邏輯與可編程控制系統(tǒng)課件(9)

1、（1）STEP 7 Micro/WIN 32 http:/ 200 simulation第五章第五章 S7-200應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例機(jī)械手的控制機(jī)械手的控制一、控制要求一、控制要求 如圖所示，它是這種機(jī)械手的動(dòng)作示意。一共6個(gè)動(dòng)作，分3組，即上伸/下降、左移右移和放松夾緊。機(jī)械手的動(dòng)作示意圖機(jī)械手的全部動(dòng)作由氣缸驅(qū)動(dòng)，而氣缸又由相應(yīng)的電磁閥控制。其中， 上升下降和左移右移分別由雙線圈的兩位電磁閥控制。例如，當(dāng)下降電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手下降；當(dāng)下降電磁閥斷電時(shí)，機(jī)械手下降停止。只有當(dāng)上升電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手才上升：當(dāng)上升電磁閥斷電時(shí)，機(jī)械手上升停止。同樣，左移右移分別由左移電磁閥和右移電磁閥控制。機(jī)

2、械手的放松夾緊動(dòng)作由一個(gè)單線圈的兩位電磁閥（稱為夾緊電磁閥）控制。當(dāng)該線圈通電時(shí)，機(jī)械手夾緊；當(dāng)該線圈斷電時(shí)，機(jī)械手放松。當(dāng)機(jī)械手右移到位并準(zhǔn)備下降時(shí)，為了確保安全，必須在右工作臺(tái)上無(wú)工件時(shí)才允許機(jī)械手下降。也就是說(shuō)，若上一次搬運(yùn)到右工作臺(tái)上的工件尚未搬走，機(jī)械手應(yīng)自動(dòng)停止下降，用光電開(kāi)關(guān)進(jìn)行無(wú)工件檢測(cè)。機(jī)械手的動(dòng)作過(guò)程示意如下 。機(jī)械手的動(dòng)作過(guò)程示意機(jī)械手的操作方式分為手動(dòng)操作方式和自動(dòng)操作方式。自動(dòng)操作方式又分為步進(jìn)、單周期和連續(xù)操作方式。手動(dòng)操作：就是用按鈕操作對(duì)機(jī)械手的每一步運(yùn)動(dòng)單獨(dú)進(jìn)行控制。例如，當(dāng)選擇上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手下降；按下停止按鈕，機(jī)械手上升。當(dāng)選擇左右運(yùn)動(dòng)時(shí)，

3、按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手右移；按下停止按鈕，機(jī)械手左移。當(dāng)選擇夾緊放松運(yùn)動(dòng)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手夾緊；按下停止按鈕機(jī)械手放松。步進(jìn)操作：每按 1 次啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手完成一步動(dòng)作后自動(dòng)停止。單周期操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開(kāi)始，按一下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手自動(dòng)完成一個(gè)周期的動(dòng)作后停止。連續(xù)操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開(kāi)始，按一下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手的動(dòng)作將自動(dòng)地、連續(xù)不斷地周期性循環(huán)。在工作中若按一下停止按鈕，機(jī)械手將繼續(xù)完成一個(gè)周期的動(dòng)作后，回到原點(diǎn)自動(dòng)停止。2 、操作面板布置、操作面板布置 操作面板布置如圖所示。圖中用“單操作”表示手動(dòng)操作方式。按照加載選擇開(kāi)關(guān)所選擇的位置，用啟動(dòng)停止按鈕配合加載操作。例如，當(dāng)加載選擇開(kāi)

4、關(guān)打到“左右”位置時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手右行：按下停止按鈕，機(jī)械手左行。用上述方法，可使機(jī)械手停在原點(diǎn)。步進(jìn)方式。機(jī)械手在原點(diǎn)時(shí)，每按下啟動(dòng)按鈕 1 次，向前操作一步。單周期操作方式。機(jī)械手在原點(diǎn)時(shí)，按卜啟動(dòng)按鈕，白動(dòng)操作一個(gè)周期。連續(xù)操作方式。機(jī)械手在原點(diǎn)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，自動(dòng)、連續(xù)地執(zhí)行周期性循環(huán)。當(dāng)按下停止按鈕，機(jī)械手完成當(dāng)前周期動(dòng)作后自動(dòng)回到原點(diǎn)停車(chē)。操作面板布置圖3 、輸入輸出端子地址分配、輸入輸出端子地址分配該機(jī)械手控制系統(tǒng)所采用的S7-200 CPU224 。圖是 輸入輸出端子地址分配圖。該機(jī)械手控制系統(tǒng)共使用了 14 個(gè)輸入點(diǎn)， 6 個(gè)輸出點(diǎn)。輸入輸出端子地址分配圖4、整體程

