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详细说明：从零开始学电气控制与PLC技术(六).pdfpdf,从零开始学电气控制与PLC技术(六).pdf.pdf1.机械手的工作方式 (1)单周期方式机械手在原位压左移限位开关LS1和上限位开关1S4。按一次起动按钮SB]机械手开始下降,下降到传送带A压动下限位开关LS3后自停;接着机械手夹紧工件后开始上升,上升到原位,压动上限位开关LS4后自停,接着机械手开始右行直至压动右限位开关LS2后自停,接着机械手下降到传送带B压动下限位开关LS3(两个传送带共用一个下限位开关)后自停;接着机械手放松工件后开始上升直至压动上限位开关IS4后自停〔两个工位用一个上限位开关);接着机械手开始左行,直至压动左限位开关LS1后自停。至此一个周期的动作结束,再按一次起动按钮SB1,则开始下一个周期的运行。 (2)连续方式起动后机械手反复运行上述每个周期的动作过程即周期性连续运仃。 (3)单步方式每按一次起动按钮SB1,机械手完成一个工作步。例如按一次起动按钮机械手开始下降,下到传送带A压动下限位开关IS3自停,欲使之运行下一个工作步,必须再按一次起动按钮SBl等以上三种工作方式属于自动控制方式自动方式(单周期连续、单步)时按一次起动按钮自动运行方式开始后,此后再按起动按钮属错误操作程序对错误操作不予响应。另外,当机械手到达传送带B上方时,下个工作步就是下降。为了确保在传送带B没有工件时才能开始下降,所以应在传送带 B设置有无工件检测装置。本例使用的是光电检测开关PS (4)手动方式按下起动按钮SB则机械手开始一个动作。松开按钮则停止该动作。 2.掉制要求 (1)上升和下降机械手上升或下降的动作都要到位,否则不能进行下一个工作步。本例使用上、下限位开关进行控制。上升/下降的动作用一个双线圈的电磁阀控制。 (2)夹紧和放松机械手夹紧和放松的动作必须在两个传送带处进行,且夹紧和放松的动作都要到位。为了确保夹紧和放松动作的可靠性,本例对夹紧和放松动作进行定时并设置夹紧和放松指示。夹紧和放松动作由单线圈的电磁阀控制。 (3)左行和右行自动方式时,机械手的左、右运动必须在压动上限位开关后才能进行;机械手的左/右运动都必须到位以确保在传送带A取到工件并在传送带B放下工件。本例利用上限位开关、左限位开关和右限位开关进行控制。左/右行的动作由双线圈的电磁阌控制。 3.PLC的1O配线图根据上述控制要求,操作盘上要设置一个PLC的电源开关(不占输入点);一个工作方式选择开关和一个动作方式选择开关,通过这两个开关选择工作方式和动作方式;起动按钮和停车按钮各一个操作盘面板的布置如图7-58所示。依据控制要求,需要14个输入点、8个输出点将输人元件和输出元件连接于可编程控制器的相应端子上就构成可编程控制器的O配线图,在选用CPMA时,其1O配线图如图7-59所示。与图中对应的I/O分配表见表7-13。 243 夹紫/放松单步单周期左/右升/降手动连续动作选择开关方式透择开关 (降/紧/右)(升/松/左) 电源开关操作停车/复位图7-58机械手操作盘示意图起动 00000 SB2 停止 0000l 下降限位 00003 上升限位 00004 01000 YvO 下降电磁阀右限位 LSI YV 左限位上升电磁闯 0006 光电 00007 01002 Yv2 紧/松电磁岡 KI 升障选择 00100 K2 01003 YV3 右行电磁阀紫/松选择左/右选择 00l02 0L004 Yv4 左行电磁 K4 手动方式 00103 HLI 01005 原位指示灯 K5 单步方式 00104 HI K6 01006 尖紧指示灯单周期方式 00105 K7 连续方式 010 囟 HL3 放松指示灯 CPMIA COM COM 图7-59机械手输人/输出配线图表7-13I/(O分配表输人输出起动按钮SB1 00000 下降电磁阀线圈 0l00 00001 上升电磁阀线围 01001 停止按钮SB2 00003 紧/松电磁阀线圜 01002 下降限位开关Ls3 上升限位开关IS4 00004 右行电磁两线圈 01003 右限位开关Ls2 00005 左行电磁闽线圈 01004 左限位开关Il 00006 原位指示灯 01005 光电开关PS 00007 夹紧指示灯 01006 244 续) 输人输出升降选择 00100 放松指示灯 01007 紧/松选择 00101 左/右选择 00102 于动方式 00103 单步方式 00104 单周期方式 00105 连续方式 00106 4.