控制系统设计

KUKA-industrialrobots控制系统设计熟悉并掌握码垛机器人PLC编程了解码垛系统的工艺流程以及人机界面常见故障处理学习目标码垛系统工艺流程搬运码垛工艺流程，是指在搬运码垛过程中，设备操作者利用机器人、气动装置和步进电机等设备将物料按照设计的搬运码垛顺序连续进行工作，最终完成搬运码垛的方法与过程。操作按钮搬运码垛的控制按钮，是一种常用的控制电器元件，常用来接通或断开“控制电路”（其中电流很小），从而达到控制步进电机或其他气动设备运行目的的一种开关。按钮电路1.常开触头（图a）,在按钮未被按下前,电路是断开的,按下按钮后,常开触头被连通,电路也被接通；2.对于常闭触头（图b），在按钮未被按下前，触头是闭合的，按下按钮后，触头被断开，电路也被分断；3.由于控制电路工作的需要，一只按钮还可带有多对同时动作的触头（图c）。a：常开触头b：常闭触头c：常开与常闭连动触头人机界面人机界面（HumanMachineInteraction，简称HMI），又称用户界面或使用者界面，是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是计算机系统的重要组成部分。搬运码垛的人机界面介绍：无操作，直接点击“登录”按钮弹出自动线界面，该界面完整的显示了自动线工作台的主要设备（位置和方向等），可供用户直接观察自动线的工作状态。

点击“机器人状态”按钮,进入机器人状态界面，画面中有一个机器人模拟量输入框和机器人模拟量输出框，其中模拟量输入框可以根据用户需要输入相应的模拟量值，模拟量输出框是可以显示机器人真实输出值（不可以输入数值）。常见的人机界面故障及处理一、人机界面无响应，按触摸任何部位都无响应。处理方法：1.检查各接线接口是否出现松动，然后检查串口及中断号是否有冲突，如果是由于冲突引起的，那么应调整资源，避开冲突。2.检查人机界面表面是否出现裂缝，如发现有裂缝应及时更换。3.检查人机界面表面是否有尘垢，若有，用软布进行清除。观察检查控制盒上的指示灯是否工作正常，正常时，指示灯为绿色，并且闪烁。4.如果上面的部分均正常，可用替换法检查人机界面，先替换控制盒，再替换触摸屏，最后替换主机。常见的人机界面故障及处理二、人机界面正常但电脑不能操作。一台人机界面，经试验其本身一切正常，但接上主机后，电脑不能操作。处理方法：1.可能是人机界面驱动程序版本过低，需要安装最新的驱动程序。2.可能是在主机启动装载人机界面驱动程序之前，人机界面控制卡接收到操作信号，只需重新断电后，再启动计算机即可。三、触摸不准。一台表面声波人机界面，用手指触摸显示器屏幕的部位不能正常地完成对应的操作。处理方法：1.声波屏的反射条纹受到轻微破坏，如果遇到这种情况则将无法完全修复；2.声波人机界面在使用一段时间后，屏四周的反射条纹上面被灰尘覆盖，可用一块干的软布进行擦拭，然后断电、重新启动计算机并重新校准。IO分配如何进行I/O分配？搬运码垛工作站PLC分配表（输入）名称作用输入点系统启动启动系统I0.0系统停止停止系统I0.1系统复位复位系统I0.2示教示教I0.3自动线模式自动线I0.4搬运码垛工作站PLC分配表（输出）名称作用输出点步进电机脉冲电机脉冲Q0.0步进电机方向电机方向Q0.1轴_1_启动驱动器电机驱动器Q0.2备用备用Q0.3自动线指示灯自动线指示Q0.4这是一项十分简单的工作。具体来说，就是将每一个输入设备对应一个PLC的输入点，将每一个输出设备对应一个PLC的输出点。为了运用PLC编程,I/O分配后形成一张I/O分配表,明确表明出输入/输出设备，它们各起的作用，对应PLC的信号点，这就是PLC的I/O分配。PLC程序PLC编程采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC程序-主程序主程序对“控制输出”子程序的逻辑控制，有三种情况可以触发“控制输出”子程序。第一种情况：由“自动线输入”的常开触点I0.4和“喷涂”的常闭触点I0.5串联，表示当I0.4按钮按下并且I0.5按钮不按下就可以使“控制输出”子程序得电。第二种情况：由“喷涂”的常开触点I0.5和“自动线输入”的常闭触点I0.4串联，表示当I0.5按钮按下并且I0.4按钮不按下就可以使“控制输出”子程序得电。第三种情况：由“自动线输入”的常闭触点I0.4和“喷涂”的常闭触点I0.5串联，表示当I0.4和I0.5按钮都不按下就可以使“控制输出”子程序得电。PLC程序-主程序主程序对系统指示灯的逻辑控制，是用逻辑关系来控制自动线指示灯、喷涂指示灯、示教指示灯和三色灯。第一行程序：由“自动线输入”的常开触点I0.4和“喷涂”的常闭触点I0.5串联，表示当I0.4按钮按下并且I0.5按钮不按下就可以使“自动线指示灯”线圈得电。第二行程序：由“示教”的常开触点I0.3和“自动线输入”的常闭触点I0.4串联，表示当I0.3按钮按下并且I0.4按钮不按下就可以使“喷涂指示灯”线圈得电。第三行程序：由“自动线输入”的常闭触点I0.4和“示教”的常闭触点I0.3串联，表示当I0.4和I0.3按钮都不按下就可以使“示教指示灯”线圈得电。第四行程序：当“机器人自动”的常开触点I31.5或“外部自动”的常开触点I31.6任一触点闭合时，都能使“绿灯”Q4.1亮起；I26.5常闭触点是触发报警按钮，只有在机器人运行过程中，设备触发了该按钮会使“红灯”Q4.2和“报警”Q1.1同时得电。第五行程序：当“机器人自动”的常闭触点I31.5或“外部自动”的常闭触点I31.6都满足要求时，也就是说在机器人不是自动的状态下，“黄灯”Q4.0得电。PLC程序-子程序子程序对系统指示灯的逻辑控制，是用逻辑关系来控制自动线启动指示灯、门禁确认指示灯。第一行程序：是用中间寄存器M3.0直接对“自动线启动指示灯”的控制，即M3.0触点通电时，线圈Q0.7有输出。第二行程序：当门禁光电传感器检测到防护门时，I0.6有输入，此时按下“门禁确定”I0.7按钮可以实现“门禁确认指示灯”Q1.0得电并且自锁；当门禁光电传感器检测没有到防护门时，I0.6无输入，自锁停止，“门禁确认指示灯”无输出。PLC程序-子程序子程序对气缸的逻辑控制，是用逻辑关系来控制送料气缸、冲压气缸。第一行程序：是用中间寄存器M3.3常开触点直接对“送料气缸”的控制，即M3.3触点通电时，线圈Q4.3有输出。第二行程序：是用中间寄存器M4.1常开触点直接对“冲压1号气缸”的控制，即M4.1触点通电时，线圈Q4.4有输出。第三行程序：是用中间寄存器M4.5常开触点直接对“冲压2号气缸”的控制，即M4.5触点通电时，线圈Q4.5有输出。第四行程序：是用中间寄存器M5.1常开触点直接对“冲压3号气缸”的控制，即M5.1触点通电时，线圈Q4.6有输出。PLC程序-运动指令程序子程序对自动线复位的初始化处理，是用MOVE传送指令来实现初始化。如下图中程序是用“自动线复位”常开触点I0.2使数据%MD3和%MD5赋值为0。子程序对电机轴的启动或禁用，是用“MC_Power”运动控制指令可启动或禁用电机