西门子PLC应用专业系统设计及实例.doc

第7章 PLC应用系统设计及实例本章关键点l PLC应用系统设计步骤及常见设计方法l应用举例l PLC装配、检测和维护7.1 应用系统设计概述在了解了PLC基础工作原理和指令系统以后，能够结合实际进行PLC设计，PLC设计包含硬件设计和软件设计两部分，PLC设计基础标准是：1. 充足发挥PLC控制功效，最大程度地满足被控制生产机械或生产过程控制要求。2. 在满足控制要求前提下，努力争取使控制系统经济、简单，维修方便。3. 确保控制系统安全可靠。4. 考虑到生产发展和工艺改善，在选择PLC时，在I/O点数和内存容量上合适留有余地。5. 软件设计关键是指编写程序，要求程序结构清楚，可读性强，程序简短，占用内存少，扫描周期短。7.2 PLC应用系统设计7.2.1 PLC控制系统设计内容及设计步骤1. PLC控制系统设计内容（1）依据设计任务书，进行工艺分析，并确定控制方案，它是设计依据。（2）选择输入设备（如按钮、开关、传感器等）和输出设备（如继电器、接触器、指示灯等实施机构）。（3）选定PLC型号（包含机型、容量、I/O模块和电源等）。（4）分配PLCI/O点，绘制PLCI/O硬件接线图。（5）编写程序并调试。（6）设计控制系统操作台、电气控制柜等和安装接线图。（7）编写设计说明书和使用说明书。2. 设计步骤（1）工艺分析深入了解控制对象工艺过程、工作特点、控制要求，并划分控制各个阶段，归纳各个阶段特点，和各阶段之间转换条件，画出控制步骤图或功效步骤图。（2）选择适宜PLC类型在选择PLC机型时，关键考虑下面几点：1功效选择。 对于小型PLC关键考虑I/O扩展模块、A/D和D/A模块和指令功效（如中止、PID等）。2 I/O点数确实定。 统计被控制系统开关量、模拟量I/O点数，并考虑以后扩充（通常加上10%20%备用量），从而选择PLCI/O点数和输出规格。3内存估算。 用户程序所需内存容量关键和系统I/O点数、控制要求、程序结构长短等原因相关。通常可按下式估算：存放容量=开关量输入点数10+开关量输出点数8+模拟通道数100+定时器/计数器数量2+通信接口个数300+备用量。（3）分配I/O点。 分配PLC输入/输出点，编写输入/输出分配表或画出输入/输出端子接线图，接着就能够进行PLC程序设计，同时进行控制柜或操作台设计和现场施工。（4）程序设计。 对于较复杂控制系统，依据生产工艺要求，画出控制步骤图或功效步骤图，然后设计出梯形图，再依据梯形图编写语句表程序清单，对程序进行模拟调试和修改，直到满足控制要求为止。（5）控制柜或操作台设计和现场施工。 设计控制柜及操作台电器部署图及安装接线图；设计控制系统各部分电气互锁图；依据图纸进行现场接线，并检验。（6）应用系统整体调试。假如控制系统由多个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；假如控制程序步序较多，则可优异行分段调试，然后连接起来总调。（7）编制技术文件。技术文件应包含：可编程控制器外部接线图等电气图纸，电器部署图，电器元件明细表，次序功效图，带注释梯形图和说明。7.2.2 PLC硬件设计和软件设计及调试1. PLC硬件设计PLC硬件设计包含：PLC及外围线路设计、电气线路设计和抗干扰方法设计等。选定PLC机型和分配I/O点后，硬件设计关键内容就是电气控制系统原理图设计，电气控制元器件选择和控制柜设计。电气控制系统原理图包含主电路和控制电路。控制电路中包含PLCI/O接线和自动、手动部分具体连接等。