大小球分拣机械手的多方式控制

1、大小球分拣机械手的多方式控制教学目标学习多种工作方式的系统顺控制序程序的设计方法。学习多种工作方式的系统顺控制功能图的绘制。学习多种工作方式的系统顺控制方法。掌握步进指令使用规则和编程方法。能力目标会根据实际控制要求设计多分支流程顺序控制PLC的外围电路。会根据实际控制要求设计多分支流程顺序控制状态转移图。具备状态编程的思想和能力。项目任务项目有任务：大小球分拣机械手的控制。在复杂的顺序控制中常用选择性，并行性流程的组合，通过此任务的训练，学习较复杂的流程额程序设计方法，掌握多种工作方式的编程方法和技巧。相关理论知识为了满足生产需要，很多工业设备要设置多种工作方式，例如手动与自动工作方式。如何

2、将多种工作方式的功能融入到一个程序中，是梯形图设计的难点之一。一操作方式的分类设备的操作方大致分为手动和自动两种方式，在这种两种方式下再分为其他运行方式。其中手动方式是用各自的 按钮是各个负载单独接通或断开的方式，此方式下回原点点按钮时，被控的机械自动向原点回归。自动方式又分为单步运行，单周期运行和连续运行等方式。单步运行未按动一次启动按钮，动作前进一个弓步或工序。单周期运行是在原点位置按动启动按钮，自动运行一遍再在原点停止；若在中途按动停止按钮就停止运行；再按动启动按钮，从断点处继续运行，回到原点后自动停止。连续运行方式是在原点位置按动启动按钮，开始连续的反复运行；若途中按动停止按钮，动作将

3、继续道原点位置才停止。对于多工作方式的编程，一般情况，配合初始状态指令的编程，可以很方便的实现；如果不使用初始状态指令也可以通过跳转指令来实现。具有多种工作方式的控制系统的梯形图总体结构如图2-4-1所示。选择手动方式时手动开关XO为OFF，执行公用程序和手动程序。与主程序结束指令，则结束，不再执行自动程序。若选择自动工作方式时，XO为ON，将跳过手动程序，执行自动程序。二跳转指令CJ(P)FNC001功能在满足跳转条件之后的各个扫描周期中，PLC将不再扫描跳转指令与跳转指针Pn之间的程序，即跳到以指针Pn为入口的程序段中执行。直到跳转的条件不再满足，跳转停止进行。2操作范围D.范围P0p63

4、允许编制修改。3程序步CJ，CJ(P)的程序为3步；标号的程序步为1步。4程序表达式跳转指令在梯形图中使用的情况如图2-4-2所示，图中跳转指针P8，P9分别对CJ,P8及CJ,P9二条跳转指令。当XO置1，跳转指令CJP8执行条件满足，程序从CJP8指令处跳转至标号P8处，XO常闭触点断开，仅执行梯形图中左后三行程序。在图2-4-2中，跳转发生前后输入或其他器件发生变化对程序执行结果的影响如表2-4-1所示。元件跳转前触点状态跳转后触电状态跳转后线圈状态Y,M,SX1，X2,X3,为OFFX1，X2，X3为ONY1，M1，SI为OFFX1，X2,X3,为ONX1，X2,X3,为OFFY1，M

5、1，SI为ON10ms定时器，100ms定时器X4为OFFX4为ON定时器不动作X4为ONX4为OFF定时器停止，为OFF后接着计时1MS定时器X5为OFF,X6为OFFX6为ON定时器不动作X5为OFF，X6为ONX6为OFF定时器停止，XO为OFF计数器X57为OFF,X10为OFFX10为ON计时器不动作X7OFF,X10ONX10OFF计时器停止，X0为OFF后接着计数功能指令X11OFFX11ON除FNC52FNC59之外的其他功能指令不执行X11ONX11OFF从表格中可以看到以下几点。<1>处于被跳过程序中的输出继电器Y，辅助继电器M，状态寄存器继电器S由于该程序不再

6、执行，即使梯形图中涉及的工作条件发生变化，他们的工作状态将保持跳转发生前的状态不变。<2>被跳过程序段中的时间继电器T及机器数C，无论其是否具有掉电保持功能 ，由于相关程序停止执行，他们的现实值寄存器被锁定，跳转发生后其计时，计数值保持不变。在跳转中止，程序继续执行时，计时，计数器将继续进行。另外，计时，计数器的复位指令具有优先权，及时复位指令位于被跳过的程序中，当执行条件满足时，复位工作也将执行。5指令使用注意事项<1>由于跳转指令具有选择程序的功能。在同一程序且位于因跳转而不会被同时执行程序段中的统一线圈不被视位双线圈。<2>可以有多条跳转指令使用同一标

