2022年任務氣缸控制及觸摸屏報警

1、任務：氣缸控制及觸摸屏報警1. 任務要求依據(jù)進行接線,接線完成后依據(jù)以下要求進行掌握；觸摸屏上需要有掌握氣缸伸出縮回的切換按鈕、報警復位按鈕,可以顯示報警內容的滾動條,可 以顯示氣缸動作時長,可以設定氣缸動作到位時長；在觸摸屏上點擊【氣缸伸出】按鈕,氣缸低速（調劑流閥實現(xiàn)）伸出,除了在報警的時候不能操 作氣缸動作按鈕,其他時刻均可以任意手動切換氣缸動作,按鈕能夠跟氣缸實際狀態(tài)對應上；氣缸每次伸出的同時開頭進行動作計時,在氣缸動作到位時長計時完成之前,假如對射開關感應 到任何信號的話,觸發(fā)報警,報警同時,氣缸自動縮回,在復位報警之前,要求觸摸屏上的氣缸伸出 縮回按鈕無法點擊；假如在動作到位時長計

2、時完成之后,對射開關有無信號均不報警；圖-任務示意圖圖-任務電路圖2. 任務分析2.1 任務實施思路 依據(jù)先易后難的思路進行綻開,系統(tǒng)最根本的要求是能夠實現(xiàn)觸摸屏掌握氣缸的伸出、縮回,因此可以考慮先完成這個最根本的要求,然后一步步進階, 完成傳感器信號采集、氣缸動作計時等要求；2.2 物料挑選依據(jù)任務需求的內容,可以確定本任務需要用到實訓設備板上的 中間繼電器、對射開關這些主要元器件,對應的型號如下表所示；PLC 、觸摸屏、電磁閥、氣缸、表-所挑選的主要元器件型號列表產品名稱品牌型號備注觸摸屏威綸通TK6070IP 三菱 PLC 基本單元三菱FX3U-32MT/ES-A 小型斷路器施耐德OSM

3、C32N2C10 光電傳感器歐姆龍E3JK-TR12-C 中間繼電器施耐德RXM2LB2BD 開關電源施耐德ABL2REM24045H 電磁閥億日4V210-08 2.3 相關學問儲備 2.3.1 觸摸屏相關學問觸摸屏需要用到的元件有：位狀態(tài)切換開關元件、數(shù)值輸入與數(shù)值顯示元件、報警條元件,關于以上元件的使用可以認真查看觸摸屏編輯軟件的手冊進行學習；2.3.2 接線方式分析在實現(xiàn)本任務中,需要完成電路圖設計和元器件之間的連接,需要認真查詢對射光電開關的接線方式、 PLC 的接線方式才能進行精確的實現(xiàn)；本套設備中使用的對射開關型號為：歐姆龍 E3JK-TR12-C,同學可以依據(jù)該型號上網（可以通

4、過傳感器廠家的官方網站、淘寶、百度等途徑）查詢對應的資料,把握使用方法；圖-歐姆龍 E3JK-TR12-C 實物照片通過觀看傳感器實物,其中 E3JK-TR12-L 為發(fā)射器,一共有 2 條線引出,作為發(fā)射器的電源接線,分別為 Brown 棕和 Blue 藍,依據(jù)標識,可以看出這個發(fā)射器答應使用 AC/DC24240V,本例使用 DC24V 進行連接,棕色線 Brown 接高電平 DC24V ,藍色線 Blue 接低電平 DC0V ；E3JK-TR12-L 為接收器,一共有 5 條線引出,分別為 Brown 棕、Blue 藍、White 白、Black 黑 、Gray 灰,其中棕色線和藍色線為

5、接收器的電源線,依據(jù)標識,可以看出這個接收器跟發(fā)射器一樣允許使用 AC/DC24240V,本例使用 DC24V 進行連接,棕色線接高電平DC24V ,藍色線接低電平DC0V ；觀看其原理圖符號,可以發(fā)覺這是一組常開常閉轉換觸點,白色線為公共端,灰色線為常閉觸點,黑色線為常開觸點；該對射開關既不是 方式也可以滿意漏型接線方式；PNP 也不是 NPN ,是繼電器方式輸出,因此可以滿意源型接線本套設備 PLC 型號為 FX 3U-32MT/ES ,輸入答應為 DC24V 的漏型 /源型信號,晶體管漏型輸出；本任務統(tǒng)一采納漏型接線方式,因此我們需要將PLC 的 S.S 接 DC24V ,對射開關的接收

