电器与PLC控制技术项目六课件

1、授课教师：课程名称：电器和PLC控制项目六 触摸屏的认识与PLC通讯应用电器和PLC控制Xxx知识目标技能目标4. 了解触摸屏组态软件理解触摸屏与PLC通信，实现人机交互式控制12会MCGS组态软件的使用方法会使用MCGS组态软件完成触摸屏控制要求会正确选用PLC控制电路的电器，连接PLC控制系统的电路会使用PLC常用指令，用梯形图编程方法，编写并调试PLC控制程序1234项目六触摸屏的认识与PLC通讯应用任务一用 触摸屏实现机械手搬运的电路连接与控制1. 在YL-235A三菱FX2N-48MR PLC模块、触摸屏、接线端子排上选择需要的电器，并按照工艺要求进行机械手搬运控制电路的连接。任务描

2、述2. 按照下面的任务要求，编写触摸屏组态程序及PLC控制程序，并在YL-235A实训装置上进行试验调试，实现任务要求的功能。（1）根据PLC控制程序，制作机械手搬运触摸屏起停控制界面。要求在触摸屏人机界面按下启动按钮键，设备开始运行，机械手动作（机械手悬臂伸出手臂下降手指夹紧手臂上升悬臂缩回悬臂右旋悬臂伸出手臂下降手指松开手臂上升悬臂缩回悬臂左旋）（2）按下停止按钮键，系统完成当前工作循环后复位停止（机械手复位：机械手手抓放松，手抓上升，手臂缩回、手臂左旋至左侧限位处停止。）任务一用 触摸屏实现机械手搬运的电路连接与控制任务描述知道用触摸屏实现机械手搬运的电路连接与控制需要的电器，知道PLC

3、控制系统电路连接的工艺要求，会根据电路图，按工艺要求连接PLC系统的电路。理解触摸屏标准按钮、文本等的组态。学会将组态好的触摸屏程序下载到触摸屏。知道昆仑触摸屏与三菱FX-2N PLC如何进行通信。任务目标1234任务一用 触摸屏实现机械手搬运的电路连接与控制【知识点解析】 认识昆仑TPC7062KS触摸屏触摸屏通讯线昆仑通态触摸屏组态软件的安装知识1知识2知识3任务一用 触摸屏实现机械手搬运的电路连接与控制知识1 认识昆仑TPC7062KS触摸屏触摸屏外观触摸屏背面接口知识2触摸屏通讯线RS485-BD通讯线MCGS专用USB下载线知识3昆仑通泰触摸屏组态软件的安装1234567891011

4、【任务实施】12345清点器材硬件电路的施工程序的编写与下载调试与运行实训场地现场清理序号名 称型号数量作 用1PLC模块专配FX2N-48MR1块控制机械手的运行2触摸屏TPC7062K1块控制及监控机械手的运行3数据通信线RS-232数据线1条实现计算机与PLC数据传送4数据通信线USB下载线1条实现计算机与触摸屏数据传送5数据通信线RS-485数据线1条实现PLC与触摸屏的数据传送6保险管F1A/24V1个短路和过载保护用的7导线0.75 mm2 黄若干线路连接8导线0.75 mm2 绿若干线路连接9导线0.75 mm2 红若干线路连接10导线0.75 mm2 黑若干线路连接11指针万用

5、表FM-47型1只电路检测12按钮模块专配1块提供电源、按钮和指示灯13扎带120mm若干电路连接工艺14剪刀1把工艺整形15电源模块专配1块提供三相五线电源16220V电源连接线专配2条供按钮模块和PLC模块用17气管42.5mm1卷气路连接18电磁阀组4V110-M51套控制机械手运动及推料气缸19机械手单元专配1套抓取物料20电感式传感器OBM-D04NK2只机械手左、右到位检测21磁性开关D-Z732只悬臂伸缩到位检测22磁性开关D-C732只手臂升降到位检测23磁性开关Y59BLS1只手抓加紧到位检测24磁性开关D-C736只推料气缸伸缩到位检测1清点器材I/O分配表输入输出输入元件

