軟件設(shè)計(jì)與加工單元PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、四、軟件設(shè)計(jì)174.1供料站的要求本項(xiàng)目只考慮供料單元作為獨(dú)立設(shè)備運(yùn)行時(shí)的情況，單元工作的主令信號(hào)和工作狀態(tài)顯示信號(hào)來自PLC旁邊的按鈕指示燈模塊。同時(shí),按鈕/指示燈模塊上的工作方式選擇開關(guān)S應(yīng)置于“單站方式”位置。具體的操縱要求為： 設(shè)備上電和氣源接通后,若工作單元的兩個(gè)氣缸均處于縮回位置，且料倉(cāng)內(nèi)有足夠的待加工工件，則“正常工作”指示燈H常亮,表示設(shè)備預(yù)備好。否則，該指示燈以1Hz頻率閃耀。 若設(shè)備預(yù)備好，按下啟動(dòng)按鈕，工作單元啟動(dòng)，“設(shè)備運(yùn)行”指示燈HL2常亮。啟動(dòng)后,若出料臺(tái)上沒有工件，則應(yīng)把工件推到出料臺(tái)上。出料臺(tái)上的工件被人工取出后,若沒有停止信號(hào)，則進(jìn)行下一次推出工件操作。 若在

2、運(yùn)行中按下停止按鈕，則在完成本工作周期任務(wù)后，各工作單元停止工作,HL2指示燈熄滅。 若在運(yùn)行中料倉(cāng)內(nèi)工件不足，則工作單元接著工作,但“正常工作”指示燈L1以1Hz的頻率閃耀，“設(shè)備運(yùn)行”指示燈L2保持常亮。若料倉(cāng)內(nèi)沒有工件，則L1指示燈和H指示燈均以2Hz頻率閃耀。工作站在完成本周期任務(wù)后停止。除非向料倉(cāng)補(bǔ)充足夠的工件，工作站不能再啟動(dòng)。要求完成如下任務(wù)。1、規(guī)劃L的IO分配及接線端子分配。2、進(jìn)行系統(tǒng)安裝接線。3、按操縱要求編制PLC程序。4、進(jìn)行調(diào)試與運(yùn)行。 4.1.2 PLC的I/O接線及其氣路圖圖28 供料單元?dú)鈩?dòng)操縱回路工作原理圖依照工作單元裝置的信號(hào)分配(表1)和工作任務(wù)的要求,

3、供料單元PC選用S7-22 A/DCRLY主單元，共14點(diǎn)輸入和10點(diǎn)繼電器輸出。LC的I/O信號(hào)分配如表2-2所示，接線原理圖則見圖2-19。表-2 供料單元PC的 I/信號(hào)表輸入信號(hào)輸出信號(hào)序號(hào)L輸入點(diǎn)信號(hào)名稱信號(hào)來源序號(hào)PL輸出點(diǎn)信號(hào)名稱信號(hào)來源1I0頂料氣缸伸出到位裝置側(cè)1Q0.0頂料電磁閥裝置側(cè)I.1頂料氣缸縮回到位2Q0.1推料電磁閥3.推料氣缸伸出到位3Q0.24I.3推料氣缸縮回到位40.35I0.4出料臺(tái)物料檢測(cè)5Q0.6I0.5供料不足檢測(cè)Q0.57I0缺料檢測(cè)7Q.680金屬工件檢測(cè)8Q0.79I1.09Q1.0正常工作指示按鈕/指示燈模塊10I1.10Q1.1運(yùn)行指示1