6、器的轉換觸點的公共端接 DC0V ,然后將常開觸點黑色線接入 PLC 輸入中；由于 PLC 是晶體管漏型輸出類型,只能輸出低電平, 因此 PLC 的輸出的公共端 COM 只能接 DC0V ,負載的一段連接 PLC 的輸出點,另一端接 DC24V ,從而形成回路；2.4 任務流程分析在開頭編寫程序之前,最好是先對任務要求進行分析,繪制出流程圖,從而使得思路更加清楚；流程圖可以參考；圖-流程分析3. 任務實現(xiàn)3.1 PLC程序編輯本套設備所使用的 PLC 型號為三菱 FX 3U-32MT/ES ,其對應的編輯工具為 GXWorks2 ；結合前文繪制的流程圖,開頭對 IO 口和需要用到的相關軟元件進

7、行預安排,例如幫助繼電器 M、數(shù)據(jù)寄存器 D、定時器 T；本任務中需要用到的幫助繼電器有：掌握氣缸的按鈕、復位報警的按鈕、報警置位的標志位,定時器有：統(tǒng)計氣缸動作時長,數(shù)據(jù)寄存器有：用戶設定的動作到位時長的設定值；由于任務要求中沒有明確要求大事掌握精度以及是否斷電重啟后的情形,所以可以自由挑選,這里我們選用100ms 的定時器 T0 ,具有斷電保持特性的D200 ,具體安排情形如所示；表-相關元件安排表1 元件編號作用元件編號作用X0 對射開關M0 觸-掌握氣缸動作Y0 氣缸對應的電磁閥M1 觸-報警復位按鈕T0 氣缸動作時長M100 觸 -報警大事標志位D200 觸 -氣缸動作到位設定值PL

8、C 參數(shù)； 具體操作如下表所要對 PLC 進行編程,第一要新建一個項目,然后設置對應的示：步驟說明 配圖【新建工程】打開 GXWorks2 軟件,在菜單欄【工程】中,挑選新建工程；【新建工程】工程類型挑選：簡潔工程；PLC 系列挑選： FXCPU ；PLC 類型挑選： FX3U/FX3UC ；程序語言挑選：梯形圖；【設置連接目標】在軟件窗口的左側的導航中打開連接目標列表,雙擊列表中的Connection1 ；假如電腦是使用 USB-SC-09 的編程電纜連接 PLC 的話,就在彈出的連接目標設置頁面中的運算機側I/F 中,雙擊 SerialUSB 圖標；在彈出的具體設置頁面中,挑選RS-232

9、C ,和對應的 COM 端口；2 編寫 PLC 程序的時候,需要結合觸摸屏上的元件設置進行考慮,例如設置氣缸動作到位時長,假如觸摸屏上的數(shù)值的單位是秒,那么這種單位的換算,是用觸摸屏來完成,仍是用 PLC 內部程序來完成,例如掌握氣缸的按鈕,是設置為切換開關仍是復歸型按鈕等；實現(xiàn)的方案是多種多樣的,各位同學可以依據(jù)自己把握的學問自由發(fā)揮,這里供應的方法可以作為參考；考慮到用戶日常的使用習慣,觸摸屏上的氣缸到位時長設定值的單位設定為秒,為了使得 PLC程序更加簡潔,且觸摸屏支持比例轉換的功能,本案例將在觸摸屏上直接設置比例轉換進行輸入和顯 示氣缸動作時長的當前值；掌握氣缸動作的按鈕,設定為切換開

10、關類型,報警復位按鈕設定為復歸型按鈕；程序編寫過程如 下：步驟說明 配圖【儲存工程】在菜單欄【工程】中,挑選“ 儲存 工程” ；【儲存工程】在彈出的儲存窗口中,挑選儲存的 路徑,并輸入文件名,然后點擊保 存；【注釋顯示】在菜單欄“ 視圖” 中,挑選“ 注釋 顯示” ；注：注釋為軟元件的注解,便于理 解程序；【修改注釋顯示格式】在菜單欄“ 視圖” 中,挑選“ 軟元 件注釋顯示格式”,在彈出的窗口 中,將梯形圖的注釋的顯示格式的 行數(shù)由 4 改為 2；注：該操作是為了削減顯示注釋內 容,便于查看程序；【編寫程序】在工具欄中, 挑選常開觸點 F5,也 可以直接按鍵盤的快捷鍵 F5 進行 輸入,也可以

