可編程控制器技術(shù) 課件 項(xiàng)目4　順序邏輯控制程序設(shè)計(jì)

任務(wù)4.1液體混合罐控制主講人：XXX時(shí)間：20XX.XX目錄CONTENTS0102030405一、任務(wù)要求與分析二、任務(wù)準(zhǔn)備三、任務(wù)實(shí)施四、任務(wù)評(píng)價(jià)五、任務(wù)拓展一、任務(wù)要求與分析01010302初始狀態(tài)與起動(dòng)操作液體混合罐在初始狀態(tài)時(shí)，液體A、B閥門(mén)關(guān)閉，容器內(nèi)無(wú)液體。按下起動(dòng)按鈕后，裝置按照預(yù)設(shè)流程運(yùn)行，依次完成液體A流入、液體B流入、攪拌、混合液排出等操作。運(yùn)行流程與控制邏輯裝置運(yùn)行分為五個(gè)流程：液體A流入、液體B流入、攪拌、混合液排出、容器放空。每個(gè)流程有明確的先后順序和轉(zhuǎn)換條件，通過(guò)液位開(kāi)關(guān)和定時(shí)器實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。系統(tǒng)運(yùn)行模式與操作系統(tǒng)支持單次運(yùn)行和連續(xù)運(yùn)行模式，可通過(guò)模式選擇開(kāi)關(guān)切換。運(yùn)行過(guò)程中可暫停和停止，停止時(shí)完成當(dāng)前周期后停機(jī)。任務(wù)要求液體混合罐控制系統(tǒng)具有明確的先后順序和狀態(tài)轉(zhuǎn)換，適合采用順序功能圖進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，提高控制精度和可靠性?？刂葡到y(tǒng)特點(diǎn)01順序功能圖簡(jiǎn)單直觀，易于理解和編程，能夠清晰地表示控制系統(tǒng)的各個(gè)階段和轉(zhuǎn)換條件，方便初學(xué)者快速掌握復(fù)雜控制邏輯。順序功能圖優(yōu)勢(shì)02可將系統(tǒng)劃分為液位檢測(cè)模塊、閥門(mén)控制模塊、攪拌控制模塊、運(yùn)行模式控制模塊等，各模塊協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)液體混合罐的自動(dòng)化控制。系統(tǒng)功能模塊劃分03任務(wù)分析二、任務(wù)準(zhǔn)備02順序功能圖是一種描述控制系統(tǒng)控制過(guò)程、功能和特征的圖解表示方法，具有簡(jiǎn)單、直觀等特點(diǎn)，適用于順序控制程序設(shè)計(jì)。定義與特點(diǎn)構(gòu)成要素結(jié)構(gòu)類(lèi)型順序功能圖的結(jié)構(gòu)包括單向流程、并行流程、選擇流程、跳轉(zhuǎn)與循環(huán)等，不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型適用于不同的控制場(chǎng)景，可靈活組合實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制邏輯。順序功能圖由步、動(dòng)作、轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換關(guān)系、轉(zhuǎn)換條件等構(gòu)成，通過(guò)這些要素清晰地表示控制系統(tǒng)的各個(gè)階段和狀態(tài)轉(zhuǎn)換。順序功能圖01時(shí)間累加器指令用于累加由參數(shù)PT設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)的時(shí)間值，適用于需要累計(jì)時(shí)間的控制場(chǎng)景，如攪拌時(shí)間控制。指令功能02輸入IN信號(hào)上升沿觸發(fā)計(jì)時(shí)，PT時(shí)間值累加到輸出ET中，計(jì)時(shí)結(jié)束后輸出Q置位。復(fù)位輸入R可復(fù)位ET和Q，實(shí)現(xiàn)循環(huán)計(jì)時(shí)功能。工作原理03在液體混合罐控制中，時(shí)間累加器可用于攪拌電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間的累計(jì)，確保攪拌時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)值后停止攪拌。應(yīng)用示例時(shí)間累加器三、任務(wù)實(shí)施03輸入元件輸入元件包括起動(dòng)按鈕、停止按鈕、暫停按鈕、模式選擇開(kāi)關(guān)、液位開(kāi)關(guān)等，分別對(duì)應(yīng)PLC的輸入點(diǎn)，用于接收操作指令和液位信號(hào)。