电器元件选择关键是依据控制要求选择按钮、开关、传感器、保护电器、接触器、指示灯、电磁阀等。2. PLC软件设计 软件设计包含系统初始化程序、主程序、子程序、中止程序、故障应急方法和辅助程序设计，小型开关量控制通常只有主程序。首先应依据总体要求和控制系统具体情况，确定程序基础结构，画出控制步骤图或功效步骤图，简单能够用经验法设计，复杂系统通常见次序控制设计法设计。3. 软件硬件调试调试分模拟调试和联机调试。软件设计好后通常先作模拟调试。模拟调试能够经过仿真软件来替换PLC硬件在计算机上调试程序。假如有PLC硬件，能够用小开关和按钮模拟PLC实际输入信号（如起动、停止信号）或反馈信号（如限位开关接通或断开），再经过输出模块上各输出位对应指示灯，观察输出信号是否满足设计要求。需要模拟量信号I/O时，可用电位器和万用表配合进行。在编程软件中能够用状态图或状态图表监视程序运行或强制一些编程元件。硬件部分模拟调试关键是对控制柜或操作台接线进行测试。可在操作台接线端子上模拟PLC外部开关量输入信号，或操作按钮指令开关，观察对应PLC输入点状态。用编程软件将输出点强制ON/OFF，观察对应控制柜内PLC负载（指示灯、接触器等）动作是否正常，或对应接线端子上输出信号状态改变是否正确。联机调试时，把编制好程序下载到现场PLC中。调试时，主电路一定要断电，只对控制电路进行联机调试。经过现场联机调试，还会发觉新问题或对一些控制功效改善。 7.2.3 PLC程序设计常见方法PLC程序设计常见方法关键有经验设计法、继电器控制电路转换为梯形图法、逻辑设计法、次序控制设计法等。1. 经验设计法经验设计法即在部分经典控制电旅程序基础上，依据被控制对象具体要求，进行选择组合，并数次反复调试和修改梯形图，有时需增加部分辅助触点和中间编程步骤，才能达成控制要求。这种方法没有规律可遵照，设计所用时间和设计质量和设计者经验有很大关系，所以称为经验设计法。经验设计法用于较简单梯形图设计。应用经验设计法必需熟记部分经典控制电路，如起保停电路、脉冲发生电路等，这些电路在前面章节中已经介绍过。2. 继电器控制电路转换为梯形图法继电器接触器控制系统经过长久使用，已经有一套能完成系统要求控制功效并经过验证控制电路图，而PLC控制梯形图和继电器接触器控制电路图很相同，所以能够直接将经过验证继电器接触器控制电路图转换成梯形图。关键步骤以下：（1）熟悉现有继电器控制线路。（2）对照PLCI/O端子接线图，将继电器电路图上被控器件（如接触器线圈、指示灯、电磁阀等）换成接线图上对应输出点编号，将电路图上输入装置（如传感器、按钮开关、行程开关等）触点全部换成对应输入点编号。（3）将继电器电路图中中间继电器、定时器，用PLC辅助继电器、定时器来替换。（4）画出全部梯形图，并给予简化和修改。这种方法对简单控制系统是可行，比较方便，但较复杂控制电路，就不适用了。【例7-1】图7-1为电动机Y/减压起动控制主电路和电气控制原理图。（1）工作原理以下：按下开启按钮SB2,KM1、KM3、KT通电并自保，电动机接成Y型起动，2s后，KT动作，使KM3断电，KM2通电吸合，电动机接成型运行。按下停止按扭SB1，电动机停止运行。图7-1 电动机Y/减压起动控制主电路和电气控制原理图（2）I/O分配 输入 输出 停止按钮SB1：I0.0 KM1：Q0.0 KM2： Q0.1 起动按钮SB2：I0.1 KM3：Q0.2 过载保护FR： I0.2（3）梯形图程序图7-2 例1梯形图程序转换后梯形图程序图7-2所表示。