4、I.停止按鈕按鈕/指示燈模塊11.3啟動(dòng)按鈕13114I5工作方式選擇圖- 供料單元PLC的IO接線原理圖4.1.3 供料單元單站操縱的編程思路1、程序結(jié)構(gòu):有兩個(gè)子程序,一個(gè)是系統(tǒng)狀態(tài)顯示，另一個(gè)是供料操縱。主程序在每一掃描周期都調(diào)用系統(tǒng)狀態(tài)顯示子程序，僅當(dāng)在運(yùn)行狀態(tài)差不多建立才可能調(diào)用供料操縱子程序。2、PLC上電后應(yīng)首先進(jìn)入初始狀態(tài)檢查時(shí)期,確認(rèn)系統(tǒng)差不多預(yù)備就緒后,才同意投入運(yùn)行，如此可及時(shí)發(fā)覺存在問題,幸免出現(xiàn)事故。例如,若兩個(gè)氣缸在上電和氣源接入時(shí)不在初始位置,這是氣路連接錯(cuò)誤的緣故,顯然在這種情況下不同意系統(tǒng)投入運(yùn)行。通常的PLC操縱系統(tǒng)往往有這種常規(guī)的要求。3、供料單元運(yùn)行的要

5、緊過程是供料操縱,它是一個(gè)步進(jìn)順序操縱過程。4、假如沒有停止要求，順控過程將周而復(fù)始地不斷循環(huán)。常見的順序操縱系統(tǒng)正常停止要求是,接收到停止指令后,系統(tǒng)在完成本工作周期任務(wù)即返回到初始步后才停止下來。5、當(dāng)料倉(cāng)中最后一個(gè)工件被推出后,將發(fā)生缺料報(bào)警。推料氣缸復(fù)位到位，亦即完成本工作周期任務(wù)即返回到初始步后,也應(yīng)停止下來。按上述分析，可畫出如圖-2所示的系統(tǒng)主程序流程圖。圖220主程序梯形圖供料操縱子程序的步進(jìn)順序流程則如下圖2-21所示。圖中，初始步S.0在主程序中，當(dāng)系統(tǒng)預(yù)備就緒且接收到啟動(dòng)脈沖時(shí)被置位。圖2-21供料操縱子程序流程圖41.4 調(diào)試與運(yùn)行(1）調(diào)整氣動(dòng)部分,檢查氣路是否正確,

6、氣壓是否合理，氣缸的動(dòng)作速度是否合理。（2）檢查磁性開關(guān)的安裝位置是否到位，磁性開關(guān)工作是否正常。（3)檢查/接線是否正確。(4)檢查光電傳感器安裝是否合理，靈敏度是否合適,保證檢測(cè)的可靠性。（）放入工件，運(yùn)行程序看加工單元?jiǎng)幼魇欠駶M足任務(wù)要求。（）調(diào)試各種可能出現(xiàn)的情況，比如在任何情況下都有可能加入工件,系統(tǒng)都要能可靠工作。（7）優(yōu)化程序。. 加工單元PLC操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)2. 工作任務(wù)只考慮加工單元作為獨(dú)立設(shè)備運(yùn)行時(shí)的情況，本單元的按鈕指示燈模塊上的工作方式選擇開關(guān)應(yīng)置于“單站方式”位置。具體的操縱要求為:1、初始狀態(tài):設(shè)備上電和氣源接通后,滑動(dòng)加工臺(tái)伸縮氣缸處于伸出位置，加工臺(tái)氣動(dòng)手爪松開的

7、狀態(tài)，沖壓氣缸處于縮回位置，急停按鈕沒有按下。若設(shè)備在上述初始狀態(tài),則“正常工作”指示燈HL1常亮，表示設(shè)備預(yù)備好。否則,該指示燈以1z 頻率閃耀。、若設(shè)備預(yù)備好,按下啟動(dòng)按鈕,設(shè)備啟動(dòng)，“設(shè)備運(yùn)行”指示燈HL2常亮。當(dāng)待加工工件送到加工臺(tái)上并被檢出后,設(shè)備執(zhí)行將工件夾緊，送往加工區(qū)域沖壓，完成沖壓動(dòng)作后返回待料位置的工件加工工序。假如沒有停止信號(hào)輸入，當(dāng)再有待加工工件送到加工臺(tái)上時(shí),加工單元又開始下一周期工作。在工作過程中，若按下停止按鈕，加工單元在完成本周期的動(dòng)作后停止工作。H2指示燈熄滅。3、在工作過程中，若按下停止按鈕,加工單元在完成本周期的動(dòng)作后停止工作。HL2指示燈熄滅。要求完成如