地址分配表根據(jù)輸入輸出元件的功能和數(shù)量，制定詳細(xì)的I/O地址分配表，確保每個(gè)元件都有唯一的地址，便于編程和調(diào)試。輸出元件輸出元件包括液體A、B、C閥門(mén)和攪拌電動(dòng)機(jī)，分別對(duì)應(yīng)PLC的輸出點(diǎn)，用于控制閥門(mén)的開(kāi)關(guān)和電動(dòng)機(jī)的啟停。I/O地址分配根據(jù)I/O地址分配表，將輸入輸出元件正確連接到PLC的相應(yīng)端子上，確保接線牢固、無(wú)誤，避免信號(hào)干擾和短路現(xiàn)象。接線要點(diǎn)繪制清晰的I/O接線圖，標(biāo)明各元件的連接關(guān)系和端子編號(hào)，便于后續(xù)的安裝、調(diào)試和維護(hù)工作。接線圖繪制I/O接線圖狀態(tài)劃分將液體混合罐的運(yùn)行過(guò)程劃分為多個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)應(yīng)一個(gè)步，明確各步的活動(dòng)狀態(tài)和執(zhí)行動(dòng)作。轉(zhuǎn)換條件確定根據(jù)工藝要求，確定各步之間的轉(zhuǎn)換條件，如液位到達(dá)、時(shí)間到達(dá)等，確保狀態(tài)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確無(wú)誤。功能圖繪制按照順序功能圖的繪制原則，將各步、動(dòng)作、轉(zhuǎn)換條件等要素組合成完整的順序功能圖，為程序設(shè)計(jì)提供依據(jù)。010203繪制順序功能圖在TIAPortal中進(jìn)行PLC硬件組態(tài)，添加CPU模塊、輸入輸出模塊等，配置通信參數(shù)，確保硬件設(shè)備能夠正常工作。硬件組態(tài)01根據(jù)I/O地址分配表和順序功能圖，創(chuàng)建詳細(xì)的變量表，定義各變量的名稱(chēng)、地址、數(shù)據(jù)類(lèi)型等屬性，便于編程和調(diào)試。變量表創(chuàng)建02硬件組態(tài)與變量表創(chuàng)建采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法編寫(xiě)控制方式程序，實(shí)現(xiàn)單次運(yùn)行和連續(xù)運(yùn)行模式的切換，以及起動(dòng)、停止、暫停等功能?？刂品绞皆O(shè)計(jì)根據(jù)順序功能圖，編寫(xiě)各步的梯形圖程序，實(shí)現(xiàn)液體混合罐的自動(dòng)化控制流程，確保各階段動(dòng)作準(zhǔn)確執(zhí)行。順序功能圖程序?qū)崿F(xiàn)編寫(xiě)完成次數(shù)記錄程序，利用計(jì)數(shù)器記錄單次和連續(xù)運(yùn)行的完成次數(shù)，為生產(chǎn)管理提供數(shù)據(jù)支持。完成次數(shù)記錄編寫(xiě)HMI動(dòng)畫(huà)效果程序，通過(guò)數(shù)值加減模擬液位變化，實(shí)現(xiàn)觸摸屏上液位的動(dòng)態(tài)顯示，提高系統(tǒng)的可視化效果。HMI動(dòng)畫(huà)效果設(shè)計(jì)程序編寫(xiě)在單次運(yùn)行模式下，按下起動(dòng)按鈕，檢查程序是否能完成一個(gè)周期后停止，并且完成次數(shù)計(jì)數(shù)加1，再次按下起動(dòng)按鈕，檢查是否能再次起動(dòng)一個(gè)周期并且完成次數(shù)計(jì)數(shù)加1。單次運(yùn)行調(diào)試在連續(xù)運(yùn)行模式下，按下起動(dòng)按鈕，檢查程序是否能完成一個(gè)周期后自動(dòng)進(jìn)入第一步循環(huán)執(zhí)行，每完成一個(gè)周期完成次數(shù)計(jì)數(shù)加1。連續(xù)運(yùn)行調(diào)試按下停止按鈕，檢查是否能完成該周期后停止。按下暫停按鈕，檢查程序是否能暫停，再次按下暫停按鈕，程序是否能延續(xù)之前的狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行。停止與暫停調(diào)試程序調(diào)試四、任務(wù)評(píng)價(jià)04安全素養(yǎng)存在危險(xiǎn)用電等情況（每次扣5分，上不封頂）：嚴(yán)格遵守用電安全規(guī)范，杜絕危險(xiǎn)操作。存在帶電插拔工作站的電纜、電線等情況（每次扣3分）：避免帶電插拔，確保設(shè)備安全。