根据梯形图语言中语法要求简化和修改梯形图。为了简化电路，当多个线圈全部受某一串并联电路控制时，可在梯形图中设置该电路控制存放器位，如M0.0。简化后程序图7-3所表示。图7-3 例1简化后梯形图程序 3. 逻辑设计法逻辑设计法是以布尔代数为理论基础，依据生产过程中各工步之间各个检测元件（如行程开关、传感器等）状态改变，列出检测元件状态表，确定所需中间记忆元件，再列出各实施元件工序表，然后写出检测元件、中间记忆元件和实施元件逻辑表示式，再转换成梯形图。该方法在单一条件控制系统中，很好用，相当于组合逻辑电路，但和时间相关控制系统中，就很复杂。下面将介绍一个交通信号灯控制电路。【例7-2】用PLC组成交通灯控制系统。（1）控制要求：图7-4所表示，起动后，南北红灯亮并维持25s。在南北红灯亮同时，东西绿灯也亮，1s后，东西车灯即甲亮。到20s时，东西绿灯闪亮，3s后熄灭，在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮，同时甲灭。黄灯亮2s后灭东西红灯亮。和此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。1s后，南北车灯即乙亮。南北绿灯亮了25s后闪亮，3s后熄灭，同时乙灭，黄灯亮2s后熄灭，南北红灯亮，东西绿灯亮，循环。 图7-4 交通灯控制示意图（2）I/O分配输入 输出起动按钮：I0.0 南北红灯：Q0.0 东西红灯：Q0.3 南北黄灯：Q0.1 东西黄灯：Q0.4 南北绿灯：Q0.2 东西绿灯：Q0.5 南北车灯：Q0.6 东西车灯：Q0.7（3）程序设计 依据控制要求首先画出十字路口交通信号灯时序图，图7-5所表示。 图7-5 十字路口交通信号灯时序图依据十字路口交通信号灯时序图，用基础逻辑指令设计信号灯控制梯形图图7-6所表示。分析以下：首先，找出南北方向和东西方向灯关系：南北红灯亮（灭）时间=东西红灯灭（亮）时间，南北红灯亮25S（T37计时）后，东西红灯亮30S（T41计时）后。其次，找出东西方向灯关系：东西红灯亮30S后灭（T41复位）东西绿灯平光亮20S（T43计时）后东西绿灯闪光3S（T44计时）后，绿灯灭东西黄灯亮2S（T42计时）。 再其次，找出南北向灯关系：南北红灯亮25S（T37计时）后灭南北绿灯平光25S（T38计时）后南北绿灯闪光3S（T39计时）后，绿灯灭南北黄灯亮2S（T40计时）。最终找出车灯时序关系：东西车灯是在南北红灯亮后开始延时（T49计时）1S后，东西车灯亮，直至东西绿灯闪光灭（T44延时到）；南北车灯是在东西红灯亮后开始延时（T50计时）1S后，南北车灯亮，直至南北绿灯闪光灭（T39延时到）。依据上述分析列出各灯输出控制表示式：东西红灯：Q0.3=T37 南北红灯Q0.0=M0.0T3东西绿灯：Q0.5=Q0.0T43+T43T44T59 南北绿灯Q0.2=Q0.3T38+T38T39T59东西黄灯：Q0.4=T44T42 南北黄灯Q0.1=T39T40 东西车灯：Q0.7=T49T44 南北车灯Q0.6=T50T39 图7-6 基础逻辑指令设计信号灯控制梯形图4. 次序控制设计法依据功效步骤图，以步为关键，从起始步开始一步一步地设计下去，直至完成。此法关键是画出功效步骤图。首先将被控制对象工作过程按输出状态改变分为若干步，并指出工步之间转换条件和每个工步控制对象。这种工艺步骤图集中了工作全部信息。