6、功能作用输入继电器输出元件控制对象输出继电器M100启动软元件1Y1驱动悬臂左摆Y0M101停止软元件1Y2驱动悬臂右摆Y1S1悬臂左摆到位X02Y1驱动悬臂伸出Y2S2悬臂右摆到位X12Y2驱动悬臂缩回Y3S3悬臂伸出到位X23Y1驱动手臂下降Y4S4悬臂缩回到位X33Y2驱动手臂上升Y5S5手臂下降到位X44Y1驱动手爪加紧Y6S6手臂上升到位X54Y2驱动手爪松开Y7S7气爪夹紧到位X62硬件电路施工电路的链接输入电路2硬件电路施工第一步，完成三线传感器正极的连接2硬件电路施工电路的链接输入电路第二步，完成所有传感器公共端子的连接2硬件电路施工电路的链接输入电路第三步，完成输入元件输出端

7、与PLC输入端的连接2硬件电路施工电路的链接输入电路所有输入电路连接完成2硬件电路施工电路的链接输入电路第一步，完成输出端24V电源正极的连接输出电路2硬件电路施工电路的链接输入电路第二步，完成输出端24V电源负极的连接输出电路2硬件电路施工电路的链接输入电路第三步，完成输出端输出元件的连接输出电路2硬件电路施工电路的链接输入电路所有输出电路连接完成输出电路2硬件电路施工电路检测输入电路的检测输入端的公共端0V端子断开的情况下，用万用表的电阻档测量输入端24V端子与0V端子是否短路测量各个X输入端子与0V端子之间是否短路输出线路的检测在未接通电源的情况下，用万用表的电阻档测量各Y输入端子与电源

8、0V端子之间是否短路检测输出段的供电电源是否正常2硬件电路施工电路的绑扎第一步，根据扎线工艺，整形并用尼龙扎带进行线路工艺捆扎3程序的编写与下载PLC与触摸屏通讯连接3程序的编写与下载组态的创建1）双击桌面“MCGS组态环境”图标打开组态软件。3程序的编写与下载组态的创建2）点击菜单栏上文件新建工程，创建新工程。3程序的编写与下载组态的创建3）选择类型为TPC7062KX后点击确定后完成新建工程3程序的编写与下载组态的创建4）切换到实时数据库页面3程序的编写与下载组态的创建5）点击新增对象按钮，新建一个对象3程序的编写与下载组态的创建6）双击新建的对象，设置数据对象名称、数据对象类型（对象名称

9、为“M100_启动；对象类型为“开关型”）如左图所示；数据对象设置完毕如右图所示3程序的编写与下载组态的创建7）依照上述添加第二个对象，对象名称为“M101_停止”，对象类型为“开关型”3程序的编写与下载组态的创建8）切换到设备窗口页面，双击设备窗口3程序的编写与下载组态的创建9）进入到设备窗口页面后3程序的编写与下载组态的创建10）右键单击空白区域，选择设备工具箱，调出设备工具箱窗口3程序的编写与下载组态的创建11）单击设备管理按钮，展开PLC列表展开三菱列表展开三菱_FX系列串口列表添加设备三菱FX_系列串口3程序的编写与下载组态的创建12）双击增加通用串口父设备与三菱_FX系列串口3程序

10、的编写与下载组态的创建13）双击打开通用串口父设备，如左图所示。设置通用串口父设备属性，如右图所示3程序的编写与下载组态的创建14）双击打开三菱_FX系列串口，如左图所示。设置三菱_FX系列串口属性，如右图所示3程序的编写与下载组态的创建15）设置三菱_FX系列串口中设备通道连接变量，再次双击进入三菱_FX系列串口界面，点击新增设备通道按钮，新增两个设备通道，如左图所示。新增完毕设备通道后如右图所示3程序的编写与下载组态的创建16）双击我们之前添加的设备通道项，如左图所示，关联相应的变量，如右图所示。3程序的编写与下载组态的创建17）设备编辑窗口完成后，点击确认即可3程序的编写与下载组态的创建

