電氣控制與PLC項(xiàng)目教程（第二版） 課件 任務(wù)2：大小球分揀傳送裝置控制

任務(wù)2大、小球分揀傳送裝置控制學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1．基本知識(shí)⑴掌握選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的結(jié)構(gòu)；⑵掌握將選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖轉(zhuǎn)換成步進(jìn)順控梯形圖的方法；⑶掌握IST、ROR、ROL、SFTR、SFTL功能指令的功能及使用。

2．技能⑴會(huì)根據(jù)工藝要求繪制出選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖；

⑵會(huì)用選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及功能指令解決實(shí)際工程控制問(wèn)題。

⑶能將選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖轉(zhuǎn)換成梯形圖。

一、任務(wù)描述1）當(dāng)分揀機(jī)構(gòu)處于起始位置時(shí)，上限位LS3開(kāi)關(guān)和左限位開(kāi)關(guān)LS1被壓下原點(diǎn)顯示燈亮。2）系統(tǒng)啟動(dòng)后，若有球，接近開(kāi)關(guān)PS0動(dòng)作，機(jī)械手下行。此時(shí)，若碰到的是大球，則下限位開(kāi)關(guān)LS2仍為斷開(kāi)狀態(tài)；若碰到的是小球，則下限位開(kāi)關(guān)LS2為閉合狀態(tài).。3）Y001得電，接通控制吸球的電閥線圈，吸球。確保球吸穩(wěn)的時(shí)間為1秒。4）吸球完成后，機(jī)械手上行。碰到上限開(kāi)關(guān)LS3，停止上行開(kāi)始右行。5）假設(shè)吸盤(pán)吸起小球，碰到右限開(kāi)關(guān)LS4（小球的右限位開(kāi)關(guān)）后，停止右行再向下行。假設(shè)吸盤(pán)吸起大球，碰到右限開(kāi)關(guān)LS5（大球的右限位開(kāi)關(guān)）后，停止右行再向下行。下行碰到下限位開(kāi)關(guān)LS2后，將球釋放（釋放時(shí)間設(shè)為1秒）到球箱里，然后上行，碰到LS3上限開(kāi)關(guān)再左行，返回到原位。6）如果筐內(nèi)仍有球，機(jī)械手再次下行，開(kāi)始新一輪工作，直到框內(nèi)無(wú)球，自動(dòng)停止在原點(diǎn)。本任務(wù)要求有手動(dòng)、回原點(diǎn)、單步、單周期、自動(dòng)等運(yùn)行方式。用PLC狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和IST功能指令實(shí)現(xiàn)此設(shè)計(jì)。二、知識(shí)準(zhǔn)備IST指令功能

1）IST指令是在自動(dòng)控制中對(duì)步進(jìn)階梯的狀態(tài)初始化及特殊輔助繼電器的切換指令，操作數(shù)中各項(xiàng)的意義如下：源（S.）為指定運(yùn)行模式的初始輸入，共8個(gè)連續(xù)的元件，其指定的軟元件如下，設(shè)源（S.）為X020，則：（S.）+0=X020：手動(dòng)操作控制；（S.）+1=X021：返回原位控制；（S.）+2=X022：?jiǎn)尾讲僮骺刂?；（S.）+3=X023：一次循環(huán)控制；（S.）+4=X024：自動(dòng)循環(huán)控制；（S.）+5=X025：返零啟動(dòng)；（S.）+6=X026：自動(dòng)操作啟動(dòng)；（S.）+7=X027：停止。目標(biāo)（D1.）為自動(dòng)運(yùn)行模式中狀態(tài)元件最小號(hào)碼。目標(biāo)（D2.）為自動(dòng)運(yùn)行模式中狀態(tài)元件最大號(hào)碼。2)IST指令用到的初始狀態(tài)的號(hào)碼和特殊輔助繼電器：

S0：手動(dòng)操作初始態(tài)；S1：返零操作初始態(tài)；S2：自動(dòng)操作初始態(tài)；

M8040：禁止轉(zhuǎn)移；M8041：開(kāi)始轉(zhuǎn)移；

M8042：?jiǎn)?dòng)脈沖；M8043：返零完成；

M8044：檢測(cè)到機(jī)械零位；M8047：STL監(jiān)測(cè)有效3)IST指令在編程時(shí)只能使用一次，且必須放在程序的開(kāi)始，即被控制的STL指令之前。4)編程時(shí)，一般是先編好手動(dòng)操作程序，再編返回原點(diǎn)程序，再編自動(dòng)循環(huán)的程序。編寫(xiě)時(shí)，一般先畫(huà)流程圖，再編梯形圖。以下用機(jī)械手例子說(shuō)明IST指令用法。注意：輸入信號(hào)X010-X014必須用五檔旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)，保證這組信號(hào)不可能有2個(gè)或2個(gè)以上的輸入信號(hào)同時(shí)為ON狀態(tài)。三、任務(wù)實(shí)現(xiàn)1.I/O分配輸入：