8、下任務(wù)。(1)規(guī)劃PLC的I/O分配及接線端子分配。（2)進(jìn)行系統(tǒng)安裝接線和氣路連接。(3）編制PLC程序。()進(jìn)行調(diào)試與運(yùn)行。4.2PLC的分配、氣路圖及系統(tǒng)安裝接線1、裝置側(cè)接線端口信號(hào)分配如表3-1所示表3-1 加工單元裝置側(cè)的接線端口信號(hào)端子的分配輸入端口中間層輸出端口中間層端子號(hào)設(shè)備符號(hào)信號(hào)線端子號(hào)設(shè)備符號(hào)信號(hào)線2SC1加工臺(tái)物料檢測(cè)23Y夾緊電磁閥B2工件夾緊檢測(cè)342B加工臺(tái)伸出到位4伸縮電磁閥B1加工臺(tái)縮回到位1Y沖壓電磁閥6B1加工壓頭上限71加工壓頭下限87#端子沒有連接#1端子沒有連接加工單元?dú)鈩?dòng)操縱回路工作原理2、加工單元選用S7224A/D/RLY主單元，共1點(diǎn)輸入和

9、10點(diǎn)繼電器輸出。PLC的信號(hào)表如表2所示,接線原理圖如圖3-9所示。表- 加工單元PLC的 I/O信號(hào)表輸入信號(hào)輸出信號(hào)序號(hào)PC輸入點(diǎn)信號(hào)名稱信號(hào)來源序號(hào)LC輸出點(diǎn)信號(hào)名稱信號(hào)來源10.0加工臺(tái)物料檢測(cè)裝置側(cè)1Q0.0夾緊電磁閥裝置側(cè)I0.1工件夾緊檢測(cè)2Q30.2加工臺(tái)伸出到位3Q02料臺(tái)伸縮電磁閥4.3加工臺(tái)縮回到位4Q.3加工壓頭電磁閥I0.4加工壓頭上限5Q.4I0.5加工壓頭下限Q0.7I067Q6I0.78079I1.09Q0正常工作指示按鈕指示燈模塊101110Q1.1運(yùn)行指示1I1.2停止按鈕按鈕/指示燈模塊1I.3啟動(dòng)按鈕13I14急停按鈕14I1.單站/全線圖-加工單元L

10、的I/O接線原理圖.2.3 編寫和調(diào)試PLC操縱程序、編寫程序的思路加工單元主程序流程與供料單元類似,也是PLC上電后應(yīng)首先進(jìn)入初始狀態(tài)檢查時(shí)期,確認(rèn)系統(tǒng)差不多預(yù)備就緒后，才同意接收啟動(dòng)信號(hào)投入運(yùn)行。但加工單元工作任務(wù)中增加了急停功能。為此，調(diào)用加工操縱子程序的條件應(yīng)該是“單元在運(yùn)行狀態(tài)”和“急停按鈕未按”兩者同時(shí)成立，如圖-2所示。圖312 加工操縱子程序的調(diào)用如此,當(dāng)在運(yùn)行過程中按下急停按鈕時(shí)，立即停止調(diào)用加工操縱子程序,但急停前當(dāng)前步的S元件仍在置位狀態(tài),急停復(fù)位后，就能從斷點(diǎn)開始接著運(yùn)行。加工過程也是一個(gè)順序操縱，其步進(jìn)流程圖如圖31所示。圖3-3 加工過程的流程圖從流程圖能夠看到，當(dāng)

