《PLC组态技术应用》课件-42自动化生产线物料搬运控制（PLC + 组态）

现代电气控制系统装调第三章分拣系统综合调试任务3分拣单元的整体位置控制的实现高速计数组态及应用分拣单元顺序功能图编程与综合调试分拣单元故障诊断与排除分拣系统设计与调试CONTENTS目录任务3分拣单元整体调试日

三

五位置控制的实现

[]观看视频：完成以下选项(二选

一

)(

1

)

提

问(2)回答问题1)同学们看到了什么?2)分拣单元的核心是什么?3)为什么设备能在准确的位置将黄色工作准确的推到料盒里面?4)如何判断工作运行到视觉部件下方触发相机拍照?

分拣系统设计与调试1.观看分拣单元工作视频：位置控制的实现2.分拣单元结构及组成：电动机、减速器、皮带运输机、光电编码器、工业像机、推料气缸、料盒、各种传感器、变频器、像机工控机、PLC.3.位置控制的组成部件：电动机、减速器、主动轮、光电编码器、PLC、HMI.料盒工件从动轮工业像机

推料气缸电动机齿轮减速器20:1主动轮皮带运输机编码器分拣系统设计与调试(1)是一种通过控制系统调节目标位置的技术和方法，实现对移动物体的准确定位和精确控制，广泛应用于机械工程、自动化、航空航天等。(2)常见的位置控制系统：步进、伺服、变频+编码器(3)位置控制的组成：控制器、传感器、执行器。

v

Q

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5Q2.6Q2.7

Q

.7Q4.0

s

L2PELV022CA黄3黄2蓝o位置控制的实现SF0810OUT变频器输入端coM甲1

甲2

由3甲4甲5田甲67

甲分拣系统设计与调试0VSHA/TXX2/AH5SHA/XCHA/TXCHA/ZX≤OUT1/SF0810OUT2/SF0810OUT4/SF0810AQ2/SM12322M/SM1232PLC输出端COMINVH5-20P7变频器4.

什么是位置控制：蓝

黄

黄

黄

黄黄

黄x48COMoAI

叶

GNDGS1拨码选

择电流oU

ovSPE

SPE←T/RAPE3MCHA/ZXSHA/TXSHA/BX瓶

.SHA/ex瓶SHA/Zx抵SHA/TX吉OUT1/SF0810OUT2/SF0810OUT3/SF0810≤OUT4/SF081024VAQ2/SM12322M/SM1232T/RBT/RASM1232AQ4AQ位置控制的实现5

.什么是位置控制：(4)HMI+PLC+

变

频

器

+PG

实现位置控制。(5)控制的方法：通信控制、模拟量控制VH5-20P7变频器S1拨码选择电流x18

x2s

x38X48

十COMOAI

OGND

十编码器脉冲信号接PLC

输入口I0.0(高速计数专用端口)。分拣系统设计与调试Q24Q2

5

Q2

7

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7Q4.0把

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瓶把皮带输送

站变频器SF0810s

L1L2温控模块工控板0-20mAouov

ow变频器COM3MPE分拣站

变频器设定值数显表4-20m瓶抵-OPE

SPE一PE输出端输入端AC220V◎

田指

一n

oPLC瓶吉由OM位置控制的实现6.

位

置

计

算

：(1)计算电动机转一圈，皮带运输机转多少圈，假设主动轮的直径是100mm,

电动机旋转一圈，皮带运输机移

动多少距离?(2)编码器每转发500个脉冲，主动轮的直径是100mm,编码器发1个脉冲，皮带运输机移动多少距离?(3)编码器每转发500个脉冲，工件移动到工业相机下方时，编码器共发出多少个脉冲?(4)编码器发出的脉冲直接送给PLC

输入端口I0.0,

用

PLC

计算编码器发出的脉冲数。CORP.3XC解

答

：(

1)

圈

；

X=5mm;(2)主周长：πD(314mm)X=0.63mm(3)直接在设备上测距离，算脉冲，校正电动机齿轮工件主动轮皮带运输机从动轮分拣系统设计与调试减速器20:1工业像机编码器高速计数器1.观看高速计数组态视频(1)回答学生提出的问题(2)提出新的问题(3)查阅资料、网络搜索、请教老师和其它人、表堂分据郸块表2分易模块

