任務4.3花樣噴泉控制主講人：XXX時間：20XX.XXCatalogue目錄一、任務要求與分析PartOne二、任務準備PartTwo三、項目實施PartThree四、任務評價PartFour五、任務拓展PartFive一、任務要求與分析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號噴水，延時2s后3號噴水，再延時2s后2號噴水，再延時2s后1號噴水，一起噴水8s后停下。模式二：1號噴水，延時2s后2號噴水，再延時2s后3號噴水，再延時2s后4號噴水，一起噴水10s后停下。若在連續狀態時，將繼續循環下去。噴泉運行模式系統可在停止時切換單次運行/連續運行；按下暫停按鈕，系統暫停，記憶當前狀態，且再按下起動按鈕可繼續運行；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行。控制方式觸摸屏設有起動按鈕、暫停按鈕、停止按鈕、模式切換按鈕、連續/單步切換按鈕，且相應按鈕ON/OFF時狀態有明顯區別。顯示花式噴泉當前所處的工作狀態，做到只看觸摸屏也能知道花式噴泉的實時狀態。顯示倒計時時間，單位s，精確到0.1s，相關時間可設置；并顯示循環的次數。設置一個加密頁，當輸入密碼正確時才可跳轉至時間設置界面。人機界面要求任務要求控制系統特點順序功能圖優勢系統功能模塊劃分花樣噴泉控制系統具有兩種運行模式，每種模式下噴水順序和時間不同，可通過模式選擇開關切換，系統運行狀態可通過觸摸屏實時顯示，便于操作和監控。順序功能圖能夠清晰地表示控制系統的各個階段和轉換條件，適合噴泉控制程序設計，通過繪制順序功能圖，可簡化編程過程，提高程序的可讀性和可維護性。可將系統劃分為模式選擇模塊、噴水控制模塊、倒計時顯示模塊、時間設置模塊、暫停與停止控制模塊等，各模塊協同工作，實現噴泉的自動化控制。任務分析二、任務準備021200PLC的程序塊包含OB、FC、FB、DB等4種類型的程序塊。使用項目瀏覽器中“程序塊”下的“添加新塊”對話框創建OB、FB、FC和全局DB，創建代碼塊時，需要為塊選擇編程語言。01程序塊概述函數（FC）是沒有專用存儲區的代碼塊，調用時必須給所有形參分配實參。函數塊（FB）是一種代碼塊，它將輸入、輸出和輸入/輸出參數永久地存儲在背景數據塊中，從而在執行塊之后，這些值依然有效。02函數（FC）與函數塊（FB）在用戶程序中創建數據塊（DB）以存儲代碼塊的數據。有兩種類型的DB：全局DB和背景DB。全局DB存儲程序中代碼塊的數據，背景DB存儲特定FB的數據。03數據塊（DB）添加一個DB塊，右鍵單擊該DB塊并從上下文菜單中選擇“屬性”，打開屬性對話框，在屬性中選擇“優化塊訪問”，則該DB塊是優化的訪問塊。優化的訪問塊和標準訪問塊的對比如圖4-57所示。04優化的訪問塊與標準訪問塊程序塊類型添加OB塊在項目瀏覽器中選擇“程序塊”，右鍵單擊選擇“添加新塊”，在彈出的對話框中選擇“組織塊（OB）”，設置塊名稱和編程語言，點擊“確定”完成OB塊的添加。添加FB塊在項目瀏覽器中選擇“程序塊”，右鍵單擊選擇“添加新塊”，在彈出的對話框中選擇“函數塊（FB）”，設置塊名稱和編程語言，點擊“確定”完成FB塊的添加，并定義塊接口，包括輸入參數、輸出參數、I/O參數等。添加FC塊在項目瀏覽器中選擇“程序塊”，右鍵單擊選擇“添加新塊”，在彈出的對話框中選擇“函數（FC）”，設置塊名稱和編程語言，點擊“確定”完成FC塊的添加，并定義塊接口，包括輸入參數、輸出參數等。添加DB塊在項目瀏覽器中選擇“數據塊”，右鍵單擊選擇“添加新塊”，在彈出的對話框中選擇“數據塊（DB）”，設置塊名稱，點擊“確定”完成DB塊的添加，可在DB塊中定義變量，用于存儲數據。程序塊創建方法FB塊調用FC在FB塊中調用FC時，同樣需插入調用指令，并為其分配實參。FB塊可將自身的輸入參數、輸出參數或局部變量作為實參傳遞給FC，實現復雜的控制邏輯。調用注意事項調用時需確保實參和形參的數據類型一致，或可根據數據類型轉換規則進行轉換。同時，合理分配背景DB，確保FB塊的參數和靜態變量在調用過程中能夠正確存儲和訪問。OB塊調用FB/FC在OB塊中調用FB或FC時，需在程序中插入調用指令，并為其分配實參。調用時，將FB或FC的形參與OB塊中的變量或常量關聯，實現數據傳遞。程序塊調用方法三、項目實施03輸入元件輸入元件包括起動按鈕、停止按鈕、暫停按鈕、模式選擇開關和單次/連續選擇開關，分別對應PLC的輸入點I0.0～I0.4，用于接收操作指令和模式選擇信號。