7、号。在图2-4-3中，如X21接通，第一条跳转指令有效，从这一步跳到标号p9。如果X21断开，而X22接通，则第二条跳转指令有效，程序从第一个跳转止领队赢两个标号的情况存在，鸡再通依程序中不允许存在两个相同的标号。在编写跳转指令表时，标号需占一行。<3>标号一般设在相关的跳转指令之后，也可设在跳转指令之前，如图2-4-4所示。应注意的是，从程序执行顺序来看，如果X24接通约200MS以上，造成该程序的执行时间超过了警戒时钟设定值，会发生监视定时器出错。<4>使用CJ(P)指令时，跳转只执行一个扫面周期，但若用辅助继电器M8000作为跳转指令的工作条件，跳转就成为无条件跳

8、转。<5>跳转可用来执行程序初始化工作，如图2-4-5所示，在PLC运行的第一个扫描周期中，跳转CJP7将不执行，程序执行初始化程序不被夸过，不再执行。6指令的应用为了提高设备的可靠性和调试需要，许多设备要建立两种工作方式。而这就需要在程序中编排两段程序，一段用于手动，一段用于自动，而他们都有都有相同的控制对象，只是完成动作的要求不同而已。在梯形图中，往往会出现双重线圈，用跳步指令就很容易解决这类问题。其典型的框图如图2-4-6所示。图中输入继电器X0为手动/ 自动转换开关。当XO置1时，执行自动工作方式，置0时执行手动工作方式。三子程序指令子程序是为一些特定的控制目的编制的相对独

9、立的程序。为了区别与主程序，规定在程序编排时，将主程序排在前边，子程序排在后边，并以主程序结束指令FEND将这两部分隔开。1子程序调用指令CALL(P)FNC01(16<1>功能：当子程序调用指令的执行条件为ON时，CALL指令使程序跳到标号处，子程序被执行。<2>操作范围：【D.】范围为P0p62(允许变址修改<3>程序步:CALL(P)的程序步为3步；标号P的程序为1步。2子程序返回指令SRET FNC021>功能：返回主程序。2>操作数：无 。3>程序步：1步。3主程序结束指令FEND FNC061>功能：表示主程序结束。执行到

10、FEND指令是机器进行输出，输入处理，监视定时器刷新之后，返回0步的程序。2>操作数：无3>程序步：1步。4程序表达式子程序调用指令在梯形图中使用的情况如图2-4-7所示。图中子程序调用指令CALL安排在朱程序段中，XO是子程序执行的条件，当X0置1时，执行指针标号为P10的子程序一次。在SRET指令执行后程序回到主程序中的104步处。子程序P10安排在主程序结束指令FEND之后，标号P10和子程序返回指令SRET之间的程序构成P10子程序的内容，若主城中带有多个子程序或子程序嵌套子程序时，子程序可一次列在主程序结束指令之后，并以不同的标号区别。5指令使用注意事项标号范围从P0P6

11、2,但同一标号不能出现多于1次，CJ指令中用过的标号号不能重复再用，但不同CALL指令可调用同一标号的子程序。在子程序中可再有CALL子程序，形成子程序嵌套，总数可有五级嵌套，图2-4-8是一级嵌套例子，子程序P1只执行一次，当子程序P1开始执行并X2置1时，程序转去执行子程序P2，当P2执行完毕后又回到P1原点断点处执行P,知道P1执行完成后返回主程序。6指针P指针p用于跳转指令和子程序调用在梯形图中，指针放在左母线左边，FX1s有64点指针，（P0p63）,FX1N,FX2N,FX2NC,有128点指针P0p127.指针可以出现在想赢跳转指令之前，但是如果反复跳转的时间超过监控定时器的设定

12、时间，会引起监控定时器的出错，一个指针只能出现一次，如果出现两次以上，则会出错。如果用M8000的常开触点驱动CJ指令，相当于无条件跳转指令，因为运行特殊辅助继电器M8000总是ON。设Y,M,S,被OUT,SET,RST,指令驱动，跳转期间即使驱动Y,M,S的电路状态改变了，他们依旧保持跳转前的的状态。P63是END所在的步序，在程序中不需要设置P63.四初始指令IST FNC601. 功能IST与STl指令一起使用，用于自动设置多种工作方式的顺序控制系统的状态和设置有关的特殊辅助继电器的状态编程。2.操作数范围.S.:X.Y.M用来指定运行模式的起始输入。.DI.,D2.:S20S899.

13、DI指定自动操作模式中工作状态的最小序号，D2指定自动操作模式中工作状态最大序号。3. 程序步。IST指令的程序步为7步。4. 程序表达式5. IST指令在梯形图中使用的说明如图2-4-9所示6.如果M8OO2接通，执行IST指令，指令指定自动方式中用到的最小状态编号为S20，最大状态编号为S29.从X10开始的连续的8个粗乳垫的功能是固定的。5指令使用注意事项1如果驱动初始化指令，下列元件被自动切换控制，但是如果驱动输入处于OFF状态，则不变化。M8040：转移禁止 S0：各个操作的初始状态M8041：转移开始 S1：原点复归的初始状态M8042：启动脉冲 S2：自动运行的初始状态M8047