在进行程序设计时，能够用中间继电器M来记忆工步，一步一步地次序进行，也能够用次序控制指令来实现。下面将具体介绍功效步骤图种类及编程方法。（1）单步骤及编程方法图7-7 单步骤结构功效步骤图单步骤结构形式简单，图7-7所表示，其特点是：每一步后面只有一个转换，每个转换后面只有一步。各个工步按次序实施，上一工步实施结束，转换条件成立，立即开通下一工步，同时关断上一工步。用次序控制指令来实现功效步骤图编程方法，在前面章节已经介绍过了，在这里将关键介绍用中间继电器M来记忆工步编程方法。在图7-7中，当n-1为活动步时，转换条件b成立，则转换实现，n步变为活动步，同时n-1步关断。由此可见，第n步成为活动步条件是：Xn-1=1，b=1；第n步关断条件只有一个Xn+1=1。用逻辑表示式表示功效步骤图第n步开通和关断条件为： 式中等号左边Xn为第n步状态，等号右边Xn+1表示关断第n步条件，Xn表示自保持信号，b表示转换条件。【例7-3】依据图7-8所表示功效步骤图，设计出梯形图程序。将结合本例介绍常见编程方法。1使用起保停电路模式编程方法在梯形图中，为了实现前级步为活动步且转换条件成立时，才能进行步转换，总是将代表前级步中间继电器常开接点和转换条件对应接点串联，作为代表后续步中间继电器得电条件。当后续步被激活，应将前级步关断，所以用代表后续步中间继电器常闭接点串在前级步电路中。图7-8 例7-3题图图7-8所表示功效步骤图，对应状态逻辑关系为：对于输出电路处理应注意：Q0.0输出继电器在M0.1、M0.2步中全部被接通，应将M0.1和M0.2常开接点并联去驱动Q0.0；Q0.1输出继电器只在M0.2步为活动步时才接通，所以用M0.2常开接点驱动Q0.1。使用起保停电路模式编制梯形图程序图7-9所表示。2使用置位、复位指令编程方法S7-200系列PLC有置位和复位指令，且对同一个线圈置位和复位指令可分开编程，所以能够实现以转换条件为中心编程。目前步为活动步且转换条件成立时，用S将代表后续步中间继电器置位（激活），同时用R将本步复位（关断）。图7-8所表示功效步骤图中，如用M0.0常开接点和转换条件I0.0常开接点串联作为M0.1置位条件，同时作为M0.0复位条件。这种编程方法很有规律，每一个转换全部对应一个S/R电路块，有多少个转换就有多少个这么电路块。用置位、复位指令编制梯形图程序图7-10所表示。 图7-9 例7-3梯形图程序 图7-10 置位、复位指令编制梯形图3使用移位寄存器指令编程方法单步骤功效步骤图各步总是次序通断，而且同时只有一步接通，所以很轻易采取移位寄存器指令实现这种控制。对于图7-8所表示功效步骤图，能够指定一个两位移位寄存器，用M0.1、M0.2代表有输出两步，移位脉冲由代表步状态中间继电器常开接点和对应转换条件组成串联支路并联提供，数据输入端（DATA）数据由初始步提供。对应梯形图程序图7-11所表示。在梯形图中将对应步中间继电器常闭接点串联连接，能够严禁步骤实施过程中移位寄存器DATA端置“1”，以免产生误操作信号，从而确保了步骤顺利实施。图7-11 移位寄存器指令编制梯形图4使用次序控制指令编程方法使用次序控制指令编程，必需使用S状态元件代表各步，图7-12所表示。其对应梯形图图7-13所表示。图7-12 用S状态元件代表各步 图7-13 用次序控制指令编程（2）选择分支及编程方法选择分支分为两种，图7-14为选择分支开始，7-15为选择分支结束。 选择分支开始指：一个前级步后面紧接着若干个后续步可供选择，各分支全部有各自转换条件，在图中则表示为代表转换条件短划线在各自分支中。