项目3：工业机械手控制系统设计与安装调试

1、单击此处编辑母版副标题样式项目项目3 工业机械手控制系统设计与安装调试工业机械手控制系统设计与安装调试 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试项目三：工业机械手控制系统设计与安装调试项目三：工业机械手控制系统设计与安装调试知知 识识 目目 标标1技技 能能 目目 标标2任任 务务 描描 述述3任任 务务 资资 讯讯4任任 务务 实实 施施5 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试知识目标知识目标1 掌握绘制掌握绘制顺序功能图顺序功能图的方法；的方法； 2 掌握掌握S7-S7-200200系列系列PLCPLC状态元件状态元件S S的使用；的使用； 3 掌握使用

2、掌握使用SCRSCR指令的指令的编程方法。编程方法。 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试技能目标技能目标具备使用具备使用STEP STEP 7-Micro/WIN 7-Micro/WIN 软件调试软件调试PLCPLC控制系统的能控制系统的能力；力；具备工业机械具备工业机械手控制系统的手控制系统的设计、安装、设计、安装、调试及故障处调试及故障处理能力。理能力。 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试任务描述任务描述 要求要求：用：用PLCPLC的顺序控制指的顺序控制指令实现将工件从令实现将工件从A A点向点向B B点移送。点移送。上升上升下降下降左行左行右

3、行等分右行等分别使用了双螺线管的电磁阀，别使用了双螺线管的电磁阀，在某方向的驱动线圈失电时能在某方向的驱动线圈失电时能保持在原位置上，只有驱动反保持在原位置上，只有驱动反方向的线圈才能反方向运动；方向的线圈才能反方向运动；夹钳使用单螺线管电磁阀，只夹钳使用单螺线管电磁阀，只在有电时能夹紧。其中，在有电时能夹紧。其中，I0.1I0.1、I0.2I0.2、I0.3I0.3、I0.4I0.4分别对应下分别对应下限、上限、右限、左限的行程限、上限、右限、左限的行程开关。开关。Q0.1Q0.1对应夹紧、放松电对应夹紧、放松电磁铁。磁铁。 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试任务资讯任

4、务资讯功能图的类型功能图的类型顺序功能图顺序功能图顺序控制指令顺序控制指令 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试顺序功能图顺序功能图 功能图又称功能流程图或状态转移图，是一功能图又称功能流程图或状态转移图，是一种描述顺序控制系统的图形表示方法，是专用于种描述顺序控制系统的图形表示方法，是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能性说明语言。工业顺序控制程序设计的一种功能性说明语言。 状态是控制系统中一状态是控制系统中一个相对不变的性质，对个相对不变的性质，对应于一个稳定的情形。应于一个稳定的情形。 即用一个有向线段来表即用一个有向线段来表示转移的方向。两个状态示转移的方向。两个状

5、态之间的有向线段上再用一之间的有向线段上再用一段横线表示这一转移。段横线表示这一转移。 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试功能图的构成规则功能图的构成规则 1 状态与状状态与状态不能相连，态不能相连，必须用转移必须用转移分开；分开； 2 转移与转转移与转移不能相连，移不能相连，必须用状态必须用状态分开；分开； 3 连接采用有向连接采用有向线段，从上向下线段，从上向下画时，可以省略画时，可以省略箭头；当有向线箭头；当有向线段从下向上画时，段从下向上画时，必须画上箭头，必须画上箭头，以表示方向；以表示方向； 4 一个功能一个功能图至少要有图至少要有一个初始状一个初始状态。态。

6、 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试冲压机功能流程图冲压机功能流程图 初始步活动步有向线段 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试顺序控制指令顺序控制指令每一个每一个SCRSCR程序段一般有以下三种功能：程序段一般有以下三种功能： 驱动处理驱动处理 即在该段状态器有效时，要做什么工作，有时也可能不做即在该段状态器有效时，要做什么工作，有时也可能不做任何工作；任何工作； 指定转移条件和目标指定转移条件和目标 即满足什么条件后状态转移到何处；即满足什么条件后状态转移到何处； 转移源自动复位功能转移源自动复位功能 状态发生转移后，置位下一个状态的同时，自状态发