11、鍵盤直接敲 LD ；點擊紅框選中的按鈕,切換為連續(xù) 輸入標簽注釋模式,如下列圖；說明由于氣缸伸出按鈕為切換開關類型,所以假如按鈕原先為OFF ,那么在觸摸屏上點擊之后,會保持為 ON 的狀態(tài),因此可以直接用于掌握電磁閥Y0；配圖說明當氣缸的電磁閥開頭得電時變開頭計時,因此Y0 的常開觸點直接接通定時器T0 ,定時器的定時時長為用戶在觸摸屏上的設定值 D0；配圖說明氣缸動作到位時長計時完成之前即T0 的觸點未導通之前, 假如對射開關有信號將觸發(fā)報警,并需要手動復位,因此使用置位復位指令；配圖 說明 依據(jù)任務要求,報警的時候氣缸需要立刻縮回,因此當報警時,直接復位氣缸伸出按鈕；配圖依據(jù)以上步驟編寫

12、的 PLC 完整程序如下所示；圖 -PLC 完整程序3.2 觸摸屏編輯本套設備所使用的觸摸屏型號為TK6070ip ,其對應的畫面編輯工具為EasyBuider8000；依據(jù)任務要求,設計一個觸摸屏掌握界面；參考界面如下：圖-觸摸屏參考界面具體的實現(xiàn)步驟如下：1 第一要新建一個觸摸屏文件,然后設置對應的PLC 參數(shù)； 具體操作如下表所示：步驟說明配圖【新建文件】打開 EB8000 軟件,在菜單欄 【文 件】中,挑選新建文件；【挑選觸摸屏型號】挑選型號 TK6070ip ,依據(jù)使用情 況,挑選顯示模式為水平仍是垂 直,本任務挑選水平,并勾選使用 范本；【系統(tǒng)參數(shù)設置】挑選 HMI 型號點擊確定之

13、后,軟 件會彈出一個系統(tǒng)參數(shù)設置頁面,我們點擊該頁面中的 “ 新增” 按鈕；注：關閉之后假如需要打開的話,下面 可以點擊菜單欄中的“ 編輯”的“ 系統(tǒng)參數(shù)設置”按鈕來打開該 設置頁面；【系統(tǒng)參數(shù)設置】步驟說明 配圖 點擊“ 新增”按鈕之后, 軟件彈出 設備屬性頁面,挑選 PLC ,所在 位置挑選本機,PLC 類型挑選 MitsubishiElectricCorporation 中 的 MitsubishiFX3U/FX3G；【系統(tǒng)參數(shù)設置】接口類型挑選 RS-4854W ,COM 通訊 口設置等參數(shù)維護默認即可,端口 COM2 ,波特率 38400 ,數(shù)據(jù) 位 7 位,Even 校驗, 停止位

14、 1 位；【系統(tǒng)參數(shù)設置】設置完成后, 在設備列表中將顯示 對應的設備名稱和相關參數(shù),如右 圖所示；【儲存文件】點擊菜單欄中的 “ 文件” ,點擊“ 保 存文件” ,在彈出的窗口中挑選合 適的儲存路徑和文件名稱；【頁面添加氣缸伸出開關元件】在窗口的右側的目錄樹中,單擊“ 窗口” ,雙擊打開頁面“10 ：WINDOW_010” ,點擊工具欄中的“ 位狀態(tài)切換開關” 圖標；也可以通過點擊菜單欄中的“ 元 件” ,挑選“ 開關位狀態(tài)切換開 關” ；【開關元件一般屬性編輯】在點擊圖標之后, 軟件會彈出一個 元件的屬性頁面,如右圖所示, 這 PLC 時候,PLC 名稱：挑選對應的 名稱 Mitsubis