穿著不符合生產(chǎn)要求（每次扣5分）：按規(guī)定穿著工作服，佩戴安全帽等防護(hù)用品。硬件安裝與接線I/O接線圖繪制（10分）：接線圖清晰準(zhǔn)確，符合電氣規(guī)范。元件安裝（10分）：元件安裝牢固，布局合理。硬件接線（10分）：接線正確無(wú)誤，無(wú)短路、斷路等現(xiàn)象。5S素養(yǎng)桌面物品和工具擺放整齊、整潔（2.5分）：保持工作臺(tái)面整潔，工具歸位。地面清理干凈（2.5分）：保持工作區(qū)域地面干凈，無(wú)雜物。編程與調(diào)試起動(dòng)、停止、暫停和模式選擇鍵功能正常（各3分，共12分）：按鍵操作靈敏，功能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確。正常顯示單次、連續(xù)完成次數(shù)（各3分，共6分）：顯示內(nèi)容準(zhǔn)確，無(wú)錯(cuò)誤或延遲現(xiàn)象。連續(xù)、單次指示燈工作正常（各1分，共2分）：指示燈顯示狀態(tài)正確，與系統(tǒng)狀態(tài)一致。5個(gè)流程功能正常（各6分共30分）：各流程動(dòng)作準(zhǔn)確執(zhí)行，狀態(tài)轉(zhuǎn)換無(wú)誤。發(fā)展素養(yǎng)表達(dá)溝通能力（2.5分）：表達(dá)清晰，溝通順暢，能夠準(zhǔn)確傳達(dá)信息。團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力（2.5分）：團(tuán)隊(duì)成員分工明確，協(xié)作默契，共同完成任務(wù)。評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)五、任務(wù)拓展051設(shè)計(jì)一個(gè)兩種液體比例可以調(diào)節(jié)的液體混合罐，通過(guò)液位傳感器設(shè)定A、B兩種液體的比例，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)混合。任務(wù)要求在現(xiàn)有控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增加液位傳感器和比例調(diào)節(jié)模塊，通過(guò)PLC程序?qū)崿F(xiàn)液體比例的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)。設(shè)計(jì)觸摸屏界面，方便操作人員設(shè)置和查看液體比例，提高系統(tǒng)的靈活性和實(shí)用性。設(shè)計(jì)要點(diǎn)液體比例調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)謝謝大家主講人：XXX時(shí)間：20XX.XX任務(wù)4.2交通燈控制主講人：XXX時(shí)間：20XX.XXCatalogue目錄一、任務(wù)要求與分析二、任務(wù)準(zhǔn)備三、任務(wù)實(shí)施四、任務(wù)評(píng)價(jià)五、任務(wù)拓展一、任務(wù)要求與分析01倒計(jì)時(shí)與時(shí)間設(shè)置倒計(jì)時(shí)顯示東西南北所有燈亮?xí)r間，單位為秒，精確到0.1秒；相關(guān)交通燈點(diǎn)亮?xí)r間可設(shè)置，且時(shí)間設(shè)置頁(yè)面需要密碼才可進(jìn)入。交通燈運(yùn)行流程按下起動(dòng)按鈕后，交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)開(kāi)始工作，按照預(yù)設(shè)的時(shí)間順序依次點(diǎn)亮東西方向和南北方向的紅燈、綠燈和黃燈，完成一個(gè)周期后循環(huán)運(yùn)行。強(qiáng)制與停止功能按下強(qiáng)制按鈕，東西、南北的黃燈、綠燈滅，紅燈亮；按下停止按鈕，系統(tǒng)運(yùn)行至東西黃燈熄滅后停止，所有信號(hào)燈熄滅。任務(wù)要求交通燈控制系統(tǒng)以時(shí)間為基準(zhǔn)，南北方向與東西方向并行運(yùn)行，各燈之間的亮滅轉(zhuǎn)換由時(shí)間決定，具有明確的先后順序和狀態(tài)轉(zhuǎn)換?？刂葡到y(tǒng)特點(diǎn)可將系統(tǒng)劃分為信號(hào)燈控制模塊、倒計(jì)時(shí)顯示模塊、時(shí)間設(shè)置模塊、強(qiáng)制與停止控制模塊等，各模塊協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)交通燈的自動(dòng)化控制。