逻辑与可编程控制系统课件(9)

1、（1）STEP 7 Micro/WIN 32 http:/ （2）S7 200 simulation 第五章第五章 S7-200应用实例应用实例 机械手的控制机械手的控制 一、控制要求一、控制要求 如图所示，它是这种机械手的动作示意。一共6个动作，分3组，即上伸/下降、左 移右移和放松夹紧。 机械手的动作示意图 机械手的全部动作由气缸驱动，而气缸又由相应的电磁阀控制。其中， 上升下降和左移右移分别由双线圈的两位电磁阀控制。例如，当下降电 磁阀通电时，机械手下降；当下降电磁阀断电时，机械手下降停止。只有当 上升电磁阀通电时，机械手才上升：当上升电磁阀断电时，机械手上升停止。 同样，左移右移分别由

2、左移电磁阀和右移电磁阀控制。机械手的放松夹 紧动作由一个单线圈的两位电磁阀（称为夹紧电磁阀）控制。当该线圈通电 时，机械手夹紧；当该线圈断电时，机械手放松。 当机械手右移到位并准备下降时，为了确保安全，必须在右工作台上无工 件时才允许机械手下降。也就是说，若上一次搬运到右工作台上的工件尚未 搬走，机械手应自动停止下降，用光电开关进行无工件检测。机械手的动作 过程示意如下 。 机械手的动作过程示意 机械手的操作方式分为手动操作方式和自动操作方式。自动操作方式又 分为步进、单周期和连续操作方式。 手动操作：就是用按钮操作对机械手的每一步运动单独进行控制。例如， 当选择上下运动时，按下启动按钮，机械

3、手下降；按下停止按钮，机械手 上升。当选择左右运动时，按下启动按钮，机械手右移；按下停止按钮， 机械手左移。当选择夹紧放松运动时，按下启动按钮，机械手夹紧；按下 停止按钮机械手放松。 步进操作：每按 1 次启动按钮，机械手完成一步动作后自动停止。 单周期操作：机械手从原点开始，按一下启动按钮，机械手自动完成一 个周期的动作后停止。 连续操作：机械手从原点开始，按一下启动按钮，机械手的动作将自动 地、连续不断地周期性循环。在工作中若按一下停止按钮，机械手将继续完 成一个周期的动作后，回到原点自动停止。 2 、操作面板布置、操作面板布置 操作面板布置如图所示。图中用“单操作”表示手动操作方式。按照

4、加 载选择开关所选择的位置，用启动停止按钮配合加载操作。例如，当加载 选择开关打到“左右”位置时，按下启动按钮，机械手右行：按下停止按 钮，机械手左行。用上述方法，可使机械手停在原点。步进方式。机械手在 原点时，每按下启动按钮 1 次，向前操作一步。 单周期操作方式。机械手在原点时，按卜启动按钮，白动操作一个周期。 连续操作方式。机械手在原点时，按下启动按钮，自动、连续地执行周期性 循环。当按下停止按钮，机械手完成当前周期动作后自动回到原点停车。 操作面板布置图 3 、输入输出端子地址分配、输入输出端子地址分配 该机械手控制系统所采用的S7-200 CPU224 。图是 输入输出端子地 址分配

5、图。该机械手控制系统共使用了 14 个输入点， 6 个输出点。 输入输出端子地址分配图 4、整体程序结构、整体程序结构 机械手的整体程序结构如图 所示。 5 、实现单操作工作的程序、实现单操作工作的程序 下图是实现单操作工作的梯形图程序及指令表。为避免发生误动作，插入 了一些连锁电路。例如，橄口载开关扳到“左右”挡，按下启动按钮，机械 手向右行；按下停止按钮，机械手向左行。这两个动作只能当机械手处在上 限位置时才能执行（即为安全起见，设上限安全连锁保护）。 6 、自动操作程序、自动操作程序 7、步进动作、步进动作 步进动作是指按下启动按钮动作 1 次。步进动作功能图与自动操作 相似， 只是每步

6、动作都需按 1 次启动按钮，如图 所示。步进操作所用的输出继电 器、定时器与其他操作所用的输出继电器、定时器相同。 3 工位旋转工作台控制工位旋转工作台控制 一、系统描述一、系统描述 如图所示，在工位 1 完成 上料、工位 2 完成钻孔、工位 3 完成卸件的操作， 3 个工位可同 时进行操作。 （1） 动作特性 工位 1 ：上料器推进，料到位 后退回等待。 工位 2 ：将料夹紧后，钻头向 下进给钻孔，下钻到位后退回， 退回到位后，工件松开放松完 成后等待。 工位 3 ：卸料器向前，将加工 完成的工件推出，推出到位后退 回，退回到位后等待。 ( 2 ）控制要求 通过选择开关可实现自动运行、半自动

7、运行和手动操作。 按下启动按钮后，系统开始运行，如果选择开关处于自动或半自动位置， 且可动部分都在原位，则进入自动或半自动运行。 3 个工位同时进行，全 部进行完毕，工作台旋转 120度，完成一个工作循环。此时如果选择开关处 于自动位置，则自动重复运行，即 3 个工位同时工作：上 料、钻孔和卸料。 自动或半自动工作时，应考虑到 3 个工位时间不同。 2、制定控制方案 用选择开关来决定控制系统的全自动、半自动运行和手动调整方式。 手动调整采用按钮点动的控制方式。 系统处于半自动工作方式时，每完成一个工作循环，用启动按钮来控 制进入下一次循环。 系统处于全自动运行方式时，可实现自动往复地循环工作。

8、 系统采用 4 台电机；主轴电机、液压电机、冷却电机和工作台旋转 电机。除了主轴转动和工作台转动用电机拖动外，其他所有运动都采用液压 传动。 对于部分与顺序控制和工作循环过程无关的主令部件和控制部件，采 用不进入 PLC 的方法以节省如点数。 PLC 的输入点数，包括方式选择开关、点动按钮，启动按钮、行程开关和压力 继电器的开关，一共 22 点；输出点包括旋转电机接触器和电磁阀的线圈，共 9 点。 3、系统配置及输入输出分配表、系统配置及输入输出分配表 本例采用一台 CPU226 实现系统控制。数字量输入使用数字滤波，不使用 脉冲捕捉功能。输出表设置为封锁输出方式。 输入元件地址分配表 输出元件地址分配表 控 制 面 板 布 置 图 4 、设计、设计 PLC外部接外部接 线图线图 根据输入输出元件地 址分配表可以设计出 PLC 外部接线图，如图所示。 在实际接线时，请注意以 下儿个问题。 应有电源输入线， 通常为 220V , 5 0HZ交流 电源，允许电源电压有一 定的浮动范围，并且 一定 要有保护装置，如熔