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一、 验证型实验验证型实验的任务是应用可编程控制器的编程软件录入和编辑已知的梯形图，之后进行仿真，观察程序的运行结果。要求纪录仿真过程和仿真结果。验证型实验完成如下3个任务。1机械手控制搬运纸箱的机械手结构示意图如图1所示，它的气动系统原理图如图2所示。机械手的主要运动机构是升降气缸和回转气缸。升降挡铁初始时处于行程开关sq1处，吸盘在a处正上方。系统启动后，如果光电开关td检测出a处有纸箱，则升降气缸使机械手的升降杆下降，当升降挡铁碰到行程开关sq2时，吸盘恰好接触到纸箱上表面，继续让升降杆下降，以挤出吸盘和纸箱表面围成的空腔内的空气，形成负压。持续几秒钟，升降杆停止下降，升降气缸使升降杆上升，吸盘带着纸箱上升，当升降挡铁碰到sq1时，停止上升。回转气缸使回转臂顺时针转180，吸盘运动至b处正上方，回转挡铁碰到行程开关sq4时停止回转，吸盘下降，当升降挡铁碰到sq2时，停止下降，并且停止几秒钟，这时，电磁阀hf3开启，吸盘放松纸箱。之后，吸盘上升，当升降挡铁碰到sq1时，吸盘逆时针转180回到a处正上方，回转挡铁碰到行程开关sq3时停止回转，如果td未检测出a处有纸箱，则机械手停止等待；若td检测出a处有纸箱，则机械手重复上述工作过程。机械手的i/o连接图、流程图、梯形图分别如图2、图3、图4所示。图1 机械手图2 i/o连接图 图3 流程图图4 梯形图仿真过程：启动开关x000，当检测到有货物时，机械手下降，y005通电，x005置on机械手下限位，再下降0.2s，以吸起物体，之后y004接通，机械手上升，当x004接通时，y007接通，机械手顺时针旋转，当x007机械手顺时针旋转限位置on时机械手下降，y005通电，当机械手下限位x005接通时，机械手放松y003通电0.2s，之后机械手上升，y004通电，当达到机械手上限位x004时，机械手逆时针旋转达到原位，一个周期的仿真结束。仿真时序图如下：2交通灯控制东西向和南北向的交通灯如图5所示（中间的灯为黄灯，较黑的灯为红灯），交通灯按图6的时序工作，绿灯亮6s闪烁3s，黄灯亮2s闪烁3s，红灯亮14s，闪烁方波频率为1hz。控制系统的i/o连接图、流程图、梯形图分别如图7、图8、图9所示。 图5 交通灯布置图6 交通灯时序图7 i/o连接图图8 流程图图9 梯形图仿真过程：打开启动开关x000，交通灯按要求工作，关闭x001交通灯停止工作。时序图如下：3大小球分拣系统控制图10为大小球分检系统。取球装置初始时停在行程开关sq1处，原位信号灯hd亮。系统启动后，若接近开关nb检测到有球，取球装置自动下降，用电磁吸盘ya1吸取大球或小球。吸到球后，取球装置自动上升，碰到行程开关sq3时，取球装置右行，行至行程开关sq4处放小球，或行至行程开关sq5处放大球。放完球后，自动返回sq1停下，准备开始下一轮循环。取球装置的升降运动由液压系统实现，当电磁铁ya2通电时，装置下降；当电磁铁ya3通电时，装置上升；ya2和ya3都断电时，装置保持当前位置。取球装置的左行和右行通过三相交流异步电动机m拖动传送带实现。当ya1吸到小球时，sq2动作，当ya1吸到大球时，sq2不动作。小球分检系统的i/o连接图、流程图、梯形图分别如图11、图12、图13所示。图10 大小球分检系统图11 i/o连接图y12图12 流程图图13 梯形图仿真过程：x4x5x6x4x5x6x4x5x3x0x2时序图如下：二、设计型实验1彩灯控制十六支彩灯由可编程控制器控制，分为2组，每组8只彩灯。第一组彩灯正序逐一点亮：第1只点亮2s时第2只点亮、第2只点亮2s时第3只点亮第7只点亮2s时第8只点亮；第8只点亮2s时逆序逐一熄灭：第8只熄灭2s时第7只熄灭、第7只熄灭2s时第6只熄灭第2只熄灭2s时第1只熄灭；第1只熄灭3s时奇数号彩灯和偶数号彩灯交替亮：第1、3、5、7只灯与第2、4、6、8只灯交替亮，重复5次后全熄。第一组彩灯完成动作3s时，第二组彩灯重复同样的动作。第二组彩灯完成动作3s时，全部奇数号彩灯和全部偶数号彩灯交替亮，重复5次后全熄，完成一轮循环。完成一轮循环后开始新的循环直至电路停止。灯点亮和熄灭的时间间隔要可调。画出时序图。i/0连接图如下所示：程序分为三部分：如下图所示第一部分程序（启停复位部分）如下第二部分程序（顺序控制部分）如下 第三部分（输出控制部分）如下仿真结果如下：2机械手控制搬运机械手系统图如图16所示。其它装置把一垛（五块）平板型工件送至a处，机械手把a处的工件一块一块地搬运到b处的输送带上转送出去。系统启动(x0)后，输送带驱动电动机m1(y2)立即开始连续工作直到系统停止，而机械手只有接近开关sq4（x10）检测到a处有工件时才开始搬运工作。机械手手臂的升降由升降汽缸rdg1(升y5,降y4)驱动，手臂的回转由回转汽缸rdg2（顺y7,逆y6）驱动，机械手上设有7个检测块d0d5 和d7。初始时，接近开关sq5位于d0(x4)处，a处有工件时，吸盘下降，sq1到达d1处时吸盘吸取工件1，吸取完毕，手臂上升，sq5到达d0(x4)处时，停止上升开始顺时针旋转，转至设定位置sq2（逆时针接近开关）处时，停止旋转开始下降，下降至sq1到达d7(x5)处时，停止下降开始释放工件至输送带上，释放完毕，手臂上升，至sq5到达d0处，停止上升开始逆时针旋转，转至原位sq3（顺时针接近开关）处，完成一次工作循环。机械手自动重复上述过程，直至a处的五块工件全部搬运至b处。sq1到达d2处时取工件2，sq1到达d3处时取工件3，sq1到达d4处时取工件4，sq1到达d5处时取工件5。手臂下