系統(tǒng)功能模塊劃分順序功能圖簡(jiǎn)單直觀，易于理解和編程，能夠清晰地表示控制系統(tǒng)的各個(gè)階段和轉(zhuǎn)換條件，適合交通燈控制程序設(shè)計(jì)。順序功能圖優(yōu)勢(shì)任務(wù)分析二、任務(wù)準(zhǔn)備02安裝步驟正確安裝TouchWin編輯工具簡(jiǎn)體中文版V2.E.7，安裝完成后在桌面上出現(xiàn)快捷圖標(biāo)，可雙擊該圖標(biāo)或從“Windowns／所有程序”中選擇“Xinje／TouchWin編輯工具”打開(kāi)編輯軟件。01注意事項(xiàng)若安裝多個(gè)版本的編輯軟件，必須選擇不同的安裝路徑，否則覆蓋安裝會(huì)導(dǎo)致軟件運(yùn)行異常甚至無(wú)法運(yùn)行。02信捷觸摸屏軟件安裝串口通信需設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗(yàn)方式等參數(shù)；以太網(wǎng)通信需設(shè)置觸摸屏的IP地址，選擇PLC系列并設(shè)置IP地址等參數(shù)。通信參數(shù)設(shè)置打開(kāi)TouchWin軟件，在文件菜單下單擊“新建（N）”，選擇觸摸屏型號(hào)為T(mén)GM765（S/L）-MT/UT/ET/XT/NT，支持串口和以太網(wǎng)通信。新建工程創(chuàng)建工程連接方式有“查找設(shè)備”和“指定端口”兩種，可根據(jù)實(shí)際連接情況選擇合適的連接方式，設(shè)置端口、設(shè)備ID查找等參數(shù)。連接方式選擇上下載協(xié)議棧設(shè)置不同版本的軟件具有不同的功能，如V2.78版本不具有完整下載功能，V2.99-V2.C.6版本需要在軟件中設(shè)置參數(shù)才能使用完整下載功能。注意事項(xiàng)TouchWin編輯軟件支持普通下載和完整下載兩種方式，普通下載不具有上傳功能，完整下載可以將人機(jī)界面的程序上傳到計(jì)算機(jī)上。下載方式工程下載結(jié)構(gòu)組成TouchWin編輯工具軟件結(jié)構(gòu)包括菜單欄、工具欄、狀態(tài)欄、工程區(qū)及畫(huà)面編輯區(qū)等，各部分具有不同的功能和操作方式。軟件結(jié)構(gòu)部件欄包括文字串、指示燈、按鈕、畫(huà)面跳轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)輸入等多種基本按鈕，用于實(shí)現(xiàn)不同的功能和操作。各部件具有不同的屬性設(shè)置選項(xiàng)，如對(duì)象屬性、操作屬性、按鍵屬性、顯示屬性等，可根據(jù)需求進(jìn)行詳細(xì)設(shè)置。部件種類(lèi)屬性設(shè)置部件欄三、任務(wù)實(shí)施03輸入元件包括起動(dòng)按鈕、強(qiáng)制按鈕、停止按鈕，分別對(duì)應(yīng)PLC的輸入點(diǎn)I0.0、I0.1、I0.2，用于接收操作指令。輸入元件輸出元件地址分配表根據(jù)輸入輸出元件的功能和數(shù)量，制定詳細(xì)的I/O地址分配表，確保每個(gè)元件都有唯一的地址，便于編程和調(diào)試。輸出元件包括南北綠燈、南北黃燈、南北紅燈、東西綠燈、東西黃燈、東西紅燈，分別對(duì)應(yīng)PLC的輸出點(diǎn)Q0.0～Q0.5，用于控制信號(hào)燈的亮滅。I/O地址分配根據(jù)I/O地址分配表，將輸入輸出元件正確連接到PLC的相應(yīng)端子上，確保接線牢固、無(wú)誤，避免信號(hào)干擾和短路現(xiàn)象。接線要點(diǎn)繪制清晰的I/O接線圖，標(biāo)明各元件的連接關(guān)系和端子編號(hào)，便于后續(xù)的安裝、調(diào)試和維護(hù)工作。接線圖繪制I/O接線圖將交通燈的運(yùn)行過(guò)程劃分為多個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)應(yīng)一個(gè)步，明確各步的活動(dòng)狀態(tài)和執(zhí)行動(dòng)作，如南北綠燈亮、南北黃燈閃爍、南北紅燈亮等。根據(jù)工藝要求，確定各步之間的轉(zhuǎn)換條件，如時(shí)間到達(dá)、按鈕按下等，確保狀態(tài)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確無(wú)誤。轉(zhuǎn)換條件確定按照順序功能圖的繪制原則，將各步、動(dòng)作、轉(zhuǎn)換條件等要素組合成完整的順序功能圖，為程序設(shè)計(jì)提供依據(jù)。功能圖繪制狀態(tài)劃分繪制順序功能圖在TIAPortal中進(jìn)行PLC硬件組態(tài)，添加CPU模塊、輸入輸出模塊等，配置通信參數(shù)，確保硬件設(shè)備能夠正常工作。