×9(

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1275CDCDCDC□

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ac9童

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bod09·00uemvnc-

aomu脚型E(1)什么是高速计数：是一种专门设计用于处理高速脉冲信号的计数器，高速计数器与普通计数器的工作原理相似，能计算比普通扫描频率更快的脉冲信号，只是计数通道的

响应时间更短。能够处理高达几千次每秒甚至更高的脉冲信号频率，(2)高速计数器通常由数字电路和计数寄存器组成，

(3)S7-1200高速计数器1)S7-1200

V4.0

CPU

提供了最多6个高速计数器，2)HSC1～HSC6

的当前值的数据类型为DInt,默认的地址为ID1000～ID1020高速计数器CPU1211C1212C1214C和1215C1217CCPU输入通道运行阶段：单相或

两个相位la.0到la.5100

kHzla.0到la.5100

kHzla.6,la.730

kHzla.0到la.5100

kHzla.6到Ib.530

kHzla.0到la.5100

kHzla.6到1b.130

kHzIb.2到Ib.5

(.2+,.2-到.5+,.5-)1

MHz运行阶段：A/B计数器或

A/B计数器的四相80

kHz80

kHz20

kHz80

kHz20

kHz80

kHz20

kHz1

MHz高速计数器(HSC)↵HSCl↵HSC2↵HSC3↵HSC4↵HSC5↵HSC6↵SB信号板SB

1221,200kHzSB

1223,200kHzSB

1223SB输入通道运行阶段：单相或两个相位le.0到le.3200kHzle.0,le.1200kHzle.0,le.130

kHz运行阶段：A/B计数器或A/B计数器的四相160

kHz160

kHz20

kHz当前值数据类型↵DInteDIntDInteDInteDInteDInte当前值默认地址ID

1000↵ID

1004↵ID

1008↵ID

1012↵ID

1016↵ID

1020↵分拣系统设计与调试2.PLC高速计数基础知识高速计数器2.PLC

高速计数基础知识3)HSC

有4种工作模式：内部方向控制的单相计数器；外部方向控制的单相计数器；两路计数脉冲输入的双向计数器和A/B

相计数器。43当前数

值

0加计数减计数2当前数值A相B相3当前数值单相计数，内部方向控制单相计数，外部方向控制两个相位计数，两路时钟脉冲输入分拣系统设计与调试A/B相正交计数时

钟方向属性

包信息④圆诊断常规10变量系统常数文本常规功能初始值同步输入捕捉输入门输入比较输出事件组态硬件输入硬件输出Iio地址>

功

能计数类型：运行模式：计数方向取决于：初始计数方向：三高速计数器计数单相单相两相位A/B计数器AB计数器四倍频加计数常

规

I0变量

系

统

常

数常

规

人功

能初始值同步输入捕捉输入门输入比较输出事件组态硬件输入

三硬件输出IlO地址[CPU

1215CDC/DC/DC]文本功

能计数类型：运行模式：计数方向取决于：初始计数方向：2.PLC

高速计数基础知识4)计数寄存器应用的应用及组态(详见学习通：作为练习参考)计数计

数周期频率MotionControl用尸柱序(内部万回控制厂

加计数分拣系统设计与调试◎

属

性

起

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分拣系统设计与调试计数方向取决于：用户程序(内部方向控制)三

