2022年任务气缸控制及触摸屏报警

1、任务：气缸控制及触摸屏报警1. 任务要求依据进行接线,接线完成后依据以下要求进行掌握；触摸屏上需要有掌握气缸伸出缩回的切换按钮、报警复位按钮,可以显示报警内容的滚动条,可 以显示气缸动作时长,可以设定气缸动作到位时长；在触摸屏上点击【气缸伸出】按钮,气缸低速（调剂流阀实现）伸出,除了在报警的时候不能操 作气缸动作按钮,其他时刻均可以任意手动切换气缸动作,按钮能够跟气缸实际状态对应上；气缸每次伸出的同时开头进行动作计时,在气缸动作到位时长计时完成之前,假如对射开关感应 到任何信号的话,触发报警,报警同时,气缸自动缩回,在复位报警之前,要求触摸屏上的气缸伸出 缩回按钮无法点击；假如在动作到位时长计

2、时完成之后,对射开关有无信号均不报警；图-任务示意图图-任务电路图2. 任务分析2.1 任务实施思路 依据先易后难的思路进行绽开,系统最根本的要求是能够实现触摸屏掌握气缸的伸出、缩回,因此可以考虑先完成这个最根本的要求,然后一步步进阶, 完成传感器信号采集、气缸动作计时等要求；2.2 物料挑选依据任务需求的内容,可以确定本任务需要用到实训设备板上的 中间继电器、对射开关这些主要元器件,对应的型号如下表所示；PLC 、触摸屏、电磁阀、气缸、表-所挑选的主要元器件型号列表产品名称品牌型号备注触摸屏威纶通TK6070IP 三菱 PLC 基本单元三菱FX3U-32MT/ES-A 小型断路器施耐德OSM

3、C32N2C10 光电传感器欧姆龙E3JK-TR12-C 中间继电器施耐德RXM2LB2BD 开关电源施耐德ABL2REM24045H 电磁阀亿日4V210-08 2.3 相关学问储备 2.3.1 触摸屏相关学问触摸屏需要用到的元件有：位状态切换开关元件、数值输入与数值显示元件、报警条元件,关于以上元件的使用可以认真查看触摸屏编辑软件的手册进行学习；2.3.2 接线方式分析在实现本任务中,需要完成电路图设计和元器件之间的连接,需要认真查询对射光电开关的接线方式、 PLC 的接线方式才能进行精确的实现；本套设备中使用的对射开关型号为：欧姆龙 E3JK-TR12-C,同学可以依据该型号上网（可以通

4、过传感器厂家的官方网站、淘宝、百度等途径）查询对应的资料,把握使用方法；图-欧姆龙 E3JK-TR12-C 实物照片通过观看传感器实物,其中 E3JK-TR12-L 为发射器,一共有 2 条线引出,作为发射器的电源接线,分别为 Brown 棕和 Blue 蓝,依据标识,可以看出这个发射器答应使用 AC/DC24240V,本例使用 DC24V 进行连接,棕色线 Brown 接高电平 DC24V ,蓝色线 Blue 接低电平 DC0V ；E3JK-TR12-L 为接收器,一共有 5 条线引出,分别为 Brown 棕、Blue 蓝、White 白、Black 黑 、Gray 灰,其中棕色线和蓝色线为

5、接收器的电源线,依据标识,可以看出这个接收器跟发射器一样允许使用 AC/DC24240V,本例使用 DC24V 进行连接,棕色线接高电平DC24V ,蓝色线接低电平DC0V ；观看其原理图符号,可以发觉这是一组常开常闭转换触点,白色线为公共端,灰色线为常闭触点,黑色线为常开触点；该对射开关既不是 方式也可以满意漏型接线方式；PNP 也不是 NPN ,是继电器方式输出,因此可以满意源型接线本套设备 PLC 型号为 FX 3U-32MT/ES ,输入答应为 DC24V 的漏型 /源型信号,晶体管漏型输出；本任务统一采纳漏型接线方式,因此我们需要将PLC 的 S.S 接 DC24V ,对射开关的接收

6、器的转换触点的公共端接 DC0V ,然后将常开触点黑色线接入 PLC 输入中；由于 PLC 是晶体管漏型输出类型,只能输出低电平, 因此 PLC 的输出的公共端 COM 只能接 DC0V ,负载的一段连接 PLC 的输出点,另一端接 DC24V ,从而形成回路；2.4 任务流程分析在开头编写程序之前,最好是先对任务要求进行分析,绘制出流程图,从而使得思路更加清楚；流程图可以参考；图-流程分析3. 任务实现3.1 PLC程序编辑本套设备所使用的 PLC 型号为三菱 FX 3U-32MT/ES ,其对应的编辑工具为 GXWorks2 ；结合前文绘制的流程图,开头对 IO 口和需要用到的相关软元件进