硬件組態(tài)根據(jù)I/O地址分配表和順序功能圖，創(chuàng)建詳細(xì)的變量表，定義各變量的名稱(chēng)、地址、數(shù)據(jù)類(lèi)型等屬性，便于編程和調(diào)試。變量表創(chuàng)建硬件組態(tài)與變量表創(chuàng)建控制方式設(shè)計(jì)采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法編寫(xiě)控制方式程序，實(shí)現(xiàn)起動(dòng)、停止、強(qiáng)制等功能，確保系統(tǒng)在不同狀態(tài)下的運(yùn)行邏輯。根據(jù)順序功能圖，編寫(xiě)各步的梯形圖程序，實(shí)現(xiàn)交通燈的自動(dòng)化控制流程，確保各階段動(dòng)作準(zhǔn)確執(zhí)行。運(yùn)行流程程序?qū)崿F(xiàn)倒計(jì)時(shí)功能編寫(xiě)利用定時(shí)器和數(shù)據(jù)處理指令實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)功能，通過(guò)觸摸屏顯示各信號(hào)燈的剩余時(shí)間，提高系統(tǒng)的可視化效果。程序編寫(xiě)測(cè)試系統(tǒng)在異常情況下的表現(xiàn)，如強(qiáng)制按鈕按下、停止按鈕按下等，檢查系統(tǒng)是否能夠正確響應(yīng)并做出相應(yīng)的動(dòng)作。異常情況處理將所有模塊組合在一起進(jìn)行整體運(yùn)行調(diào)試，檢查系統(tǒng)是否能夠按照預(yù)設(shè)的流程和時(shí)間順序正常運(yùn)行，確保各功能模塊之間的協(xié)同工作。整體運(yùn)行調(diào)試對(duì)每個(gè)功能模塊進(jìn)行單獨(dú)調(diào)試，檢查信號(hào)燈的亮滅、倒計(jì)時(shí)顯示、按鈕功能等是否正常工作。單步調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試四、任務(wù)評(píng)價(jià)04安全素養(yǎng)硬件安裝與接線發(fā)展素養(yǎng)編程與調(diào)試5S素養(yǎng)桌面物品和工具擺放整齊、整潔（2.5分）：保持工作臺(tái)面整潔，工具歸位。地面清理干凈（2.5分）：保持工作區(qū)域地面干凈，無(wú)雜物。起動(dòng)、停止、強(qiáng)制鍵功能正常（各3分，共9分）：按鍵操作靈敏，功能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確。正確顯示東西、南北方向紅、綠、黃燈倒計(jì)時(shí)，精確到0.1秒（各3分，共18分）：顯示內(nèi)容準(zhǔn)確，無(wú)錯(cuò)誤或延遲現(xiàn)象。東西、南北方向紅、綠、黃燈顯示正常（各1分，共12分）：指示燈顯示狀態(tài)正確，與系統(tǒng)狀態(tài)一致。按參數(shù)設(shè)置按鍵，正確輸入密碼后可進(jìn)入?yún)?shù)頁(yè)（3分）：功能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確，操作便捷。東西、南北方向紅、綠燈時(shí)間可設(shè)置（各2分，共8分）：設(shè)置功能正常，時(shí)間調(diào)整靈活。I/O接線圖繪制（10分）：接線圖清晰準(zhǔn)確，符合電氣規(guī)范。元件安裝（10分）：元件安裝牢固，布局合理。硬件接線（10分）：接線正確無(wú)誤，無(wú)短路、斷路等現(xiàn)象。存在危險(xiǎn)用電等情況（每次扣5分，上不封頂）：嚴(yán)格遵守用電安全規(guī)范，杜絕危險(xiǎn)操作。存在帶電插拔工作站的電纜、電線等情況（每次扣3分）：避免帶電插拔，確保設(shè)備安全。穿著不符合生產(chǎn)要求（每次扣5分）：按規(guī)定穿著工作服，佩戴安全帽等防護(hù)用品。表達(dá)溝通能力（2.5分）：表達(dá)清晰，溝通順暢，能夠準(zhǔn)確傳達(dá)信息。團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力（2.5分）：團(tuán)隊(duì)成員分工明確，協(xié)作默契，共同完成任務(wù)。評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)五、任務(wù)拓展05強(qiáng)制功能改進(jìn)在運(yùn)行狀態(tài)下，按下強(qiáng)制按鈕后，從當(dāng)前狀態(tài)燈開(kāi)始閃爍，到紅燈后閃爍停止；原紅燈亮的繼續(xù)；再次按下強(qiáng)制按鈕后，全部信號(hào)燈熄滅。