梯形图的设计在进行程序设计之前,先画出机械手的动作流程图(图7-60)。流程图中,能清楚地看到机械手每一步的动作内容及步间的转换关系。根据流程图,设计出应用程序的总体方案如图7-6所示。把整个程序分为两大块,即手动和自动两部分。当选择开关拨到手动方式时,输人点 00103为ON,其常开触点接通,开始执行手动程序;当选择开关拨在单步、单周期或连续方式时,输人点00103断开,其常闭触点闭合,开始执行自动程序。至于执行自动方式的哪一种,则取决于方式选择开关是拨在单步、单周期还是连续的位置上。图7-62为根据要求设计的手动控制程序的梯形图。下面对手动控制程序梯形图简要分析。 (1)上升/下降控制(工作方式选择开关拨在手动位)手动控制机械手的升降左/右行、工件的夹紧/放松操作,是通过方式开关操作和停车按钮的配合来完成的欲进行机械手动升/降操作时,要把动作选择开关拨在升/降位,使00100接通。下降操作为:按下起动按钮时,输入点0000接通,则01000(下降电磁阙线圈)接通, 使机械手下降,松开按钮则机械手停。当按住起动按钮不放时,机械手下降到位压动下限位开关00003时自停。上升操作为:按下停车按钮时,输入点00001接通,则01001(上升电磁阀线圈)接通使机械手上升,松开按钮时机械手停。当按住停车按钮不放时,机械手上升到位压动上限位开关00004后自停。 (2)夹紧、放松控制(工作方式选择开关拨在手动位)只有机械手停在传送带A或传送带B且下限位开关000压(其常开触点接通)时夹紧放松的操作才能进行。要把动作选择开关拨在夹紧/放松位,使输人点00101接通。若机械手停在传送带A工作位且此时有工件时,按住起动按钮:一是01002被置位, 机械手开始夹紧工件;二是01006为ON,夹紧动作指示灯亮,表示正在进行夹紧的动作; 三是TM02开始夹紧定时,当定时时间到且夹紧动作指示灯灭时,方可以松开按钮。此时01002仍保持接通状态,TIM002被复位。若机械手停在传送带B工作位且夹有工件时,按住停车按钮:一是01002被复位机械手开始放松工件;二是01007为ON使放松动作指示灯亮,表示正在进行放松的动作; 是TIM03开始放松定时。当定时时间到且放松动作指示灯灭时,方可以松开按钮,此 245 0003 JMP(O4)00 机械手停在原位手动程序起动 JME(05)00 机械手下降 JMP04)01 否下降到位? 自动程序 JME(05)。1 夹紧工件图7-61程序总体方案否工件夹紧了少 00103 JMP(04)0 机械手上升 00103 MOV(21) #0000 否上升到位? 是 00100000100003 机槭手右行 01000 机械手下降 000010100000004 右行到位? ##(Q∞)机手上升 ILC(03 右工位工件检测 000300101m(02)19000 SET0102工件夹紧开始有右位有工件 TIM002 无夹紧定时 #0015 机械手下降 TIM002 0o)夹紧到位指示下降到位? 0000 RESET1002工件放松开始松开工件 TIM 003 放松定时否 0015 工件松开? TIM003 是米 01007 放松到位指示机械手上升 ILC(03) 002m]000400 否上升到位? (o)机械手右移 000010100300006 机械手左行杵术(∞)机手左移 ILC(O3) 否左行到位? MF(05)0 是图7-60机械手自动运行流程图图7-62手动控制程序梯形图 246 时01002仍保持断开状态,TMo03复位。 (3)左行、右行控制(工作方式选择开关拨在手动位)把动作选择开关拨在左/右位, 使输入点00102接通。右行的操作为:按住起动按钮o00,01003(右行电磁阀线團)得电使机械手右行,松开按钮则机械手停。当按住起动按钮不放时,机械于右行,右行到位压动右限位开关 00005时自停。左行的操作为:按住停车按钮00001,01004(左行电磁阀线圈)得电使机械手左行,松开按钮则机械手停。当按住停车按钮不放时,机械手左行,左行到位压动左限位开关 00006时自停。图7-63为根据要求设计的自动控制程序的梯形图下面对自动控制程序梯形图简要分析。 (1)连续运行方式的控制(工作方式选择开关扳在连续位)连续运行方式的起动必须从原位开始。如果机被手没停在原位,要用手动操作让机械手返回原位。当机械手返回原位时,原位指示灯亮。方式选择开关拨在连续位,输入点00106接通,其一使21000置位,其二使SFT的移位脉冲输入端接通。