7、行预安排,例如帮助继电器 M、数据寄存器 D、定时器 T；本任务中需要用到的帮助继电器有：掌握气缸的按钮、复位报警的按钮、报警置位的标志位,定时器有：统计气缸动作时长,数据寄存器有：用户设定的动作到位时长的设定值；由于任务要求中没有明确要求大事掌握精度以及是否断电重启后的情形,所以可以自由挑选,这里我们选用100ms 的定时器 T0 ,具有断电保持特性的D200 ,具体安排情形如所示；表-相关元件安排表1 元件编号作用元件编号作用X0 对射开关M0 触-掌握气缸动作Y0 气缸对应的电磁阀M1 触-报警复位按钮T0 气缸动作时长M100 触 -报警大事标志位D200 触 -气缸动作到位设定值PL

8、C 参数； 具体操作如下表所要对 PLC 进行编程,第一要新建一个项目,然后设置对应的示：步骤说明 配图【新建工程】打开 GXWorks2 软件,在菜单栏【工程】中,挑选新建工程；【新建工程】工程类型挑选：简洁工程；PLC 系列挑选： FXCPU ；PLC 类型挑选： FX3U/FX3UC ；程序语言挑选：梯形图；【设置连接目标】在软件窗口的左侧的导航中打开连接目标列表,双击列表中的Connection1 ；假如电脑是使用 USB-SC-09 的编程电缆连接 PLC 的话,就在弹出的连接目标设置页面中的运算机侧I/F 中,双击 SerialUSB 图标；在弹出的具体设置页面中,挑选RS-232

9、C ,和对应的 COM 端口；2 编写 PLC 程序的时候,需要结合触摸屏上的元件设置进行考虑,例如设置气缸动作到位时长,假如触摸屏上的数值的单位是秒,那么这种单位的换算,是用触摸屏来完成,仍是用 PLC 内部程序来完成,例如掌握气缸的按钮,是设置为切换开关仍是复归型按钮等；实现的方案是多种多样的,各位同学可以依据自己把握的学问自由发挥,这里供应的方法可以作为参考；考虑到用户日常的使用习惯,触摸屏上的气缸到位时长设定值的单位设定为秒,为了使得 PLC程序更加简洁,且触摸屏支持比例转换的功能,本案例将在触摸屏上直接设置比例转换进行输入和显 示气缸动作时长的当前值；掌握气缸动作的按钮,设定为切换开

10、关类型,报警复位按钮设定为复归型按钮；程序编写过程如 下：步骤说明 配图【储存工程】在菜单栏【工程】中,挑选“ 储存 工程” ；【储存工程】在弹出的储存窗口中,挑选储存的 路径,并输入文件名,然后点击保 存；【注释显示】在菜单栏“ 视图” 中,挑选“ 注释 显示” ；注：注释为软元件的注解,便于理 解程序；【修改注释显示格式】在菜单栏“ 视图” 中,挑选“ 软元 件注释显示格式”,在弹出的窗口 中,将梯形图的注释的显示格式的 行数由 4 改为 2；注：该操作是为了削减显示注释内 容,便于查看程序；【编写程序】在工具栏中, 挑选常开触点 F5,也 可以直接按键盘的快捷键 F5 进行 输入,也可以

11、键盘直接敲 LD ；点击红框选中的按钮,切换为连续 输入标签注释模式,如下列图；说明由于气缸伸出按钮为切换开关类型,所以假如按钮原先为OFF ,那么在触摸屏上点击之后,会保持为 ON 的状态,因此可以直接用于掌握电磁阀Y0；配图说明当气缸的电磁阀开头得电时变开头计时,因此Y0 的常开触点直接接通定时器T0 ,定时器的定时时长为用户在触摸屏上的设定值 D0；配图说明气缸动作到位时长计时完成之前即T0 的触点未导通之前, 假如对射开关有信号将触发报警,并需要手动复位,因此使用置位复位指令；配图 说明 依据任务要求,报警的时候气缸需要立刻缩回,因此当报警时,直接复位气缸伸出按钮；配图依据以上步骤编写

12、的 PLC 完整程序如下所示；图 -PLC 完整程序3.2 触摸屏编辑本套设备所使用的触摸屏型号为TK6070ip ,其对应的画面编辑工具为EasyBuider8000；依据任务要求,设计一个触摸屏掌握界面；参考界面如下：图-触摸屏参考界面具体的实现步骤如下：1 第一要新建一个触摸屏文件,然后设置对应的PLC 参数； 具体操作如下表所示：步骤说明配图【新建文件】打开 EB8000 软件,在菜单栏 【文 件】中,挑选新建文件；【挑选触摸屏型号】挑选型号 TK6070ip ,依据使用情 况,挑选显示模式为水平仍是垂 直,本任务挑选水平,并勾选使用 范本；【系统参数设置】挑选 HMI 型号点击确定之