选择分支结束，又称选择分支合并，是指：多个选择分支在各自转换条件成立时转换到一个公共步上。在图7-14中，假设2为活动步，若转换条件a=1，则实施工步3；假如转换条件b=1，则实施工步4；转换条件c=1，则实施工步5。即哪个条件满足，则选择对应分支，同时关断上一步2。通常只许可选择其中一个分支。在编程时，若图7-14中工步2、3、4、5分别用M0.0、M0.1、M0.2、M0.3表示，则当M0.1、M0.2、M0.3之一为活动步时，全部将造成M0.0=0，所以在梯形图中应将M0.1、M0.2和M0.3常闭接点和M0.0线圈串联，作为关断M0.0步条件。2345abcedf6789图7-14 选择分支开始 图 7-15 选择分支结束在图7-15中，假如步6为活动步，转换条件d=1，则，则工步6向工步9转换；假如步7为活动步，转换条件e=1，则工步7向工步9转换；假如步8为活动步，转换条件f=1，则工步8向工步9转换。若图7-15中工步6、7、8、9分别用M0.4、M0.5、M0.6、M0.7表示，则M0.7（工步9）起动条件为：M0.4d+ M0.5e+ M0.6f，在梯形图中，则为M0.4常开接点串联和d转换条件对应触点、M0.5常开接点串联和e转换条件对应触点、M0.6常开接点串联和f转换条件对应触点，三条支路并联后作为M0.7线圈起动条件。【例7-4】依据图7-16所表示功效步骤图，设计出梯形图程序。 图7-16 例7-4题图1使用起保停电路模式编程对应状态逻辑关系为： 对应梯形图程序图7-17所表示。2使用置位、复位指令编程对应梯形图程序图7-18所表示。3使用次序控制指令编程对应功效步骤图图7-19所表示。对应梯形图程序图7-20所表示。 图7-17 例7-4用起保停电路模式编程 图7-18 例7-4用置位、复位指令编程图7-19功效步骤图 图7-20 例7-4用次序控制指令编程（3）并行分支及编程方法并行分支也分两种，图7-21a为并行分支开始，图7-21b为并行分支结束，也称为合并。并行分支开始是指当转换条件实现后，同时使多个后续步激活。为了强调转换同时实现，水平连线用双线表示。在图7-21a中，当工步2处于激活状态，若转换条件e=1，则工步3、4、5同时起动，工步2必需在工步3、4、5全部开启后，才能关断。并行分支合并是指：目前级步6、7、8全部为活动步，且转换条件f成立时，开通步9，同时关断步6、7、8。图7-21a并行分支开始 图7-21b并行分支结束图7-21 并行分支2345ef6789【例7-5】依据图7-22所表示功效步骤图，设计出梯型图程序。图7-22 例7-5题图I0.1Q0.0SM0.1M0.0I0.0M0.1I0.2M0.2Q0.1I0.3M0.4Q0.3M0.3Q0.2M0.5Q0.4M0.6Q0.5I0.4I0.51使用起保停电路模式编程，对应梯形图程序图7-23所表示。 图7-23 例7-5用起保停电路模式编程2使用置位、复位指令编程，对应梯形图程序图7-24所表示。 图7-24 例7-5用置位、复位指令编程3使用次序控制指令编程对应功效步骤图图 7-25所表示。对应梯形图程序图7-26所表示。图7-25例7-5题图I0.1Q0.0SM0.1S0.0I0.0S0.1I0.2S0.2Q0.1I0.3S0.4Q0.3S0.3Q0.2S0.5Q0.4S0.6Q0.5I0.4I0.5 图7-26 例7-5用用次序控制指令编程（4）循环、跳转步骤及编程方法在实际生产工艺步骤中，若要求在一些条件下实施预定动作，则可用跳转程序。