11、一個(gè)加工周期結(jié)束,只有加工好的工件被取走后，程序才能返回S.0步，這就幸免了重復(fù)加工的可能。2、調(diào)試與運(yùn)行（1）調(diào)整氣動(dòng)部分，檢查氣路是否正確,氣壓是否合理,氣缸的動(dòng)作速度是否合理。（2)檢查磁性開關(guān)的安裝位置是否到位,磁性開關(guān)工作是否正常。（3）檢查I/接線是否正確。(4）檢查光電傳感器安裝是否合理,靈敏度是否合適，保證檢測(cè)的可靠性。（5)放入工件，運(yùn)行程序看加工單元?jiǎng)幼魇欠駶M足任務(wù)要求。（6)調(diào)試各種可能出現(xiàn)的情況,比如在任何情況下都有可能加入工件，系統(tǒng)都要能可靠工作。（7）優(yōu)化程序。.3裝配單元PL操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì).31 工作任務(wù)1、裝配單元各氣缸的初始位置為:擋料氣缸處于伸出狀態(tài)，頂料氣缸

12、處于縮回狀態(tài)，供料倉(cāng)上差不多有足夠的小圓柱零件;裝配機(jī)械手的升降氣缸處于提升狀態(tài)，伸縮氣缸處于縮回狀態(tài),氣爪處于松開狀態(tài)。設(shè)備上電和氣源接通后,若各氣缸滿足初始位置要求,且供料倉(cāng)上差不多有足夠的小圓柱零件;工件裝配臺(tái)上沒有待裝配工件。則“正常工作”指示燈HL常亮，表示設(shè)備預(yù)備好。否則，該指示燈以1H頻率閃耀。2、若設(shè)備預(yù)備好,按下啟動(dòng)按鈕，裝配單元啟動(dòng),“設(shè)備運(yùn)行”指示燈HL2常亮。假如回轉(zhuǎn)臺(tái)上的左料盤內(nèi)沒有小圓柱零件，就執(zhí)行下料操作;假如左料盤內(nèi)有零件，而右料盤內(nèi)沒有零件，執(zhí)行回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)操作。3、假如回轉(zhuǎn)臺(tái)上的右料盤內(nèi)有小圓柱零件且裝配臺(tái)上有待裝配工件，執(zhí)行裝配機(jī)械手抓取小圓柱零件,放入待裝

13、配工件中的操縱。4、完成裝配任務(wù)后，裝配機(jī)械手應(yīng)返回初始位置,等待下一次裝配。5、若在運(yùn)行過程中按下停止按鈕,則供料機(jī)構(gòu)應(yīng)立即停止供料,在裝配條件滿足的情況下，裝配單元在完成本次裝配后停止工作。6、在運(yùn)行中發(fā)生“零件不足”報(bào)警時(shí),指示燈HL3以1Hz的頻率閃耀,HL1和H2燈常亮；在運(yùn)行中發(fā)生“零件沒有”報(bào)警時(shí),指示燈L3以亮1秒，滅0.5秒的方式閃耀，HL2熄滅，L1常亮。4.42 PL的分配、氣路圖及系統(tǒng)安裝接線裝配單元裝置側(cè)的接線端口信號(hào)端子的分配如表所示。裝配單元的I點(diǎn)較多,選用7-26 AC/DC/R主單元，共4點(diǎn)輸入，點(diǎn)繼電器輸出。PLC的I/分配如表4-2所示。圖4-是LC接線原

14、理圖。在單站運(yùn)行時(shí),警示燈沒有使用,可不接線。裝配單元的閥組是個(gè)二位五通單電控電磁換向閥組成,如圖所示。這些閥分不對(duì)供料，位置變換和裝配動(dòng)作氣路進(jìn)行操縱，以改變各自的動(dòng)作狀態(tài)。裝配單元?dú)鈩?dòng)操縱回路表4-1裝配單元PLC的I/O信號(hào)表輸入信號(hào)輸出信號(hào)序號(hào)PC輸入點(diǎn)信號(hào)名稱信號(hào)來源序號(hào)LC輸出點(diǎn)信號(hào)名稱信號(hào)來源0.0零件不足檢測(cè)裝置側(cè)Q.0擋料電磁閥裝置側(cè)20.1零件有無檢測(cè)2Q0.1頂料電磁閥3I.2左料盤零件檢測(cè)Q.2回轉(zhuǎn)電磁閥40.3右料盤零件檢測(cè)40.3手爪夾緊電磁閥5I0.裝配臺(tái)工件檢測(cè)5Q04手爪下降電磁閥6I.頂料到位檢測(cè)6Q0.5手臂伸出電磁閥706頂料復(fù)位檢測(cè)7Q0.6紅色警示燈