15、hiFX3U/FX3G,地址 挑選預安排的幫助繼電器 M0 ,開 關類型挑選切換開關；步驟說明 配圖【開關元件安全屬性編輯】點擊“ 安全”；勾選“ 使用” 的方框；取消勾選“ 關閉前隱匿” 的方框,勾選“ 關閉時使用灰階成效顯示文 字” 的方框,修改為當?shù)刂?M100 的狀態(tài)為 OFF 時生效；注：本操作為了實現(xiàn)報警時無法切 換氣缸狀態(tài)；【開關元件圖片屬性編輯】點擊“ 圖片” ,取消“ 使用向量圖”的方框, 勾選“ 使用圖片”的方框,點擊“ 圖庫”,在彈出的圖片治理 器中, 挑選圖庫名稱, 挑選合適的 按鈕圖片,本操作挑選“ 圖庫button1_64 中的 37 綠色按鈕” ；注：本操作主要是

16、為了使按鈕相對 形象化,便利識別；【開關元件標簽屬性編輯】點擊“ 標簽”；勾選“ 使用文字標簽” 的方框；點擊狀態(tài) “ 0” ,在狀態(tài)內容中輸入“ 氣缸伸出”；點擊狀態(tài) “ 1” ,在狀態(tài)內容中輸入“ 氣缸伸出”；可以敏捷調整文字的屬性,例如字 體、顏色、尺寸等參數(shù)；修改完成后點擊確定并在畫面 10 中放置；【頁面添加報警復位按鈕】點擊工具欄中的“ 位狀態(tài)切換開關” 圖標,或者直接選中剛才新建的氣缸動作開關并鼠標右鍵步驟說明 配圖單擊,挑選復制 （快捷鍵 Ctrl+C ）,然后粘貼（快捷鍵 Ctrl+V ）,粘貼后在頁面中調整到合理的位置；雙擊開關元件,修改元件屬性 地址： M1 開關類型：復

17、歸型安全：取消“ 使用” 前面的方框；圖片：為了明顯區(qū)分功能, 挑選“ 圖 庫 button1_64 中的 38 黃色按鈕”標簽：狀態(tài) 0 和 1 都輸入“ 報警復 位” ；【頁面添加氣缸動作時長當前值 顯示框】點擊工具欄中的“ 數(shù)值” 圖標修改元件一般屬性：取消“ 啟用輸 入功能”的方框, 地址：TV0（TV0 表示的是定時器 T 的當前值）修改數(shù)字格式屬性：定時器 T0 的單位是 100ms ,假如 直接顯示在觸摸屏上,不符合日常習慣,因此我們需要對顯示內容進 行比例轉換；我們顯示的單位是秒,那么 PLC上限就應當是觸摸屏顯示的比例 最大值的 10 倍,為了顯示精準,小數(shù)點以下位數(shù)改為 1

18、；勾選“ 使 用比例轉換”,比例最大值改為PLC 上限的非常之一即可；【頁面添加氣缸動作到位時長設定值輸入框】點擊工具欄中的 “ 數(shù)值”圖標,或者直接復制剛才新建的動作時步驟說明 配圖 長顯示框；修改元件一般屬性：勾選“ 啟用輸 入功能” 的方框,地址：D0 修改數(shù)字格式屬性：由于數(shù)據(jù)寄存器 D0 是用于給定時 器 T0 設定的,單位也是 100ms ,跟 T0 一樣需要對顯示內容進行比 例轉換；參數(shù)設置與氣缸動作時長當前值 T0 顯示框一樣即可；【頁面添加文字元件】單擊工具欄上的“ 文字按鈕” ,在頁面中插入 4 個文字元件, 分別 為：2 個“ 秒”1 個“ 氣缸動作計時當前值”1 個“

19、氣缸動作到位設定值”并依據(jù)兩個數(shù)值元件的位置進行 合理擺放文字；我們可以發(fā)覺放置后的按鈕看起 來文字不明顯等情形,我們可以在 全部元件都放置完成后再對它們 的屬性進行再次編輯,調整到合適 大小和字體顏色, 也可以放置一個 修改一個；【軟件視圖調整】為了便于在頁面中編輯部分元件 屬性,我們在菜單“ 視圖” 中,勾選“ 文字工具欄”、“ 編輯工具欄”、“ 狀態(tài)工具欄”；并對工具欄位置進行合理調整；【元件屬性調整】由于背景是黑色的,我們可以將4步驟說明 配圖個文字元件修改為白色字體；由于兩個按鈕狀態(tài) 0 時,圖片相對也是暗淡的, 我們可以將文字也修 改為白色字體,并適當調整大?。话醋?Ctrl 鍵不

