可编程控制器原理与实践(三菱FX2N系列)第10章 PLC在MPS中的应用.ppt

1、第11章 PLC在MPS中的应用,教学提示 MPS模块化生产系统是一套模拟实际自动化生产典型实例的训练装置，这套装置集机械、气动、电气及电子、传感器、可编程控制(PLC)技术综合于一体。本章介绍了MPS的结构和工作原理，并详细介绍了上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站、分类站的PLC控制系统的输入、输出、程序功能图及PLC程序。,教学目标 通过本章的学习，了解MPS的结构和工作原理，了解在上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站、分类站中工件从一站到另一站的物流传递的过程及工件信息的传递过程，通过程序功能图和程序的学习，掌握各站的编程思路及方法。,11.1 MPS概述,11.3

2、 搬运站,11.4 加工站,11.2 上料检测站,11.5 安装站,11.7 分类站,11.6 安装搬运站,11.1 MPS概述,MPS（Modular Production System，模块化生产系统）装置由六个单独站组成，分别为：上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。每站各有一套PLC控制系统独立控制。该系统囊括了机电一体化专业学习中所涉及的电机驱动、气动、PLC、传感器等多种技术，给学生提供了一个典型的综合科技环境，使学生曾学过的诸多单科专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。,图11.1 MPS物流示意图,上料检测站将大工件按顺序排好后提升送出。搬运站将大工

3、件从上料检测站搬至加工站。加工站将大工件加工后送出工位。安装搬运站将大工件搬至安装工位放下。安装站再将对应的小工件装入大工件中。而后，安装搬运站再将安装好的工件送分类站，分类站再将工件送入相应的料仓。,上面提到的工件为以下4种，工件可在系统中重复使用。,PLC I/O控制的控制框图：,图11.3 I/O控制的控制框图,各站都可通过一控制面板来控制PLC的控制程序使各站按要求进行工作，一个控制面板上有5个按钮开关，二个选择开关和一个急停开关。 各开关的控制功能定义为： 带灯按钮，绿色 开始 带灯按钮，黄色 复位 按钮，黄色 特殊功能按钮 两位旋钮，黑色 自动/手动 两位旋钮，黑色 单站/联网 按

4、钮，红色 停止 带灯按钮，绿色 上电 急停按钮，红色 急停,为保证系统中各站能联网运行，必须将各站的PLC连接在一起使独立的各站间能交换信息。而且，中加工过程中所产生的数据，如工件颜色装配信息等，也需要能向下站传送，以保证工作正确（如分类正确、安装正确等）。 联网后的各站运动可能会相互影响，为使系统安全、可靠运行，每一站与前后各站需要交换信息，而各站只有进行正常工作程序后，才能相互通讯，交换信息。每一站要开始工作运行，需前站给出信号，只有第一站（上料检测站）是通过“开始”按钮，启动工作的。这是因为第一站没有上站了。,工件的信息用两个二进制数表示：D0、D1 工件信息表,各站通讯信号地址表,各站

5、可通过4根I/O线与前后各站进行通信互相交换信息（向前两根通信线，一输出一输入：向后两根通信线，一输出一输入） 本章将以各站为单位，分析PLC在自动流水线MPS中的应用。,11.2 上料检测站,上料检测站由料斗、回转台、工件滑道、提升装置、计数电容开关、检测工件和颜色的光电开关、控制板组成。,图11.4 上料检测站装置图,1. 设计要求 PLC上电后，复位灯闪烁，将大工件随机放入回转台面上，按下复位按钮，提升装置向下伸出等工件，开始灯闪烁，按下开始按钮，回转台电机转动，将大工件转入工件滑道，直到检测工件传感器有信号，回转台电机停止转动，提升装置将工件提到起，颜色传感器检测黑色输出0，白色输出1