13、后,软 件会弹出一个系统参数设置页面,我们点击该页面中的 “ 新增” 按钮；注：关闭之后假如需要打开的话,下面 可以点击菜单栏中的“ 编辑”的“ 系统参数设置”按钮来打开该 设置页面；【系统参数设置】步骤说明 配图 点击“ 新增”按钮之后, 软件弹出 设备属性页面,挑选 PLC ,所在 位置挑选本机,PLC 类型挑选 MitsubishiElectricCorporation 中 的 MitsubishiFX3U/FX3G；【系统参数设置】接口类型挑选 RS-4854W ,COM 通讯 口设置等参数维护默认即可,端口 COM2 ,波特率 38400 ,数据 位 7 位,Even 校验, 停止位

14、 1 位；【系统参数设置】设置完成后, 在设备列表中将显示 对应的设备名称和相关参数,如右 图所示；【储存文件】点击菜单栏中的 “ 文件” ,点击“ 保 存文件” ,在弹出的窗口中挑选合 适的储存路径和文件名称；【页面添加气缸伸出开关元件】在窗口的右侧的目录树中,单击“ 窗口” ,双击打开页面“10 ：WINDOW_010” ,点击工具栏中的“ 位状态切换开关” 图标；也可以通过点击菜单栏中的“ 元 件” ,挑选“ 开关位状态切换开 关” ；【开关元件一般属性编辑】在点击图标之后, 软件会弹出一个 元件的属性页面,如右图所示, 这 PLC 时候,PLC 名称：挑选对应的 名称 Mitsubis

15、hiFX3U/FX3G,地址 挑选预安排的帮助继电器 M0 ,开 关类型挑选切换开关；步骤说明 配图【开关元件安全属性编辑】点击“ 安全”；勾选“ 使用” 的方框；取消勾选“ 关闭前隐匿” 的方框,勾选“ 关闭时使用灰阶成效显示文 字” 的方框,修改为当地址 M100 的状态为 OFF 时生效；注：本操作为了实现报警时无法切 换气缸状态；【开关元件图片属性编辑】点击“ 图片” ,取消“ 使用向量图”的方框, 勾选“ 使用图片”的方框,点击“ 图库”,在弹出的图片治理 器中, 挑选图库名称, 挑选合适的 按钮图片,本操作挑选“ 图库button1_64 中的 37 绿色按钮” ；注：本操作主要是

16、为了使按钮相对 形象化,便利识别；【开关元件标签属性编辑】点击“ 标签”；勾选“ 使用文字标签” 的方框；点击状态 “ 0” ,在状态内容中输入“ 气缸伸出”；点击状态 “ 1” ,在状态内容中输入“ 气缸伸出”；可以敏捷调整文字的属性,例如字 体、颜色、尺寸等参数；修改完成后点击确定并在画面 10 中放置；【页面添加报警复位按钮】点击工具栏中的“ 位状态切换开关” 图标,或者直接选中刚才新建的气缸动作开关并鼠标右键步骤说明 配图单击,挑选复制 （快捷键 Ctrl+C ）,然后粘贴（快捷键 Ctrl+V ）,粘贴后在页面中调整到合理的位置；双击开关元件,修改元件属性 地址： M1 开关类型：复

17、归型安全：取消“ 使用” 前面的方框；图片：为了明显区分功能, 挑选“ 图 库 button1_64 中的 38 黄色按钮”标签：状态 0 和 1 都输入“ 报警复 位” ；【页面添加气缸动作时长当前值 显示框】点击工具栏中的“ 数值” 图标修改元件一般属性：取消“ 启用输 入功能”的方框, 地址：TV0（TV0 表示的是定时器 T 的当前值）修改数字格式属性：定时器 T0 的单位是 100ms ,假如 直接显示在触摸屏上,不符合日常习惯,因此我们需要对显示内容进 行比例转换；我们显示的单位是秒,那么 PLC上限就应当是触摸屏显示的比例 最大值的 10 倍,为了显示精准,小数点以下位数改为 1

18、；勾选“ 使 用比例转换”,比例最大值改为PLC 上限的非常之一即可；【页面添加气缸动作到位时长设定值输入框】点击工具栏中的 “ 数值”图标,或者直接复制刚才新建的动作时步骤说明 配图 长显示框；修改元件一般属性：勾选“ 启用输 入功能” 的方框,地址：D0 修改数字格式属性：由于数据寄存器 D0 是用于给定时 器 T0 设定的,单位也是 100ms ,跟 T0 一样需要对显示内容进行比 例转换；参数设置与气缸动作时长当前值 T0 显示框一样即可；【页面添加文字元件】单击工具栏上的“ 文字按钮” ,在页面中插入 4 个文字元件, 分别 为：2 个“ 秒”1 个“ 气缸动作计时当前值”1 个“

