MPS模块化加工系统实验指导书(8实验完整)

工业工程综合实验指导书工业工程综合实验指导书 MPS 系统实验 系统实验 目目 录录 实验一 基本指令实验 1 实验二 上料检测单元 第一站 实验 4 实验三 操作手单元 第二站 实验 6 实验四 加工单元 第三站 实验 8 实验五 安装搬运单元 第四站 实验 10 实验六 安装单元 第五站 实验 13 实验七 立体存储单元 第六站 实验 15 实验八 FMS 教学系统的 AGV 控制实验 17 MPS 模块化加工系统实验 1 实验一 基本指令实验 实验目的 1 掌握常用基本指令的使用方法 2 学会用基本逻辑与 或 非等指令实现基本逻辑组合电路的编程 3 熟悉 PLC 的常用指令 定时器指令 计数器指令及 RST OUT 指令的用法 4 初步掌握利用现有指令编写 PLC 梯形图的方法 并加深理解这些指令的功能 5 熟练使用 STEP 7 MicroWIN 软件编制 调试 运行 PLC 程序 二 实验设备 1 安装有 WINDOWS 操作系统的 PC 机一台 具有 STEP 7 MicroWIN V4 0 软件 2 PLC S7 200 CPU224 一台 3 PC 与 PLC 的通信电缆一根 4 按钮开关板 输入 及指示灯板 输出 各一块 可用六站中的任一站取代 三 实验内容 SIEMENS S7 200 系列可编程序控制器的常用基本指令有 10 条 本次实验进行常用基本指令 LD LDN A AN NOT O ON ALD OLD 指令的编程操作训练 先简要介绍如下 1 取指令 指令符 LD梯形图符 数据 接点号 除了数据通道之外 PC 的其余继电器号都可以 功能 读入逻辑行 又称为支路 的第一个常开接点 2 取反指令 指令符 LDN梯形图符 数据 同 LD 指令 功能 读入逻辑行的第一个常闭接点 在梯形图中 每一逻辑行必须以接点开始 所以必须使用 LD 或 LDN 指令 此外 这条指令还用于 电路块中每一支路的开始 或分支点后分支电路的起始 并与其它一此指令配合使用 3 与指令 指令符 A梯形图符 数据 接点号 功能 逻辑与操作 即串联一个常开接点 4 与非指令 指令符 AN梯形图符 数据 接点号 同 A 指令 功能 逻辑与非操作 即串联一个常闭接点 5 或指令 指令符 O梯形图符 MPS 模块化加工系统实验 2 数据 接点号 范围同 A 指令 功能 逻辑或操作 即并联一个常开接点 6 或非指令 指令符 ON梯形图符 数据 接点号 范围同 A 指令 功能 逻辑或非操作 即并联一个常闭接点 7 非指令 指令符 NOT梯形图符 数据 接点号 范围同 A 指令 功能 逻辑或非操作 即并联一个常闭接点 8 输出指令 指令符 梯形图符 数据 继电器线圈号 功能 将逻辑行的运算结果输出 9 电路块与指令 指令符 ALD梯形图符 无 数据 无 功能 将两个电路块串联起来 10 电路块或指令 指令符 OLD梯形图符 无 数据 无 功能 将两个电路块并联起来 说明 LD A O 称为常开触点指令 LDN AN ON 称为常闭触点指令 当位值为 1 时 常开触点闭合 当位值为 0 时 常闭触点闭合 四 实验步骤 1 实验前 先用下载电缆将 PC 机串口与 S7 200 CPU224 主机的 PORT1 端口连好 然后对实验单元 通电 主机的指示灯亮 表示工作正常 可进入下一步实验 2 进入编译调试环境 用指令符或梯形图输入下列练习程序 3 根据程序 进行相应的连线 4 下载程序并运行 观察运行结果 5 设 I1 0 为 开始 按钮 I1 1 为 复位 按钮 I1 2 为 特殊 按钮 Q1 1 为 复位 灯编写一 段程序并调试 要求实现以下功能 MPS 模块化加工系统实验 3 按下 开始 按钮时 复位 灯亮 按下 复位 按钮时 复位 灯闪烁 亮 10ms 熄灭 10ms 按下 特殊 按钮时 复位 灯熄灭 按下 开始 按钮 6 次 复位 灯亮 按下 特殊 按钮 相当于按下 开始 按钮 2 次 按下 复位 按钮 计数清零 复位 灯熄灭 练习 1 Network 1 LD I1 0 O Q0 0 AN I1 1 Q0 0 练习 2 Network 1 LD I1 0 A I1 1 ON I1 2 Q0 0 练习 3 在程序中要将两个程序段 又叫电路块 连接起来时 需要用电路块连接指令 每个电路 块都是以 LD 或 LDN 指令开始 ALD 指令 Network 1 LD I1 0 A I1 1 LD I1 2 