運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)（西門子）課件 項(xiàng)目5 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)綜合應(yīng)用

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)綜合應(yīng)用14-4月-251任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)2項(xiàng)目5運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)綜合應(yīng)用圖5-1a所示是某無(wú)人作業(yè)的自動(dòng)輸送裝置控制示意。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由S7-1200和步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器控制。當(dāng)物品放置在A處時(shí)，由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的輸送裝置開(kāi)始啟動(dòng)，待提升至B處時(shí)，輸送裝置停止運(yùn)行。所有控制都可以通過(guò)相距百米遠(yuǎn)的PLC和觸摸屏進(jìn)行。根據(jù)如下要求進(jìn)行電氣接線并編程。任務(wù)要求如下：1.實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)PLC和觸摸屏的PROFINET通訊設(shè)置。2.實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輸送裝置的觸摸屏手動(dòng)控制。3.能在觸摸屏自動(dòng)實(shí)現(xiàn)8段曲線設(shè)定（圖5-1b），如包含絕對(duì)位置d1和停留時(shí)間t1等。任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)描述】根據(jù)任務(wù)要求，PLC1和PLC2均選用CPU1215CDC/DC/DC，其中PLC1與觸摸屏KTP700相連，PLC2與步進(jìn)控制系統(tǒng)相連，構(gòu)成自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)的硬件。PLC2外接3個(gè)輸入信號(hào)，即SQ1-SQ3限位開(kāi)關(guān)，I/O分配如表5-1所示。任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.1輸入輸出定義和自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)電氣接線表5-1PLC2的I/O分配表

PLC軟元件元件符號(hào)/名稱輸入I0.0LS1/下限位（NO）I0.1LS2/原點(diǎn)（NO）I0.2LS3/上限位(NO)輸出Q0.0輸出脈沖信號(hào)到步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器PUL+Q0.1輸出方向信號(hào)到步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器DIR+如圖5-2所示PLC電氣原理圖，包括I/O連接、PROFINET連接。任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.1輸入輸出定義和自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)電氣接線圖5-2PLC電氣原理圖任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.1輸入輸出定義和自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)電氣接線a)控制示意b)曲線設(shè)定圖5-1任務(wù)5.1控制示意根據(jù)任務(wù)要求，PLC1和PLC2的通訊方式采用PROFINETIO，即PLC1作為IO控制器和PLC2作為IO設(shè)備。1.IO控制器的通訊設(shè)置設(shè)定PLC1作為IO控制器，其IP地址為。打開(kāi)操作模式設(shè)置，會(huì)發(fā)現(xiàn)缺省為“IO控制器”（圖5-3）。任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.2PROFINETIO通訊方式設(shè)置圖5-3PLC1操作模式2.IO設(shè)備的通訊設(shè)置步驟1：設(shè)定PROFINET設(shè)備名稱選擇添加新設(shè)備PLC2，其IP地址為。如圖5-4所示激活“自動(dòng)生成PROFINET設(shè)備名稱”選項(xiàng)時(shí)，將自動(dòng)從設(shè)備（CPU、CP或IM）組態(tài)的名稱中獲取設(shè)備名稱。任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.2PROFINETIO通訊方式設(shè)置圖5-4激活“自動(dòng)生成PROFINET設(shè)備名稱”選項(xiàng)PROFINET設(shè)備名稱包含設(shè)備名稱（例如CPU）、接口名稱（僅帶有多個(gè)PROFINET接口時(shí)），可能還有IO系統(tǒng)的名稱。可以通過(guò)在模塊的常規(guī)屬性中修改相應(yīng)的CPU、CP或IM名稱，間接修改PROFINET設(shè)備的名稱。如果要單獨(dú)設(shè)置PROFINET設(shè)備名稱而不使用模塊名稱，則需禁用“自動(dòng)生成PROFINET設(shè)備名稱”選項(xiàng)。