若需要反复实施某一过程，则可用循环程序。图7-27所表示。跳转步骤：当步2为活动步时，若条件f=1，则跳过步3和步4，直接激活步5。循环步骤：当步5为活动步时，若条件e=1，则激活步2，循环实施。编程方法和选择步骤类似，不再具体介绍。需要注意是： 转换是有方向，若转换次序是从上到下，即为正常次序，能够省略箭头。若转换次序从下到上，箭头不能省略。 只有两步闭环处理。abcd2345ef图7-27 循环、跳转步骤在次序功效图中只有两步组成小闭环图7-28a所表示，因为M0.3既是M0.4前级步，又是它后续步,所以对应用起保停电路模式设计梯形图程序图7-28b所表示。从梯形图中能够看出，M0.4线圈根本无法通电。处理措施是：在小闭环中增设一步，这一步只起短延时（0.1s）作用，因为延时取得很短，对系统运行不会有什么影响，图7-28c所表示。图7-28只有两步闭环处理T38I0.1I0.2I0.3I0.4M0.2.22M0.3M0.4M0.5M1.0I0.5T38I0.1I0.2I0.3I0.4M0.2.22M0.3M0.4M0.5I0.5（a）（b）（c）7.2.4 PLC程序设计步骤 PLC程序设计通常分为以下多个步骤：1. 程序设计前准备工作 程序设计前准备工作就是要了解控制系统全部功效、规模、控制方法、输入/输出信号种类和数量、是否有特殊功效接口、和其它设备关系、通信内容和方法等，从而对整个控制系统建立一个整体概念。接着深入熟悉被控对象，可把控制对象和控制功效根据响应要求、信号用途或控制区域分类，确定检测设备和控制设备物理位置，了解每一个检测信号和控制信号形式、功效、规模及之间关系。2. 设计程序框图依据软件设计规格书总体要求和控制系统具体情况，确定应用程序基础结构、按程序设计标准绘制出程序结构框图，然后再依据工艺要求，绘出各功效单元功效步骤图。3. 编写程序依据设计出框图逐条地编写控制程序。编写过程中要立即给程序加注释。4. 程序调试调试时先从各功效单元入手，设定输入信号，观察输出信号改变情况。各功效单元调试完成后，再调试全部程序，调试各部分接口情况，直到满意为止。程序调试能够在试验室进行，也能够在现场进行。假如在现场进行测试，需将可编程控制器系统和现场信号隔离，能够切断输入/输出模板外部电源，以免引发机械设备动作。程序调试过程中先发觉错误，后进行纠错。基础标准是“集中发觉错误，集中纠正错误”。5. 编写程序说明书在说明书中通常对程序控制要求、程序结构、步骤图等给以必需说明，而且给出程序安装操作使用步骤等。7.3 应用举例7.3.1 机械手模拟控制图7-29为传送工件某机械手工作示意图，其任务是将工件从传送带A搬运到传送带B。1. 控制要求按起动按钮后，传送带A运行直到光电开关PS检测到物体，才停止，同时机械手下降。下降到位后机械手夹紧物体，2s后开始上升，而机械手保持夹紧。上升到位左转，左转到位下降，下降到位机械手松开，2s后机械手上升。上升到位后，传送带B开始运行，同时机械手右转，右转到位，传送带B停止，此时传送带A运行直到光电开关PS再次检测到物体，才停止循环 。机械手上升、下降和左转、右转实施，分别由双线圈二位电磁阀控制汽缸运动控制。当下降电磁阀通电，机械手下降，若下降电磁阀断电，机械手停止下降，保持现有动作状态。当上升电磁阀通电时，机械手上升。一样左转/右转也是由对应电磁阀控制。夹紧/放松则是由单线圈二位电磁阀控制汽缸运动来实现，线圈通电时实施夹紧动作，断电时实施放松动作。