工业机械手PLC控制系统程序设计幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,3.3.1,用户,I/O,设备的确定,由工作过程分析可知，本控制需设工作方式选择开关,1,个，占,5,个输入点；手动时设运动选择开关,1,个，占,3,个输入点；上、下、左、右,4,个位置检测开关，占,4,个输入点；无工件检测开关,1,个，占,1,个输入点；原点、启动、停止,3,个按钮，占,3,个输入点，共需,16,个输入点。,输出设备有上升,/,下降、左移,/,右移电磁阀，占,4,个输出点；夹紧,/,松开电磁阀，占,1,个输出点；设原点指示灯,1,个，占,1,个输出点，共需,6,个输出点。,3.3,工业机械手,PLC,控制系统程序设计,广东交通职业技术学院,1,机械手操作面板布置如图,3-53,所示。,左,/,右,夹,/,松,上,/,下,运动选择,手动,连续,回原点,步进,单周期,工作方式选择,原点指示,原点,启动,停止,广东交通职业技术学院,2,工业机械手,PLC,控制系统,I/O,设备分配如表,3-25,所示。,输入设备,输入端子,输出设备,输出端子,下限位开关,X000,下降电磁阀,Y000,上限位开关,X001,上升电磁阀,Y001,右限位开关,X002,夹紧电磁阀,Y002,左限位开关,X003,右行电磁阀,Y003,无工件检测开关,X004,左行电磁阀,Y004,左移,/,右移,-1,X005,原点指示灯,Y005,上升,/,下降,SA1-2,X006,夹紧,/,放松,SA1-3,X007,手动操作,SA2-1,X010,回原点操作,SA2-2,X011,步进操作,SA2-3,X012,单周期操作,SA2-4,X013,连续操作,SA2-5,X014,原点按钮,SB1,X015,启动按钮,SB2,X016,停止按钮,SB3,X017,广东交通职业技术学院,3,综合上面分析，在,I/O,口方面，需,16,个输入点；,6,个输出点，可选用,FX2N-32MR,型的,PLC,，这种,PLC,有,16,个输入点，,16,个输出点，可满足本例控制要求，不足之处是输入点没有裕量。考虑工艺流程及控制要求变动对输入点的需要，同时考虑,15%,的余量，可选,FX2N-48MR,型,PLC,，但设备成本大大增加。,3.3.2,工业机械手控制系统,PLC,的选用,广东交通职业技术学院,4,根据工业机械手输入输出分配表，其,I/O,分配如图,3-54,所示。,3.3.3,绘制,PLC,的,I/O,分配图,原点,启动,停止,左,/,右,上,/,下,夹,/,松,手动,原点,步进,单周期,连续,运动选择,工作方式选择,下降,上升,夹紧,放松,左移,原点指示,FX,2N,-48MR,X0,X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X10,X11,X12,X13,X14,X15,X16,X17,Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,下限位,上限位,右限位,左限位,无工件检测,X010,：手动,X013,：单周期,X016,：启动,X011,：回归原点,X014,：连续运行,X017,：停止,X012,：步进,X015,：回原点启动,广东交通职业技术学院,5,回原点操作的状态转移图如图,3-55,所示。按下原点按钮,SB1,，通过状态器,S10S12,作机械手的回零操作，在最后状态中在自我复位前将特殊辅助继电器,M8043,置,1,，表示机械手返回原点。,3.3.4,根据控制要求设计系统状态转移图,1,、回原点操作的状态转移图,广东交通职业技术学院,6,自动运行的状态转移图如图,3-56,所示。由于功能指令性,FNC60,（,IST,）的支持，当工作方式选择开关,SA2,扳到“步进”、“单周期”、“连续”方式时，该程序能使机械手实现所需的工作运行。,2,、自动操作的状态转移图,广东交通职业技术学院,7,初始化程序如图,3,-,57,所示。由特殊辅助继电器,M8044,检测机械手是否在原点，,M8044,由原点的各传感器驱动，它的,ON,状态作为自动方式时允许状态转移的条件；另由特殊辅助继电器,M8000,驱动指令,FNC60(IST),，设定初始状态。,图,3,-,57,初始化程序,3.3.5,设计,PLC,控制程序（梯形图）,1,、,.,初始化电路,广东交通职业技术学院,8,手动操作程序如图,3,-,58,所示。当工作方式选择开关,SA2,扳到“手动”位，运动选择开关,SA1,扳到所需运动方式，如“左,/,右”位时，按下起动按钮,SB2,，机械手左移；按下停止按钮,SB3,，机械手右移。同理，扳动,SA1,在“上,/,下”位时，操作,SB2,或,SB3,，可实现机械手的上升,/,下降运动等。,2,、手动操作,广东交通职业技术学院,9,根据图,3-55,所示的回原点操作的状态转移图，可绘出如图,3-59,所示的步进梯形图。,3,、回原点初始状态,广东交通职业技术学院,10,4,、自动操作,根据图,3,-,56,所示的工业机械手自动运行状态转移图，可绘出如图,3,-,60,所示的自动操作步进梯形图。,广东交通职业技术学院,11,由于,FNC60,（,IST,）的支持，当工作方式选择开关,SA2,扳到“步进”、“单周期”、“连续”方式时，该程序能使机械手实现所需的工作运行。以“单周期”为例，其工作过程分析如下：,。,（,1,）、机械手下降,将工作方式选择开关,SA2,扳到“单周期”位，按动“,“,启动”,”,按钮,SB2,，,M8041,瞬间接通，给出状态转移开始信号，禁止转移继电器,M8040,则不能接通。