电气控制与PLC项目教程（第二版） 课件 任务2：大小球分拣传送装置控制

任务2大、小球分拣传送装置控制学习目标：

1．基本知识⑴掌握选择性分支状态转移图的结构；⑵掌握将选择性分支状态转移图转换成步进顺控梯形图的方法；⑶掌握IST、ROR、ROL、SFTR、SFTL功能指令的功能及使用。

2．技能⑴会根据工艺要求绘制出选择性分支状态转移图；

⑵会用选择性分支状态转移图及功能指令解决实际工程控制问题。

⑶能将选择性分支状态转移图转换成梯形图。

一、任务描述1）当分拣机构处于起始位置时，上限位LS3开关和左限位开关LS1被压下原点显示灯亮。2）系统启动后，若有球，接近开关PS0动作，机械手下行。此时，若碰到的是大球，则下限位开关LS2仍为断开状态；若碰到的是小球，则下限位开关LS2为闭合状态.。3）Y001得电，接通控制吸球的电阀线圈，吸球。确保球吸稳的时间为1秒。4）吸球完成后，机械手上行。碰到上限开关LS3，停止上行开始右行。5）假设吸盘吸起小球，碰到右限开关LS4（小球的右限位开关）后，停止右行再向下行。假设吸盘吸起大球，碰到右限开关LS5（大球的右限位开关）后，停止右行再向下行。下行碰到下限位开关LS2后，将球释放（释放时间设为1秒）到球箱里，然后上行，碰到LS3上限开关再左行，返回到原位。6）如果筐内仍有球，机械手再次下行，开始新一轮工作，直到框内无球，自动停止在原点。本任务要求有手动、回原点、单步、单周期、自动等运行方式。用PLC状态转移图和IST功能指令实现此设计。二、知识准备IST指令功能

1）IST指令是在自动控制中对步进阶梯的状态初始化及特殊辅助继电器的切换指令，操作数中各项的意义如下：源（S.）为指定运行模式的初始输入，共8个连续的元件，其指定的软元件如下，设源（S.）为X020，则：（S.）+0=X020：手动操作控制；（S.）+1=X021：返回原位控制；（S.）+2=X022：单步操作控制；（S.）+3=X023：一次循环控制；（S.）+4=X024：自动循环控制；（S.）+5=X025：返零启动；（S.）+6=X026：自动操作启动；（S.）+7=X027：停止。目标（D1.）为自动运行模式中状态元件最小号码。目标（D2.）为自动运行模式中状态元件最大号码。2)IST指令用到的初始状态的号码和特殊辅助继电器：

S0：手动操作初始态；S1：返零操作初始态；S2：自动操作初始态；

M8040：禁止转移；M8041：开始转移；

M8042：启动脉冲；M8043：返零完成；

M8044：检测到机械零位；M8047：STL监测有效3)IST指令在编程时只能使用一次，且必须放在程序的开始，即被控制的STL指令之前。4)编程时，一般是先编好手动操作程序，再编返回原点程序，再编自动循环的程序。编写时，一般先画流程图，再编梯形图。以下用机械手例子说明IST指令用法。注意：输入信号X010-X014必须用五档旋转开关，保证这组信号不可能有2个或2个以上的输入信号同时为ON状态。三、任务实现1.I/O分配输入：

X000-------接近开关PS0；X001-------左限行程开关LS1；X002-------下限行程开关LS2；X003-------上限行程开关LS3；X004-------右限(小球)行程开关LS4；X005-------右限(大球)行程开关LS5；X010-------手动控制SA-1；X011-------回原点控制SA-2；X012-------单步运行SA-3；X013-------单周期运行SA-4；X014-------自动运行SA-5；X015-------回原点启动按钮SB1；X016-------运行启动按钮SB2；X017-------运行停止按钮SB3；X021-------手动下降按钮SB4；X022-------手动上升按钮SB5；X023-------手动右移按钮SB6；X024-------手动左移按钮SB7；X025-------手动吸球按钮SB8；X026-------手动放球按钮SB9；输出：

Y000-------机械手下行；Y001-------吸球电磁阀；Y002-------机械手上行；Y003-------机械手右行；Y004-------机械手左行；Y007-------原点指示。2.绘制大、小球分拣传送装置PLC接线图

3.大、小球分拣传送装置PLC程序设计

3.1初始化程序

初始化程序保证了机械手必须在原位才能进入自动工作方式。3.2手动程序

X021～X026对应机械手的上下左右移动和吸球放球的按钮。按下不同的按钮，机械手执行相应的动作。在左、右移动的程序中串联上限位置开关的动合触点是为了避免机械手在较低位置移动时碰撞到其他工件。为保证系统安全运行，程序之间还进行了必要的连锁。3.3回原点程序