6、。,2. I/O分配,3. 程序功能图,图11.5 上料检测站功能图,4. 控制程序编写,图11.6 上料检测站梯形图,11.3 搬运站,搬运站由机械手、横臂、回转台、支架、电感式传感器、控制板组成。,图11.7 搬运站装置图,1. 设计要求 PLC上电后，复位灯闪烁，按下复位按钮，机械手复位至初始位置，开始灯闪烁，按下开始按钮，横臂伸出，机械手安装气缸向下伸出，从上料检测站将大工件夹住，机械手安装气缸向上缩回，横臂缩回，回转气缸转动至另一侧，横臂伸出，机械手安装气缸向下伸出，机械手放下工件至加工站后，搬运站复位。,2. I/O分配,3. 程序功能图,图11.8 搬运站程序功能图,4. 控制程

7、序编写,图11.9 搬运站梯形图,图11.9 搬运站梯形图（续）,图11.9 搬运站梯形图（续）,11.4 加工站,加工站由回转工作台、打孔电机组件、检测缸组件、检测工件和转台到位传感器、控制板组成。,图11.10 加工站装置图,1. 设计要求 PLC上电后，复位灯闪烁按下复位按钮，各气缸复位,开始灯闪烁，按下开始按钮，回转工作台电机转动1/4圆周，搬运站机械手将大工件放入工件料斗，回转工作台电机转动1/4圆周，检测缸组件模拟检测，打孔电机组件模拟打孔，回转台电机停止转动，等待第五站搬运机械手将工件取走。,2. I/O分配,3. 程序功能图,图11.11 加工站程序功能图,4. 控制程序编写,

8、图11.12 加工站梯形图,11.5 安装站,安装站由吸盘机械手、上下摇臂部件、料仓换位部件、工件推出部件、控制板组成。,11.13 安装站装置图,1. 设计要求 PLC上电后，复位灯闪烁，按下复位按钮，各气缸复位，开始灯闪烁，按下开始按钮，上下摇臂部件摆出，工件推出部件推出小工件，上下摇臂部件返回，真空发生器工作，吸盘机械手将工件吸住，上下摇臂部件摆出将小工件安装到第5站大工件里，上下摇臂部件返回，下次推工件前料仓换位部件动作，保证每次推出的是不同颜色的小工件。,2. I/O分配,3. 程序功能图,图11.14 安装站程序功能图,4. 控制程序编写,图11.15 安装站梯形图,图11.15

9、安装站梯形图（续）,图11.12 加工站梯形图 （续）,11.6 安装搬运站,安装搬运站由平移工作台、回转工作塔、吊臂、机械手、控制板组成。,图11.16 安装搬运站装置图,1. 设计要求 PLC上电后，复位灯闪烁，按下复位按钮，系统复位，开始灯闪烁，按下开始按钮，机械手抓取大工件送至安装位置，安装完后，抓取大工件至分类站等待平台，放下工件，系统复位。,2 I/O分配,3. 程序功能图,图11.17 安装搬运站程序功能图,4 控制程序编写,图11.18 安装搬运站梯形图,图11.18 安装搬运站梯形图（续）,图11.18 安装搬运站梯形图（续）,11.7 分类站,分类站由滚珠丝杠、滑杠、推出部

10、件、分类立体仓库控制板组成。,图11.19 分类站装置图,1. 设计要求 PLC上电后，复位灯闪烁，按下复位按钮，系统复位，开始灯闪烁，按下开始按钮，X、Y轴向左、向下运动，回到等待位置，待安装搬运站将工件信息传来后，将工件送入相应的库房，然后再回到等待位置。,2. I/O分配,3. 程序功能图,图11.20 分类站程序功能图,4. 控制程序编写,图11.21 分类站梯形图,图11.21 分类站梯形图（续）,其中，PLSY：16位连续执行型脉冲输出指令。 PLSY指令的编程格式： PLSY K1000 D0 Y0 *K1000：指定的输出脉冲频率，可以是T，C，D，数值或是位元件组合如K4X0； *D0：指定的输出脉冲数，可以是T，C，D，数值或是位元件组