步驟2：?jiǎn)⒂谩癐O設(shè)備”選項(xiàng)在圖5-5所示的操作模式中，啟用“IO設(shè)備”選項(xiàng)，并將“已分配的IO控制器”設(shè)定為“PLC1.PROFINET接口_1”，完成后的設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)視圖如圖5-6所示。任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.2PROFINETIO通訊方式設(shè)置任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.2PROFINETIO通訊方式設(shè)置圖5-5PLC2操作模式圖5-6設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)步驟3：設(shè)置PLC2中的傳輸區(qū)域如圖5-7所示，在“操作模式”標(biāo)簽下出現(xiàn)“智能設(shè)備通信”欄，點(diǎn)擊該欄配置通信傳輸區(qū)。鼠標(biāo)雙擊“新增”，增加一個(gè)傳輸區(qū)，并在其中定義通訊雙方的通信地址區(qū)：使用Q區(qū)作為數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)；使用I區(qū)作為數(shù)據(jù)接收區(qū)，點(diǎn)擊箭頭可以更改數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?。在圖中創(chuàng)建了三個(gè)傳輸區(qū)，說(shuō)明如表5-2所示。任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.2PROFINETIO通訊方式設(shè)置圖5-7傳輸區(qū)域設(shè)置設(shè)置雙向傳輸區(qū)傳輸箭頭可以更改方向任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.2PROFINETIO通訊方式設(shè)置圖4-4伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)表5-2傳輸區(qū)說(shuō)明傳輸區(qū)IO控制器中的地址（PLC1）智能設(shè)備中的地址（PLC2）長(zhǎng)度含義傳輸區(qū)_1Q2I21字節(jié)步進(jìn)控制命令傳輸區(qū)_2Q12…15（即QD12）I12…15（即ID12）4字節(jié)位置設(shè)定值傳輸區(qū)_3I2Q21字節(jié)提升機(jī)的限位信號(hào)字節(jié)圖5-8所示為傳輸區(qū)_1的詳細(xì)信息，可以形象地看出IO控制器（即PLC1）和智能設(shè)備（即PLC2）之間數(shù)據(jù)交換的設(shè)定情況。完成以上步驟后，就可以在兩個(gè)不同的PLC中使用相關(guān)的IO點(diǎn)而無(wú)需使用通訊指令就可以進(jìn)行正常通訊了。任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.2PROFINETIO通訊方式設(shè)置圖5-8傳輸區(qū)的詳細(xì)信息1.觸摸屏畫(huà)面組態(tài)圖5-9所示為觸摸屏主畫(huà)面組態(tài)，它包括：（1）手動(dòng)與自動(dòng)切換，在手動(dòng)時(shí)只顯示（2）相關(guān)信息，在自動(dòng)時(shí)只顯示（3）相關(guān)信息。（2）手動(dòng)時(shí)可以動(dòng)作的按鈕，包括故障復(fù)位、上行、下行、回零。（3）自動(dòng)時(shí)可以動(dòng)作的按鈕，包括故障復(fù)位、自動(dòng)定位以及距離設(shè)定、定位曲線。（4）提升機(jī)的上限位、原點(diǎn)和下限位信號(hào)。按鈕的相關(guān)可見(jiàn)性動(dòng)畫(huà)需要進(jìn)行設(shè)置。任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.3自動(dòng)輸送裝置PLC編程與觸摸屏組態(tài)任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.3自動(dòng)輸送裝置PLC編程與觸摸屏組態(tài)圖5-9觸摸屏主畫(huà)面組態(tài)圖5-10定位曲線設(shè)置畫(huà)面2.IO控制器PLC1編程（1）定位曲線FB塊編程圖5-11所示為曲線定位數(shù)據(jù)DB1，包含2個(gè)變量，其中位置變量Pos為Array[1..8]ofReal、時(shí)間變量Tim為Array[1..8]ofTime，并可以設(shè)置相應(yīng)的起始值。任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.3自動(dòng)輸送裝置PLC編程與觸摸屏組態(tài)圖5-11曲線定位數(shù)據(jù)DB1表5-3所示為FB1塊（曲線定位設(shè)置）輸入輸出參數(shù)定義。任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.3自動(dòng)輸送裝置PLC編程與觸摸屏組態(tài)表5-3FB1塊輸入輸出參數(shù)定義輸入輸出參數(shù)類型名稱數(shù)據(jù)類型OutputPositionRealInOutIndexIntStateBoolStaticIEC_Timer_0_InstanceArray[1..8]ofIEC_TIMER任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.3自動(dòng)輸送裝置PLC編程與觸摸屏組態(tài)圖5-12步序控制說(shuō)明圖5-12所示為FB1的步序控制說(shuō)明。其中從步序控制1→步序控制2→…→步序控制8，步序控制轉(zhuǎn)移條件為計(jì)時(shí)運(yùn)行時(shí)間到（即Tim[#index]）。圖5-13所示為FB1的梯形圖程序。任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.3自動(dòng)輸送裝置PLC編程與觸摸屏組態(tài)圖5-13FB1的梯形圖（2）OB1塊編程圖5-14所示為變量表，包括從智能設(shè)備（I-Device，即PLC2）讀取或輸出的值IB2、QB2和QD12，以及觸摸屏按鈕信號(hào)等。任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.3自動(dòng)輸送裝置PLC編程與觸摸屏組態(tài)圖5-14變量表任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.3自動(dòng)輸送裝置PLC編程與觸摸屏組態(tài)圖5-15所示為OB1塊編程，程序解釋如下：程序段1：通過(guò)智能設(shè)備讀取限位信號(hào)。程序段2：通過(guò)智能設(shè)備輸出位置設(shè)定值、命令信號(hào)。程序段3：進(jìn)行曲線定位啟動(dòng)。程序段4：調(diào)用FB塊。程序段5：在觸摸屏上顯示曲線1狀態(tài)。任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.3自動(dòng)輸送裝置PLC編程與觸摸屏組態(tài)圖5-15PLC1的OB1梯形圖程序3.IO設(shè)備PLC2編程PLC2編程需要進(jìn)行軸工藝對(duì)象的調(diào)試和編程，梯形圖程序如圖5-16所示，程序說(shuō)明如下：程序段1：上電初始化或從自動(dòng)切換到手動(dòng)時(shí)，自動(dòng)復(fù)位位置設(shè)定值。程序段2：軸啟用，需要在梯形圖編程前完成“新建軸工藝對(duì)象”，并調(diào)試成功。程序段3：手動(dòng)情況下可以上下行點(diǎn)動(dòng)。程序段4：故障復(fù)位功能。程序段5：僅在手動(dòng)狀態(tài)下達(dá)到LS2原點(diǎn)時(shí)進(jìn)行回零確認(rèn)，這里采用Mode=0，其他方式請(qǐng)參考項(xiàng)目5.1。程序段6：自動(dòng)情況下進(jìn)行定位，分兩種情況，即I2.5自動(dòng)定位按鈕（觸摸屏主畫(huà)面的