停止功能改進(jìn)在運(yùn)行狀態(tài)下，按下停止按鈕后，所有燈開(kāi)始向紅燈運(yùn)行，再次按下停止按鈕后，全部信號(hào)燈熄滅。按鈕獨(dú)立性設(shè)計(jì)強(qiáng)制按鈕、停止按鈕、通暢運(yùn)行按鈕三個(gè)按鈕相互獨(dú)立，互不影響，即按下強(qiáng)制按鈕后，再按下停止按鈕、暢通運(yùn)行按鈕無(wú)反應(yīng)。暢通運(yùn)行功能設(shè)計(jì)在運(yùn)行狀態(tài)下，按下暢通運(yùn)行按鈕，所有燈向黃燈閃爍流程運(yùn)行，并持續(xù)保持黃燈閃爍；再次按下暢通運(yùn)行按鈕后，全部信號(hào)燈熄滅?？刂品绞礁倪M(jìn)謝謝大家主講人：XXX時(shí)間：20XX.XX任務(wù)4.3花樣噴泉控制主講人：XXX時(shí)間：20XX.XXCatalogue目錄一、任務(wù)要求與分析PartOne二、任務(wù)準(zhǔn)備PartTwo三、項(xiàng)目實(shí)施PartThree四、任務(wù)評(píng)價(jià)PartFour五、任務(wù)拓展PartFive一、任務(wù)要求與分析01花樣噴泉分為兩種模式，模式一和模式二，兩種模式僅在停止后可自由切換。模式一：4號(hào)噴水，延時(shí)2s后3號(hào)噴水，再延時(shí)2s后2號(hào)噴水，再延時(shí)2s后1號(hào)噴水，一起噴水8s后停下。模式二：1號(hào)噴水，延時(shí)2s后2號(hào)噴水，再延時(shí)2s后3號(hào)噴水，再延時(shí)2s后4號(hào)噴水，一起噴水10s后停下。若在連續(xù)狀態(tài)時(shí)，將繼續(xù)循環(huán)下去。噴泉運(yùn)行模式系統(tǒng)可在停止時(shí)切換單次運(yùn)行/連續(xù)運(yùn)行；按下暫停按鈕，系統(tǒng)暫停，記憶當(dāng)前狀態(tài)，且再按下起動(dòng)按鈕可繼續(xù)運(yùn)行；不論在什么工作方式下，按下停止按鈕，噴水池將立即停止運(yùn)行?？刂品绞接|摸屏設(shè)有起動(dòng)按鈕、暫停按鈕、停止按鈕、模式切換按鈕、連續(xù)/單步切換按鈕，且相應(yīng)按鈕ON/OFF時(shí)狀態(tài)有明顯區(qū)別。顯示花式噴泉當(dāng)前所處的工作狀態(tài)，做到只看觸摸屏也能知道花式噴泉的實(shí)時(shí)狀態(tài)。顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)間，單位s，精確到0.1s，相關(guān)時(shí)間可設(shè)置；并顯示循環(huán)的次數(shù)。設(shè)置一個(gè)加密頁(yè)，當(dāng)輸入密碼正確時(shí)才可跳轉(zhuǎn)至?xí)r間設(shè)置界面。人機(jī)界面要求任務(wù)要求控制系統(tǒng)特點(diǎn)順序功能圖優(yōu)勢(shì)系統(tǒng)功能模塊劃分花樣噴泉控制系統(tǒng)具有兩種運(yùn)行模式，每種模式下噴水順序和時(shí)間不同，可通過(guò)模式選擇開(kāi)關(guān)切換，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)可通過(guò)觸摸屏實(shí)時(shí)顯示，便于操作和監(jiān)控。順序功能圖能夠清晰地表示控制系統(tǒng)的各個(gè)階段和轉(zhuǎn)換條件，適合噴泉控制程序設(shè)計(jì)，通過(guò)繪制順序功能圖，可簡(jiǎn)化編程過(guò)程，提高程序的可讀性和可維護(hù)性?？蓪⑾到y(tǒng)劃分為模式選擇模塊、噴水控制模塊、倒計(jì)時(shí)顯示模塊、時(shí)間設(shè)置模塊、暫停與停止控制模塊等，各模塊協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)噴泉的自動(dòng)化控制。任務(wù)分析二、任務(wù)準(zhǔn)備021200PLC的程序塊包含OB、FC、FB、DB等4種類(lèi)型的程序塊。使用項(xiàng)目瀏覽器中“程序塊”下的“添加新塊”對(duì)話框創(chuàng)建OB、FB、FC和全局DB，創(chuàng)建代碼塊時(shí)，需要為塊選擇編程語(yǔ)言。01程序塊概述函數(shù)（FC）是沒(méi)有專(zhuān)用存儲(chǔ)區(qū)的代碼塊，調(diào)用時(shí)必須給所有形參分配實(shí)參。