因机械手已处于原点位置，原点指示灯亮，,M8044,接通，将状态器,S20,置,ON,，输出继电器,Y0,线圈接通，下降电磁阀得电，执行下降动作。同时，因机械手离开原点，上限位开关断开，原点指示灯灭。,（,2,）、夹紧工件,当机械手下降到位，下限位开关闭合，输入点,X000,接通，将状态器,S21,置,ON,，,S20,自动复位,OFF,，下降电磁阀断电，下降停止；同时，输出继电器,Y002,置,ON,，接通夹紧,/,放松电磁阀线圈，机械手执行夹紧动作，定时器,T0,通电计时。,广东交通职业技术学院,12,（,3,）、机械手上升,定时器,T0,延时,1,s,动作，转至状态,S22,，使输出继电器,Y001,接通，上升电磁阀得电，机械手抓起工件上升。由于对,Y002,使用,SET,置位指令，夹紧,/,放松电磁阀仍得电，保持夹紧工件动作。,(4),、机械手右移,机械手上升到位，上限开关闭合，输入继电器,X001,接通，上升停止。状态转移到,S23,，接通输出继电器,Y003,，右移电磁阀得电，机械手抓住工件右移。,（,5,）、机械手再次下降,机械手右移动至右限位置，输入继电器,X002,接通，右移停止。若此时右工作台上无工件，则光电检测信号输入使,X004,接通，状态转移到,S24,，接通输出继电器,Y000,，下降电磁阀得电，机械手再次下降；若工作台上有工件，机械手暂时停止运动，待工件取走后，再执行下降工作。,广东交通职业技术学院,13,（,6,）、放松工件,同上分析，当机械手下降到位，,X000,接通，下降停止。状态转移到,S25,，输出继电器,Y002,复位，夹紧,/,放松电磁阀断电，将工件放松。同时，启动定时器,T1,计时。,（,7,）、机械手再次上升,T1,延时,1,s,后，状态转移到,S26,，接通输出继电器,Y001,，上升电磁阀得电，机械手再次上升。,（,8,）、机械手左移,机械手上升到上限位置，,X001,接通，上升停止。状态转移到,S27,，输出继电器,Y004,接通，左移电磁阀得电，机械手执行左移动作。,（,9,）、回到原点,机械手左移到位，,X003,接通，左移停止。同时，还有上限位信号、放松信号将,M8044,置,1,，机械手完成一个周期动作或到原点。次时，由于状态转移继电器,M8041,断开，机械手停在原点待命。,广东交通职业技术学院,14,若在机械手循环中途按动停止按钮,SB3,，就会接通禁止转移继电器,M8040,，机械手停止运行；再按启动按钮,SB2,启动脉冲继电器,M8042,将,M8040,断开，机械手断开，机械手从断点处开始继续运行，回到原点自动停止。,对于“连续”工作方式，由于按动启动按钮后，,M8041,总是接通，,M8040,总是断开，机械手能够实现连续自动循环；按动停止按钮后，,M8041,和,M8040,均是断开的，机械手运动到原点才停止。,广东交通职业技术学院,15,24 MPP,AND X017,26 ANI X002,27 AND X001,28 ANI Y004,29 OUT Y003,30 LD X006,31 MPS,32 AND X016,33 ANI X001,34 ANI Y000,35 OUT Y001,36 MPP,37 AND X017,38 ANI X000,39 ANI Y001,40 OUT Y000,5,、工业机械手,PLC,控制程序指令表,由上述分析可知，工业机械手,PLC,控制程序指令表如下：,0 LD X001,1 AND X003,2 ANI Y002,3 OUT Y005,4 LD M8000,6 FNC 60 X010 S20 S27,7 SET S0,16 STL S0,17 LD X005,18 MPS,19 AND X016,20 ANI X003,21 AND X001,22 ANI Y003,23 OUT Y004,广东交通职业技术学院,16,41 LD X007,42 MPS,43 AND X016,44 SET Y002,45 MPP,46 AND X017,47 RST Y002,48 SET S1,50 STL S1,51 LD X015,52 SET S10,54 SET S10,55 RST Y002,56 RST Y002,57 OUT Y001,58 LD X001,59 SET S11,61 STL S11,62 RST Y003,63 OUT Y004,64 LD X003,65 SET S12,STL S12,68 SET M8043,69 RST S12,70 SET S2,72 STL S2,73 LD M8041,74 AND M8044,75 SET S20,77 STL S20,78 OUT Y000,79 LD X000,80 SET S21,82 STL S21,83 SET Y002,84 OUT T0,85 K,10,86 LD T0,87 SET S22,广东交通职业技术学院,17,89 STL S22,90 OUT,Y001,91 LD X001,92 SET S23,STL S23,95 OUT Y003,96 LD X002,97 AND X004,98 SET S24,100 STL S24,101 OUT Y000,102 LD X000,103 SET S25,105 STL S25,106 RST Y002,107 OUT T1,108 K,10,109 LD T1,110 SET S26,112 STL S26,113 OUT Y001,114 LD X001,115 SET S27,117 STL S27,118 OUT Y004,119 LD X003,120 OUT S2,121 RET,122 END,广东交通职业技术学院,18,