）和I2.6曲線定位按鈕（觸摸屏定位曲線設(shè)置畫(huà)面的

）。程序段7：向PLC1輸出限位信號(hào)字節(jié)。任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.3自動(dòng)輸送裝置PLC編程與觸摸屏組態(tài)任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.3自動(dòng)輸送裝置PLC編程與觸摸屏組態(tài)任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)實(shí)施】5.1.3自動(dòng)輸送裝置PLC編程與觸摸屏組態(tài)圖5-16

PLC2的梯形圖根據(jù)任務(wù)實(shí)施的情況，如實(shí)填寫(xiě)表5-4所示的任務(wù)5.1實(shí)施記錄表。任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)記錄】任務(wù)實(shí)施步驟實(shí)際執(zhí)行情況說(shuō)明計(jì)劃時(shí)間/分鐘實(shí)際時(shí)間/分鐘輸入輸出定義和自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)電氣接線

PROFINETIO通訊方式設(shè)置

自動(dòng)輸送裝置PLC編程與觸摸屏組態(tài)

表5-4任務(wù)5.1實(shí)施記錄表按要求完成考核任務(wù)5.1，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表5-5所示，具體配分可以根據(jù)實(shí)際考評(píng)情況進(jìn)行調(diào)整。任務(wù)5.1自動(dòng)輸送裝置控制系統(tǒng)【任務(wù)評(píng)價(jià)】表5-5評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)考核項(xiàng)目考核內(nèi)容及要求配分得分1職業(yè)道德與課程思政遵守安全操作規(guī)程，設(shè)置安全措施15％

認(rèn)真負(fù)責(zé)，團(tuán)結(jié)合作，對(duì)實(shí)操任務(wù)充滿熱情深刻把握“兩彈一星”精神新的時(shí)代內(nèi)涵2系統(tǒng)方案制定PLCPROFINET通訊控制方案合理15％

