8.2自动门控制系统设计（课件）-《工厂电气控制设备》同步教学（高教版）

自动门控制系统设计 目 录 教学目的 项目控制要求与分析 项目预备知识 项目实现 研讨与训练 1.基本知识目标 掌握选择序列顺序功能图结构的方法。 2.技能培养目标 1）会根据工艺要求绘制选择序列顺序功能图。 2）会利用“起-保-停”电路的编程方法，将选择序列顺序功能图改画为梯形图。 一、教学目的 一、教学目的 1.基本知识目标 掌握选择序列顺序功能图结构的方法。 2.技能培养目标 1）会根据工艺要求绘制选择序列顺序功能图。 2）会利用“起-保-停”电路的编程方法，将选择序列顺序功能图改画为梯形图。 3 目 录 教学目的 项目控制要求与分析 项目预备知识 项目实现 研讨与训练 许多公共场所都采用自动门,自动门控制示意图如图1所示。 当人靠近自动门时,红外感应器x000为 ON，Y000驱动电动机高速开门;当碰到开门减速、使开关x0001时，变为Y001驱动电动机低速开门;当碰到开门极限开关X002时，电动机停止转动，开始延时。若在0.5s内红外感应器检测到无人，则Y002驱动电动机高速关门。 当碰到关门减速开关X003时，改为Y003驱动电动机低速关门，当碰到关门极限开关X004时，电动机停止转动。在关门期间若感应器检测到有人，停止关门，T1延时0.5s后自动转换为高速开门。 项目控制要求与分析 二、项目控制要求与分析 图1 自动门控制示意图 项目要求用PLC控制自动门，用选择序列的顺序功能图编程。 二、项目控制要求与分析 许多公共场所都采用自动门,自动门控制示意图如图1所示。 当人靠近自动门时,红外感应器x000为 ON，Y000驱动电动机高速开门;当碰到开门减速、使开关x0001时，变为Y001驱动电动机低速开门;当碰到开门极限开关X002时，电动机停止转动，开始延时。若在0.5s内红外感应器检测到无人，则Y002驱动电动机高速关门。 当碰到关门减速开关X003时，改为Y003驱动电动机低速关门，当碰到关门极限开关X004时，电动机停止转动。在关门期间若感应器检测到有人，停止关门，T1延时0.5s后自动转换为高速开门。 项目要求用PLC控制自动门，用选择序列的顺序功能图编程。 5 目 录 教学目的 项目控制要求与分析 项目预备知识 项目实现 研讨与训练 1.选择序列结构形式的顺序功能图 顺序过程进行到某步，若该步后面有多个转移方向，而当该步结束后，只有一个转换条件被满足以决定转移的去向，即只允许选择其中的一个分支执行，这种顺序控制过程的结构就是选择序列结构。 选择序列有开始和结束之分。 选择序列的开始称为分支，各分支画在水平单线之下，各分支中表示转换的短画线只能画在水平单线之下的分支上。 选择序列的结束称为合并，选择序列的合并是指几个选择分支合并到一个公共序列上，各分支也都有各自的转换条件。各分支画在水平单线之上，各分支中表示转换的短画线只能画在水平单线之上的分支上。 三、项目预备知识 1.选择序列结构形式的顺序功能图 顺序过程进行到某步，若该步后面有多个转移方向，而当该步结束后，只有一个转换条件被满足以决定转移的去向，即只允许选择其中的一个分支执行，这种顺序控制过程的结构就是选择序列结构。 选择序列有开始和结束之分。 选择序列的开始称为分支，各分支画在水平单线之下，各分支中表示转换的短画线只能画在水平单线之下的分支上。 选择序列的结束称为合并，选择序列的合并是指几个选择分支合并到一个公共序列上，各分支也都有各自的转换条件。各分支画在水平单线之上，各分支中表示转换的短画线只能画在水平单线之上的分支上。 7 1.选择序列结构形式的顺序功能图 三、项目预备知识 图2 选择序列结构 a)选择序列的分支b)选择序列的合并 图2a所示为选择序列的分支。假设步4为活动步，如果转换条件a成立，则步4向步5实现转换;如果转换条件b成立，则步4向步7转换;如果转换条件e成立，则步4向步9转换。分支中一般只允许选择其中一个序列。 图2b所示为选择序列的合并。哪个分支的最后一步成为活动步，当转换条件满足时，都要转向步11。如果步6为活动步，转换条件d成立，则由步6向步11转换;如果步8为活动步，转换条件e成立，则由步8向步11转换;如果步10为活动步，转换条件f成立，则由步10向步11转换。 8 2.用“起-保-停”电路实现选择序列的编程方法 三、项目预备知识 图3 选择序列分支的编程方法示例 a)顺序功能图 b)梯形图 ( 1）选择序列分支的编程方法 2.