《可编程控制器应用技术》模块4任务4-

模块4自动生产过程控制任务4-2装配流水线控制任务4-2装配流水线控制（1）进一步掌握顺序控制设计方法。（2）掌握功能图的绘制。（3）掌握采用置位/复位指令实现功能图的PLC程序设计。（4）能运用“顺序控制”设计法，采用置位/复位指令实现装配流水线控制程序，并且能够熟练运用编程软件进行联机调试。任务目标前导知识任务4-2装配流水线控制采用S/R指令实现功能图的编程

几乎每种型号的PLC都有置位、复位指令或相同功能的编程元件。PLC的这种功能正好满足顺序控制中总是前级步停止（复位），后续步活动（置位）的特点。因此，可利用置位、复位指令来编写满足功能图要求的PLC梯形图程序。以任务4-1为例来说明采用S/R指令设计实现功能图程序的方法。同样用辅助存储器位M0.0～M0.7表示初始步及各工作步，根据图4-12所示四节传送带功能图，编制出如图4-17所示的梯形图程序。前导知识任务4-2装配流水线控制采用S/R指令实现功能图的编程——图4-12四节传送带的功能图前导知识任务4-2装配流水线控制采用S/R指令实现功能图的编程——图4-17四节传送带的PLC梯形图程序

采用S/R指令实现功能图的编程——图4-17四节传送带的PLC梯形图程序

前导知识任务4-2装配流水线控制前导知识任务4-2装配流水线控制采用S/R指令实现功能图的编程

在图4-17中，当前级步为活动步且转换条件成立时，将代表后续步的辅助继电器置位变成活动步，而将代表前级步的辅助继电器复位，变成不活动。因此，这里将代表前级步辅助继电器的常开触点和对应的转换条件串联作为后续步置位（激活）的条件，同时也作为将前级步复位（变为不活动）的条件。例如，图中用M0.0常开触点与I0.0常开触点串联作为M0.1置位和M0.0复位的条件。每一个转换都对应这样一个控制置位（S）)和复位（R）的电路块。有多少个转换就有多少个这样的电路块。这种编程方法特别有规律，不容易遗漏和出错，适用于复杂的功能图的梯形图设计。前导知识任务4-2装配流水线控制采用S/R指令实现功能图的编程本例的功能图是含单序列、选择序列分支的循环结构，它的前级步和后续步都只有一个，因此需要置位和复位的辅助继电器也只有一个。当功能图中含有并行序列时，情况就有所不同，对于并行序列的分支，需要置位的辅助继电器不止一个；而对于并行序列的合并，应该用所有前级步对应的辅助继电器常开触点与对应转换条件串联作为后续步置位和前级步复位的条件，而且被复位的辅助继电器（前级步）个数与并行序列的分支数相等。任务内容任务4-2装配流水线控制如图4-18所示为装配流水线模拟控制系统的面板，图中上框中的A～H表示动作输出，下框中的A、B、C、D、E、F、G、H插孔分别接主机的输出点。传送带共有16个工位，工件从1号位装入，分别在A（操作1）、B（操作2）、C（操作3）3个工位完成3种装配操作，经最后一个工位后送入仓库；其它工位均用于传送工件。任务内容任务4-2装配流水线控制控制要求：（1）启动按钮SB1、复位按钮SB3、移位按钮SB2均为常OFF。（2）启动后，再按“移位”后，按以下规律显示：D→E→F→G→A→D→E→F→G→B→D→E→F→G→C→D→E→F→G→H→D→E→F→G→A……循环，D、E、F、G分别用来传送，A是操作1，B是操作2，C是操作3，H是仓库。（3）时间间隔为1s。（4）按下复位按钮SB3后，系统恢复启动前的状态。制定计划工作计划:

在实际行动之前，预先对目标和行动方案作出选择和具体安排，计划是预测与构想，即预先进行行动安排；围绕预期的目标，采取具体行动措施的工作过程，随着目标的调整进行行动的调整。任务4-2装配流水线控制任务实施任务4-2装配流水线控制1．分析控制要求，确定输入/输出设备通过对模拟装配流水线控制要求的分析，可以归纳出：

3个输入设备：启动按钮SB1、复位按钮SB3、移位按钮SB2；

8个输出设备：模拟工位显示D、E、F、G；操作A、B、C；仓库H。任务实施任务4-2装配流水线控制2．对输入/输出设备进行PLC控制的I/O地址分配任务实施任务4-2装配流水线控制3．绘制PLC外部接线图图4-19装配流水线模拟控制的PLC外部接线图任务实施任务4-2装配流水线控制4．功能图设计图4-20装配流水线的功能图任务实施任务4-2装配流水线控制5．PLC程序设计任务实施任务4-2装配流水线控制5．PLC程序设计任务实施任务4-2装配流水线控制6．安装配线按照PLC外部接线图进行配线，安装方法及要求与继电器控制电路相同。7．运行调试检查评价成果展示进行按任务检查与评价标准进行。成果展示、分组交流任务4-2装配流水线控制相关知识任务4-2装配流水线控制1．移位寄存器指令SHRB