PLC控制電路圖正確3編程能力獨(dú)立完成PLCIO控制器和IO設(shè)備的通訊設(shè)置20％

獨(dú)立完成PLC梯形圖編程4操作能力根據(jù)電氣圖正確接線，美觀且可靠20％

正確輸入程序并進(jìn)行程序調(diào)試根據(jù)系統(tǒng)功能進(jìn)行正確操作演示5實(shí)踐效果系統(tǒng)工作可靠，滿足工作要求20％

PROFINETIO傳輸區(qū)設(shè)置合理，命名規(guī)范按規(guī)定的時(shí)間完成任務(wù)6創(chuàng)新實(shí)踐在本任務(wù)中有另辟蹊徑、獨(dú)樹(shù)一幟的實(shí)踐內(nèi)容10％

合計(jì)100％

任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制圖5-17a所示是物料傳送與堆垛自動(dòng)控制。當(dāng)物品放置在A處時(shí)，由G120變頻器驅(qū)動(dòng)的輸送帶電動(dòng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)，待輸送至B處時(shí)，輸送帶停止運(yùn)行。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠機(jī)構(gòu)帶動(dòng)氣動(dòng)機(jī)械手R運(yùn)行到20mm處，與輸送帶連接，氣動(dòng)機(jī)械手開(kāi)始伸出并將物品夾緊；R運(yùn)行至40mm處），將該物品縮回；根據(jù)計(jì)數(shù)的奇偶性，分別存放至兩組料倉(cāng)中，即奇數(shù)放料倉(cāng)1（140mm處）、偶數(shù)放料倉(cāng)2（240mm處）。任務(wù)要求如下：1.根據(jù)如圖5-17b所示的氣動(dòng)機(jī)械手進(jìn)行氣缸動(dòng)作的氣路圖設(shè)計(jì)，并進(jìn)行安裝。2.實(shí)現(xiàn)PLC、觸摸屏、變頻器、伺服之間的PROFINET通信設(shè)置。3.實(shí)現(xiàn)物料傳送與堆垛流程的觸摸屏工藝控制和動(dòng)畫(huà)顯示?！救蝿?wù)描述】任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)描述】伺服驅(qū)動(dòng)R：氣動(dòng)機(jī)械手a)總體示意b)氣動(dòng)機(jī)械手圖5-17任務(wù)5.2控制示意根據(jù)任務(wù)要求，PLCCPU1215CDC/DC/DC、觸摸屏KTP700、G120變頻器和V90PN伺服等四個(gè)自動(dòng)化產(chǎn)品采用PROFINET相連構(gòu)成物料傳送與堆垛自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件。PLC外接5個(gè)輸入信號(hào)，即SQ1-SQ5限位開(kāi)關(guān)；同時(shí)外接4個(gè)輸出信號(hào)，即Y1-Y4電磁閥。具體I/O分配如表5-6所示。任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.1輸入輸出定義和電氣接線表5-6I/O分配表