11、18）切换到用户窗口界面，选择用户窗口3程序的编写与下载组态的创建19）点击新建窗口按钮，新建一个“窗口0”3程序的编写与下载组态的创建20）双击“窗口0”进入动画组态窗口0界面3程序的编写与下载组态的创建21）点击工具栏中的工具箱按钮调出工具箱窗口3程序的编写与下载组态的创建22）单击工具箱窗口上的标准按钮控件，在组态界面建立一个标准按钮3程序的编写与下载组态的创建23）双击我们建立的标准按钮，进入标准按钮构件属性设置界面，设置文本与背景色，如左图所示。设置完成后如右图所示3程序的编写与下载组态的创建24）双击我们建立的标准按钮，进入标准按钮构件属性设置界面，再切换到“操作属性”页面，设置数

12、值对象值操作3程序的编写与下载组态的创建25）依照上述步骤所述，创建第二个按钮。第二个按钮文本为“停止”；背景色为“红色”；数值对象值操作为“按1松0”，操作数据对象为“M101_停止”3程序的编写与下载组态的创建26）点击工具栏上下载并进入运行环境按钮下载工程3程序的编写与下载组态的创建27）选择连机运行连接方式为USB通讯工程下载下载工程3程序的编写与下载组态的创建28）下载完毕后，点击启动运行或触摸屏上进入运行环境，如左图所示。下载完成后的触摸屏界面如右图所示3程序的编写与下载PLC程序的编写与下载3程序的编写与下载PLC与触摸屏通信参数设置点击菜单栏PLC选择串行设置4调试与运行按键状

13、态机械手动作顺序PLC输出LED灯点亮情况启动按钮点击后第1个动作第2个动作第3个动作第4个动作第5个动作第6个动作第7个动作第8个动作第9个动作第10个动作第11个动作第12个动作停止按钮点击后机械手是否回到初始位置PLC输出LED灯是否点亮5实训场地现场清理实训完后，将对所操作设备进行复位、还原。拆除安全插接线、整理工位、清点工具、清扫现场卫生，并填写设备使用登记表。（1）用剪刀或者斜口钳将所捆扎的扎带剪断。（2）有序将安全插接线从插孔取下，并挂到连接线线架上。（3）整理资料。（4）清扫设备周围清洁卫生，保持环境整洁。（5）填写设备使用登记表。【评价与反思】任务一用 触摸屏实现机械手搬运的

14、电路连接与控制检测项目评分标准分值学生自评小组评分教师评分电路连接正确进行电路连接、工艺合理30软件启动正确启动编程软件及组态软件10程序输入能进行梯形图程序输入及触摸屏组态10程序编辑会编辑修改梯形图程序及触摸屏组态10文件操作能进行程序转换、存盘、写入等操作10启动运行会启动运行操作5运行调试会调试、修改程序10团队协作小组协调、合作5职业素养工具使用与摆放、设备复位情况及工位清洁等10总分100【问题探究】任务一用 触摸屏实现机械手搬运的电路连接与控制1. 触摸屏的按钮除了用标准按钮外，还可以用什么方法实现？2. 调试过程中，机械手的安全动作顺序是怎么样的？3. 机械手运行过程中点击停止

15、按钮之后，再按下启动，机械手应如何动作？如何设计程序符号实际生成过程中的机械手动作的处理？任务二用 用触摸屏对物料分拣装置进行监控任务描述1. 在YL-235A三菱FX2N48MR PLC模块、触摸屏、机械手单元、送料盘单元、输送带单元机接线端子排上选择需要的电器，并按照工艺要求进行机械手搬运控制电路的连接。任务二用 用触摸屏对物料分拣装置进行监控任务描述2. 按照下面的任务要求，编写组态触摸屏程序及编写PLC控制程序，并在YL-235A实训装置上进行实验调试，实现任务要求的功能。（1）在触摸屏主界面“XX流水搬运与分拣界面”中，点击进入运行界面，触摸屏界面切换至设备运行界面，对设备进行启动和

16、停止控制，点击返回按键，返回的主界面；点击进入监控界面，触摸屏界面切换至设备监控界面，对物料的个数进行监控，点击返回按键，返回到主界面。（2）点击进入命令界面键，按下触摸屏的启动按钮键，屏幕上的运行指示灯亮（绿色）。当机械手抓料平台无工件时，送料盘的拨杆立刻转动，将盘内工件送出，直至机械手抓料平台光电传感器检测到工件信号时停止。抓料平台光电传感器检测到工件信号后，机械手搬运工件的动作顺序如下：悬臂伸出手臂下降气手指合拢夹持工件延时1秒手臂上升悬臂缩回机械手转动到右限止位置悬臂伸出手臂下降气手指张开放下工件手臂上升悬臂缩回机械手转动到左限止位置，完成一个循环的搬运工作。当皮带输送机进料口光电传感

