任务4.2 机械臂装配控制系统

任务描述FactoryI/O虚拟工厂提供了工业控制中常见的21个数字孪生系统（场景），本次任务对其中的机械臂装配场景进行控制。使用西门子S7-1500PLC来控制机械臂装配场景，完成产品盖子和底座的装配。任务目标知识目标：①了解两轴机械臂的工作原理；②了解机械臂装配系统的工艺过程；③理解机械臂装配系统的总体结构。能力目标：①会使用GRAPH语言编写顺序控制程序；②会调试机械臂装配系统的PLC程序。素质目标：①培养创新意识。1.机械臂装配系统场景机械臂装配系统的场景1.机械臂装配系统场景机械臂装配场景主要设备控制箱物料发生器传送带上下挡板盖子夹具、底座夹具两轴机械臂1.机械臂装配系统场景机械臂装配场景典型控制流程两个物料发生器分别产生盖子、底座

两种物料分别通过A、B传送带运送至两轴机械臂底部工作位置

安装在传送带中间位置的传感器检测到物料到位

A、B两个夹具分别将盖子、底座夹紧定位

机械臂垂直下移到盖子的上方

机械臂通过吸盘吸取盖子后向上提起

机械臂水平向右移动至底座上方

机械臂垂直下移将盖子组装到底座上

机械臂回到原位

组装完成后B挡板上移

组装好的工件通过传送带运送至出口，装配完成。1.PLC的I/O分配PLC的I/O分配输入信号输出信号名称数据类型地址名称数据类型地址

机械臂伸出缩回限位BoolI0.0机械臂伸出BoolQ0.0

机械臂上升下降限位BoolI0.1机械臂下降BoolQ0.1

吸盘有料BoolI0.2吸盘吸气BoolQ0.2

A传送带中间传感器BoolI0.3A传送带动作BoolQ0.3

A挡板夹紧限位BoolI0.4A挡板夹紧BoolQ0.4

A挡板上升下降限位BoolI0.5A挡板上升BoolQ0.5

B传送带中间传感器BoolI0.6B传送带动作BoolQ0.6

B挡板夹紧限位BoolI0.7B挡板夹紧BoolQ0.7

B挡板上升下降限位BoolI1.0B挡板上升BoolQ1.0

B传送带末端传感器BoolI1.1盖子出料BoolQ1.1

启动按钮BoolI1.2底座出料BoolQ1.2

复位按钮BoolI1.3启动按钮指示灯BoolQ1.3

停止按钮BoolI1.4成品数量DintQD30

急停按钮BoolI1.5

自动模式BoolI1.6

2.FactoryIO场景设计打开FactoryIO场景设计2.FactoryIO场景设计修改传感器和执行器标签名称2.FactoryIO场景设计FactoryIO驱动配置拖放2.FactoryIO场景设计I/O点与传感器、执行器的配对4.PLC程序设计PLC变量表4.PLC程序设计程序处理流程4.PLC程序设计采用GRAPH编写机械臂装配控制程序机械臂装配控制系统GRAPH程序框图4.PLC程序设计采用SCL编写机械臂装配控制程序4.PLC程序设计采用LAD编写机械臂装配控制程序子程序主程序5.系统调试建立通信连接以后，按以下步骤测试：①按下控制箱上的启动按钮，启动指示灯被点亮。同时，盖子物料发生器、底座物料发生器分别产生第一个物料。②盖子及底座物料发生器产生第一个物料后，A、B传送带开始运送，当盖子及底座物料到达上下挡板位置时，A、B夹具夹紧，A、B传送带停止。③机械臂开始动作（此时机械臂在盖子物料的上方）：机械臂下降->吸盘吸取盖子->吸取盖子后机械臂上升->机械臂向右伸出至底座物料的正上方->机械臂下降->吸盘放开盖子->机械臂上升->机械臂向左缩回到初始位置。④B传送带的上下挡板上升，B传送带继