PLC軟元件元件符號(hào)/名稱輸入I0.0SQ1/軸_1_歸位開(kāi)關(guān)（NO）I0.1SQ2/軸_1_LowHwLimitSwitch（NO）I0.2SQ33/軸_1_HighHwLimitSwitch(NO)I0.3SQ4/B處光電開(kāi)關(guān)(NO)I0.4SQ5/A處光電開(kāi)關(guān)(NO)輸出Q0.0Y1/氣缸伸出電磁閥Q0.1Y2/氣缸縮回電磁閥Q0.2Y3/氣缸夾緊電磁閥Q0.3Y4/氣缸松開(kāi)電磁閥QW256G120變頻器命令QW258G120變頻器頻率如圖5-18所示PLC電氣原理圖，包括I/O連接、PROFINET連接。圖5-19所示為其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，需要正確設(shè)置其IP地址。任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.1輸入輸出定義和電氣接線圖5-18小型裝配站的PLC電氣原理圖圖5-18小型裝配站的PLC電氣原理圖任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制如圖5-20所示為將該4個(gè)自動(dòng)化產(chǎn)品組成PN/IE網(wǎng)絡(luò)后，并設(shè)置為一個(gè)頻段內(nèi)的IP地址，確保網(wǎng)絡(luò)測(cè)試成功?！救蝿?wù)實(shí)施】5.2.1輸入輸出定義和電氣接線圖5-20設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)5.2.2觸摸屏畫(huà)面組態(tài)圖5-21所示為觸摸屏主畫(huà)面組態(tài)，它包括：（1）伺服調(diào)試畫(huà)面按鈕、變頻器調(diào)試畫(huà)面按鈕、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)試畫(huà)面按鈕，用于進(jìn)入三個(gè)單獨(dú)的調(diào)試畫(huà)面（圖5-22到圖5-24）。（2）自動(dòng)運(yùn)行和復(fù)位按鈕。（3）物料的移動(dòng)從A處①到B處②，待氣動(dòng)機(jī)械手伸出夾緊后上移到B1（即③）、縮回到B2（即④），根據(jù)MOD指令奇偶判斷是放在C1（即伺服動(dòng)作到⑤、氣缸伸出到⑥），或C2（伺服動(dòng)作到⑦、氣缸伸出到⑧），具體如圖5-25所示。（4）氣動(dòng)機(jī)械手的移動(dòng)共分四個(gè)位置，即L1-L4，分別對(duì)應(yīng)B1、B2、C1和C2時(shí)的氣動(dòng)機(jī)械手所在位置。它在觸摸屏上用一條線來(lái)表示，在主程序中又稱線動(dòng)畫(huà)示意，具體如圖5-26所示。任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.1輸入輸出定義和電氣接線任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.2觸摸屏畫(huà)面組態(tài)圖5-21觸摸屏主畫(huà)面組態(tài)圖5-22變頻器調(diào)試畫(huà)面圖5-23氣動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)試畫(huà)面圖5-24伺服調(diào)試畫(huà)面圖5-25物料動(dòng)畫(huà)示意圖5-26氣動(dòng)機(jī)械手示意（線動(dòng)畫(huà)示意）輸入信號(hào)“CancelTraversing”和“IntermediateStop”在除Jog之外的所有運(yùn)行模式下均具有相關(guān)性，且在運(yùn)行EPos時(shí)必須都設(shè)為“1”。若將“CancelTraversing”位設(shè)置為“0”，則會(huì)導(dǎo)致100%地按照設(shè)定延遲來(lái)執(zhí)行減速停止。作業(yè)數(shù)據(jù)遭拒，并可在靜止時(shí)為軸分配一個(gè)新作業(yè)。在該狀態(tài)下，可執(zhí)行模式切換。若將“IntermediateStop”位設(shè)置為“0”，則會(huì)導(dǎo)致軸以當(dāng)前使用的加速度值執(zhí)行減速停止。作業(yè)數(shù)據(jù)不會(huì)遭拒，也就是說(shuō)，設(shè)置為“1”時(shí)，軸仍可繼續(xù)運(yùn)行。可在靜止?fàn)顟B(tài)下切換模式?？稍诔貐⒖键c(diǎn)過(guò)程模式之外的任何運(yùn)行模式中，隨時(shí)通過(guò)“FlyRef”輸入來(lái)選擇和取消選擇主動(dòng)回參考點(diǎn)功能。任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.2觸摸屏畫(huà)面組態(tài)任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制圖5-27所示為PLC步序控制說(shuō)明。其中從步序控制0→步序控制1→…→步序控制7→步序控制1…→，步序控制轉(zhuǎn)移條件為限位開(kāi)關(guān)或計(jì)時(shí)運(yùn)行時(shí)間到?！救蝿?wù)實(shí)施】5.2.3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)編程圖5-27步序控制說(shuō)明1.OB1梯形圖編程圖5-28所示為按照步序控制流程編寫(xiě)的梯形圖程序。在編程中會(huì)用到大量的定時(shí)器作為氣缸動(dòng)作到位控制和步序控制轉(zhuǎn)移條件，最簡(jiǎn)潔的方法是將這些定時(shí)器都放入在一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)塊DB20，命名為“定時(shí)器組數(shù)據(jù)塊”，并定義“定時(shí)器T”為數(shù)據(jù)類型為Array[0..20]ofIEC_TIMER。程序中的絲杠絕對(duì)為B1=20mm，B2=40mm，C1=140mm或240mm（此時(shí)即C2位置）。程序解釋如下：程序段1：上電初始化，復(fù)位調(diào)試變量，將步序控制字設(shè)置為0。程序段2：切換到伺服調(diào)試畫(huà)面時(shí)，調(diào)用FB1（Servo）。程序段3：切換到變頻器調(diào)試畫(huà)面時(shí)，調(diào)用FC1（Inverter）。任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)編程程序段4：切換到氣動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)試畫(huà)面時(shí)，調(diào)用FB2（SolenoidValve）。程序段5-13：按步序控制1-7動(dòng)作。程序段14：伺服絕對(duì)位置移動(dòng)。程序段15：料倉(cāng)C1或C2位置的確定。程序段16：物料動(dòng)畫(huà)顯示。程序段17：線動(dòng)畫(huà)顯示，即氣動(dòng)機(jī)械手動(dòng)畫(huà)顯示。任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)編程任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)編程任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)編程任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)編程任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)編程任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)編程2.FC1梯形圖編程表5-7所示為FC1（Inverter）塊輸入輸出參數(shù)定義，圖5-29所示為其梯形圖，用來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻器的命令控制和頻率設(shè)定。任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)編程表5-7