函數(shù)塊（FB）是一種代碼塊，它將輸入、輸出和輸入/輸出參數(shù)永久地存儲(chǔ)在背景數(shù)據(jù)塊中，從而在執(zhí)行塊之后，這些值依然有效。02函數(shù)（FC）與函數(shù)塊（FB）在用戶(hù)程序中創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊（DB）以存儲(chǔ)代碼塊的數(shù)據(jù)。有兩種類(lèi)型的DB：全局DB和背景DB。全局DB存儲(chǔ)程序中代碼塊的數(shù)據(jù)，背景DB存儲(chǔ)特定FB的數(shù)據(jù)。03數(shù)據(jù)塊（DB）添加一個(gè)DB塊，右鍵單擊該DB塊并從上下文菜單中選擇“屬性”，打開(kāi)屬性對(duì)話框，在屬性中選擇“優(yōu)化塊訪問(wèn)”，則該DB塊是優(yōu)化的訪問(wèn)塊。優(yōu)化的訪問(wèn)塊和標(biāo)準(zhǔn)訪問(wèn)塊的對(duì)比如圖4-57所示。04優(yōu)化的訪問(wèn)塊與標(biāo)準(zhǔn)訪問(wèn)塊程序塊類(lèi)型添加OB塊在項(xiàng)目瀏覽器中選擇“程序塊”，右鍵單擊選擇“添加新塊”，在彈出的對(duì)話框中選擇“組織塊（OB）”，設(shè)置塊名稱(chēng)和編程語(yǔ)言，點(diǎn)擊“確定”完成OB塊的添加。添加FB塊在項(xiàng)目瀏覽器中選擇“程序塊”，右鍵單擊選擇“添加新塊”，在彈出的對(duì)話框中選擇“函數(shù)塊（FB）”，設(shè)置塊名稱(chēng)和編程語(yǔ)言，點(diǎn)擊“確定”完成FB塊的添加，并定義塊接口，包括輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)、I/O參數(shù)等。添加FC塊在項(xiàng)目瀏覽器中選擇“程序塊”，右鍵單擊選擇“添加新塊”，在彈出的對(duì)話框中選擇“函數(shù)（FC）”，設(shè)置塊名稱(chēng)和編程語(yǔ)言，點(diǎn)擊“確定”完成FC塊的添加，并定義塊接口，包括輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)等。添加DB塊在項(xiàng)目瀏覽器中選擇“數(shù)據(jù)塊”，右鍵單擊選擇“添加新塊”，在彈出的對(duì)話框中選擇“數(shù)據(jù)塊（DB）”，設(shè)置塊名稱(chēng)，點(diǎn)擊“確定”完成DB塊的添加，可在DB塊中定義變量，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。程序塊創(chuàng)建方法FB塊調(diào)用FC在FB塊中調(diào)用FC時(shí)，同樣需插入調(diào)用指令，并為其分配實(shí)參。FB塊可將自身的輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)或局部變量作為實(shí)參傳遞給FC，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制邏輯。調(diào)用注意事項(xiàng)調(diào)用時(shí)需確保實(shí)參和形參的數(shù)據(jù)類(lèi)型一致，或可根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換規(guī)則進(jìn)行轉(zhuǎn)換。同時(shí)，合理分配背景DB，確保FB塊的參數(shù)和靜態(tài)變量在調(diào)用過(guò)程中能夠正確存儲(chǔ)和訪問(wèn)。OB塊調(diào)用FB/FC在OB塊中調(diào)用FB或FC時(shí)，需在程序中插入調(diào)用指令，并為其分配實(shí)參。調(diào)用時(shí)，將FB或FC的形參與OB塊中的變量或常量關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞。程序塊調(diào)用方法三、項(xiàng)目實(shí)施03輸入元件輸入元件包括起動(dòng)按鈕、停止按鈕、暫停按鈕、模式選擇開(kāi)關(guān)和單次/連續(xù)選擇開(kāi)關(guān)，分別對(duì)應(yīng)PLC的輸入點(diǎn)I0.0～I(xiàn)0.4，用于接收操作指令和模式選擇信號(hào)。地址分配表根據(jù)輸入輸出元件的功能和數(shù)量，制定詳細(xì)的I/O地址分配表，確保每個(gè)元件都有唯一的地址，便于編程和調(diào)試。輸出元件輸出元件為4個(gè)噴水電磁閥，分別對(duì)應(yīng)PLC的輸出點(diǎn)Q0.0～Q0.3，用于控制噴水的開(kāi)啟和關(guān)閉。