说明：（1）S_BIT和N定义一个移位寄存器。S_BIT指定寄存的最低位，寄存器的长度为N；寄存器的移位方向由N的符号决定，N为正时寄存器左移（由低位向高位移动），N为负时寄存器右移（由高位向低位移动）。（2）DATA和S_BIT寻址I、Q、M、SM、T、C、V、S、L的位值；N为字节寻址，可寻址的寄存器为VB、IB、QB、MB、SB、SMB、LB、AC、常数、*VD、*LD、*AC。（3）影响允许输出ENO正常工作的出错条件是：0006（间接寻址）、0091（操作数超出范围）、0092（计数区域错误）。（4）移位寄存器指令影响影响特殊存储器位SM1.1，移出移位寄存器的数据进入溢出标志位SM1.1。1．移位寄存器指令SHRB

移位寄存器最高位（MSB.b）的计算方法：MSB.b={S_BIT字节号+INT[(N-1+S_BIT位号)/8]}.MOD[(N-1+S_BIT位号)/8]例如：指定变量存储器V作为移位寄存器，S_BIT指定最低位为V20.4，长度为14，则最高位MSB.b计算如下：MSB.b={20+INT[(14-1+4)/8]}.MOD[(14-1+4)/8]=(20+2).2=22.1即由变量存储器V构成的移位寄存器的最高位为V22.1当N分别为正和负时，移位过程如图4-22所示。注意:与一般移位及循环移位指令有什么区别?相关知识任务4-2装配流水线控制1．移位寄存器指令SHRB

相关知识任务4-2装配流水线控制图4-22移位寄存器的移位过程相关知识任务4-2装配流水线控制2．使用移位寄存器指令实现顺序控制

单序列功能图中的各步总是顺序地接通和断开，并且同时只能有一步是活动的。从移位寄存器指令的工作原理可知，正好满足这一要求。因此，经常采用移位寄存器的功能来实现单序列顺序控制。根据图4-15液压动力滑台功能图，可得到如图4-23所示的采用移位寄存器指令实现的液压动力滑台自动循环梯形图。梯形图中用移位寄存器的M0.2～M0.4代表快进、工进、快退三步。相关知识任务4-2装配流水线控制2．使用移位寄存器指令实现顺序控制图4-15液压动力滑台功能图相关知识任务4-2装配流水线控制2．使用移位寄存器指令实现顺序控制图4-23采用移位寄存器指令的液压动力滑台自动循环梯形图相关知识任务4-2装配流水线控制2．使用移位寄存器指令实现顺序控制

移位寄存器的移位输入端由若干串联电路并联而成，每条串联电路由某一步（除第一步外）的辅助继电器常开触点和对应的转换条件组成。当PLC刚开始运行时，动力滑台处于原始位置，行程开关SQ1被压下，且转换开关SA处于断开状态（自动工作方式），即I0.4置位、I0.0复位，则通过M2.0置1，使数据输入端DATA准备进1。按下启动按钮SB1（I0.1），移位输入电路第一行的I0.4和I0.1常开触点闭合，使M2.0的“1”状态移到M0.2，M0.2被激活，M0.2的常开触点使输出Q0.1接通，动力滑台快进。同理，SQ2（I0.5）、SQ3（I0.6）接通产生的移位脉冲使“1”状态向下移动，并最终返回M2.0。在整个工作过程中，由于行程开关SQl释放，I0.4断开，且M0.2、M0.3、M0.4常闭触点相应断开，使得接在移位寄存器数据输入端DATA的M2.0总是断开的，直到I0.4接通产生第4个移位脉冲，使数据输入端DATA的M2.0再次置1，当再次按下SBl时，M0.2置1，系统重新开始运行。任务4-2装配流水线控制任务训练水塔液位控制系统如图4-24所示，图中的S1～S4为液位传感器，液位淹没时接通。系统控制要求如下：当水池液位低于S4时，电磁阀Y打开进水，当液位升至S3时，电磁阀Y关闭停止进水；此时，若水塔液位低于S2，则电动机M开始运转抽水；当水塔液位升至S1时，电动机M停止运转（虑启动和停止操作）。任务要求：按步骤完成PLC控制系统设计并调试，采用S/R指令编写PLC控制程序。图4-24水塔液位控制系统小结任务4-2装配流水线控制(1)几乎每种型号的PLC都有置位、复位指令或相同功能的编程元件。PLC的这种功能正好满足顺序控制中总是前级步停止（复位），后续步活动（置位）的特点。因此，可利用置位、复位指令来编写满足功能图要求的PLC梯形图程序。(2)这种编程方法特别有规律，不容易遗漏和出错，适用于复杂的功能图的梯形图设计。(3)移位寄存器指令是使移位寄存器中的内容作移位的指令，可以实现对于指定长度的移位寄存器进行指定方向的数据移位操作。SHRB指令为顺序控制、物流及数据流控制提供了一个简单的方法。(4)移位寄存器最高位（MSB.b）的计算方法：MSB.b={S_BIT字节号+INT[(N-1+S_BIT位号)/8]}.MOD[(N-1+S_BIT位号)/8]注意:移位寄存器指令与一般移位及循环移位指令的区别。思考练习

任务4-2装配流水线控制1．采用置位/复位指令时，能否将图4-15中的两个空步取消？为什么？2．试比较移位寄存器指令与移位指令及循环移位指令的操作数在内存结构上有什么不同？3．怎样用置位/复位指令设计顺序控制程序及对并行序列编程？图4-254．有一台电动机，要求按下起动按钮后，电动机运转10s，停止5s，重复执行3