17、器检测到工件信号后，皮带输送电机25Hz频率运行，运送工件到相应的位置进行分拣。若放上传送带的是金属工件，则将其推入推料斜槽；若是白色塑料工件，则将其推入推料斜槽；若是黑色塑料工件，则将其推入推料斜槽。工件推入对应的推料斜槽、推料气缸活塞杆缩回后，皮带输送机停止运行。如果此前没有出现过停止信号，送料盘的拨杆继续转动，设备按上述工作方式继续运行。（3）进入监控界面监控各个料槽打入物料的个数，按下清零键并能对物料个数进行清零处理。（4）运行过程中，按触摸屏上停止按钮的键，运行指示灯熄灭（红色），设备完成当前分拣工作后停止。任务二用 用触摸屏对物料分拣装置进行监控任务描述2. 按照下面的任务要求，编

18、写组态触摸屏程序及编写PLC控制程序，并在YL-235A实训装置上进行实验调试，实现任务要求的功能。任务二用 用触摸屏对物料分拣装置进行监控知道用触摸屏对物料分拣装置进行监控的电路连接与控制需要的电器，知道PLC控制系统电路连接的工艺要求，会根据电路图，按工艺要求连接PLC系统的电路。理解触摸屏标准按钮、指示灯、文本等的组态。学会将组态好的触摸屏程序下载到触摸屏。知道昆仑触摸屏与三菱FX2N-48MR PLC如何进行通信。任务目标1234【知识点解析】 组态结果检查工程测试知识1知识2任务二用 用触摸屏对物料分拣装置进行监控知识1组态结果检查1. 随时检查各种对象的属性设置，是组态配置的重要环

19、节，其正确与否，直接关系到系统能否正常运行。为此，MCGS嵌入版大多数属性设置窗口中都设有“检查(C)”按钮，用于对组态结果的正确性进行检查。每当用户完成一个对象的属性设置后，可使用该按钮，及时进行检查，如有错误，系统会提示相关的信息。这种随时检查措施，使用户能及时发现错误，并且容易查找出错误的原因，迅速纠正。2. 存盘检查在完成用户窗口、设备窗口、运行策略和系统菜单的组态配置后，一般都要对组态结果进行存盘处理。存盘时，MCGS嵌入版自动对组态的结果进行检查，发现错误，系统会提示相关的信息。3. 统一检查全部组态工作完成后，应对整个工程文件进行统一检查。关闭除工作台窗口以外的其它窗口，鼠标单击

20、工具条右侧的“组态检查”按钮（ ），或执行“文件”菜单中的“组态结果检查”命令，即开始对整个工程文件进行组态结果正确性检查。知识2工程测试1. 外部设备测试外部设备是应用系统操作的主要对象，是通过配置在设备窗口内的设备构件实施测量与控制的。因此，在系统联机运行之前，应首先对外部设备本身和组态配置结果进行测试检查。首先确保外部设备能正常工作，对硬件设置、供电系统、信号传输、接线接地等各个环节，先进行正确性检查及功能测试，设备正常后再联机运行。其次在设备窗口组态配置中，要反复检查设备构件的选择及其属性设置是否正确，设备通道与实时数据库数据对象的连接是否正确，确认正确无误后方可转入联机运行。联机运行

21、时，首先利用设备构件提供的调试功能，给外部设备输入标准信号，观察采集进来的数据是否正确，外部设备在手动信号控制下，能否迅速响应，运行工况是否正常等。知识2工程测试2. 动画动作测试图形对象的动画动作是实时数据库中数据对象驱动的结果，因此，该项测试是对整个系统进行的综合性检查。通过对图形对象动画动作的实际观测，检查与实时数据库建立的连接关系是否正确，动画效果是否符合实际情况，验证画面设计与组态配置的正确性及合理性。动画动作的测试建议分两步进行：首先利用模拟设备产生的数据进行测试，定义若干个测试专用的数据对象，并设定一组典型数值或在运行策略中模拟对象值的变化，测试图形对象的动画动作是否符合设计意图