X000-------接近開(kāi)關(guān)PS0；X001-------左限行程開(kāi)關(guān)LS1；X002-------下限行程開(kāi)關(guān)LS2；X003-------上限行程開(kāi)關(guān)LS3；X004-------右限(小球)行程開(kāi)關(guān)LS4；X005-------右限(大球)行程開(kāi)關(guān)LS5；X010-------手動(dòng)控制SA-1；X011-------回原點(diǎn)控制SA-2；X012-------單步運(yùn)行SA-3；X013-------單周期運(yùn)行SA-4；X014-------自動(dòng)運(yùn)行SA-5；X015-------回原點(diǎn)啟動(dòng)按鈕SB1；X016-------運(yùn)行啟動(dòng)按鈕SB2；X017-------運(yùn)行停止按鈕SB3；X021-------手動(dòng)下降按鈕SB4；X022-------手動(dòng)上升按鈕SB5；X023-------手動(dòng)右移按鈕SB6；X024-------手動(dòng)左移按鈕SB7；X025-------手動(dòng)吸球按鈕SB8；X026-------手動(dòng)放球按鈕SB9；輸出：

Y000-------機(jī)械手下行；Y001-------吸球電磁閥；Y002-------機(jī)械手上行；Y003-------機(jī)械手右行；Y004-------機(jī)械手左行；Y007-------原點(diǎn)指示。2.繪制大、小球分揀傳送裝置PLC接線圖

3.大、小球分揀傳送裝置PLC程序設(shè)計(jì)

3.1初始化程序

初始化程序保證了機(jī)械手必須在原位才能進(jìn)入自動(dòng)工作方式。3.2手動(dòng)程序

X021～X026對(duì)應(yīng)機(jī)械手的上下左右移動(dòng)和吸球放球的按鈕。按下不同的按鈕，機(jī)械手執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。在左、右移動(dòng)的程序中串聯(lián)上限位置開(kāi)關(guān)的動(dòng)合觸點(diǎn)是為了避免機(jī)械手在較低位置移動(dòng)時(shí)碰撞到其他工件。為保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，程序之間還進(jìn)行了必要的連鎖。3.3回原點(diǎn)程序

在系統(tǒng)處于回原點(diǎn)工作狀態(tài)時(shí)，只需按下回原點(diǎn)按鈕機(jī)械手即可自動(dòng)回到原點(diǎn)位置。圖中除初始狀態(tài)繼電器外，其他狀態(tài)繼電器應(yīng)使用回零狀態(tài)繼電器S10～S19。3.4自動(dòng)程序

其中M8041和M8044都是在初始化程序中設(shè)定的，在程序運(yùn)行中不再更改。3.5大、小球分揀傳送裝置整體程序

6.程序調(diào)試本任務(wù)調(diào)試均以吸住大球?yàn)槔?。若以小球?yàn)槔?qǐng)接LS4開(kāi)關(guān)，并且在每次機(jī)械手下降吸球時(shí)合上LS2開(kāi)關(guān)。完成吸住大球的調(diào)試后，可參照吸住大球的調(diào)試過(guò)程自行調(diào)試。注意：調(diào)試過(guò)程中，機(jī)械手運(yùn)行碰到行程開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)閉合，離開(kāi)行程開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。6．1手動(dòng)調(diào)試步驟0：接通手動(dòng)開(kāi)關(guān)SA-1，X010閉合，斷開(kāi)所有限位。（開(kāi)關(guān)狀態(tài)上開(kāi)下閉，以下同）步驟1：按下下降按鈕SB4，X021接通，Y000得電，機(jī)械手下降。當(dāng)相應(yīng)方向限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，相應(yīng)方向不能工作。步驟2：按下上升按鈕SB5，X022接通，Y002得電，機(jī)械手上升。當(dāng)相應(yīng)方向限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，相應(yīng)方向不能工作。步驟3：按下右移按鈕SB6，X023接通，Y003得電，機(jī)械手右移。當(dāng)相應(yīng)方向限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，相應(yīng)方向不能工作。步驟4：按下左移按鈕SB7，X024接通，Y004得電，機(jī)械手左移。當(dāng)相應(yīng)方向限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，相應(yīng)方向不能工作。步驟5：按下吸球按鈕SB8，X025接通，置位Y001，機(jī)械手吸球。步驟6：按下放球按鈕SB9，X026接通，復(fù)位Y001，機(jī)械手放球。6．2回原點(diǎn)調(diào)試步驟0：接通手動(dòng)開(kāi)關(guān)SA-2，X011閉合，斷開(kāi)所有限位。機(jī)械手可以在任意位置。步驟1：按下回原點(diǎn)按鈕SB1，X015閉合，Y002得電，機(jī)械臂上升。步驟2：上升到位，碰到LS3上限開(kāi)關(guān)，X003接通，Y004得電，機(jī)械臂左移。步驟3：左移碰到LS1左限位開(kāi)關(guān)，X001接通，Y004失電，機(jī)械臂停止左移。機(jī)械手完成回原點(diǎn)，原點(diǎn)指示Y007得電。6．3自動(dòng)運(yùn)行調(diào)試注意：?jiǎn)尾?、單周期、自?dòng)運(yùn)行調(diào)試前必須進(jìn)行回原點(diǎn)操作，回原點(diǎn)標(biāo)志M8043得電。調(diào)試自動(dòng)運(yùn)行時(shí)需合上開(kāi)關(guān)PS0。步驟0：完成回原點(diǎn)操作后，左限位LS1、上升限位LS3閉合，原點(diǎn)指示Y007得電。接通自動(dòng)運(yùn)行開(kāi)關(guān)SA-5，X014閉合，就可以進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行調(diào)試了。