移位寄存器通道200,是由25315或停止按钮00001进行复位的。由于机械手在原位,上限位开关和左限位开关受压,动合(常开)触点004和00006 都闭合。所以按一下起动按钮,则向移位寄存器发出第一个移位脉冲。第一次移位使 20000“1”,从而使01000为ON,自此机械手开始下降,且00004和0000均变为OFF。当机械手下降到传送带B工位并压动下限位开关时,00003的常开触点闭合,于是移位寄存器移位一次。由于机械手离开了原位,且串联在移位输入端的常开触点00000 00004和0000都是断开的,所以这次移位使2000变为“0”,而20001为“1” 20001为“1”的作用是:其一使HR000置位,01002为ON,工件夹紧动作开始;其二是使夹紧动作指示灯亮;其三使夹紧定时器TIM000开始定时。当定时时间到(即夹紧到位)时,夹紧指示灯灭,而移位寄存器又移位一次,使20001变为“0”,而20002变为“1”。 20002为“1”使01001为ON,自此机械手开始上升。当机械手上升到原位时压上限位开关0000使01001断电,上升动作停止,同时移位寄存器又移位一次,使20002变为 “0”,而20003变为“1”。 20003为“1”使01003为ON,自此机械手开始右移。当机械手右移到位压右限位开关0005时,使01003断电,右移停止同时移位寄存器又移位一次,使2000变为“0”,而 20004变为“1”。 20004为“1”时,若检测到传送带B没有工件,且光电开关的常闭触点00007接通时, 使01000再次为ON,自此机械手开始下降。当机械手下降到传送带B压动下限位开关 0003时,01000断电,下降动作停止,同时移位寄存器又移位一次,使200变为“0”,而 20005变为“1”。若检测到传送带B有工件,使常闭触点0000断开时,则机械手停在右上方不动。只有拿掉传送带B的工件,机械手才开始下降 20005为“1”的作用是:其一,使HR0000和01002复位,工件放松动作开始;其二,使放松动作指示灯亮;其三,放松定时器TIM001开始定时。当定时时间到(即放松到位) 247 00103 a20001 JMPO4)00 TIM OOO 夹紧定时 0000400006 #0015 01005)原位指示灯 ITIMOO0 01006】夹紧到位指示 KEEP 20005 00104 2000 TIMo01 0o105 0015 放松定时 000000000400006 TIMOO INSFT(10) 200 (0)撤松到位指示 2000721000 CP 2000200004 000021001 0010400000 200 #(0m)上升 HH单步 20006 2000000003 右上升 05 00I0 下降到位单周期 2000300005 20001 TIMOOd 00106 连续 01003)机械手右行夹紧到位 2000200004 上升到位 2000700006 2000300005 101004 右行到位机被手左行 2000400003 01000 下障到位 21001 20005TMo0l 0l0o1 放松到位 2000600004 01002 上升到位 2000700006 0003 左到位 01004 25315 01006 200040o0070oo3 #(0100)右下降 oI007 20U 左下降 JME(05)00 2000 KEEP 夹紧工件开始 20005 放松工件开始 HR0000 01002)夹紧工件图7-63自动控制程序梯形图时,放松指示灯灭,而移位寄存器又移位一次,使2005变为“0”,20006变为“1”。 20006为“1”使01001再次为ON,自此机械手开始上升。当机械手上升至压动上限位开关00004时,01001断电,上升动作停止同时移位寄存器又移位一次,使20006变为 “O”,而20007变为“1”。 20007为“1”使01004为ON,自此机槭手开始左移。当机械手左移到位时压左限位开关00006,01004断电,左移停止,移位寄存器又移位一次。由于20007和21000一直为 248 ON,所以SFT的数据输人端为“1”。这样,本次移位使20000又变为“1”,随之开始了下一个周期的运行。 (2)单周期运行方式的控制(方式选择开关拨在单周期位)由于方式选择开关拨在单周期位时使00105接通,其常开触点闭合使21000被复位。