用“起-保-停”电路实现选择序列的编程方法 ( 1）选择序列分支的编程方法 如图3a所示，步M2之后有一个选择序列的分支，当它的后续步M3、M4或者MS变为活动步时，它应变为不活动步，所以需将M3、M4和M5的常闭触点串联作为步M2的停止条件，如图3b所示。 9 2.用“起-保-停”电路实现选择序列的编程方法 三、项目预备知识 (2)选择序列合并的编程方法 图4 选择序列合并的编程方法示例 a)顺序功能图 b)梯形图 (2)选择序列合并的编程方法 如图4a所示，步M之前有一个选择序列的合并。 只要步M1为活动步并且转换条件XO0I满足，或步M2为活动步并且转换条件XOO2满足，或步N3为活动步并且转换条件X003满足，步M4都应变为活动步，即控制步M4的“起-保-停”电路的起动条件应为M1·X001 + M2·X002 +M3·X003，对应的起动条件由3条并联支路组成，每条支路分别由M1、XO01和M2、x002以及M3、X003的常开触点串联而成，如图4b所示。 10 目 录 教学目的 项目控制要求与分析 项目预备知识 项目实现 研讨与训练 四、项目实现 1.I/O(输入/输出)分配表 由上述控制要求可确定PLC需要5个输入点和4个输出点，其I/О分配表见表1。 表1 I/О分配表 I/O(输入/输出)分配表 分析上述控制要求，PLC需要8个输入点和7个输出点，其I/O分配表见表1。 12 四、项目实现 2.编程 图5 自动门控制系统时序图 a)关门期间无人进出的时序图 b)关门期间有人进出的时序图 2.编程 分析自动门的控制要求，可得出如图5所示的自动门控制系统时序图。 从时序图上可以看到，自动门在关门时会有两种选择，关门期间无人要求进出时继续完成关门动作，而如果关门期间又有人要求进出的话，则暂停关门动作，开门让人进出后再关门。 13 四、项目实现 2.编程 图6 自动门控制系统顺序功能图 分析图5可知: 1)步M1之前有一个选择序列的合并，当步MO为活动步并且转换条件XO00满足，或步M6为活动步且转换条件Tl满足时，步M1都应变为活动步，即控制M1的“起-保-停”电路的起动条件应为M0和X000的常开触点串联电路与M6和T1的常开触点串联电路进行并联。 2）步M4之后有一个选择序列的分支，当它的后续步M5、M6变为活动步时，它应变为不活动步。所以需将M5和M6的常闭触点与M4的线圈串联。同样M5之后也有一个选择序列的分支，当它的后续步M0、M6变为活动步时，它应变为不活动步，因此需将M0、M6的常闭触点与M5线圈串联。 根据时序图所设计的自动门控制系统顺序功能图如图6所示。 分析图5可知: 1)步M1之前有一个选择序列的合并，当步MO为活动步并且转换条件XO00满足，或步M6为活动步且转换条件Tl满足时，步M1都应变为活动步，即控制M1的“起-保-停”电路的起动条件应为MO和XO00的常开触点串联电路与M6和T1的常开触点串联电路进行并联。 2）步M4之后有一个选择序列的分支，当它的后续步M5、M6变为活动步时，它应变为不活动步。所以需将M5和M6的常闭触点与M4的线圈串联。同样M5之后也有一个选择序列的分支，当它的后续步MO、M6变为活动步时，它应变为不活动步，因此需将MO、M6的常闭触点与M5线圈串联。 14 四、项目实现 2.编程 图6 自动门控制系统顺序功能图 图7 自动门控制系统梯形图 根据“起-保-停”电路的编程方法，将图6所示的自动门控制系统顺序功能图转换而成的梯形图如图6所示。 15 3.硬件接线 PLC的外部硬件接线原理图如图8所示。 四、项目实现 图8 PLC的外部硬件接线原理图 3.硬件接线 PLC的外部硬件接线原理图如图8所示。 16 目 录 教学目的 项目控制要求与分析 项目预备知识 项目实现 研讨与训练 五、研讨与训练 同学们，前面项目送料小车的工作示意图及顺序功能图，若在控制要求中增加“停止功能”，即按下停止按钮X004，在送料小车完成当前工作周期的最后一步后，返回初始步，系统停止工作。 试绘制顺序功能图，并用“起-保-停”电路的编程方法来设计梯形图。 同学们，前面项目送料小车的工作示意图及顺序功能图，若在控制要求中增加“停止功能”，即按下停止按钮X004，在送料小车完成当前工作周期的最后一步后，返回初始步，系统停止工作。试绘制顺序功能图，并用“起-保-停”电路的编程方法来设计梯形图。 18 谢谢聆听！ $$