15、8I0擋料狀態(tài)檢測(cè)8Q.橙色警示燈9I1.落料狀態(tài)檢測(cè)9Q1.0綠色警示燈1I11擺動(dòng)氣缸左限檢測(cè)10Q11112擺動(dòng)氣缸右限檢測(cè)11Q.212I13手爪夾緊檢測(cè)2Q1.313I1.4手爪下降到位檢測(cè)13Q1.I15手爪上升到位檢測(cè)1Q.5HL1按鈕/指示燈模塊5I1.手臂縮回到位檢測(cè)Q6HL2161.7手臂伸出到位檢測(cè)6Q1.7L1I.08I.119I2.20I.321I2.4停止按鈕按鈕指示燈模塊222.5啟動(dòng)按鈕23I2.6急停按鈕2I2.單機(jī)聯(lián)機(jī)4.4 分揀單元的PL操縱及編程4.41工作任務(wù)1、設(shè)備的工作目標(biāo)是完成對(duì)白色芯金屬工件、白色芯塑料工件和黑色芯的金屬或塑料工件進(jìn)行分揀。為了

16、在分揀時(shí)準(zhǔn)確推出工件,要求使用旋轉(zhuǎn)編碼器作定位檢測(cè)。同時(shí)工件材料和芯體顏色屬性應(yīng)在推料氣缸前的適應(yīng)位置被檢測(cè)出來。、設(shè)備上電和氣源接通后,若工作單元的三個(gè)氣缸均處于縮回位置,則 “正常工作”指示燈1常亮,表示設(shè)備預(yù)備好。否則，該指示燈以1H 頻率閃耀。3、若設(shè)備預(yù)備好,按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)啟動(dòng),“設(shè)備運(yùn)行”指示燈HL2常亮。當(dāng)傳送帶入料口人工放下已裝配的工件時(shí),變頻器即啟動(dòng),驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)以頻率固定為0z的速度,把工件帶往分揀區(qū)。假如工件為白色芯金屬件，則該工件對(duì)到達(dá)號(hào)滑槽中間，傳送帶停止，工件對(duì)被推到1號(hào)槽中；假如工件為白色芯塑料,則該工件對(duì)到達(dá)2號(hào)滑槽中間,傳送帶停止,工件對(duì)被推到號(hào)槽中;假

17、如工件為黑色芯，則該工件對(duì)到達(dá)3號(hào)滑槽中間,傳送帶停止，工件對(duì)被推到3號(hào)槽中。工件被推出滑槽后,該工作單元的一個(gè)工作周期結(jié)束。僅當(dāng)工件被推出滑槽后,才能再次向傳送帶下料。假如在運(yùn)行期間按下停止按鈕,該工作單元在本工作周期結(jié)束后停止運(yùn)行。4.2PL的/O 接線及氣路圖分揀單元裝置側(cè)的接線端口信號(hào)端子的分配如表-所示。由于用于判不工件材料和芯體顏色屬性的傳感器只須安裝在傳感器支架上的電感式傳感器和一個(gè)光纖傳感器,故光纖傳感器2可不使用。分揀單元的電磁閥使用了三個(gè)由二位五通的帶手控開關(guān)的單電控電磁閥，它們安裝在匯流板上。這三個(gè)閥對(duì)金屬、白料和黑料推動(dòng)氣缸的氣路進(jìn)行操縱，以改變各自的動(dòng)作狀態(tài)。表4-9