AN I1 3 OLD Q0 0 OLD 指令 Network 1 LD I1 0 A I1 1 LDN I1 2 AN I1 3 OLD LD I1 4 AN I1 5 OLD Q0 0 MPS 模块化加工系统实验 4 上电 运行 复位灯L2闪 S2 1参数分别为左轮速 右轮速 扩展电机的速度 速度范围在 2000 2000 内 将鼠标移到执行模块中的直行图标处 按住鼠标左键将直行图标拖到 START 下面 当 START 下面 下面的黑色小正方形变成红色时松开鼠标 点击鼠标左键可以修改直行的属性值 这时在右边的 Code 区 可以看到直行相对应的 c 代码 接着将等待图标按相同方法拖到直行的下面 点击鼠标右键修改让机器 人运动多长时间停止的延迟时间 单位为毫秒 最后将停止图标拖到等待的下面 点击编译按钮 将机器人与计算机连接起来 用串口连接线 一端接计算机的九针串口 一端接机 器人后面控制面板上的下载口 将机器人的 开关 按钮打开 使机器人处于开机的状态 机器人液晶屏 上出现上出现运行或下载时 通过机器人左面的按钮调到下载 按下 0k 按钮 接着按下黄色下载按钮 此时屏幕上会显示 下载等待 一定要确认屏幕出现省略号后再执行下一步 按流程图界面中的编译按 钮 待看到 下载成功 字样时 取下串口连接线 将机器人放在平稳的地方 按复位按钮 选择液晶屏 上运行 ok 按机器人上的绿色 运行 按钮 此时机器人就以左右轮都为 200 的速度运动 3 秒钟之后停止 2 用 C 语言实现 AGV 小车直线行走 双击 mtu 文件夹中的可执行文件 Robot exe 进入了机器人编程界面 选择 ASM C 语言 点击 Ok 按 钮 在出现的界面上编写 C 语言程序 输入如下程序 include include ingenious h MPS 模块化加工系统实验 18 void main move 200 200 0 sleep 3000 stop 编译下载运行的过程与用流程图语言实现 AGV 小车直线行走时相同 3 应用碰撞开关实现 AGV 小车避障运行 碰撞开关接在 DI 口上 DI1 在机器人右前方 逆时针旋转排列 当机器人前方无障碍物时 机器人 前进 当机器人前方碰到障碍物时 机器人避开障碍物 程序如下所示 include include ingenious h int DI 1 0 int DI 2 0 int DI 3 0 int DI 4 0 int DI 5 0 void main while 1 DI 1 DI 1 DI 2 DI 2 DI 3 DI 3 DI 4 DI 4 DI 5 DI 5 if DI 1 DI 2 DI 3 if DI 1 move 200 200 0 sleep 500 move 200 200 0 sleep 500 else move 200 200 0 sleep 500 move 200 200 0 sleep 500 MPS 模块化加工系统实验 19 else move 200 200 0 if DI 4 DI 5 if DI 4 move 200 200 0 sleep 500 else move 200 200 0 sleep 500 else move 200 200 0 4 实现 AGV 小车红外避障功能 通过红外传感器 大学版机器人可以探测到前方和左右两侧 10 80 厘米以内的障碍 就象它的一对 眼睛 机器人本体上共有三个红外发射传感器和一个红外接收传感器 为了便于机器人的控制我们把 红外传感器都接到机器人的数字端口 三个红外发射传感器分别接到数字输出端口的的 DO1 DO3 上 红外接收端口接到数字输入端口的 DI6 上 红外发射和接收有一个专用的函数 unsigned int IR CONTROL unsigned int IN CHAN unsigned int OUT CHAN IR CONTROL int a int b 中第一个参数 表示红外接收端口 第二个参数表示红外发射端口 实验程序如下 include include ingenious h int obstacle1 0 int obstacle2 0 int obstacle3 0 void main while 1 obstacle1 IR CONTROL 6 1 MPS 模块化加工系统实验 20 obstacle2 IR CONTROL 6 2 obstacle3 IR CONTROL 6 3 Mprintf 3