20、放后, 鼠標單擊需要 修改的元件, 我們這里挑選了兩個按鈕,4 個文字,然后放開 Ctrl 鍵,點擊文字工具欄中的字體顏色按 鈕；然后切換到狀態(tài) 1,依據(jù)需要 更換狀態(tài) 1 時的相關屬性；【設置報警大事登錄】要顯示報警內容, 第一需要將報警 內容記錄到觸摸屏中；點擊菜單欄中的 “ 元件”中的“ 報 警” ,然后挑選“ 大事登錄”【設置報警大事登錄】在彈出的“ 大事登錄” 窗口中,一般屬性設置：地址類型挑選：Bit 讀取地址： M100 觸發(fā)條件： ON 信息設置：在文字框中輸入報警內容：“ 氣缸 到位前對射開關有信號反常報警”其他參數(shù)依據(jù)系統(tǒng)默認參數(shù)來,不 用變動；設置完成后, 在大事登錄列表

21、中將 可以看到對應的大事；【畫面顯示報警滾動條】點擊菜單欄中的“ 報警”,挑選“ 報警條” ,然后設定相關屬性,這里我們可以依據(jù)系統(tǒng)默認參數(shù)來就可以了；【完成】步驟說明 配圖 各個元件調整好合適的屬性和位 置之后,即可,成效如右圖所示；【編譯】點擊菜單欄中的“ 工具”,然后點 擊“ 編譯” ,勾選彈出的窗口下方 的“ 建立字體文件” 然后點擊“ 開 始編譯” ,軟件開頭編譯,最終提 示編譯勝利即可；【下載】將 USB 下載線分別連接觸摸屏和 電腦 ,然后點擊菜單欄“ 工具”,然 后點擊“ 下載”彈出窗口, 挑選 USB 下載線,勾 選下方的“Runtime ” （第一次下 載的話）,勾選“ 字

22、體” ,然后點擊“ 瞎子啊” ,軟件開頭下載,最終 提示下載并重啟勝利即可；3.3 接線 請依據(jù)下圖進行對應的接線,有條件的話,請在每條線的兩端分別穿入對應的號碼管；接線完成 之后請使用萬用表檢查是否存在短路或者接錯線的情形再通電；圖-電路圖 3.4 設備調試 第一下載 PLC 程序到 PLC 中,具體操作步驟如下：步驟說明,點擊“PLC配圖【下載程序到PLC 】點擊菜單欄中的“ 在線”寫入” ；在彈出的在線數(shù)據(jù)操作窗口中,點擊“ 參數(shù) +程序” 按鈕,然后點擊 “ 執(zhí)行” ；【下載程序到 PLC 】在彈出的提示窗口中連續(xù)操作,假如確 PLC ,并將新程序寫入到 定停止運行 PLC 中,那么就

23、點擊“ 是”；步驟說明 配圖 點擊完成后, 軟件開頭自動寫入挑選的 參數(shù)和程序；【下載完成,運行 PLC 】下載完成后, 在彈出的提示窗口中連續(xù) PLC ,那么 操作,假如確定開頭運行 就點擊“ 是”；點擊完成后,下載完成,PLC 開頭運 行新程序；PLC 程序和觸摸屏畫面下載完成,檢查完接線之后便可以上電進行調試；依據(jù)先易后難的思路進行綻開以下調試：1 第一檢查觸摸屏是否可以順當掌握氣缸的伸出、縮回（無法掌握為反?，F(xiàn)象）；2 依據(jù)任務要求,氣缸需要低速伸出,那么就依據(jù)要求調劑流閥實現(xiàn)氣缸的低速運動；3 設定氣缸動作到位設定值后觀看,當氣缸動作時觸摸屏上的氣缸動作計時當前值是否顯示正確；4 按下【氣缸伸出】按鈕后,在動作計時當前值小于設定值的時候,人手觸發(fā)對射開關,觀看（不氣缸是否會自動縮回,觸摸屏是否會報警提示, 【氣缸伸出】 按鈕是否自動變?yōu)殛P的狀態(tài)5 自動縮回、不報警、按鈕仍舊為開的狀態(tài)均為反?，F(xiàn)象）；觸摸屏顯示報警中,在仍沒有復位之前,按下【氣缸伸出】按鈕,觀看氣缸是否有動作（報警時按鈕操作有效為反?，F(xiàn)象）；6 按