安川機(jī)器人PLC培訓(xùn)

1、1,xrc機(jī)器人 cio培訓(xùn)講義 機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)部,2,目 錄,第一章xrc控制器概況- 3,第二章xrc控制器結(jié)構(gòu)及基本配置- 4,第三章 編程器件介紹- 8,第四章 梯形圖- 15,第五章 基本邏輯指令- 18,第六章 編程注意事項(xiàng)- 29,第七章 編程實(shí)例- 33,3,xrc控制器是用來(lái)執(zhí)行邏輯、記時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，建立柔性的程控系統(tǒng)。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn),第一章xrc控制器概況,

2、4,xrc控制器主要有cpu模組、i/o模組、電源模組、底板機(jī)架、編程顯示（教導(dǎo)器）、伺服驅(qū)動(dòng)器及放大器。 接受驅(qū)動(dòng) 現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)受控元件,第二章xrc控制器結(jié)構(gòu)及基本配置,cpu模組,i/o模組,電源模組,pc卡插口,伺服驅(qū)動(dòng)器,教導(dǎo)器,底板支架,放大器,5,一、cpu的構(gòu)成 cpu是控制器的核心，起神經(jīng)中樞的作用，它按控制器的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶(hù)程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有

3、關(guān)的控制電路， 控制器主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成。cpu的控制器控制cpu工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。 cpu的運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。 cpu的寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作,第二章xrc控制器結(jié)構(gòu)及基本配置,6,二、i/o模組： 控制器對(duì)外功能，主要是通過(guò)i/o模組上的接口與外界聯(lián)系的，i/o模塊集成了控制器i/o電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。與編程相聯(lián)系的主要是泛用輸入/輸出接頭cn10、cn11、cn12、 cn13共80點(diǎn)。 三、電源模塊

4、：電源供應(yīng)模組提供控制器各模塊的集成電路提供工作電源，同時(shí)，還為輸入電路提供24v的工作電源。電源輸入類(lèi)型：直流電源，電壓為24v,第二章xrc控制器結(jié)構(gòu)及基本配置,7,四、底板或機(jī)架： 底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使cpu能訪問(wèn)底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。 五、外部設(shè)備1.教導(dǎo)器：用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控i/o及控制器所控制的系統(tǒng)的工作狀況。教導(dǎo)器是xrc控制器開(kāi)發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。 2.存儲(chǔ)設(shè)備：pc卡，用于永久性地存儲(chǔ)用戶(hù)數(shù)據(jù)，使用戶(hù)程序不丟失,第二章xrc控制器結(jié)構(gòu)及

5、基本配置,8,編程器件 內(nèi)部編程元件，也就是支持安川xrc編程語(yǔ)言的軟元件，按通俗叫法分別稱(chēng)為繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等，但它們與真實(shí)元件有很大的差別，一般稱(chēng)它們?yōu)椤败浝^電器”。這些編程用的繼電器，它的工作線圈沒(méi)有工作電壓等級(jí)、功耗大小和電磁慣性等問(wèn)題；觸點(diǎn)沒(méi)有數(shù)量限制、沒(méi)有機(jī)械磨損和電蝕等問(wèn)題。它在不同的指令操作下，還可以作脈沖數(shù)字元件使用。一般情況下，2xxx代表外部輸入繼電器， 0xxx代表內(nèi)部輸入繼電器， 3xxx代表外部輸出繼電器， 1xxx代表內(nèi)部輸出繼電器， 7xxx代表輔助繼電器，tmr代表定時(shí)器，cnt代表計(jì)數(shù)器，m代表數(shù)據(jù)寄存器，mov代表傳送等,第三章 編程器件介紹,9,3