14、: 监控有效 2如果使用初始化指令，则S10S19可作为原点复归用，因此，在编程中请勿将这些状态作为通电用状态使用。另外，S0S9作为初始状态处理，S0S2作为如上述的各个操作，原点复归一级自动运行使用。3IST指令应放在程序开始的地方，他必须写在第一个STL指令之前，且此指令在一个程序中只能使用一次。4.4项目操作的内容与步骤项目任务：大小球分拣机械手的控制（多种工作方式：手动，自动单步，单调期，连续）分拣系统示意图如图2-3-10所示。其控制要求如下：启动后，当接近开过关检测到有球时电磁杆就下降，如果电磁铁碰到大球时下限位开关不动作，如果电磁铁配到小球时下限位开关动作，。电磁感下降2s后电

15、磁铁吸球，吸球1s后上升，到上限位后机械臂右移，如果吸的是小球，机械臂到小球位，电磁感下降2s，电磁铁失电释放小球，如果吸的是大球，机械臂就到大球位，电磁杆下降2s，电磁铁失电释放大球，停留1s后上升。到上限位后机械臂左移到左限位，并重复上述动作。如果要停止，比逊在完成一次上述动作后到左限位停止。此项目可按照如下操作步骤完成。1I/O分配及接线图根据控制要求，分配输入、输出端口，并画出端口的接线原理图。1>I/O分配表表2-4-2 输入/输出端口分配序号输入设备输入点序号输入设备输入点序号输出设备输出点1接近开关X011连续X141上升Y02左限位X112回原点启动X152下降Y13大球

16、右限位X213启动X163右行Y24小球右限位X314停止X164左行Y35上限位X415吸和X175吸和Y46下限位X516释放X207手动X1017上升X218回原点X1118下降X229单步X1219右行X2310单周期X1320左行X242. 端口接线图如图2-4-11所示3.4. 基于多方式工作，各个工作方式的切换可以设计亦可控制面板，如图2-3-12所示5. 。X10X14中同时只能有一个处于接通状态，所以必须使用选使用选择开关，以保证这5个数入中不可能有两个同时为ON.2根据控制要求设计状态转移图1. 根据控制要求可把自动控制过程分成如下若干步，每一步用状态来表示，找出其驱动处理

17、的对象和状态转移条件。若为小球，则需几步： 若为大球，则需几步：S20：下降，延迟，小球延迟到。 S20：下降，延时，大球延时到。S21:吸球，延时，延时间。 S24:吸球，延时，延时到。S22;上升，上升到位。 S25:上升，上升到位。S23：右移，右移到小球位 S26:右移，有一道大球位。S27：下降，下限位。 S27:下降，下降到大球位。S28：释放，延时。 S28:释放，延时。S29:上升，上限位。 S29：上升，上限位。S30：左移，左移到位，回原点。 S3O:左移，左限位，回原点。2根据控制要求，把整个控制过程分成若干个小的功能模块，逐个完成程序设计。.初始化程序系统的初始化程序用

18、来设置初始化合原点位置条件。此程序的初始化如图2-4-13所示。图2-4-13中IST指令的源操作输X10用来指定与工作有关的输入继电器的首元件。它实际上指定了从X10开始的8个输入继电器，他们非别具有以下意义。X10：手动X11：回原点。X12：单步运行。X13：单周期运行X14:连续运行X15:回原点启动X16：自动操作启动X17：停止IST指令的执行条件满足时，初始状态S0S2和下列的特殊辅助继电器被自动指定为以下功能，以后即使IST指令的执行条件变为OFF，这些元件的功能仍然保持不变。M8040：为1时禁止所有状态转化。M8041：转化启动。M8042：启动脉冲。M8043：回原点完成

19、。M8044:原点条件满足。M8047:STL监控有效。S0：手动操作初始状态。S1：回原点初始状态。S2：自动操作初始。如果改变了当前选择的工作方式，在回原点完成标志M8043变为ON之前，所有的输出继电器将变为OFF。STL,监控有效标志M8047的线圈通电时，当前的活动对应的状态的原件号按从大到小的顺序排列，存放在特殊数据寄存器D8040D8047中，因此可以监控8点活动步对应的状态元件号。此外，若有任何一个状态变为ON，特殊辅助继电器M8046将为ON.2. S手动程序手动程序用初始状态S0控制，如图2-4-14S所示，因为手动程序，自动程序，和回原点程序均用STL触电驱动，这3部分程序的切换由IST指令控制，不会同时被驱动。如果不使用IST指令初始化编程，则可以用CJ指令来切换自动程序和手动程序。自返回原点成程序自动返回原点的状态转移及梯形图如图2-4-15所示，当原点条件满足时，辅助继电器M8044为ON.自动返回结束后，用SET指令将M8043,置为ON并用RST指令将回原点状态转移图中最后一步S12复位。其系统梯形图见图2-4-15（B）自动程序自动程序的状态转移图如图2-4-16所示，特殊辅助继电器M8041和M8044是从自动程序的初始步S2转换到下一步S20的转换条件。使用IST指令后，系统的手动，单周期，单步，连续和回原点这几种工作