22、；然后，进行运行过程中的实时数据测试。可设置一些辅助动画，显示关键数据的值，测试图形对象的动画动作是否符合实际情况。知识2工程测试3. 按钮动作的测试首先检查按钮标签文字是否正确。实际操作按钮，测试系统对按钮动作的响应是否符合设计意图，是否满足实际操作的需要。当设有快捷键时，应检查与系统其它部分的快捷键设置是否冲突。4. 用户窗口的测试首先测试用户窗口能否正常打开和关闭，测试窗口的外观是否符合要求。对于经常打开和关闭的窗口，通过对其执行速度的测试，检查是否将该类窗口设置为内存窗口（在主控窗口中设置）。5. 图形界面的测试图形界面由多个用户窗口构成，各个窗口的外观、大小及相互之间的位置关系需要仔

23、细调整和精确定位，才能获得满意的显示效果。在系统综合测试阶段，建议先进行简单布局，重点检查图形界面的实用性及可操作性。待整个应用系统基本完成调试后，再对所有用户窗口的大小及位置关系进行精细地调整。12345清点器材硬件电路的施工程序的编写与下载调试与运行实训场地现场清理【任务实施】任务二用 用触摸屏对物料分拣装置进行监控1清点器材序号名 称型号数量作 用1PLC模块专配FX2N-48MR1块控制机械手的运行2触摸屏TPC7062K1块控制及监控机械手的运行3数据通信线RS-232数据线1条实现计算机与PLC数据传送4数据通信线USB下载线1条实现计算机与触摸屏数据传送5数据通信线RS-485数

24、据线1条实现PLC与触摸屏的数据传送6保险管F1A/24V1个短路和过载保护用的7导线0.75 mm2 黄若干线路连接8导线0.75 mm2 绿若干线路连接9导线0.75 mm2 红若干线路连接10导线0.75 mm2 黑若干线路连接11指针万用表FM-47型1只电路检测12按钮模块专配1块提供电源、按钮和指示灯13扎带120mm若干电路连接工艺14剪刀1把工艺整形15电源模块专配1块提供三相五线电源16220V电源连接线专配2条供按钮模块和PLC模块用17气管42.5mm1卷气路连接18电磁阀组4V110-M51套控制机械手运动20电感式传感器OBM-D04NK1只金属物料检测21电感式传感

25、器OBM-D04NK2只机械手左、右到位检测22光纤传感器E3X-NA112只白色塑料和黑色塑料检测23推料气缸CDJ2KB10-60-B3只推送物料24磁性开关D-Z732只悬臂伸缩到位检测25磁性开关D-C732只手臂升降到位检测26磁性开关Y59BLS1只手抓加紧到位检测27磁性开关D-C736只推料气缸伸缩到位检测28漫反射光电传感器1只检测物料29出料口传感器1只检测物料2硬件电路施工I/O分配表输入输出输入元件功能作用输入继电器输出元件控制对象输出继电器M100启动软元件STF皮带正转Y0M101停止软元件RL低速Y1M102运行指示灯软元件RM中速Y2M103清零软元件RH高速Y

26、3S1悬臂左旋到位X01Y1驱动悬臂左旋Y4S2悬臂右旋到位X11Y2驱动悬臂右旋Y5S3悬臂伸出到位X22Y1驱动悬臂伸出Y6S4悬臂缩回到位X32Y2驱动悬臂缩回Y7S5手臂上升到位X43Y1驱动手臂下降Y10S6手臂下降到位X53Y2驱动手臂上升Y11S7手指加紧到位X64Y1驱动手抓夹紧Y12S8接料平台物料检测X74Y2驱动手抓松开Y13S9落料口物料检测X105Y驱动气缸1伸出Y14S10电感传感器X116Y驱动气缸2伸出Y15S11光纤传感器1X127Y驱动气缸3伸出Y16S12光纤传感器2X13M1驱动转盘直流电机Y17S13气缸1伸出到位X14S14气缸1缩回到位X15S15