6、.1輸入繼電器 （2xxx）i/o模組輸入端子是從外部開(kāi)關(guān)接受信號(hào)的窗口，控制器內(nèi)部與輸入端子連接的輸入繼電器2xxx是用光電隔離的電子繼電器，它們的編號(hào)與接線端子編號(hào)一致（按八進(jìn)制輸入），線圈的吸合或釋放只取決于控制器外部觸點(diǎn)的狀態(tài)。內(nèi)部有常開(kāi)/常閉兩種觸點(diǎn)供編程時(shí)隨時(shí)使用，且使用次數(shù)不限。輸入電路的時(shí)間常數(shù)一般小于10ms。各基本單元都是八進(jìn)制輸入的地址，輸入為2010 2017，2020 2027，2030 2037 ，2040 2047，2050 2057 。 3.2輸出繼電器（3xxx） i/o的輸出端子是向外部負(fù)載輸出信號(hào)的窗口。輸出繼電器的線圈由程序控制，輸出繼電器的外部輸出主觸

7、點(diǎn)接到控制器的輸出端子上供外部負(fù)載使用，其余常開(kāi)/常閉觸點(diǎn)供內(nèi)部程序使用。輸出繼電器的電子常開(kāi)/常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不限。輸出電路的時(shí)間常數(shù)是固定的 。各基本單元都是八進(jìn)制輸出，輸出為3010 3017，3020 3027，3030 3037 ，3040 3047，3050 3057,第三章 編程器件介紹,10,3.3內(nèi)部輸入對(duì)應(yīng)表 3.4內(nèi)部輸出對(duì)應(yīng)表,第三章 編程器件介紹,輸入,編碼,in#01,0010,in#02,0011,in#03,0012,in#04,0013,in#05,0014,in#06,0015,in#07,0016,in#08,0017,輸入,編碼,in#09,0020,i

8、n#10,0021,in#11,0022,in#12,0023,in#13,0024,in#14,0025,in#15,0026,in#16,0027,輸入,編碼,in#17,0030,in#18,0031,in#19,0032,in#20,0033,in#21,0034,in#22,0035,in#23,0036,in#24,0037,輸出,編碼,out#01,1010,out#02,1011,out#03,1012,out#04,1013,out#05,1014,out#06,1015,out#07,1016,out#08,1017,輸出,編碼,out#09,1020,out#10,102

9、1,out#11,1022,out#12,1023,out#13,1024,out#14,1025,out#15,1026,out#16,1027,輸出,編碼,out#17,1030,out#18,1031,out#19,1032,out#20,1033,out#21,1034,out#22,1035,out#23,1036,out#24,1037,11,3.5輔助繼電器（7xxx） 控制器內(nèi)有很多的輔助繼電器，其線圈與輸出繼電器一樣，由控制器內(nèi)各軟元件的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng),采用八進(jìn)制編碼。輔助繼電器也稱(chēng)中間繼電器，它沒(méi)有向外的任何聯(lián)系，只供內(nèi)部編程使用。它的電子常開(kāi)/常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不受限制。但是，這

10、些觸點(diǎn)不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，外部負(fù)載的驅(qū)動(dòng)必須通過(guò)輸出繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)。如下圖中的7101，它只起到一個(gè)自鎖的功能,第三章 編程器件介紹,7101,7101,2040,2041,12,3.6定時(shí)器（tmr）在控制器內(nèi)的定時(shí)器是根據(jù)時(shí)鐘脈沖的累積形式，當(dāng)所計(jì)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，其輸出觸點(diǎn)動(dòng)作，時(shí)鐘脈沖為100ms。定時(shí)器可以用用戶(hù)程序存儲(chǔ)器內(nèi)的常數(shù)作為設(shè)定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器（m）的內(nèi)容作為設(shè)定值。 100 ms定時(shí)器設(shè)定值：0.1 6553.5秒。定時(shí)器指令符號(hào)及應(yīng)用如右所示 當(dāng)定時(shí)器線圈的驅(qū)動(dòng)輸入7010接通時(shí)，定時(shí)器的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對(duì)100ms的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)前值與設(shè)定值100相等時(shí)，