18、 分揀單元裝置側(cè)的接線端口信號(hào)端子的分配輸入端口中間層輸出端口中間層端子號(hào)設(shè)備符號(hào)信號(hào)線端子號(hào)設(shè)備符號(hào)信號(hào)線DECO旋轉(zhuǎn)編碼器A相1推桿1電磁閥3旋轉(zhuǎn)編碼器B相32Y推桿2電磁閥4旋轉(zhuǎn)編碼器Z相43推桿3電磁閥5SC1進(jìn)料口工件檢測(cè)S2電感式傳感器7SC光纖傳感器8S4光纖傳感器291B推桿1推出到位102B推桿推出到位113推桿3推出到位2#7端子沒有連接5#14#端子沒有連接分揀單元PLC選用S7-22 XP A/DRLY主單元，共4點(diǎn)輸入和10點(diǎn)繼電器輸出。選用S7-2 X主單元的緣故是，當(dāng)變頻器的頻率設(shè)定值由HMI指定時(shí),該頻率設(shè)定值是一個(gè)隨機(jī)數(shù),需要由PL通過變換方式向變頻器輸入模擬

19、量的頻率指令,以實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度連續(xù)調(diào)整。S7-2 XP主單元集成有2路模擬量輸入,1路模擬量輸出,有兩個(gè)RS4通信口。可滿足變換的編程要求。本項(xiàng)目工作任務(wù)僅要求以30Hz的固定頻率驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),只須用固定頻率方式操縱變頻器即可。本例中，選用MM0的端子“5”(DIN1）作電機(jī)啟動(dòng)和頻率操縱,PLC的信號(hào)表見表5-10,接線原理圖如圖4-18所示。表-1 分揀單元PL的I/O信號(hào)表輸入信號(hào)輸出信號(hào)序號(hào)LC輸入點(diǎn)信號(hào)名稱信號(hào)來源序號(hào)PLC輸出點(diǎn)信號(hào)名稱信號(hào)輸出目標(biāo)1I.旋轉(zhuǎn)編碼器相裝置側(cè)100電機(jī)啟動(dòng)變頻器I0.1旋轉(zhuǎn)編碼器A相2Q.I0.23Q24.進(jìn)料口工件檢測(cè)50.電感式傳感器5Q36I0.

20、5光纖傳感器1Q047I.光纖傳感器270.5I07推桿推出到位8Q0.I1.0推桿2推出到位0.L按鈕/指示燈模塊10I1.1推桿3推出到位1.0L111.啟動(dòng)按鈕按鈕/指示燈模塊2I1.3停止按鈕13I1.414I15單站全線為了實(shí)現(xiàn)固定頻率輸出，變頻器的參數(shù)應(yīng)如下設(shè)置: 斜坡上升時(shí)刻參數(shù)P110設(shè)定為1秒,斜坡下降時(shí)刻參數(shù)112設(shè)定為.1秒。(注：由于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率專門小，此參數(shù)設(shè)定可不能引起變頻器過電壓跳閘）圖4- 分揀單元LC的I/O接線原理圖4.4.分揀單元的編程要點(diǎn)4.4.1 高速計(jì)數(shù)器的編程高速計(jì)數(shù)器的編程方法有兩種，一是采納梯形圖或語句表進(jìn)行正常編程,二是通過SP-Mco/W

21、IN編程軟件進(jìn)行引導(dǎo)式編程。不論那一種方法，都先要依照計(jì)數(shù)輸入信號(hào)的形式與要求確定計(jì)數(shù)模式;然后選擇計(jì)數(shù)器編號(hào)，確定輸入地址。分揀單元所配置的PLC是S224XP AC/C/LY主單元,集成有點(diǎn)的高速計(jì)數(shù)器，編號(hào)為HSCSC5，每一編號(hào)的計(jì)數(shù)器均分配有固定地址的輸入端。同時(shí)，高速計(jì)數(shù)器能夠被配置為2種模式中的任意一種。如表5-11所示。表5-11 -20PLC的SC0HSC5輸入地址和計(jì)數(shù)模式模式中斷描述輸入點(diǎn)HC0I0.0I0.1I0.HSI6I0.7I10I11HSC2I1.I1.31.45HSI0.1HCI.3I0.40.5SC5I0.0帶有內(nèi)部方向操縱的單相計(jì)數(shù)器時(shí)鐘1時(shí)鐘復(fù)位2時(shí)鐘復(fù)