在系统处于回原点工作状态时，只需按下回原点按钮机械手即可自动回到原点位置。图中除初始状态继电器外，其他状态继电器应使用回零状态继电器S10～S19。3.4自动程序

其中M8041和M8044都是在初始化程序中设定的，在程序运行中不再更改。3.5大、小球分拣传送装置整体程序

6.程序调试本任务调试均以吸住大球为例。若以小球为例，请接LS4开关，并且在每次机械手下降吸球时合上LS2开关。完成吸住大球的调试后，可参照吸住大球的调试过程自行调试。注意：调试过程中，机械手运行碰到行程开关，行程开关闭合，离开行程开关，行程开关断开。6．1手动调试步骤0：接通手动开关SA-1，X010闭合，断开所有限位。（开关状态上开下闭，以下同）步骤1：按下下降按钮SB4，X021接通，Y000得电，机械手下降。当相应方向限位开关动作时，相应方向不能工作。步骤2：按下上升按钮SB5，X022接通，Y002得电，机械手上升。当相应方向限位开关动作时，相应方向不能工作。步骤3：按下右移按钮SB6，X023接通，Y003得电，机械手右移。当相应方向限位开关动作时，相应方向不能工作。步骤4：按下左移按钮SB7，X024接通，Y004得电，机械手左移。当相应方向限位开关动作时，相应方向不能工作。步骤5：按下吸球按钮SB8，X025接通，置位Y001，机械手吸球。步骤6：按下放球按钮SB9，X026接通，复位Y001，机械手放球。6．2回原点调试步骤0：接通手动开关SA-2，X011闭合，断开所有限位。机械手可以在任意位置。步骤1：按下回原点按钮SB1，X015闭合，Y002得电，机械臂上升。步骤2：上升到位，碰到LS3上限开关，X003接通，Y004得电，机械臂左移。步骤3：左移碰到LS1左限位开关，X001接通，Y004失电，机械臂停止左移。机械手完成回原点，原点指示Y007得电。6．3自动运行调试注意：单步、单周期、自动运行调试前必须进行回原点操作，回原点标志M8043得电。调试自动运行时需合上开关PS0。步骤0：完成回原点操作后，左限位LS1、上升限位LS3闭合，原点指示Y007得电。接通自动运行开关SA-5，X014闭合，就可以进行自动运行调试了。

步骤1：按下启动按钮SB2，X016接通，Y000得电，机械手下降，上升限位LS3断开，X003断开。注意观察：因为假定是大球，步骤1→步骤2时间为2秒，步骤2→步骤3时间为1秒，自动完成。步骤2：下降时间控制T0时间到，Y000失电，停止下降。假定LS2不动作，此时机械手碰到的是大球。Y001得电，电磁铁吸球。步骤3：吸球1秒时间到，T1常开点接通，Y002得电，机械手吸球后上升。步骤4：碰到上升限位开关LS3，X003接通，Y002失电，机械手停止上升。Y003得电，机械手右移，断开左限位开关LS1。步骤5：碰到右限位开关LS5（大球），X005接通，Y003失电，机械手停止右移。Y000得电，机械手下降，断开上升限位开关LS3。步骤6：碰到下降限位开关LS2，X002接通，Y000失电，机械手停止下降。Y001失电，释放球。步骤7：放球1秒时间到，T2常开点接通，Y002得电，机械手上升。断开下限LS2开关。步骤8：碰到上升限位开关LS2，X003接通，Y002失电，机械手停止上升。Y004得电，机械手左移，断开左限位开关LS5。步骤9：碰到左限位开关LS1，X001接通，Y004失电，机械手停止左移，回到原点，原点指示Y007亮。如图6-36所示。如果此时筐内仍有球，机械手将再次下降，见步骤1。3．4单步运行调试在回原点完成的情况下，即回原点标志M8043得电的情况下，接通单步开关SA-3，X012闭合，进入单步运行。按下启动按钮SB2（X016）,IST指令使开始转移标志M8041工作（不自保），使禁止转移标志M8040解禁1个扫描周期，使程序从当前步的停留状态自动运行到下一步，之后又停留在下一步。每按一次启动按钮工作一步，实现单步工作。单步调试可参照自动运行调试的步骤逐步调试。3．5单周期运行调试在回原点完成的情况下，即回原点标志M8043得电的情况下，接通单周期开关SA-4，X013