11、定時(shí)器的輸出接點(diǎn)動(dòng)作，即輸出觸點(diǎn)是在驅(qū)動(dòng)線圈后的10秒時(shí)才動(dòng)作，7100就有輸出。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輸入7010斷開(kāi)或發(fā)生停電時(shí)，定時(shí)器就復(fù)位，輸出觸點(diǎn)也復(fù)位。每個(gè)定時(shí)器只有一個(gè)輸入，它與常規(guī)定時(shí)器一樣，線圈通電時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)；斷電時(shí)，自動(dòng)復(fù)位，不保存中間數(shù)值。定時(shí)器有兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，一個(gè)為設(shè)定值寄存器，另一個(gè)是現(xiàn)時(shí)值寄存器,100 tmr m010,7010,7100,第三章 編程器件介紹,13,3.7計(jì)數(shù)器（cnt） 控制器中的計(jì)數(shù)器，是減法計(jì)數(shù)器，它是在計(jì)數(shù)信號(hào)的上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，它有兩個(gè)輸入，一個(gè)用于復(fù)位，一個(gè)用于計(jì)數(shù)。每一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖上升沿使原來(lái)的數(shù)值減1，當(dāng)現(xiàn)時(shí)值減到零時(shí)停止計(jì)數(shù)，同時(shí)觸點(diǎn)閉合。直到

12、復(fù)位控制信號(hào)的上升沿輸入時(shí)，觸點(diǎn)才斷開(kāi)，設(shè)定值又寫(xiě)入，再又進(jìn)入計(jì)數(shù)狀態(tài)。 其設(shè)定值在065535范圍內(nèi)有效。 由計(jì)數(shù)輸入7010每次驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)線圈時(shí)，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值減1。當(dāng)?shù)?次執(zhí)行線圈指令時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出觸點(diǎn)即動(dòng)作。之后即使計(jì)數(shù)器輸入7010再動(dòng)作，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值保持不變。 當(dāng)復(fù)位輸入7011接通（on）時(shí)，執(zhí)行rst指令，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值為3，輸出接點(diǎn)也復(fù)位,3 cnt m010,7011,7010,7100,第三章 編程器件介紹,14,3.8數(shù)據(jù)寄存器 數(shù)據(jù)寄存器是計(jì)算機(jī)必不可少的元件，用于存放各種數(shù)據(jù)。每一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器都是16bit（最高位為正、負(fù)符號(hào)位）。 只要不寫(xiě)入其他數(shù)據(jù)，已寫(xiě)入的數(shù)據(jù)

13、不會(huì)變化。但是，機(jī)器人由runstop時(shí)，全部數(shù)據(jù)均清零,第三章 編程器件介紹,15,梯形圖 4.1 梯形圖是通過(guò)連線把指令的梯形圖符號(hào)連接在一起的連通圖，用以表達(dá)所使用的指令及其前后順序，它與電氣原理圖很相似。它的連線有兩種：一為母線，另一為內(nèi)部橫豎線。內(nèi)部橫豎線把一個(gè)個(gè)梯形圖符號(hào)指令連成一個(gè)指令組，這個(gè)指令組一般總是從裝載（str或str-not）指令開(kāi)始，必要時(shí)再繼以若干個(gè)輸入指令（含str指令），以建立邏輯條件。最后為輸出類(lèi)指令，實(shí)現(xiàn)輸出控制，或?yàn)閿?shù)據(jù)控制、流程控制等指令，以進(jìn)行相應(yīng)的工作。母線是用來(lái)連接指令組的。下圖是一簡(jiǎn)單的啟動(dòng)、停止控制梯形圖例,第四章 梯形圖,3040,2040

14、,2041,3040,16,4.2梯形圖與助記符的對(duì)應(yīng)關(guān)系： 助記符指令與梯形圖指令有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān) 系，而梯形圖的連線又可把指令的順序予以體現(xiàn)。一般講，其順序?yàn)椋合?輸入，后輸出（含其他處理）；先上，后下；先左，后右。有了梯形圖就 可將其翻譯成助記符程序。上圖的助記符程序?yàn)椋?地址指令 變量 0000str 2040 0001 or 3040 0002and not 2041 0003out 3040反之根據(jù)助記符，也可畫(huà)出與其對(duì)應(yīng)的梯形圖,第四章 梯形圖,17,4.3 梯形圖與電氣原理圖的關(guān)系：如果僅考慮邏輯控制，梯形圖與電氣原理圖 也可建立起一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如梯形圖的輸出（out）指令，對(duì)