7、生转移后，置位下一个状态的同时，自动复位原状态。动复位原状态。 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试顺序控制指令使用举例顺序控制指令使用举例 在使用功能图编程时，在使用功能图编程时，应先画出功能图，然后对应先画出功能图，然后对应于功能图画出梯形图。应于功能图画出梯形图。在在SCRSCR段输出时，常用特殊段输出时，常用特殊中间继电器中间继电器SM0.0SM0.0（常（常ONON继继电器）执行电器）执行SCRSCR段的输出操段的输出操作。因为线圈不能直接和作。因为线圈不能直接和母线相连，所以必须借助母线相连，所以必须借助于一个常于一个常ONON的的SM0.0SM0.0来完成来完

8、成任务。任务。 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试顺序指令使用说明顺序指令使用说明 1 1顺控指令仅对元件顺控指令仅对元件S S有效，顺序继电器有效，顺序继电器S S也具有一般继电器的功能，也具有一般继电器的功能，所以对它能够使用其它指令。所以对它能够使用其它指令。 2 2SCRSCR段程序能否执行取决于该状态器（段程序能否执行取决于该状态器（S S）是否被置位，）是否被置位，SCRESCRE与下与下一个一个LSCRLSCR之间的指令逻辑不影响下一个之间的指令逻辑不影响下一个SCRSCR段程序的执行。段程序的执行。 3 3不能把同一个不能把同一个S S位用于不同程序中，例

9、如：如果在主程序中用了位用于不同程序中，例如：如果在主程序中用了S0.1S0.1，则在子程序中就不能再使用它。，则在子程序中就不能再使用它。 4 4在在SCRSCR段中不能使用段中不能使用JMPJMP和和LBLLBL指令，就是说不允许跳入、跳出或指令，就是说不允许跳入、跳出或在内部跳转，但可以在在内部跳转，但可以在SCRSCR段附近使用跳转和标号指令。段附近使用跳转和标号指令。 5 5在在SCRSCR段中不能使用段中不能使用FORFOR、NEXTNEXT和和ENDEND指令。指令。 6 6在状态发生转以后，所有的在状态发生转以后，所有的SCRSCR段的元器件一般也要复位，如果段的元器件一般也要

10、复位，如果希望继续输出，可使用置位复位指令。希望继续输出，可使用置位复位指令。 7 7在使用功能图时，状态器的编号可以不按顺序编排。在使用功能图时，状态器的编号可以不按顺序编排。 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试功能图的类型功能图的类型并列序列并列序列单序列单序列选择序列选择序列 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试单序列单序列 是最简单的功是最简单的功能图，由一系列能图，由一系列相继激活的步组相继激活的步组成，每个状态仅成，每个状态仅连接一个转换，连接一个转换，每一个转移后也每一个转移后也仅连接一个状态。仅连接一个状态。 PLCPLC控制系统设计与

11、安装调试控制系统设计与安装调试单序列举例（运输带控制系统单序列举例（运输带控制系统 ） 两条运输带顺两条运输带顺序相连，按下启序相连，按下启动按钮动按钮I0.0I0.0，2 2号运输带开始运号运输带开始运行，行，10s10s后后1 1号运号运输带自动启动。输带自动启动。停机的顺序与启停机的顺序与启动的顺序刚好相动的顺序刚好相反，间隔时间为反，间隔时间为10s10s。 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试单序列举例（冲床运动单序列举例（冲床运动 ） 初始状态时机械手在最左边，初始状态时机械手在最左边，I0.4I0.4为为ONON；冲头在最上面，；冲头在最上面，I0.3I0.3

