6-6 输送站PLC编程及调试运行电子教案

PAGEPAGE6项目六输送站的安装与调试课题名称输送站PLC编程及调试运行学时2学时授课班级22机电一体化技术二班总讲第29讲教材《自动化生产线安装与调试》高等教育出版社，钟苏丽主编教学目标素质目标1.培养积极查阅相关资料的能力；2.养成多角度思考、不断创新、主动探究新事物的习惯；3.培养团队协作和沟通能力,具有安全意识；知识目标1.掌握S7-1200编程基本指令、顺控指令、子程序调用指令使用；2.掌握输送单元PLC编程与调试的方法编程方法。能力目标1.能按照控制要求进行PLC的I/O分配；2.能够编写PLC程序控制输送单元的运行。教学重点输送站PLC编程设计教学难点输送站PLC程序故障排除及整机调试运行【讲授新课】一、任务引入1.输送单元的基本功能驱动其抓取机械手装置精确定位到指定单元的物料台，在物料台上抓取工件，把抓到的工件输送到指定地点然后放下的功能。图1输送单元实物的全貌2.工作任务输送单元单站运行的目标是测试设备传送工件的功能。要求其他各工作单元已经就位。并且在供料单元的出料台上放置了工件。具体测试要求如下：①输送单元在通电后，按下复位按钮SB1，执行复位操作，使抓取机械手装置回到原点位置。在复位过程中，“正常工作”指示灯HL1以1Hz的频率闪烁。当抓取机械手装置回到原点位置，且输送单元各个气缸满足初始位置的要求，则复位完成，“正常工作”指示灯HL1常亮。按下起动按钮SB2，设备启动，“设备运行”指示灯HL2也常亮，开始功能测试过程。②正常功能测试⑴抓取机械手装置从供料站出料台抓取工件，抓取的顺序是：手臂伸出→手爪夹紧抓取工件→提升台上升→手臂缩回。⑵抓取动作完成后，伺服电机驱动机械手装置向加工站移动，移动速度不小于300mm/s。⑶机械手装置移动到加工站物料台的正前方后，即把工件放到加工站物料台上。抓取机械手装置在加工站放下工件的顺序是：手臂伸出→提升台下降→手爪松开放下工件→手臂缩回。⑷放下工件动作完成2秒后，抓取机械手装置执行抓取加工站工件的操作。抓取的顺序与供料站抓取工件的顺序相同。⑸抓取动作完成后，伺服电机驱动机械手装置移动到装配站物料台的正前方。然后把工件放到装配站物料台上。其动作顺序与加工站放下工件的顺序相同。⑹放下工件动作完成2秒后，抓取机械手装置执行抓取装配站工件的操作。抓取的顺序与供料站抓取工件的顺序相同。⑺机械手手臂缩回后，摆台逆时针旋转90°，伺服电机驱动机械手装置从装配站向分拣站运送工件，到达分拣站传送带上方入料口后把工件放下，动作顺序与加工站放下工件的顺序相同。⑻放下工件动作完成后，机械手手臂缩回，然后执行返回原点的操作。伺服电机驱动机械手装置以400mm/s的速度返回，返回900mm后，摆台顺时针旋转90°，然后以100mm/s的速度低速返回原点停止。当抓取机械手装置返回原点后，一个测试周期结束。当供料单元的出料台上放置了工件时，再按一次启动按钮SB2，开始新一轮的测试。③非正常运行的功能测试若在工作过程中按下急停按钮QS，则系统立即停止运行。在急停复位后，应从急停前的断点开始继续运行。但是若急停按钮按下时，输送站机械手装置正在向某一目标点移动，则急停复位后输送站机械手装置应首先返回原点位置，然后再向原目标点运动。在急停状态，绿色指示灯HL2以1Hz的频率闪烁，直到急停复位后恢复正常运行时，HL2恢复常亮。二、任务资讯1.PLC的I/O分配及接线端子分配；2.进行系统安装接线；3.按控制要求编制PLC程序；4.进行调试与运行。三、任务实施1.PLC的I/O接线

输送单元所需的I/O点数较多。其中，输入信号包括来自按钮/指示灯模块的按钮、开关等主令信号，各构件的传感器信号等；输出信号包括输出到抓取机械手装置各电磁阀的控制信号，输出到伺服电机驱动器的脉冲信号和驱动方向信号；此外尚须考虑在需要时输出信号到按钮/指示灯模块的指示灯，以显示本单元或系统的工作状态。由于需要输出驱动伺服电机的高速脉冲，PLC应采用晶体管输出型。基于上述考虑，选用西门子S7-1200CPU1214CDC/DC/DCPLC主单元，下表给出了PLC的I/O地址分配表，表1输送单元PLC的I/O信号表2.输送单元单站控制的编程思路①主站程序编写思路从前面所述的传送工件功能测试任务可以看出，整个功能测试过程应包括上电后复位、传送功能测试、紧急停止处理和状态指示等部分，传送功能测试是一个步进顺序控制过程。在子程序中可采用步进指令驱动实现。输送单元程序控制的关键点是伺服电机的定位控制。综上所述，主程序应包括上电初始化、复位过程（子程序）、准备就绪后投入运行等阶段。②初态检查复位子程序和回原点子程序系统上电且按下复位按钮后，就调用初态检查复位子程序，进入初始状态检查和复位操作阶段，目标是确定系统是否准备就绪，若未准备就绪，则系统不能启动进入运行状态。该子程序的内容是检查各气动执行元件是否处在初始位置，抓取机械手装置是否在原点位置，如否则进行相应的复位操作，直至准备就绪。子程序中，除调用回原点子程序外，主要是完成简单的逻辑运算，这里就不再详述了。3.调试运行（1）调整气动部分，检查气路是否正确，气压是否合理，气缸动作速度是否合理。（2）检查磁性开关的安装位置是否到位，磁性开关工作是否正常。（3）检查I/O接线是否正确。（4）检查传感器安装是否合理，灵敏度是否合适，保证检测的可靠性。（5）放入工件，运行程序观看输送单元动作是否满足任务要求。（6）调试各种可能出现的情况，比如在任何情