【《机械手PLC控制系统的实现与测试分析案例》3700字】

机械手PLC控制系统的实现与测试分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u11652机械手PLC控制系统的实现与测试分析案例 1182401.1程序仿真调试 1258291.1.1梯形图手动操作程序录入 124581.1.2文件寄存器使用 2102421.1.4程序仿真调试 3222411.1.5I/O系统设定 5237901.2自动操作程序仿真调试 6163771.3控制系统测试 9285911.3.1系统测试硬件与程序 9278341.3.2手动单元测试分析 11197101.3.3自动单元测试分析 11292351.4控制系统测试实现 1230771.1.1系统开发 12204631.1.2程序运行状态 121.1程序仿真调试1.1.1梯形图手动操作程序录入1、创建新工程双击电脑桌面上的图标进入“开始-程序-MELSOFT应用程序-GX-Developer”进入工作的面板。在编程软件的页面上重建一个工作空白图，弹出相应的框图。2、点击元件库常开常闭触点，弹出如图4-1所示框输入X22，点击“确定”图4-1梯形图程序录入3、输出线圈信息输入：点击线圈图标F7可进入，按图4-2所示输入Y0后点“确定”这样就输入完成了。图4-2输出线圈录入4、输入RST复位指令时，选元件库中“指令”图标，弹出对话框后，输入“RSTY2”。和输入步进“STLS0”等指令时类似。5、按照相关步骤输入程序。图4-3为已经输入的手动控制程序。图4-3手动控制梯形图程序6、程序修改，加入在程序检查过程中发现程序有错误的话，可更好错误触点，弹出相应的对话框然后修改相应的指令。1.1.2文件寄存器使用点进编程软件GX-Developer的主页，点击“创建新工程”，录入手动控制梯形图程序，之后界面左侧就会有工程数据的目录区，单击目录区中“参数”，之后下接“PLC参数”。单击“PLC参数”弹出“FX参数设置”对话框，从中进行“内存容量的设置”，如图4-4所示。图4-4参数设置对话框图中由于打开时PLC类型选取了FX2系列，内部可储存8000字。有两种数据保存形式，一种是永久保存程序（一般用机器码形式），另一种是只保存注释和文件（一般用ASCⅡ形式）。但由于注释和文件只能用“块”为单位，每块占用500字。程序中没有使用注释，因此用了两个块，占1000字的内存区，其设置程序如下：LDM100OUTM8024BMOVPD7000D7000K1000除这1000字外，剩下7000字用于保存程序。1.1.4程序仿真调试需要先了解熟悉使用场景：在主界面上“工具”菜单下拉倒数第三行“显示色改变”项，弹出对话框如图4-5所示。在完成程序录入、程序检查、参数检查后，顺利进行的话便可进入下一测试状态环节。选取主界面中“工具”菜单中的“梯形图逻辑测试启动”，出现图4-6（a）（b）所示工作界面，完成后图（b）消失，出现图（c）其工作界面。可知程序共41步，扫描周期为100ms，在RAM中进行。图4-5显示颜色的调整对话框图（a）测试工具图，RUN中黄色表示“仿真”，灰色表停止。STEPRUN表按步仿真。按钮“I/O系统设定”单击后可编辑此次仿真所需要的“I/O系统设定”文件。（a）工具（b）进展（c）结果图4-6程序进入仿真1.1.5I/O系统设定在图4-6（a）中选“start”下拉“I/O系统设定”弹出如图4-7所示的对话框，按要求在框内进行输入和输出。根据气动机械手的PLC控制程序，将表格填写完整，并设置好备份方便使用。图4-7手动程序输入条件表1.1.6仿真操作开启前面提到的修改后的手动操作梯形图程序，选择图4-7中“File”下拉菜单“ExecuteI/Osystemsettings”进入界面，就能够对表格中各项条件的对应变化进行观察，如图4-8所示，检验手动操作环节满足的原理。（a）设置表格（b）仿真程序图4-8手动程序调试1.2自动操作程序仿真调试1、程序录入三菱公司提供了一些方法，在之前的编程设计中，三菱公司研制出了一款软件，在里面就能找到一些资料，了解到SFC的编程方法，只需要输入查询的图编程序即可，例如输入SFC的代码，就能出现相关的编程方法，还有一些书籍没有提起到的方法。依照上述软件，就能直接进行程序编码方法的搜寻。如输入STLS0方法为选元件库中“”图标，弹出对话框后，在光标处输入“STLS0”后点击“确定”即可。根据上面的程序顺序完成录入，对于自动控制程序如图4-9所示。图4-9梯形图程序录入2、程序仿真操作对程序进行仿真操作，需要一系列的顺序步骤，先找到启动测试的界面对逻辑进行仿真调试，根据指令的引导，不断点击弹出的窗口，最后会看到一个仿真结果的页面，这时候，整个程序仿真操作就完成了。所有的程序共97步，每次扫描时间为100ms，在RAM中进行。