而且要求只有当机械手处于上限位时才能进行左/右移动，所以在左右转动时用上限条件作为联锁保护。因为上下运动，左右转动采取双线圈两位电磁阀控制，两个线圈不能同时通电，所以在上/下、左/右运动电路中须设置互锁步骤。为了确保机械手动作正确，机械手上安装了限位开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4，分别对机械手进行下降、上升、左转、右转等动作限位，并给出动作到位信号。 光电开关PS负责检测传送带A上工件是否到位，到位后机械手开始动作。 2. I/O分配输入 输出起动按钮： I0.0 上升YV1：Q0.1 停止按钮： I0.5 下降YV2：Q0.2上升限位SQ1：I0.1 左转YV3：Q0.3下降限位SQ2：I0.2 右转YV4：Q0.4左转限位SQ3：I0.3 夹紧YV5：Q0.5右转限位SQ4：I0.4 传送带A：Q0.6光电开关 PS： I0.6 传送带B：Q0.7 图7-29 机械手控制示意图3. 控制程序设计依据控制要求先设计出功效步骤图，图7-30所表示。依据功效步骤图再设计出梯形图程序，图7-31所表示。步骤图是一个按次序动作步进控制系统，在本例中采取移位寄存器编程方法。用移位寄存器M10.1M11.2位，代表步骤图各步，两步之间转换条件满足时，进入下一步。移位寄存器数据输入端DATA（M10.0）由M10.1M11.1各位常闭接点、上升限位标志位M1.1、右转限位标志位M1.4及传送带A检测到工件标志位M1.6串联组成，即当机械手处于原位，各工步未起动时，若光电开关PS检测到工件，则M10.0置1，这作为输入数据，同时这也作为第一个移位脉冲信号。以后移位脉冲信号由代表步位状态中间继电器常开接点和代表处于该步位转换条件接点串联支路依次并联组成。在M10.0线圈回路中，串联M10.1M11.1各位常闭接点，是为了预防机械手在还没有回到原位运行过程中移位寄存器数据输入端再次置1，因为移位寄存器中“1”信号在M10.1M11.1之间依次移动时，各步状态位对应常闭接点总有一个处于断开状态。当“1”信号移到M11.2时，机械手回到原位，此时移位寄存器数据输入端重新置1，若起动电路保持接通（M0.0=1），机械手将反复工作。当按下停止按钮时，使移位寄存器复位，机械手立即停止工作。若按下停止按钮后机械手动作仍然继续进行，直到完成一周期动作后，回到原图7-30 机械手步骤图原位I0.1I0.4传送带A下降夹紧并保持上升左转下降松开上升机械手右转，传送带B右限位I0.4，上限位I0.1压下Q0.6I0.0起动M11.1Q0.2I0.6 PSM10.1Q0.1T37M10.3Q0.3I0.1上限位M10.4Q0.2I0.3左限位M10.5Q0.1T38M10.7Q0.5I0.2下限位M10.2T37R Q0.5I0.2下限位M10.6T38Q0.4I0.1上限位M11.0Q0.7I0.4右限位保持图7-31 机械手梯形图位时才停止工作，将怎样修改程序。机械手梯形图续 图7-31 机械手梯形图续 4. 输入程序，调试并运行程序（1）输入程序，编译无误后，运行程序。依次按表7-1中次序按下各按钮统计观察到现象。看是否和控制要求相符。表7-1 机械手模拟控制调试统计表输入输出现象移位寄存器状态位=1按下起动按钮（I0.0）按下光电检测开关PS（I0.6）按下下降限位开关SQ2（I0.2）按下上升限位开关SQ1（I0.1）按下左转限位开关SQ3（I0.3）按下下降限位开关SQ2（I0.2）按下上升限位开关SQ1（I0.1）按下右转限位开关SQ4（I0.4）再按下光电检测开关PS（I0.6）反复上步骤观察按下停止按钮（I0.5）（2）建立状态图表，再反复上述操作，观察移位寄存器状态位改变，并统计。