FC1塊輸入輸出參數(shù)定義輸入輸出參數(shù)類型名稱數(shù)據(jù)類型Input設(shè)定速度Int啟停信號(hào)Bool復(fù)位信號(hào)BoolOutput變頻器命令Word變頻器頻率WordTempTmp1RealTmp2Int任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)編程圖5-29FC1的梯形圖3.FB1梯形圖編程表5-8所示為FB1塊（Servo）輸入輸出參數(shù)定義，圖5-30所示為其梯形圖。任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)編程表5-8FB1塊輸入輸出參數(shù)定義輸入輸出參數(shù)類型名稱數(shù)據(jù)類型Input使能Bool設(shè)定位置值RealOutput故障BoolInOut回零Bool絕對(duì)位移Bool暫停Bool復(fù)位BoolStatic回零結(jié)果Bool絕對(duì)位移結(jié)果Bool暫停結(jié)果BoolTempErr1BoolErr2BoolErr3BoolErr4BoolErr5Bool4.主動(dòng)回零在主動(dòng)回零運(yùn)行模式中，可以借助預(yù)配置的速度和回零模式，在正運(yùn)行方向或負(fù)運(yùn)行方向上執(zhí)行軸的回零過(guò)程。如圖4-49所示，利用ModePos=4來(lái)選擇該運(yùn)行模式，并通過(guò)“EnableAxis”啟動(dòng)設(shè)備。在發(fā)現(xiàn)并相應(yīng)地評(píng)估回零擋塊限位后，設(shè)置“AxisRef”輸出信號(hào)。

在運(yùn)行期間出現(xiàn)故障，則輸出“Error”輸出信號(hào)。任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)編程圖4-49主動(dòng)回零示意任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)編程圖5-30FB1的梯形圖4.FB2梯形圖編程表5-9所示為FB2塊（SolenoidValve）輸入輸出參數(shù)定義，圖5-31所示為其梯形圖，用來(lái)測(cè)試氣缸電磁閥的動(dòng)作。任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)編程表5-9FB2塊輸入輸出參數(shù)定義輸入輸出參數(shù)類型名稱數(shù)據(jù)類型Input伸出Bool夾緊BoolOutput伸出電磁閥Bool縮回電磁閥Bool夾緊電磁閥Bool松開(kāi)電磁閥BoolStaticIEC_Time_0_InstanceTON_TIMEIEC_Time_0_Instance_1TON_TIMEIEC_Time_0_Instance_2TON_TIMEIEC_Time_0_Instance_3TON_TIME任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)實(shí)施】5.2.3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)編程圖5-31FB2的梯形圖根據(jù)任務(wù)實(shí)施的情況，如實(shí)填寫(xiě)表5-10所示的任務(wù)5.2實(shí)施記錄表。任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)記錄】表5-10任務(wù)5.2實(shí)施記錄表任務(wù)實(shí)施步驟實(shí)際執(zhí)行情況說(shuō)明計(jì)劃時(shí)間/分鐘實(shí)際時(shí)間/分鐘輸入輸出定義和電氣接線

觸摸屏畫(huà)面組態(tài)

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)編程

按要求完成考核任務(wù)5.2，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表5-11所示，具體配分可以根據(jù)實(shí)際考評(píng)情況進(jìn)行調(diào)整。任務(wù)5.2物料傳送與堆垛自動(dòng)控制【任務(wù)評(píng)價(jià)】表5-11評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)考核項(xiàng)目考核內(nèi)容及要求配分得分1職業(yè)道德與課程思政遵守安全操作規(guī)程，設(shè)置安全措施15％

