险场所不会引起火灾，因气动系统过载只会停车或打滑，而不会引起发热操作指导,1.接线图,操作指导,操作指导,元器件布局、安装与配线,1、检查元器件 检查元器件的规格是否符 合要求及质量是否完好。

2、固定元器件 按照绘制的接线图固定元器件 3、配线安装 据配线原则及工艺要求，对照绘制的接线图进行板上元器件、外围 设备的配线安装自检,1.检查布线 对照接线图检查是否掉线、错 线，线号是否漏编、错编，是否牢固等 2.使用万用表检测线路 对照电路图、接线图，使用万用表检测电路如果测量阻值与正 确结果不符，应根据电路图检查是否有错线、掉线、错位、短路等输入梯形图,1.绘制梯形图 2.绘制气动系统图 3.通电观察PLC的指示LED 经自检，确认电路正确且无安全隐患后，通电观察PLC 的指示LED，并作好记录 4.下载程序 将已编好的梯形图程序下载至PLC中操作注意事项,1.安装元器件或接线时，必须按照十字形和一字形及相应大小选择合适的螺钉旋具进行拆装螺钉操作 2.用电工刀剥线时一定要按照安全操作规程要求操作 3.通电前必须经过老师检查，并经老师同意后方可试车电路通电试车,经自检、老师检查确认电路正常且无安全隐患后，在教师的监护下通电试车1.调整PLC为RUN工作状态进行操作 2.观察系统的运行情况并进行梯形图监控，作好记录 3.如出现故障，应立即切断电源、分析原因，检查电路或梯形图后重新调试，直到达到项目拟定的要求。