资源简介

(共18张PPT)
项目四
工序流程设计的PLC控制
任务二
PART TWO
选择分支流程模拟洗车系统的PLC控制
（1）了解选择分支流程模拟洗车系统的PLC控制工序。
（2）能正确处理选择分支流程的分支状态和汇合状态，并学会将其状态转移图和步进梯形图进行互换。
（3）具备应用步进指令设计分析洗车系统状态转移图、步进梯形图的能力，对其线路能正确接线安装、程序录入、监控、调试及运行。
（4）通过积极动手—尝试体验—拓展延伸的过程，培养学生协作、沟通、自学、善思的良好工作习惯和品质，增强就业意识。
任务目标
（1）学习选择分支流程中分支状态和汇合状态的处理。
（2）学会步进指令在模拟洗车系统的PLC控制中的应用，根据其控制要求绘制I/O分配表。
（3）绘制PLC接线图并进行硬件连接。
（4）按要求编制PLC程序。
（5）经指导教师初检后，通电检验并调试。
任务清单分析
在顺序控制中，经常需要按不同条件转向不同的方向，也就是说在控制过程中，可能具有两个以上的顺序动作过程，其状态转移图也具有两个以上的状态转移分支，这样的控制过程称为多流程顺序控制。而在多流程顺序控制中若有多条路径，而只能选择其中一条路径来执行，则这种分支方式称为选择分支。
图4-15所示模拟洗车系统的PLC控制就是典型的选择分支流程控制系统。可以借助多媒体演示模拟洗车系统的控制动画，操作运行PLC实训台模拟洗车系统控制的动作流程。
任务提出
图4-15选择分支流程模拟洗车系统
多流程顺序控制有选择分支与汇合、并行分支与汇合、跳步与循环等，选择分支流程控制是多流程顺序控制中的一种。
一、选择分支流程SFC图的动作特点及其处理注意事项
1.选择分支流程SFC图的动作特点
如图4-16所示，当S0执行后，若X1先有效，则跳到S21执行，此后即使X2有效，S22也无法执行。之后若X3有效，则脱离S21而跳到S23执行，当X5有效后，则结束流程。当S0执行后，若X2先有效，则跳到S22执行，此后即使X1有效，S21也无法执行。
知识链接
图4-16选择分支流程图
2.选择分支流程图的处理注意事项
选择分支流程不能交叉，对图4-17（a）所示的流程必须按图4-17（b）所示的流程图进行修改。
知识链接
图4-17选择分支流程图交叉处理
二、选择分支与汇合的编程方法
选择分支的支路数量没有限制。
选择分支与汇合编程的步骤与单流程的顺序控制是相同的，但在画所对应的梯形图时，仍然遵循步进接点之后先进行驱动处理，然后设置条件转移的原则。注意分支处与汇合处的画法。状态流程图与对应的梯形图如图4-18所示。
注意：选择分支与汇合在条件具备时才执行相应的分支。
知识链接
图4-18状态流程图与对应的梯形图
任务实施
借助多媒体动画演示，引导学生对选择分支流程模拟洗车系统的PLC控制系统有新的较全面认识。
（1）控制要求。
①若方式选择开关（COS）置于手动方式，当按下START按钮起动后，则按下列程序动作：执行泡沫清洗（用MC1驱动）；按PB1则执行清水冲洗（用MC2驱动）；按PB2则执行风干（用MC3驱动）；按PB3则结束洗车。
②若方式选择开关（COS）置于自动方式，当按下START按钮起动后，则自动按洗车流程执行。其中泡沫清洗10 s，清水冲洗20 s，风干5 s，结束后回到待洗状态。
③任何时候按下STOP按钮，则所有输出复位，停止洗车。
任务实施
（2）选择分支流程模拟洗车系统的PLC控制流程分析。
①手动方式和自动方式只能选择其一，因此使用选择分支来设计。
②依题目说明可将电路规划为两种功能，而每种功能有三种依PB按钮或设定时间而顺序执行的状态。
手动状态自动状态
状态S21→MC1动作 状态S31→MC1动作
状态S22→MC2动作 状态S32→MC2动作
状态S23→MC3动作 状态S33→MC3动作
状态S24→停止 状态S34→停止
任务实施
（3）绘制I/O分配表。在教师指导下，根据时序图分析控制要求（最好事先实地观察模拟洗车系统的工作情况），正确分配PLC的输入输出端口，并填入表4-3中。
任务实施
（4）选择分支流程模拟洗车控制系统的PLC接线图如图4-19所示。
（5）按系统流程分析后绘制功能流程图，如图4-20所示。
图4-19选择分支流程模拟洗车控制系统的PLC接线图
图4-20选择分支流程模拟洗车PLC控制系统的功能流程图
任务实施
（6）根据功能流程图绘制步进梯形图，如图4-21所示。
（7）根据I/O分配表进行PLC硬线外部连接，教师巡回指导学生正确使用GX编程软件上机编程。
（8）调试并运行程序。
图4-21选择分支流程模拟洗车PLC控制系统的步进梯形图
能力测试
选择分支流程模拟洗车系统的PLC控制任务测评标准见表4-4。
图4-22所示为使用传送带将大、小球（铁球）分类选择传送机械系统示意图，其主要功能是将待分拣处存放的两种尺寸不同的球类进行分类、传送，要求将小球整理至小球容器内，大球整理至大球容器内。设计一选择分支流程的PLC控制系统。
巩固与练习
图4-22大、小球分类选择传送机械系统示意图
1.系统控制要求
（1）系统初始状态为：电磁铁Y4失电，SQ1 与SQ4分别压合（表示分类传送装置处于左限位、上限位状态）。只有当系统处于初始状态时，才能起动。若不在初始位置，手动自行装置。
（2）按下起动按钮后，电磁铁下降吸球的过程约为2 s，通过SQ5能否压合来判断球的大小，当吸取大球时 SQ5不动作，选择一条支路，将大球放入大球容器；当吸取小球时 SQ5动作，选择另一条支路，将小球放入小球容器。考虑到系统工作的可靠性，规定电磁铁吸牢和释放铁球的时间均为1 s。
（3）当一次分拣过程结束后，系统在原位等待下一次起动。
（4）在本装置运动过程中需考虑安全规范。
巩固与练习
2.具体操作要求
（1）PLC输入输出端口分配。
（2）PLC外部接线。
（3）绘制功能状态图。
（4）绘制步进梯形图。
（5）通电运行与调试。
巩固与练习
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2020

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