認(rèn)真負(fù)責(zé)，團(tuán)結(jié)合作，對(duì)實(shí)操任務(wù)充滿熱情深刻把握“兩彈一星”精神新的時(shí)代內(nèi)涵2系統(tǒng)方案制定PLC、觸摸屏、變頻器和伺服的通信分析合理20％

控制電路圖正確氣路圖設(shè)計(jì)正確，氣動(dòng)元件選型合理3編程能力PLC步序控制思路明確25％

觸摸屏畫(huà)面符合任務(wù)要求觸摸屏、PLC、變頻器和伺服之間通信連接正常4操作能力根據(jù)電氣圖正確接線，美觀且可靠15％

變頻器和伺服參數(shù)設(shè)置正確，調(diào)試正常根據(jù)系統(tǒng)功能進(jìn)行正確操作演示5實(shí)踐效果系統(tǒng)工作可靠，滿足工作要求15％

PLC變量規(guī)范命名、觸摸屏變量規(guī)范命名按規(guī)定的時(shí)間完成任務(wù)6創(chuàng)新實(shí)踐在本任務(wù)中有另辟蹊徑、獨(dú)樹(shù)一幟的實(shí)踐內(nèi)容10％

合計(jì)100％20世紀(jì)30年代系統(tǒng)和控制思想空前活躍，貝塔朗菲的一般系統(tǒng)論、維納的控制論、申

農(nóng)除了信息論以外，還發(fā)表了關(guān)于繼電開(kāi)關(guān)邏輯綜合的理論，至今仍是計(jì)算機(jī)等離散狀態(tài)系

統(tǒng)控制綜合的理論基礎(chǔ)。錢學(xué)森的“工程控制論”英文版(EngineeringCybernetics)則在1954年應(yīng)運(yùn)而生，該書(shū)獲得了1956年中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。它的內(nèi)容特點(diǎn)可概括為以下幾方面：（1）面向工程應(yīng)用的理論。書(shū)中指出，控制論(Cybernetics)一詞，安培曾于1845年用于描述一種關(guān)于國(guó)務(wù)管理的科學(xué)；工程中廣泛應(yīng)用的古典(伺服)控制系統(tǒng)理論(1930-1940)是關(guān)于機(jī)械系統(tǒng)與電器系統(tǒng)的控制與操縱的科學(xué)，維納控制論(1948)是一種較為普遍的關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體和機(jī)器的控制與通信的科學(xué)。錢學(xué)森進(jìn)而將控制論的主要問(wèn)題概括為“一個(gè)系統(tǒng)的不同部分之間相互作用的定性性質(zhì)，以及由此決定的整個(gè)系統(tǒng)總體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”的研究；而工程控制論則被界定為研究控制論這門科學(xué)中能夠直接用在控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的那些部分，它除了應(yīng)當(dāng)包括伺服系統(tǒng)工程實(shí)際的內(nèi)容之外項(xiàng)目5運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)綜合應(yīng)用【思政小貼士】，更深刻更重要的在于作為技術(shù)科學(xué)，應(yīng)把工程實(shí)際中各種原理方法整理總結(jié)成為理論，以顯示其在不同領(lǐng)域應(yīng)用中的共性，以及許多基本概念的重要作用。（2）承前啟后。從理論結(jié)合工程實(shí)際的角度極其精煉地介紹了從應(yīng)用拉普拉斯變換和傳遞函數(shù)概念解決線性常系數(shù)反饋伺服系統(tǒng)問(wèn)題到非線性、變系數(shù)、時(shí)滯、多變量解耦(自治)、交流伺服、采樣(離散時(shí)間)系統(tǒng)，以及自尋最佳點(diǎn)、噪聲過(guò)濾和最速開(kāi)關(guān)控制，以及自行整定超穩(wěn)定性和可靠性設(shè)計(jì)等當(dāng)時(shí)最新甚至超前的研究成果。處于“古典(傳遞函數(shù)，頻域法)”和“現(xiàn)代(狀態(tài)空間)”控制理論的轉(zhuǎn)折，起到承前啟后的作用。隨著工業(yè)、國(guó)防等方面不斷提出新的技術(shù)需求，電子計(jì)算機(jī)日益廣泛應(yīng)用，以及控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)理論方法的發(fā)展，錢學(xué)森

預(yù)見(jiàn)到控制論面臨重