所以当机械手运行到一个循环的最后一步结束,且20007和左限位00006为ON时,因21000已断开而使SFT的数据输入为“0”,不能使2000再置位,因此只能在一个周期结束时停止运行。要想进行下一个周期的运行,必须再按一次起动按钮。 (3)单步运行方式的控制(方式选择开关拨在单步位)单步方式时,SFT的移位输人端是常开触点00104与0000串联所以按一次起动按钮发一个移位脉冲机械手只完成一步的动作就停止。例如,当20000接通机械手下降到位时,0003被接通,但此时若不再按一下起动按钮,则移位信号不能送到SFT的移位输人端因此机械手只能在步结束时停止运行。由于方式选择开关拨在单步位,00104接通其常开触点闭合,使21000被置位。当机械手运行到一个循环的最后一步结束(即20007和0006.ON)时,由于移位输人端的20007和21000接通,所以若再按一次起动按钮能使20000置位,即进入下一个周期的第一步。 (4)自动方式下误操作的禁止在自动运行过程中,由于01000~01007(除01005)及 0000中总有一个为ON使21001总为ON。由于常开触点000.闭触点21001 联在移位寄存器的移位脉冲输入端这样,在自动方式第一次按起动按钮自动运行开始后如果随后又误按了一下起动按钮0000,.程序不会响应。这是因为第一次按起动按钮后,01000即ON,且使21001为ON,其常闭触点21001即断开,此后再按起动按钮,移位脉冲也不会送达SFT的CP端。同样其他各步也能保证21001为ON,所以起动后误按起动按钮不会造成误动作。在使用移位寄存器时,如果移位脉冲是通过起动按钮输入的,都要考虑误操作的同题。因为误按起动按钮是难免的这个问题没处理好,容易发生失控现象。 (5)手动和自动方式转换时的复位问题由于手动和自动的切换是由JMP/JME指令实现的,当JMP的执行条件由ON变为OFF时,JMP与JME之间的各输出状态保持不变。所以在手动方式与自动方式切换时,一般要进行复位操作,以避免出现错误动作由于自动运行方式必须是机械手停在原位时才能起动,所以经过手动复位后,使 01000~01007(除01005)都被复位。在自动运行过程中欲停机,应按一次停车按钮00001 对200通道进行复位,也间接地对010通道复了位在自动运行过程中,若未按停车按钮直接将方式开关(00103)拨到手动位时,200通道中的状态将保持。当手动操作完毕再转到自动状态时,200通道的原状态就会导致误动作。为了防止这种现象发生,在手动控制程序中采取了复位措施。由于200通道被复位,因此切换时不会出现误动作。 249 第八章可编程控制器的安装与维护可编程控制器(PLC)是专门为工业环境而设计的计算机系统,基本上不需要采取什么特殊措施便可直接用于工业生产环境。但是,新的PLC系统正式运行前,应对系统做段时间的试运行,在PLC运行期间,要定期维护、保养,及时诊断、排除故障,使PLC系统能够长期稳定地工作。第一节可编程控制器的安装、安装环境为保证PLC工作的可靠性,尽可能地延长其使用寿命,在安装时一定要注意周围的环境,其安装场合应该满足以下几点。 (1)环境温度在0~55℃范围内。 (2)环境相对湿度应在35%~85%范围内。 (3)周围无易燃或腐蚀性气体。 (4)周圃无过量的灰尘和金属徵粒 (5)避免过度的振动和冲击。 (6)不能受太阳光的直接照射或水的溅射。除满足以上环境条件外,安装时还应注意以下几点。 (1)PLC的所有单元必须在断电时安装和拆卸。 (2)为防止静电对PLC组件的影响在接触PLC前先用手接触某一接地的金属物体,以释放人体所带静电。 (3)注意PIC机体周围的通风和散热条件,切勿将导线头、铁屑等杂物通过通风窗落人机体內。二、PIC的安装小型可编程控制器外壳的四个角上,均有安装孔。有两种安装方法:一是用螺钉固定,不同的单元有不同的安装尺寸;另一种是DIN轨道固定。DN轨道配套使用的安装夹板,左右各一对。在轨道上,先装好左右夹板,装上PLC,然后拧紧螺钉。为了使控制系统工作可靠,通常把可编程控制器安装在有保护外壳的控制柜中,以防止灰尘油污、水溅。为了保证可编程控制器在工作状态下其温度保持在规定环境温度范围内,安装机器应有足够的通风空间,基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔。如果周围环境超过55℃,要安装电风扇强迫通风。 250

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