12、为为ONON；机械手松开，；机械手松开，Q0.0Q0.0为为OFFOFF。按下启动按钮。按下启动按钮I0.0I0.0，Q0.0Q0.0变为变为ONON，工件被夹紧并保持，工件被夹紧并保持，2s2s后后Q0.1Q0.1变为变为ONON，机械手右行，直到碰到右限，机械手右行，直到碰到右限位开关位开关I0.1I0.1。以后顺序完成以下工作：冲头下行，冲头上行，机械。以后顺序完成以下工作：冲头下行，冲头上行，机械手右行，机械手松开（手右行，机械手松开（Q0.0Q0.0被复位），延时被复位），延时2s2s后，系统返回初始状后，系统返回初始状态。各限位开关和定时器提供的信号是相应步之间的转换条件。态。各限

13、位开关和定时器提供的信号是相应步之间的转换条件。 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试冲床运动功能图及梯形图冲床运动功能图及梯形图 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试选择序列选择序列 在实际生产中，在实际生产中，对具有多流程的工作对具有多流程的工作要进行流程选择或分要进行流程选择或分支选择。即一个控制支选择。即一个控制流可能转入多个可能流可能转入多个可能的控制流中的某一个，的控制流中的某一个，但不允许多路分支同但不允许多路分支同时执行。时执行。 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试并列序列并列序列 在许多实例中，一在许多实例中，一个

14、顺序控制状态必须个顺序控制状态必须分成两个或多个不同分成两个或多个不同分支控制状态流，这分支控制状态流，这就是并行分支或并发就是并行分支或并发分支。并行分支连接分支。并行分支连接时要同时使状态转移时要同时使状态转移到新的状态，完成新到新的状态，完成新状态的启动。状态的启动。 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试并列序列举例（剪板机）并列序列举例（剪板机） 要求要求：开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关：开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关I0.0I0.0和和I0.1I0.1为为1 1状态。按状态。按下启动按钮下启动按钮I1.0I1.0，工作过程如下：首先板料右行（，工作过程

15、如下：首先板料右行（Q0.0Q0.0为为1 1状态）至限位开状态）至限位开关关I0.3I0.3动作，然后压钳下行（动作，然后压钳下行（Q0.1Q0.1为为1 1状态），压紧板料后，压力继电器状态），压紧板料后，压力继电器I0.4I0.4为为1 1状态，压钳保持压紧，剪刀开始下行（状态，压钳保持压紧，剪刀开始下行（Q0.2Q0.2为为1 1状态）。剪断板料状态）。剪断板料后，后，I0.2I0.2变为变为1 1状态，压钳和剪刀同时上行（状态，压钳和剪刀同时上行（Q0.3Q0.3和和Q0.4Q0.4为为1 1状态，状态，Q0.2Q0.2为为0 0状态），它们分别碰到限位开关状态），它们分别碰到限位开

16、关I0.0I0.0和和I0.1I0.1后，分别停止上行，都停止后，后，分别停止上行，都停止后，又开始下一周期的工作，剪完又开始下一周期的工作，剪完3 3块料后停止工作，并停在初始状态。块料后停止工作，并停在初始状态。 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试剪板机控制的顺序功能图剪板机控制的顺序功能图 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试剪板机控制的顺序梯形图剪板机控制的顺序梯形图 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试任务实施任务实施下载程序下载程序及调试及调试 编程编程 PLCPLC的外的外部接线部接线 IOIO分分配表配表 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试IOIO分配表分配表 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试PLCPLC的外部接线的外部接线 根据任务描述及根据任务描述及I/OI/O分配表，画出分配表，画出PLCPLC外部接线图。外部接线图。 PLCPLC控制系统设计与安装调试控制系统设计与安装调试编程编程 从工作传输机构工作示意图中可知，机构把工件从从工作传输机构工作示意图中可知，机构把工件从A A移到移到B B点再回点再回到