I/O地址分配接線要點(diǎn)根據(jù)I/O地址分配表，將輸入輸出元件正確連接到PLC的相應(yīng)端子上，確保接線牢固、無(wú)誤，避免信號(hào)干擾和短路現(xiàn)象。接線圖繪制繪制清晰的I/O接線圖，標(biāo)明各元件的連接關(guān)系和端子編號(hào)，便于后續(xù)的安裝、調(diào)試和維護(hù)工作。I/O接線圖將噴泉的運(yùn)行過(guò)程劃分為多個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)應(yīng)一個(gè)步，明確各步的活動(dòng)狀態(tài)和執(zhí)行動(dòng)作，如模式一和模式二下的噴水順序和時(shí)間。狀態(tài)劃分根據(jù)工藝要求，確定各步之間的轉(zhuǎn)換條件，如時(shí)間到達(dá)、按鈕按下等，確保狀態(tài)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確無(wú)誤。轉(zhuǎn)換條件確定按照順序功能圖的繪制原則，將各步、動(dòng)作、轉(zhuǎn)換條件等要素組合成完整的順序功能圖，為程序設(shè)計(jì)提供依據(jù)。功能圖繪制順序功能圖硬件組態(tài)在TIAPortal中進(jìn)行PLC硬件組態(tài)，添加CPU模塊、輸入輸出模塊等，配置通信參數(shù)，確保硬件設(shè)備能夠正常工作。變量表創(chuàng)建根據(jù)I/O地址分配表和順序功能圖，創(chuàng)建詳細(xì)的變量表，定義各變量的名稱(chēng)、地址、數(shù)據(jù)類(lèi)型等屬性，便于編程和調(diào)試。硬件組態(tài)與變量設(shè)置01FB程序編寫(xiě)根據(jù)模式一的運(yùn)行流程繪制順序功能圖，并據(jù)此編寫(xiě)FB的梯形圖程序。在FB中定義塊接口，包括輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)等，實(shí)現(xiàn)噴水控制邏輯。02OB1程序編寫(xiě)3.5.2.1控制方式設(shè)計(jì)在OB1中編寫(xiě)控制方式程序，實(shí)現(xiàn)起動(dòng)、停止、暫停、模式選擇、單次/連續(xù)運(yùn)行等功能，確保系統(tǒng)在不同狀態(tài)下的運(yùn)行邏輯。3.5.2.2調(diào)用FB在OB1中調(diào)用FB塊，為FB塊分配不同的背景DB，實(shí)現(xiàn)模式一和模式二的噴水控制。調(diào)用時(shí)，根據(jù)編程需要分配實(shí)參，確保數(shù)據(jù)正確傳遞。3.5.2.3噴泉輸出根據(jù)模式一和模式二的噴泉順序編寫(xiě)輸出程序，控制各噴水電磁閥的開(kāi)啟和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)噴水效果。3.5.2.4倒計(jì)時(shí)功能利用定時(shí)器和數(shù)據(jù)處理指令實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)功能，通過(guò)觸摸屏顯示各噴水口的剩余時(shí)間，提高系統(tǒng)的可視化效果。3.5.2.5計(jì)數(shù)功能在連續(xù)模式下，利用FB塊的輸出接口“一個(gè)周期的完成”實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能，記錄循環(huán)次數(shù)。程序設(shè)計(jì)創(chuàng)建運(yùn)行畫(huà)面，包含起動(dòng)按鈕、暫停按鈕、停止按鈕、模式切換按鈕、連續(xù)/單步切換按鈕等，顯示噴泉當(dāng)前所處的工作狀態(tài)和倒計(jì)時(shí)時(shí)間。運(yùn)行畫(huà)面設(shè)計(jì)創(chuàng)建時(shí)間設(shè)置頁(yè)面，設(shè)置噴水時(shí)間、倒計(jì)時(shí)時(shí)間等參數(shù)，設(shè)置頁(yè)面需密碼保護(hù)，確保參數(shù)設(shè)置的安全性。時(shí)間設(shè)置頁(yè)面設(shè)計(jì)制作噴泉樣式的指示燈，通過(guò)圖片素材庫(kù)添加噴泉噴水狀態(tài)圖片，設(shè)置指示燈的“ON”狀態(tài)和“OFF”狀態(tài)外觀，實(shí)現(xiàn)噴泉?jiǎng)赢?huà)效果。噴泉?jiǎng)赢?huà)效果制作人機(jī)界面設(shè)計(jì)與編程對(duì)每個(gè)功能模塊進(jìn)行單獨(dú)調(diào)試，檢查噴水控制、倒計(jì)時(shí)顯示、按鈕功