初始计数方向：

程(

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制)频车测量周期：4系

统

常

数

文本人功

能计数类型：计数运行模式：单相计数方向取决于：用户程序(内部方向控制三

初始计数方向：加计数加计数减计数频率测里周期：王控制方向控向部方内外序输入用户高速计数器2.PLC

高速计数基础知识4)计数寄存器应用的应用及组态(详见学习通：作为练习参考)1215C

DC/DC/DC]常

规

1

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规功

能初始值同步输入捕捉输入门输入比较输出事件组态硬件输入硬件输出lio地址HSC2常规

10变量

常

规功

能初始值同步输入捕捉输入门输入比较输出事件组态硬件输入硬件输出lio地址▶HSC2计数类型：计数运行模式：单

相文

本功能系统常数人-4输入滤波器时

间↵可检测到的最

大输入频率↵输入滤波器时

间↵可检测到的最

大输入频率↵0.1microsece1MHz↵0.05millisec↵10KHz0.2

microsec↵1MHz↵0.1millisece5KHz↵0.4

microsec↵1MHz↵0.2millisec↵2.5KHz↵0.8microsece625KHze0.4millisece1.25KHze1.6

microsec↵312KHz↵0.8millisec↵625Hz↵3.2

microsec↵156KHz↵1.6millisece312Hz↵6.4

microsece78KHz↵3.2millisece156Hz↵10

microsece50KHz↵6.4millisece78Hze12.8microsec39KHz↵10millisece50Hz↵20

microsec↵25KHz↵12.8

millisece39Hz↵2.PLC

高速计数基础知识4)计数寄存器应用的应用及组态(详见学习通：作为练习参考)高速计数器输入点滤波时间与可检测到的最大频率关系如表6-5所示。按分拣单元三相异步电动机同步转速1500r/min,即25r/s,考虑减速比1:20,所以分拣站主动轴转速理论最大值1

.25r/s,

所以PLC

脉冲输入的最大频率为1

.25*500=625pls/s,即625Hz,625/1000=0.625ms,故可选0

.4millisec。系统常数

文本>

通

道

0通道地址：10.0输入滤波器：

0.4

millisec高速计数器

吉

1M

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5Dla分拣系统设计与调试XL0(

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源

：DC24V例

：E6B2-CWZ6C(NPN

开路链接器输出)24V

0V24VFU常规

I0变量

▶常

规▶PROFINET接口

[X1]▼

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常规▼

数字量输入0.00(高速计数器0:

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相OV)60(高速计数器0:Z

相

0V)(COM24V)Z相褐

+Voc

OV(COM)DC24V电源+24V-X/XA

CPU单元

(相位差输入模式)60(高速计数器0:A

相

OV)旋转编码B相旋转编A相转盘原点A相B相皮带编码B相皮带编器A相分拣编码器B相编码器,

E

保

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实

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值

a快照

气将快照值复制到起始值中将起始值加载为实际值高速计数数据块名称数据类型起始值保持从HMIOPC..从H..在HMI…设定值注释Static2

七国

GSJSHSC_Count□四☑口3

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CurrentCountDInt0区M区4

回CapturedcountDInt0□区区口5SyncActiveBoolfalse区口区口6DirChangeBoolfalse口区区口7CmpResult_1Boolfalse□区区□8□

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◆OverflouNegBoolfalse□区D区10口

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■EnReference1Boolfalse□区区□18回EnReference2Boolfalse□区】区□19□

■EnUpperLmtBoolfalse□区区□20■EnLowerLmtBoolfalse□区D□21■EnOpModeBoolfalse□区区□22争EnLmtBehaviorBoolfalse□区区□23口EnSyncBehaviorBoolfalse□区区□24回

■NewDirectionInt0□区区□25日NewOpModeBeha.…Int0口区A区口26

回

■NewLimitBehaviorInt0□区区27

■NewsyncBehaviorInt0□区口区□28NewCurentCountDint0日区区□29NewStartValueDInt0口D区口30

回NewReference1Dint0口区区□31

日

■NewReference2DInt0□区区□32NewUpperLimitDint0□区国区33

回

■New_Lower_LimitDint0口区2.PLC

高速计数基础知识(4)高速计数指令DB13CTRLHSCEXT"Local-HSC_

1'—HSC高速计数数据块

一CTRL%M60.0DONE一'Tag_38°%M60.1BUSY→'Tag_39°%M60.2ERROR→'Tag_40°%MW61STATUs—'Tag_41高速计数器分拣系统设计与调试Y36A▶PLC_1[CPU

1215CDCDCDC]