7.3.2 组合机床控制两工位钻孔、攻丝组合机床，能自动完成工件钻孔和攻丝加工，自动化程度高，生产效率高。两工位钻孔、攻丝组合机床图7-32所表示。 图7-32 两工位钻孔、攻丝组合机床示意图机床关键由床身、移动工作台、夹具、钻孔滑台、钻孔动力头、攻丝滑台、攻丝动力头、滑台移动控制凸轮和液压系统等组成。移动工作台和夹具用以完成工件移动和夹紧，实现自动加工。钻孔滑台和钻孔动力头，用以实现钻孔加工量调整和钻孔加工。攻丝滑台和攻丝动力头，用以实现攻丝加工量调整和攻丝加工。工作台移动（左移、右移），夹具夹紧、放松，钻孔滑台和攻丝滑台移动（前移、后移），均由液压系统控制。其中两个滑台移动液压系统由滑台移动控制凸轮来控制，工作台移动和夹具夹紧和放松由电磁阀控制。依据设计要求，工作台移动和滑台移动应严格按要求时序同时进行，两种运动亲密配合，以提升生产效率。1. 控制要求系统通电，自动起动液压泵电动机M1。若机床各部分在原位（工作台在钻孔工位SQ1动作，钻孔滑台在原位SQ2动作，攻丝滑台在原位SQ3动作），而且液压系统压力正常，压力继电器PV动作，原位指示灯HL1亮。将工件放在工作台上，按下起动按钮SB，夹紧电磁阀YV1得电，液压系统控制夹具将工件夹紧，和此同时控制凸轮电动机M2得电运转。当夹紧限位SQ4动作后，表明工件已被夹紧。起动钻孔动力头电动机M3，且因为凸轮电动机M2运转，控制凸轮控制对应液压阀使钻孔滑台前移，进行钻孔加工。当钻孔滑台抵达终点时，钻孔滑台自动后退，到原位时停，M3同时停止。等到钻孔滑台回到原位后，工作台右移电磁阀YV2得电，液压系统使工作台右移，当工作台到攻丝工位时，限位开关SQ6动作，工作台停止。起动攻丝动力头电机M4正转，攻丝滑台开始前移，进行攻丝加工，当攻丝滑台到终点时（终点限位SQ7动作），制动电磁铁DL得电，攻丝动力头制动，0.3s后攻丝动力头电机M4反转，同时攻丝滑台由控制凸轮控制使其自动后退。当攻丝滑台后退到原位时，攻丝动力头电机M4停，凸轮恰好运转一个周期，凸轮电机M2停，延时3s后左移电磁阀YV3得电，工作台左移，到钻孔工位时停。放松电磁阀YV4得电，放松工件，放松限位SQ8动作后，停止放松。原位指示灯亮，取下工件，加工过程完成。两个滑台移动，是经过控制凸轮来控制滑台移动液压系统液压阀实现，电气系统不参与，只需起动控制凸轮电机M2即可。在加工过程中，应起动冷却泵电机M5，供给冷却液。2. I/O分配输入 输出压力检测PV I0.0 原点指示HL1 Q1.4钻孔工位限位SQ1 I0.1 液压泵电机MI（KM1） Q0.1钻孔滑台原位SQ2 I0.2 凸轮电机M2（KM2） Q0.2攻丝滑台原位SQ3 I0.3 夹紧电磁阀YV1 Q1.0夹紧限位SQ4 I0.4 钻孔动力头电机M3（KM3） Q0.3攻丝工位SQ6 I0.6 冷却泵电机M5（KM6） Q0.4攻丝滑台终点SQ7 I0.7 工作台右移电磁阀YV2 Q1.1放松限位SQ8 I1.0 攻丝动力头电机M4正转（KM4） Q0.5起动按钮SB I1.1 制动DL Q0.6自动、手动选择SA I1.2 攻丝动力头电机M4反转（KM5） Q0.5液压泵手动SB1 工作台左移电磁阀YV3 Q1.2凸轮电机手动SB2 放松电磁阀YV4 Q1.3钻孔手动SB3 自动指示HL2