27、气缸2伸出到位X16S16气缸2缩回到位X17S17气缸3伸出到位X20S18气缸3缩回到位X212硬件电路施工电路的连接输入电路1）完成输入电路的连接2硬件电路施工电路的连接输入电路2）完成PLC输出电路的连接2硬件电路施工电路的连接输入电路3）整个任务连接后的电路2硬件电路施工电路检测电路安装结束后，一定要进行通电前检查，保证电路连接正确，没有外露铜丝过长、一个接线端子上有超过两个接头等不符合工艺要求的现象。另外，还要进行通电前的检测，确保电路中没有短路现象，否则通电后可能损坏设备。2）通电后检查和调整查电源指示灯和变频器电源指示灯是否正常发光；用一金属元件分别检测皮带检测传感器、电感传感

28、器、光纤1传感器、光纤2传感器，检测是否正常，信号输出是否正常；调整传感器灵敏度，检查物料识别是否正常；检查开关和按钮回路是否正常；三相异步电动机正反转运行检测3）打开气源，调节各气缸，使其动作合理流畅、推料准确、到位1）通电前检查 2硬件电路施工电路的绑扎2硬件电路施工变频器参数设置参数号名称设定p1上限频率50Hzp2下限频率0Hzp7加速时间0.5sp8减速时间0.5sp9电流电动机的额定电流p79操作模式3p6低速25Hz数据对象名称数据对象类型M100_启动开关型M101_停止开关型M102_指示灯开关型M103_清零开关型D100_一槽物料数数值型D101_二槽物料数数值型D102

29、_三槽物料数数值型3程序编写与下载组态的创建1）打开MCGS组态软件，新建工程，参照任务一2）切换到实时数据库页面新增如下变量。新增完成的变量如右图所示。3程序编写与下载组态的创建3）切换到设备窗口页面双击打开设备窗口。在设备管理窗口中添加通用串口父设备与三菱_FX系列串口3程序编写与下载组态的创建4）进入设备窗口中三菱_FX系列串口新增设备通道。先增加M辅助寄存器两个设备通道，如左图所示。再增加D数据寄存器三个设备通道，如右图所示。3程序编写与下载组态的创建5）所有通道添加完毕3程序编写与下载组态的创建6）双击设备通道项关联上所有的连接变量3程序编写与下载组态的创建7）切换到用户窗口页面，新

30、增三个用户窗口3程序编写与下载组态的创建8）双击进入“窗口0”动画组态窗口界面，点击工具箱上“标签”控件在组态界面上创建一个标签3程序编写与下载组态的创建9）双击我们建立的标签控件，进入标签动画组态属性窗口3程序编写与下载组态的创建10）创建一个标准按钮，按钮文本为“进入命令界面”3程序编写与下载组态的创建11）设置进入命令界面按钮的操作属性打开用户窗口为窗口13程序编写与下载组态的创建12）依照上述描述，建立第二个标准按钮，按钮文本为“进入监控界面”，操作属性打开用户窗口为窗口23程序编写与下载组态的创建13）切换到用户窗口页面，双击进入窗口13程序编写与下载组态的创建14）在窗口1的动画组

31、态窗口里创建一个标签，文本为“设备运行控制界面”；三个标准按钮（其中背景色设置等请参照任务一）3程序编写与下载组态的创建15）设置“启动”与“停止”按钮的操作属性数值对象值操作都为“按1松0”，“启动”按钮所操作的对象为“M100_启动”，如左图所示；“停止”按钮所操作的对象为“M101_停止”，如右图所示。3程序编写与下载组态的创建16）设置“返回”按钮操作属性打开用户窗口为“窗口0”3程序编写与下载组态的创建17）点击工具箱中的插入元件，展开“指示灯”列表，并选择对应的图形，确定插入3程序编写与下载组态的创建18）调整好指示灯的位置，并添加一个标签，文本为“运行指示灯”3程序编写与下载组态的创建19）双击我们刚才添加的指示灯，选择动画连接，设置连接表达式3程序编写与下载组态的创建20）创建一个标准按钮，设置基本属性文本为“返回”21）设置“返回”按钮的操作属性打开用户窗口为“窗口0”3程序编写与下载组态的创建22）切换到用户窗口界面，双击进入“窗口2”3程序编写与下载组态的创建23）添加一个标签在窗口2的动画组态界面上，3程序编写与下载组态的创建24）添加一个标签3程序编写与下载组态的创建25）依照上步添加两个标签3程序编写与下载组态