3、I/O系统设定在图4-10所示的测试工具中选“start”下拉“I/O系统设定”弹出如图4-11所示的对话框，在对话框里按要求输入条件和输出的符号。按照自动控制中的程序顺序进行，气动机械手的自动控制程序环节，完成表格并做好备份。图4-10程序进入仿真图4-11手动程序输入条件表4、仿真操作和上面手动操作的过程大致相同，先在图4-11中“File”下拉菜单打开上述4中设计填写的表格，并执行在“File”下拉菜单“ExecuteI/Osystemsettings”进入界面之后，依据相关指示持续下去，观察时候会出现灰色和黄色颜色交相变换，如果出现这种情况，则说明调试程序运行的结果正常。（1）当合上动合触点X20时，Y5得电表示摆回至原位；当X16合上时，Y2得电表示垂直气缸回复至上升位置。（2）回到原始位置后，选择工作方式并观察指示灯亮的情况，据此判断手动控制和自动控制。（3）从不同方面依次对气动机械手进行分布调试。（4）到了S31状态时，需要注意观察伸缩气缸，通过伸缩情况反映操作方式，选取的工作方式是手动还是自动，是单周期还是全自动，然后再分别回到原始的状态下，成功完成一次控制过程。（5）在调试时，对程序故障、无法正常运行等情况，要按次序检查，寻找问题，并在原程序中修改，达到控制要求为止。1.3控制系统测试1.3.1系统测试硬件与程序在系统测试时需要连接PLC把程序下载到，同时则需要一些硬件支持，就有电脑、PLC、通信电缆和电源。1、编程电缆当一切需要的设备都几乎齐全后，就需要寻求合适的通信电缆（又名为编程电缆），常用的通信电缆系列种类不多，还需要保证能够相互兼容，以免发生细节上的错误。常用的SC-09电缆有串行和USB两种接口如图4-12所示。图4-12电缆接口2、联机当PLC不带电时，就可以将SC-09编程电缆的MD8M插头插到PLC的COM1口上，并找到编程电缆的USB端，将其连接到对应的电脑接口处，如图4-13所示。图4-13电缆与电脑接然后给PLC上电后，并开启电脑。右键点击“我的电脑”图标，选择“属性”，找到“系统属性”，点击“硬件”，出现标签页之后，点“设备管理”。之后根据相应的指示命令进行点击和操作，最终点击确定之后，此时进入了电脑与PLC联机的测试状态。如图4-14所示图4-14联机端口的设置3、下载程序（1）准备在主菜单的“诊断”中找到“PLC诊断”。开启“监视开始”，反复诊断，直到程序能够顺利运行，不在发生故障错误。（2）下载为保证程序的有序进行，需要对PCL进行诊断和检测，从参数数据和内部运行两方面进行诊断，诊断结果出来后，根据与正常参数进行对比，检查是否发生程序故障，如果没有，则证明运行顺利，一切正常，如果数据对比有差异，则需要对其进行修正，指导确保所有问题都已解决为止。清除PLC内存数据，在电脑界面寻找清除PLC内容的页面，在弹窗中选择数据对象，点击执行。若提示先清除关键字再执行，则按要求做即可。写入PLC同样的方法，寻找PLC写入的页面，在弹出的对话框中，选择自己要下载的内容，开始执行。同样若有关键字则先按要求提示清除后完成。PLC校验寻找PLC校验的内容页面，在弹出的对话框选择准备检查的项目，开始执行，并将结果汇总结。（3）上传有些内部程序需要改进，但是源程序却已经被删除，这就要求重新上传程序，然后再调出来修改。点击主菜单“在线”，下拉“PLC读取”，再选择需要测试的各项目录，点击执行。1.3.2手动单元测试分析1、手动控制单元结构与对象机械手的动作示意如图4-15所示，可以通过不同的按钮对其进行操控，完成所需的动作和任务。而设备的控制系统则需要读写数据，由于其技术核心采用的是PLC技术，故要实现自动化控制还需对PLC寄存器中的数据进行读写，从而保证单元的正常运作。图4-15气动机械手动作示意图2、调试下载程序至PLC后，关闭开关，按上述方法对PLC进行诊断，保证诊断结果为正常运行。打开程序，打开开关，让程序运行。打开监视全画面，对程序进行全方位的监视。通过对代码和开关按钮的调试，让开关ON逻辑调试运行，检测验证是否符合工作逻辑的正常触点，如果结果合理，则证明符合逻辑规律。此时程序图中相应的触点将变成蓝色。1.3.3自动单元测试分析1、自动控制单元结构与对象按图所示硬件结构，先选择开关控制方式，观察好半自动和自动的不同切换按钮，并在不同情况下选取合适的方法，合理使用开关按钮转换，并将机械手放回原始位置，其中对应的触点要达到原始位置的要求。、2、调试完成PLC外部接线，在电脑上启动与其互相联系的软件，找到正确的开关按钮，选择自动控制按钮，然后机械手进入自动化控制，这时传感器接受的信号一旦发生变化，梯形图中的触点就会变成蓝色，这一来，就表明程序逻辑之间的联系正常合理。1.4控制系统测试实现1.1.1系统开发1、硬件软件要求在1.2.2中，测试系统也要有一定的配置参数，设备选择方面，至少要满足最低配置的要求。2、测试流程图在系统开启之后，要对机械手进行测试，需要选择开关按钮，反映是否程序运行正常。在做测试时，无需传感器，只需