地址分配表根據輸入輸出元件的功能和數量，制定詳細的I/O地址分配表，確保每個元件都有唯一的地址，便于編程和調試。輸出元件輸出元件為4個噴水電磁閥，分別對應PLC的輸出點Q0.0～Q0.3，用于控制噴水的開啟和關閉。I/O地址分配接線要點根據I/O地址分配表，將輸入輸出元件正確連接到PLC的相應端子上，確保接線牢固、無誤，避免信號干擾和短路現象。接線圖繪制繪制清晰的I/O接線圖，標明各元件的連接關系和端子編號，便于后續的安裝、調試和維護工作。I/O接線圖將噴泉的運行過程劃分為多個階段，每個階段對應一個步，明確各步的活動狀態和執行動作，如模式一和模式二下的噴水順序和時間。狀態劃分根據工藝要求，確定各步之間的轉換條件，如時間到達、按鈕按下等，確保狀態轉換準確無誤。轉換條件確定按照順序功能圖的繪制原則，將各步、動作、轉換條件等要素組合成完整的順序功能圖，為程序設計提供依據。功能圖繪制順序功能圖硬件組態在TIAPortal中進行PLC硬件組態，添加CPU模塊、輸入輸出模塊等，配置通信參數，確保硬件設備能夠正常工作。變量表創建根據I/O地址分配表和順序功能圖，創建詳細的變量表，定義各變量的名稱、地址、數據類型等屬性，便于編程和調試。硬件組態與變量設置01FB程序編寫根據模式一的運行流程繪制順序功能圖，并據此編寫FB的梯形圖程序。在FB中定義塊接口，包括輸入參數、輸出參數等，實現噴水控制邏輯。02OB1程序編寫3.5.2.1控制方式設計在OB1中編寫控制方式程序，實現起動、停止、暫停、模式選擇、單次/連續運行等功能，確保系統在不同狀態下的運行邏輯。3.5.2.2調用FB在OB1中調用FB塊，為FB塊分配不同的背景DB，實現模式一和模式二的噴水控制。調用時，根據編程需要分配實參，確保數據正確傳遞。3.5.2.3噴泉輸出根據模式一和模式二的噴泉順序編寫輸出程序，控制各噴水電磁閥的開啟和關閉，實現噴水效果。3.5.2.4倒計時功能利用定時器和數據處理指令實現倒計時功能，通過觸摸屏顯示各噴水口的剩余時間，提高系統的可視化效果。3.5.2.5計數功能在連續模式下，利用FB塊的輸出接口“一個周期的完成”實現計數功能，記錄循環次數。程序設計創建運行畫面，包含起動按鈕、暫停按鈕、停止按鈕、模式切換按鈕、連續/單步切換按鈕等，顯示噴泉當前所處的工作狀態和倒計時時間。運行畫面設計創建時間設置頁面，設置噴水時間、倒計時時間等參數，設置頁面需密碼保護，確保參數設置的安全性。時間設置頁面設計制作噴泉樣式的指示燈，通過圖片素材庫添加噴泉噴水狀態圖片，設置指示燈的“ON”狀態和“OFF”狀態外觀，實現噴泉動畫效果。噴泉動畫效果制作人機界面設計與編程對每個功能模塊進行單獨調試，檢查噴水控制、倒計時顯示、按鈕功能等是否正常工作。將所有模塊組合在一起進行整體運行調試，檢查系統是否能夠按照預設的流程和時間順序正常運行，確保各功能模塊之間的協同工作。測試系統在異常情況下的表現，如強制按鈕按下、停止按鈕按下等，檢查系統是否能夠正確響應并做出相應的動作。異常情況處理整體運行調試單步調試系統調試四、任務評價04硬件安裝與接線I/O接線圖繪制（5分）：接線圖清晰準確，符合電氣規范。元件安裝（5分）：元件安裝牢固，布局合理。硬件接線（10分）：接線正確無誤，無短路、斷路等現象。起動、停止、暫停、模式選擇、單次連續選擇鍵功能正常（各2分，共10分）：按鍵操作靈敏，功能實現準確。正確顯示各噴水口倒計時，精確到0.1秒（各3分，共24分）：顯示內容準確，無錯誤或延遲現象。模式、單次、連續及各噴水口指示燈顯示正常（各2分，共16分）：指示燈顯示狀態正確，與系統狀態一致。按參數設置按鍵，正確輸入密碼后可進入參數頁（2分）：功能實現準確，操作便捷。不同模式時各噴水口的噴水時間可設置（各1分，共8分）：設置功能正常，時間調整靈活。編程與調試安全素養存在危險用電等情況（每次扣5分，上不封頂）：嚴格遵守用電安全規范，杜絕危險操作。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，確保設備安全。穿著不符合生產要求（每次扣5分）：按規定穿著工作服，佩戴安全帽等防護用品。5S素養桌面物品和工具擺放整齊、整潔（2.5分）：保持工作臺面整潔，工具歸位。地面清理干凈（2.5分）：保持工作區域地面干凈，無雜物。發展素養表達溝通能力（2.5分）：表達清晰，溝通順暢，能夠準確傳達信息。團隊協作能力（2.5分）：團隊成員分工明確，協作默契，共同完成任務。評價指標與評分標準五、任務拓展05花樣噴泉增加模式三，先運行模式一的噴水方式，但不進行一起噴水，再運行模式二的噴