15、應(yīng)于繼電器的線圈，而輸入指令（如str，and，or）對(duì)應(yīng)于接點(diǎn)等等。這樣，原有的繼電控制邏輯，經(jīng)轉(zhuǎn)換即可變成梯形圖，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，即可變成語(yǔ)句表程序,第四章 梯形圖,18,5.1輸入輸出指令（str/str-not/out）下面把str/str-not/out三條指令的功能、梯形圖表示形式、操作元件以列表的形式加以說(shuō)明：符號(hào) 功 能 梯形圖表示 操作元件str（取） 常開(kāi)觸點(diǎn)與母線相連 #xxxx str-not（取反）常閉觸點(diǎn)與母線相連 #xxxx out（輸出） 線圈驅(qū)動(dòng) #xxxx str與str-not指令用于與母線相連的接點(diǎn)，此外還可用于分支電路的點(diǎn)。out 指令是線圈的驅(qū)動(dòng)指令，

16、可用于輸出#0xxx、#7xxx、#3xxx等，但不能用于輸入繼電器。輸出指令用于并行輸出，能連續(xù)使用多次。 地址 指令 數(shù)據(jù) #2040#0010 0000 str #2040 0001 out #0010,第五章 基本邏輯指令,19,5.2觸點(diǎn)串連指令（and/and-not）、并聯(lián)指令（or/or-not）符號(hào)（名稱(chēng)） 功 能 梯形圖表示 操作元件and（與） 常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)連接 #xxxx and-not（與非）常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接 #xxxxor（或） 常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)連接 #xxxxor-not（ 或非） 常閉觸點(diǎn)并聯(lián)連接 #xxxxand、and-not指令用于一個(gè)觸點(diǎn)的串聯(lián)，但串聯(lián)觸點(diǎn)的

17、數(shù)量不限，這兩個(gè)指令可連續(xù)使用。or、or-not是用于一個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)連接指令。 地址 指令 數(shù)據(jù) 0002 str #3042 0003and-not #5027 0004 or #2055 0005 out #7025,2055,7025,5027,3042,第五章 基本邏輯指令,20,5.3 電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)指令（or-str、and-str）符號(hào)（名稱(chēng)） 功能 梯形圖表示 操作元件or-str（塊或） 電路塊并聯(lián)連接 無(wú)and-str（塊與） 電路塊串聯(lián)連接 無(wú) 含有兩個(gè)以上觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路稱(chēng)為“串聯(lián)連接塊”，串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，支路的起點(diǎn)以str或str-not指令開(kāi)始，而支路

18、的終點(diǎn)要用or-str指令。or-str指令是一種獨(dú)立指令，其后不帶操作元件號(hào)，因此，or-str指令不表示觸點(diǎn)，可以看成電路塊之間的一段連接線。如需要將多個(gè)電路塊并聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)并聯(lián)電路塊之后使用一個(gè)or-str指令，用這種方法編程時(shí)并聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒(méi)有限制；也可將所有要并聯(lián)的電路塊依次寫(xiě)出，然后在這些電路塊的末尾集中寫(xiě)出or-str的指令。將分支電路（并聯(lián)電路塊）與前面的電路串聯(lián)連接時(shí)使用and-not指令，各并聯(lián)電路塊的起點(diǎn)，使用str或str-not指令；與or-str指令一樣，and-str指令也不帶操作元件，如需要將多個(gè)電路塊串聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)串聯(lián)電路塊之后使用一個(gè)and-str

19、指令,第五章 基本邏輯指令,21,地址 指令 數(shù)據(jù) 0000 str #0010 0001 or #2034 0002 str #1022 0003 and #2013 0004 str-not #5072 0005 and #0027 0006 or #2043 0007 or-str 0008 and-str 0009 or #1016 0010 out #3046,1016,2043,0027,5072,2034,3046,2013,1022,0010,第五章 基本邏輯指令,22,5.4上升沿、下降沿指令（pls plf） pls 指令是進(jìn)行上升沿檢出的觸點(diǎn)指令,僅在指定位軟元件的上升沿