22、位啟動(dòng)帶有外部方向操縱的單相計(jì)數(shù)器時(shí)鐘方向時(shí)鐘方向復(fù)位時(shí)鐘方向復(fù)位啟動(dòng)6帶有增減計(jì)數(shù)時(shí)鐘的雙相計(jì)數(shù)器增時(shí)鐘減時(shí)鐘增時(shí)鐘減時(shí)鐘復(fù)位增時(shí)鐘減時(shí)鐘復(fù)位啟動(dòng)相正交計(jì)數(shù)器時(shí)鐘A時(shí)鐘B10時(shí)鐘A時(shí)鐘B復(fù)位1時(shí)鐘時(shí)鐘B復(fù)位啟動(dòng)依照分揀單元旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的脈沖信號(hào)形式(AB相正交脈沖，Z相脈沖不使用，無外部復(fù)位和啟動(dòng)信號(hào)) ，由表51容易確定,所采納的計(jì)數(shù)模式為模式9,所選用的計(jì)數(shù)器為HSC,A相脈沖從I0.0輸入，相脈沖從0.1輸入，計(jì)數(shù)倍頻設(shè)定為4倍頻。分揀單元高速計(jì)數(shù)器編程要求較簡(jiǎn)單,不考慮中斷子程序，預(yù)置值等。使用引導(dǎo)式編程，專門容易自動(dòng)生成了符號(hào)地址為“HC_INIT”的子程序。其程序清單如圖5-1

23、所示。（引導(dǎo)式編程的步驟從略,請(qǐng)參考S200系統(tǒng)手冊(cè)）圖5-19 子程序HCIIT清單在主程序塊中使用S0.1（上電首次掃描ON)調(diào)用此子程序，即完成高速計(jì)數(shù)器定義并啟動(dòng)計(jì)數(shù)器。在本項(xiàng)工作任務(wù)中，編程高速計(jì)數(shù)器的目的,是依照 H0當(dāng)前值確定工件位置,與存儲(chǔ)到指定的變量存儲(chǔ)器的特定位置數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,以確定程序的流向。特定位置數(shù)據(jù)是：進(jìn)料口到傳感器位置的脈沖數(shù)為100，存儲(chǔ)在V10單元中（雙整數(shù)) 進(jìn)料口到推桿1位置的脈沖數(shù)為50,存儲(chǔ)在VD4單元中 進(jìn)料口到推桿位置的脈沖數(shù)為4000，存儲(chǔ)在VD18單元中 進(jìn)料口到推桿3位置的脈沖數(shù)為00，存儲(chǔ)在V2單元中能夠使用數(shù)據(jù)塊來對(duì)上述V存儲(chǔ)器賦值，在S

24、TP7-MirWIN界面項(xiàng)目指令樹中,選擇 數(shù)據(jù)塊用戶定義;在所出現(xiàn)的數(shù)據(jù)頁界面上逐行鍵入存儲(chǔ)器起始地址、數(shù)據(jù)值及其注釋(可選)，同意用逗號(hào)、制表符或空格作地址和數(shù)據(jù)的分隔符號(hào)。如圖50所示。圖5-2使用數(shù)據(jù)塊對(duì)V存儲(chǔ)器賦值 注意:特定位置數(shù)據(jù)均從進(jìn)料口開始計(jì)算，因此,每當(dāng)待分揀工件下料到進(jìn)料口,電機(jī)開始啟動(dòng)時(shí),必須對(duì)H0的當(dāng)前值(存儲(chǔ)在SMD中)進(jìn)行一次清零操作。4.4.3程序結(jié)構(gòu)1、分揀單元的要緊工作過程是分揀操縱，可編寫一個(gè)子程序供主程序調(diào)用,工作狀態(tài)顯示的要求比較簡(jiǎn)單，可直接在主程序中編寫。2、主程序的流程與前面所述的供料、加工等單元是類似的。但由于用高速計(jì)數(shù)器編程,必須在上電第1個(gè)掃