19、气缸动作到位设定值”并依据两个数值元件的位置进行 合理摆放文字；我们可以发觉放置后的按钮看起 来文字不明显等情形,我们可以在 全部元件都放置完成后再对它们 的属性进行再次编辑,调整到合适 大小和字体颜色, 也可以放置一个 修改一个；【软件视图调整】为了便于在页面中编辑部分元件 属性,我们在菜单“ 视图” 中,勾选“ 文字工具栏”、“ 编辑工具栏”、“ 状态工具栏”；并对工具栏位置进行合理调整；【元件属性调整】由于背景是黑色的,我们可以将4步骤说明 配图个文字元件修改为白色字体；由于两个按钮状态 0 时,图片相对也是暗淡的, 我们可以将文字也修 改为白色字体,并适当调整大小；按住 Ctrl 键不

20、放后, 鼠标单击需要 修改的元件, 我们这里挑选了两个按钮,4 个文字,然后放开 Ctrl 键,点击文字工具栏中的字体颜色按 钮；然后切换到状态 1,依据需要 更换状态 1 时的相关属性；【设置报警大事登录】要显示报警内容, 第一需要将报警 内容记录到触摸屏中；点击菜单栏中的 “ 元件”中的“ 报 警” ,然后挑选“ 大事登录”【设置报警大事登录】在弹出的“ 大事登录” 窗口中,一般属性设置：地址类型挑选：Bit 读取地址： M100 触发条件： ON 信息设置：在文字框中输入报警内容：“ 气缸 到位前对射开关有信号反常报警”其他参数依据系统默认参数来,不 用变动；设置完成后, 在大事登录列表

21、中将 可以看到对应的大事；【画面显示报警滚动条】点击菜单栏中的“ 报警”,挑选“ 报警条” ,然后设定相关属性,这里我们可以依据系统默认参数来就可以了；【完成】步骤说明 配图 各个元件调整好合适的属性和位 置之后,即可,成效如右图所示；【编译】点击菜单栏中的“ 工具”,然后点 击“ 编译” ,勾选弹出的窗口下方 的“ 建立字体文件” 然后点击“ 开 始编译” ,软件开头编译,最终提 示编译胜利即可；【下载】将 USB 下载线分别连接触摸屏和 电脑 ,然后点击菜单栏“ 工具”,然 后点击“ 下载”弹出窗口, 挑选 USB 下载线,勾 选下方的“Runtime ” （第一次下 载的话）,勾选“ 字

22、体” ,然后点击“ 瞎子啊” ,软件开头下载,最终 提示下载并重启胜利即可；3.3 接线 请依据下图进行对应的接线,有条件的话,请在每条线的两端分别穿入对应的号码管；接线完成 之后请使用万用表检查是否存在短路或者接错线的情形再通电；图-电路图 3.4 设备调试 第一下载 PLC 程序到 PLC 中,具体操作步骤如下：步骤说明,点击“PLC配图【下载程序到PLC 】点击菜单栏中的“ 在线”写入” ；在弹出的在线数据操作窗口中,点击“ 参数 +程序” 按钮,然后点击 “ 执行” ；【下载程序到 PLC 】在弹出的提示窗口中连续操作,假如确 PLC ,并将新程序写入到 定停止运行 PLC 中,那么就

23、点击“ 是”；步骤说明 配图 点击完成后, 软件开头自动写入挑选的 参数和程序；【下载完成,运行 PLC 】下载完成后, 在弹出的提示窗口中连续 PLC ,那么 操作,假如确定开头运行 就点击“ 是”；点击完成后,下载完成,PLC 开头运 行新程序；PLC 程序和触摸屏画面下载完成,检查完接线之后便可以上电进行调试；依据先易后难的思路进行绽开以下调试：1 第一检查触摸屏是否可以顺当掌握气缸的伸出、缩回（无法掌握为反常现象）；2 依据任务要求,气缸需要低速伸出,那么就依据要求调剂流阀实现气缸的低速运动；3 设定气缸动作到位设定值后观看,当气缸动作时触摸屏上的气缸动作计时当前值是否显示正确；4 按下【气缸伸出】按钮后,在动作计时当前值小于设定值的时候,人手触发对射开关,观看（不气缸是否会自动缩回,触摸屏是否会报警提示, 【气缸伸出】 按钮是否自动变为关的状态5 自动缩回、不报警、按钮仍旧为开的状态均为反常现象）；触摸屏显示报警中,在仍没有复位之前,按下【气缸伸出】按钮,观看气缸是否有动作（报警时按钮操作有效为反常现象）；6 按