步驟1：按下啟動(dòng)按鈕SB2，X016接通，Y000得電，機(jī)械手下降，上升限位LS3斷開(kāi)，X003斷開(kāi)。注意觀察：因?yàn)榧俣ㄊ谴笄颍襟E1→步驟2時(shí)間為2秒，步驟2→步驟3時(shí)間為1秒，自動(dòng)完成。步驟2：下降時(shí)間控制T0時(shí)間到，Y000失電，停止下降。假定LS2不動(dòng)作，此時(shí)機(jī)械手碰到的是大球。Y001得電，電磁鐵吸球。步驟3：吸球1秒時(shí)間到，T1常開(kāi)點(diǎn)接通，Y002得電，機(jī)械手吸球后上升。步驟4：碰到上升限位開(kāi)關(guān)LS3，X003接通，Y002失電，機(jī)械手停止上升。Y003得電，機(jī)械手右移，斷開(kāi)左限位開(kāi)關(guān)LS1。步驟5：碰到右限位開(kāi)關(guān)LS5（大球），X005接通，Y003失電，機(jī)械手停止右移。Y000得電，機(jī)械手下降，斷開(kāi)上升限位開(kāi)關(guān)LS3。步驟6：碰到下降限位開(kāi)關(guān)LS2，X002接通，Y000失電，機(jī)械手停止下降。Y001失電，釋放球。步驟7：放球1秒時(shí)間到，T2常開(kāi)點(diǎn)接通，Y002得電，機(jī)械手上升。斷開(kāi)下限LS2開(kāi)關(guān)。步驟8：碰到上升限位開(kāi)關(guān)LS2，X003接通，Y002失電，機(jī)械手停止上升。Y004得電，機(jī)械手左移，斷開(kāi)左限位開(kāi)關(guān)LS5。步驟9：碰到左限位開(kāi)關(guān)LS1，X001接通，Y004失電，機(jī)械手停止左移，回到原點(diǎn)，原點(diǎn)指示Y007亮。如圖6-36所示。如果此時(shí)筐內(nèi)仍有球，機(jī)械手將再次下降，見(jiàn)步驟1。3．4單步運(yùn)行調(diào)試在回原點(diǎn)完成的情況下，即回原點(diǎn)標(biāo)志M8043得電的情況下，接通單步開(kāi)關(guān)SA-3，X012閉合，進(jìn)入單步運(yùn)行。按下啟動(dòng)按鈕SB2（X016）,IST指令使開(kāi)始轉(zhuǎn)移標(biāo)志M8041工作（不自保），使禁止轉(zhuǎn)移標(biāo)志M8040解禁1個(gè)掃描周期，使程序從當(dāng)前步的停留狀態(tài)自動(dòng)運(yùn)行到下一步，之后又停留在下一步。每按一次啟動(dòng)按鈕工作一步，實(shí)現(xiàn)單步工作。單步調(diào)試可參照自動(dòng)運(yùn)行調(diào)試的步驟逐步調(diào)試。3．5單周期運(yùn)行調(diào)試在回原點(diǎn)完成的情況下，即回原點(diǎn)標(biāo)志M8043得電的情況下，接通單周期開(kāi)關(guān)SA-4，X013