▶程序块▶高速计数数据块[DB14]参数声明数据类型存储区说明ENINPUTBOOL1.QM、D.L.T.C使能输入ENOOUTPUTBOOL1.Q、M、D.L使能输出HSCINPUTHW_HSC1.Q.M或常数高速计数器的硬件地址(HW-ID)DIRINPUTBOOL1、Q、M.D、L或常数启用新的计数方向(请参见NEW_DIR)cvINPUTBOOL1.Q.M.D.L或常数启用新的计数值(请参见NEW.CV)RVINPUTBOOL1.Q.M、D、L或常数启用新的参考值(请参见NEW_RV)PERIODINPUTBOOL1.Q.M.D.L或常数启用新的频率测量周期(请参见NEW_PERIOD)NEW_DIRINPUTINT1.QM.D.L或常数DIR=TRUE时装载的计数方向。NEW_CVINPUTDINT1.QM.D.L或常数CV=TRUE时装载的计数值。NEW_RVINPUTDINT1.Q、M.D.L或常数当RV=TRUE时，装载参考值。NEW_PERIODINPUTINT1.QM.D、L或常数PERIOD=TRUE时装载的频率测量周期。BUSYOUTPUTBOOL1.Q、M、D.L处理状态STATUSOUTPUTWORD1、Q、M、D.L运行状态高速计数器2.PLC

高速计数基础知识(4)高速计数指令DB18CTRL_HSC_0_DB"CTRLHSC257—HSC1一DIR%M6.5·分拣电机正转*CPU或信号板中带有高速计数器时，

BUSY的参数通常为0.%Q3.1“分拣视觉拍照触发False—RVFalse

一

PERIOD1—NEWDIR0一

NEW_cv0—NEW_RV0—NEW_PERIODByielMB31分拣步进分拣系统设计与调试M6.6"分拣电机反转%MB31“分拣步进%D1000"Tag_26P_TRIGBUSY—FalseSTATUS—16#0M9.5'Tag_22*参数5003.练习高速器组态及编程4.

课后拓展(1)完成没有完成的任务；(2)完成高速计速器指令CTRL_HSC_EXT

指令的应用编程；(3)思考如何应用高速计数器测频率。%M6.5“分拣电机正转”%M6.6“分拣电机反转”%MB31“分拣步进%MB31分拣步进高速计数器False

—RVFalse

一

PERIOD1—NEWDIR一

NEW_eV0—NEWRV0—NEWPERIOD分拣系统设计与调试%DB18CTRL_HSC_0_DB"CTRLHSC50

0'Tag_22*BUSY

一

FaleSTATUSs—16#0%Q3.1"分拣视觉拍照触257—HSC1

一DIR%D1000"Tag_26°剔除

运行到尾端气缸磁性开关

光电传感器分拣系统设计与调试有加工工件光电传感器皮带运输机以30HZ

工作判断有效距离视觉分析红

色分拣单元顺序功能图1.

工艺动作流程分析红色黄色或

绿色剔除尾端红色、

绿色皮带运输

机运行工作

放入视觉分析I2.5

TONTON=、ID1000Q2.4ID1000>=4803Q3.1RCV_TCP_SJ=3ID1000>=880Q2.4Q3.2I2.612.6ID10001↵

入料检测是否有工件↵延时时间到、编码器清零2↵

电机正转编码器计数>=480↵3↵

拍照黄

色↵4↵

编码器位置>=880↵

7↵电机停止↵5↵

推料气缸伸出

8↵伸

出

到

位6↵

推料气缸缩回↵编码器清零↵程序设计延时3s↵红色、绿色↵工件到达到达检测有工件↵电机停止↵分拣系统设计与调试2.

从顺序功能图到运行动作编程图RCV_TCP_SJ=1

、212.7Q2.412.74275程序设计3.

控制界面设计与组态视觉分拣模块黄色颜色数据

推料气缸伸出到位转换开关

推料气缸手动频率给定自动频率给定+358编码器位置分拣系统设计与调试到达检测

反转运行指示灯正转反转停止入料检测

正转运行指示灯手动模式

自动模式拍照输入信号输出信号序号PLC输入点信号名称信号源序号PLC输出

点信号名称信号源110.0编码器B相装置侧1Q2.4变频器正转PLC侧22Q2.5变频器反转312.5入料检测3Q2.6多段速1412.6气缸伸出到位4Q2.7多段速251