项目3：工业机械手控制系统设计与安装调试

项目3工业机械手控制系统设计与安装调试项目三：工业机械手控制系统设计与安装调试知识目标1技能目标2任务描述3任务资讯4任务实施5知识目标1

掌握绘制顺序功能图的方法；

2掌握S7-200系列PLC状态元件S的使用；3掌握使用SCR指令的编程方法。技能目标具备使用STEP7--Micro/WIN软件调试PLC控制系统的能力；具备工业机械手控制系统的设计、安装、调试及故障处理能力。任务描述

要求：用PLC的顺序控制指令实现将工件从A点向B点移送。上升∕下降∕左行∕右行等分别使用了双螺线管的电磁阀，在某方向的驱动线圈失电时能保持在原位置上，只有驱动反方向的线圈才能反方向运动；夹钳使用单螺线管电磁阀，只在有电时能夹紧。其中，I0.1、I0.2、I0.3、I0.4分别对应下限、上限、右限、左限的行程开关。Q0.1对应夹紧、放松电磁铁。

任务资讯资讯功能图的类型顺序功能图顺序控制指令顺序功能图

概念功能图又称功能流程图或状态转移图，是一种描述顺序控制系统的图形表示方法，是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能性说明语言。组成状态状态是控制系统中一个相对不变的性质，对应于一个稳定的情形。转移即用一个有向线段来表示转移的方向。两个状态之间的有向线段上再用一段横线表示这一转移。

功能图的构成规则

1状态与状态不能相连，必须用转移分开；2转移与转移不能相连，必须用状态分开；

3连接采用有向线段，从上向下画时，可以省略箭头；当有向线段从下向上画时，必须画上箭头，以表示方向；4一个功能图至少要有一个初始状态。冲压机功能流程图

初始步活动步有向线段顺序控制指令每一个SCR程序段一般有以下三种功能：

驱动处理即在该段状态器有效时，要做什么工作，有时也可能不做任何工作；

指定转移条件和目标即满足什么条件后状态转移到何处；

转移源自动复位功能状态发生转移后，置位下一个状态的同时，自动复位原状态。顺序控制指令使用举例

在使用功能图编程时，应先画出功能图，然后对应于功能图画出梯形图。在SCR段输出时，常用特殊中间继电器SM0.0（常ON继电器）执行SCR段的输出操作。因为线圈不能直接和母线相连，所以必须借助于一个常ON的SM0.0来完成任务。顺序指令使用说明1．顺控指令仅对元件S有效，顺序继电器S也具有一般继电器的功能，所以对它能够使用其它指令。2．SCR段程序能否执行取决于该状态器（S）是否被置位，SCRE与下一个LSCR之间的指令逻辑不影响下一个SCR段程序的执行。3．不能把同一个S位用于不同程序中，例如：如果在主程序中用了S0.1，则在子程序中就不能再使用它。4．在SCR段中不能使用JMP和LBL指令，就是说不允许跳入、跳出或在内部跳转，但可以在SCR段附近使用跳转和标号指令。5．在SCR段中不能使用FOR、NEXT和END指令。6．在状态发生转以后，所有的SCR段的元器件一般也要复位，如果希望继续输出，可使用置位复位指令。7．在使用功能图时，状态器的编号可以不按顺序编排。功能图的类型类型并列序列单序列选择序列单序列是最简单的功能图，由一系列相继激活的步组成，每个状态仅连接一个转换，每一个转移后也仅连接一个状态。单序列举例（运输带控制系统）两条运输带顺序相连，按下启动按钮I0.0，2号运输带开始运行，10s后1号运输带自动启动。停机的顺序与启动的顺序刚好相反，间隔时间为10s。单序列举例（冲床运动

）初始状态时机械手在最左边，I0.4为ON；冲头在最上面，I0.3为ON；机械手松开，Q0.0为OFF。按下启动按钮I0.0，Q0.0变为ON，工件被夹紧并保持，2s后Q0.1变为ON，机械手右行，直到碰到右限位开关I0.1。以后顺序完成以下工作：冲头下行，冲头上行，机械手右行，机械手松开（Q0.0被复位），延时2s后，系统返回初始状态。各限位开关和定时器提供的信号是相应步之间的转换条件。冲床运动功能图及梯形图

选择序列在实际生产中，对具有多流程的工作要进行流程选择或分支选择。即一个控制流可能转入多个可能的控制流中的某一个，但不允许多路分支同时执行。

并列序列

在许多实例中，一个顺序控制状态必须分成两个或多个不同分支控制状态流，这就是并行分支或并发分支。并行分支连接时要同时使状态转移到新的状态，完成新状态的启动。

并列序列举例（剪板机）

要求：开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关I0.0和I0.1为1状态。按下启动按钮I1.0，工作过程如下：首先板料右行（Q0.0为1状态）至限位开关I0.3动作，然后压钳下行（Q0.1为1状态），压紧板料后，压力继电器I0.4为1状态，压钳保持压紧，剪刀开始下行（Q0.2为1状态）。剪断板料后，I0.2变为1状态，压钳和剪刀同时上行（Q0.3和Q0.4为1状态，Q0.2为0状态），它们分别碰到限位开关I0.0和I0.1后，分别停止上行，都停止后，又开始下一周期的工作，剪完3块料后停止工作，并停在初始状态。剪板机控制的顺序功能图剪板机控制的顺序梯形图任务实施下载程序及调试

编程

PLC的外部接线

I∕O分配表

I∕O分配表

PLC的外部接线

根据任务描述及I/O分配表，画出PLC外部接线图。编程

从工作传输机构工作示意图中可知，机构把工件从A移到B点再回到原位的过程分