20、時(shí)(off on變化時(shí))接通1個(gè)掃描周期。 plf 指令是進(jìn)行下降沿檢出的觸點(diǎn)指令,僅在指定位軟元件的下降沿時(shí)(on off變化時(shí))接通1個(gè)掃描周期,第五章 基本邏輯指令,pls #7100,7010,str #7010 pls #7100,on off,on off,1scan,input #7010,output #7100,23,第五章 基本邏輯指令,plf #7100,7010,str #7010 plf #7100,on off,on off,1scan,input #7010,output #7100,24,5.5 群輸入/輸出指令（gstr gout） gstr 表示一組（8bi

21、ts）輸入指令 gstr #xxx0 gout 表示一組（8bits）輸出指令 gout #xxx0 例： 以上等同于下頁(yè)所示,第五章 基本邏輯指令,2010 grp #0010,gstr #2010 gout #0010,25,第五章 基本邏輯指令,2011,0011,2010,0010,2012,0012,2013,0013,2014,0014,2015,0015,2016,0016,2017,0017,str #2010 out #0010,str #2011 out #0011,str #2012 out #0012,str #2013 out #0013,str #2010 out

22、#0010,str #2011 out #0011,str #2012 out #0012,str #2013 out #0013,26,5.6 運(yùn)算指令（add sub mul div） add 運(yùn)算指令加，將二數(shù)相加并將結(jié)果存入寄存器。 例： 當(dāng)#7010為on時(shí)，將寄存器的數(shù)值加5，并將運(yùn)算結(jié)果存入寄存器m010 sub 運(yùn)算指令減，將二數(shù)相減并將結(jié)果存入寄存器。 例： 當(dāng)#7010為on時(shí)，將寄存器的數(shù)值減5，并將運(yùn)算結(jié)果存入寄存器m010,第五章 基本邏輯指令,m000 5 add m010,7010,str #7010 add m000,5,m010,m000 5 sub m010

23、,7010,str #7010 sub m000,5,m010,27,mul運(yùn)算指令乘，將二數(shù)相乘并將結(jié)果存入寄存器。 例： 當(dāng)#7010為on時(shí)，將寄存器的數(shù)值乘5，并將運(yùn)算結(jié)果存入寄存器m010 div 運(yùn)算指令除，將二數(shù)相除并將結(jié)果存入寄存器。 例： 當(dāng)#7010為on時(shí)，將寄存器的數(shù)值除5，并將運(yùn)算結(jié)果存入寄存器m010,第五章 基本邏輯指令,m000 5 mul m010,7010,str #7010 mul m000,5,m010,m000 5 div m010,7010,str #7010 div m000,5,m010,28,5.7 傳送指令（mov） mov傳送指令，將源內(nèi)容

24、向目標(biāo)傳送。 例： 當(dāng)#7010為on時(shí)，將數(shù)值10傳送至寄存器m010。當(dāng)#7010為off時(shí)m010的數(shù)值不變,第五章 基本邏輯指令,10 mov m010,7010,str #7010 mov 10,m010,29,6.1 觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與步 宜將串聯(lián)電路多的回路寫(xiě)在上方,第六章 編程注意事項(xiàng),5步,4步,宜將并聯(lián)電路多的回路寫(xiě)在左方,5步,4步,30,6.2 程式的執(zhí)行順序 對(duì)順控程序作自上而下,自左而右的處理,第六章 編程注意事項(xiàng),31,第六章 編程注意事項(xiàng),6.3 避免雙線圈輸出,例,2010,grp,0010,gstr #2010,gout #0010,2044 #0016,str 2040,out #0016,以上有兩次out #0016,應(yīng)取消一個(gè),32,第六章 編程注意事項(xiàng),6.4 線圈的連接位置,例,2056 #0016 #3052 #0012,7080,2056 #7080,0016 #0012 #3052,33,第七章 編程實(shí)例,7