项目搬运机械手控制

项目六、搬运机械手控制一、学习目标：知识目标技能目标素质目标（（1）SFC程序设计方法（2）单流程SFC程序的设计（3）机械手PLC控制电路的设计与

调试（1）PLC控制机械手的I/O接线（2）GX软件的应用（3）单流程SFC程序的设计与调试（1）信息处理（搜集资料）（2）交流表达（汇报、记录）（3）团队协作（分工完成）（4）创新意识（创新任务）（5）解决问题（项目实施）SFC程序设计法顺序功能图（简称SFC）：是一种用于描述顺序控制过程的图形说明语言。

SFC特点：科学、简单、易学、效率高；调试、修改和阅读方便。2、SFC图的种类SFC图的三种基本形式(a)单分支流程(b)选择性分支流程(c)并行性分支流程（1）单分支流程：指动作顺序是一步接着一步地完成。（2）选择性分支流程：指在一步之后有若干个分支等待选择，而一次仅能选择一个分支。（3）并行性分支流程：指在某一个转移条件下，同时启动若干个分支，完成各自相应的动作后，同时转移到并行结束的下一步。3．设计状态转移图的方法和步骤（1）将整个控制过程按任务要求分解，其中的每一个工序都对应一个状态（即步），并分配状态继电器。

（2）搞清楚每个状态的功能、作用。状态的功能是通过PLC驱动各种负载来完成的，负载可由状态元件直接驱动，也可由其他软触点的逻辑组合驱动。（3）找出每个状态的转移条件和方向，即在什么条件下将下一个状态“激活”。状态的转移条件可以是单一的触点，也可以是多个触点的串、并联电路的组合。（4）根据控制要求或工艺要求，画出状态转移图。课题引入：电动机循环正反转控制，其控制要求为：电动机正转3s，暂停2s，反转3s，暂停2s，如此循环5个周期，然后自动停止；运行中，可按停止按钮停止或热继电器动作也应停止。

从上述的控制要求中，可以知道：电动机循环正反转控制实际上是一个顺序控制，整个控制过程可分为如下6个工序（也可叫状态）：复位、正转、暂停、反转、暂停、计数；工作流程图4．设计状态转移图的具体方法和步骤（1）将整个控制过程按任务要求分解，其中的每一个工序都对应一个状态（即步），并分配状态继电器。电动机循环正反转控制的状态继电器的分配如下：复位→S0，正转→S20，暂停→S21，反转→S22，暂停→S23，计数→S24。（2）搞清楚每个状态的功能、作用。状态的功能是通过PLC驱动各种负载来完成的，负载可由状态元件直接驱动，也可由其他软触点的逻辑组合驱动。（3）找出每个状态的转移条件和方向，即在什么条件下将下一个状态“激活”。状态的转移条件可以是单一的触点，也可以是多个触点的串、并联电路的组合。（4）根据控制要求或工艺要求，画出状态转移图。电动机循环正反转控制的状态转移图步进顺控指令

FX系列PLC的步进顺控指令有两条：一条是步进触点（也叫步进开始）指令STL（StepLadder），一条是步进返回（也叫步进结束）指令RET。FX系列PLC提供了一对步进指令。

STL是利用内部软元件（状态S）在顺控程序上进行工序步进式控制的指令。

RET是用于状态（S）流程的结束，实现返回主程序（母线）的指令。

步进指令1．STL指令STL步进触点指令用于“激活”某个状态，其梯形图符号为。2．RET指令RET指令用于返回主母线，其梯形图符号为。状态的三要素状态转移图、步进梯形图、指令表语言SFC图梯形图指令表

二、项目任务：

任务类型任务要求实施建议基本任务任务1机械手的单周期控制

当按下启动按钮，机械手执行一个完整动作周期后，自动停止。等待下一次的启动命令。1、理解项目控制要求2、PLC的I/O设计，电路图绘制3、PLC接线4、输入控制梯形图并仿真检验程序5、下载程序、系统软硬件联合调试提高任务任务2机械手的连续自动控制当按下启动按钮，机械手执行一个完整动作周期后，自动再次重复执行，不断循环。当按下停止按钮后，只有在当前动作执行完毕后，才自动停止。1、改进PLC的I/O设计2、按图改进PLC接线3、改进梯形图并仿真检验程序4、下载程序、系统软硬件联合调试创新任务(建议)任务3增加手动/自动选择增加选择开关，既可以选择手动控制，也可以选择自动控制。也可增加指示灯来显示选择状态。1、必要的PLCI/O设计和接线改进2、修改程序并仿真调试4、下载程序、系统软硬件联合调试三、学一学

（一）预备知识1、搬运机械手2、搬运机械手动作流程（二）机械手的单周期控制电路的设计、接线与调试1、任务要求分析：当按下启动按钮，机械手执行一个完整动作周期后，自动停止。等待下一次的启动命令。2、PLC的I/O及电路图设计（1）I/O表设计

输入装置输入端子号输出装置输出端子号启动按钮X0下降电磁阀Y0下限位开关X2上升电磁阀Y1上限位开关X3右移电磁阀Y2右限位开关X4左移电磁阀Y3左限位开关X5夹紧/放松电磁阀Y4（2）I/O图设计搬运机械手动作由9个状态（步）构成：（1）原位状态（初始步）机械手停在原点位置上，夹具处于放松状态，上限位和左限位开关闭合。（2）搬运工作状态（由8个顺序工作步组成）①机械手启动后，由原点位置开始向下运动，直到下限位开关闭合为止；②机械手夹紧工件，时间为2s；③夹紧工件后向上运动，直到上限位开关闭合为止；④再向右运动，直到右限位开关闭合为止；⑤再向下运动，直到下限位开关闭合为止；⑥机械手放松，将工件放到工作台B上，其放松时间为2s；⑦再向上运动，直到上限位开关闭合为止；⑧再向左运动，直到左限位开关闭合，一个工作周期结束，机械手返回到原位状态。S0:初始状态S20：下降S21：夹紧S22：上升S23：右移S24：下降S25：放松S26：上升S27：左移（三）机械手的连续自动控制电路的设计、接线与调试1、任务要求分析：当按下启动按钮，机械手执行一个完整动作周期后，自动再次重复执行，不断循环。当按下停止按钮后，只有在当前动作执行完毕后，才自动停止。2、PLC的I/O及电路图设计（1）I/O表设计：本任务需要6个输入、5个输出，输入装