5、序結(jié)構(gòu)、整體程序結(jié)構(gòu)機(jī)械手的整體程序結(jié)構(gòu)如圖 所示。5 、實(shí)現(xiàn)單操作工作的程序、實(shí)現(xiàn)單操作工作的程序下圖是實(shí)現(xiàn)單操作工作的梯形圖程序及指令表。為避免發(fā)生誤動(dòng)作，插入了一些連鎖電路。例如，橄口載開(kāi)關(guān)扳到“左右”擋，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手向右行；按下停止按鈕，機(jī)械手向左行。這兩個(gè)動(dòng)作只能當(dāng)機(jī)械手處在上限位置時(shí)才能執(zhí)行（即為安全起見(jiàn)，設(shè)上限安全連鎖保護(hù)）。6 、自動(dòng)操作程序、自動(dòng)操作程序7、步進(jìn)動(dòng)作、步進(jìn)動(dòng)作步進(jìn)動(dòng)作是指按下啟動(dòng)按鈕動(dòng)作 1 次。步進(jìn)動(dòng)作功能圖與自動(dòng)操作 相似，只是每步動(dòng)作都需按 1 次啟動(dòng)按鈕，如圖 所示。步進(jìn)操作所用的輸出繼電器、定時(shí)器與其他操作所用的輸出繼電器、定時(shí)器相同。3 工

6、位旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)控制工位旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)控制一、系統(tǒng)描述一、系統(tǒng)描述 如圖所示，在工位 1 完成上料、工位 2 完成鉆孔、工位 3 完成卸件的操作， 3 個(gè)工位可同時(shí)進(jìn)行操作。（1） 動(dòng)作特性工位 1 ：上料器推進(jìn)，料到位后退回等待。工位 2 ：將料夾緊后，鉆頭向下進(jìn)給鉆孔，下鉆到位后退回，退回到位后，工件松開(kāi)放松完成后等待。工位 3 ：卸料器向前，將加工完成的工件推出，推出到位后退回，退回到位后等待。( 2 ）控制要求通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行、半自動(dòng)運(yùn)行和手動(dòng)操作。按下啟動(dòng)按鈕后，系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，如果選擇開(kāi)關(guān)處于自動(dòng)或半自動(dòng)位置，且可動(dòng)部分都在原位，則進(jìn)入自動(dòng)或半自動(dòng)運(yùn)行。 3 個(gè)工位同時(shí)進(jìn)行，全部進(jìn)

7、行完畢，工作臺(tái)旋轉(zhuǎn) 120度，完成一個(gè)工作循環(huán)。此時(shí)如果選擇開(kāi)關(guān)處于自動(dòng)位置，則自動(dòng)重復(fù)運(yùn)行，即 3 個(gè)工位同時(shí)工作：上 料、鉆孔和卸料。自動(dòng)或半自動(dòng)工作時(shí)，應(yīng)考慮到 3 個(gè)工位時(shí)間不同。2、制定控制方案 用選擇開(kāi)關(guān)來(lái)決定控制系統(tǒng)的全自動(dòng)、半自動(dòng)運(yùn)行和手動(dòng)調(diào)整方式。 手動(dòng)調(diào)整采用按鈕點(diǎn)動(dòng)的控制方式。 系統(tǒng)處于半自動(dòng)工作方式時(shí)，每完成一個(gè)工作循環(huán)，用啟動(dòng)按鈕來(lái)控制進(jìn)入下一次循環(huán)。 系統(tǒng)處于全自動(dòng)運(yùn)行方式時(shí)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往復(fù)地循環(huán)工作。 系統(tǒng)采用 4 臺(tái)電機(jī)；主軸電機(jī)、液壓電機(jī)、冷卻電機(jī)和工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)。除了主軸轉(zhuǎn)動(dòng)和工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)用電機(jī)拖動(dòng)外，其他所有運(yùn)動(dòng)都采用液壓傳動(dòng)。 對(duì)于部分與順序控制和工作循環(huán)

8、過(guò)程無(wú)關(guān)的主令部件和控制部件，采用不進(jìn)入 PLC 的方法以節(jié)省如點(diǎn)數(shù)。PLC 的輸入點(diǎn)數(shù)，包括方式選擇開(kāi)關(guān)、點(diǎn)動(dòng)按鈕，啟動(dòng)按鈕、行程開(kāi)關(guān)和壓力繼電器的開(kāi)關(guān)，一共 22 點(diǎn)；輸出點(diǎn)包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)接觸器和電磁閥的線圈，共 9 點(diǎn)。3、系統(tǒng)配置及輸入輸出分配表、系統(tǒng)配置及輸入輸出分配表本例采用一臺(tái) CPU226 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。數(shù)字量輸入使用數(shù)字濾波，不使用脈沖捕捉功能。輸出表設(shè)置為封鎖輸出方式。輸入元件地址分配表輸出元件地址分配表控制面板布置圖4 、設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì) PLC外部接外部接線圖線圖根據(jù)輸入輸出元件地址分配表可以設(shè)計(jì)出 PLC 外部接線圖，如圖所示。在實(shí)際接線時(shí)，請(qǐng)注意以下兒個(gè)問(wèn)題。 應(yīng)有電源輸入線，通常為 220V , 5 0HZ交流電源，允許電源電壓有一定