25、描周期調(diào)用HSIIT子程序,以定義并使能高速計(jì)數(shù)器。主程序的編制,請(qǐng)讀者自行完成。3、分揀操縱子程序也是一個(gè)步進(jìn)順控程序,編程思路如下:當(dāng)檢測(cè)到待分揀工件下料到進(jìn)料口后,清零HC0當(dāng)前值，以固定頻率啟動(dòng)變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。梯形圖如圖52所示。圖51分揀操縱子程序初始步梯形圖當(dāng)工件通過安裝傳感器支架上的光纖探頭和電感式傳感器時(shí),依照2個(gè)傳感器動(dòng)作與否，判不工件的屬性,決定程序的流向。H0當(dāng)前值與傳感器位置值的比較可采納觸點(diǎn)比較指令實(shí)現(xiàn)。完成上述功能的梯形圖見圖5-2。依照工件屬性和分揀任務(wù)要求，在相應(yīng)的推料氣缸位置把工件推出。推料氣缸返回后，步進(jìn)順控子程序返回初始步。圖-22在傳感器位置判不工件

26、屬性的梯形圖4.5輸送單元的L操縱與編程4.5 工作任務(wù)單站運(yùn)行的目標(biāo)是測(cè)試設(shè)備傳送工件的功能。要求其他各工作單元差不多就位，如圖7-31所示。同時(shí)在供料單元的出料臺(tái)上放置了工件。具體測(cè)試過程要求如下:1、輸送單元在通電后，按下復(fù)位按鈕SB，執(zhí)行復(fù)位操作，使抓取機(jī)械手裝置回到原點(diǎn)位置。在復(fù)位過程中,“正常工作”指示燈H1以Hz的頻率閃耀。當(dāng)抓取機(jī)械手裝置回到原點(diǎn)位置,且輸送單元各個(gè)氣缸滿足初始位置的要求，則復(fù)位完成,“正常工作”指示燈L1常亮。按下起動(dòng)按鈕SB2,設(shè)備啟動(dòng),“設(shè)備運(yùn)行”指示燈L2也常亮,開始功能測(cè)試過程。、抓取機(jī)械手裝置從供料站出料臺(tái)抓取工件，抓取的順序是：手臂伸出手爪夾緊抓取

27、工件提升臺(tái)上升手臂縮回。、抓取動(dòng)作完成后，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置向加工站移動(dòng),移動(dòng)速度不小于3mm/s。4、機(jī)械手裝置移動(dòng)到加工站物料臺(tái)的正前方后，即把工件放到加工站物料臺(tái)上。抓取機(jī)械手裝置在加工站放下工件的順序是:手臂伸出提升臺(tái)下降手爪松開放下工件手臂縮回。5、放下工件動(dòng)作完成秒后，抓取機(jī)械手裝置執(zhí)行抓取加工站工件的操作。抓取的順序與供料站抓取工件的順序相同。、抓取動(dòng)作完成后，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置移動(dòng)到裝配站物料臺(tái)的正前方。然后把工件放到裝配站物料臺(tái)上。其動(dòng)作順序與加工站放下工件的順序相同。7、放下工件動(dòng)作完成秒后，抓取機(jī)械手裝置執(zhí)行抓取裝配站工件的操作。抓取的順序與供料站抓取工件的順序相

28、同。8、機(jī)械手手臂縮回后，擺臺(tái)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置從裝配站向分揀站運(yùn)送工件,到達(dá)分揀站傳送帶上方入料口后把工件放下,動(dòng)作順序與加工站放下工件的順序相同。9、放下工件動(dòng)作完成后,機(jī)械手手臂縮回，然后執(zhí)行返回原點(diǎn)的操作。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手裝置以00mm/s的速度返回，返回0m后,擺臺(tái)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90,然后以100m/s的速度低速返回原點(diǎn)停止。當(dāng)抓取機(jī)械手裝置返回原點(diǎn)后，一個(gè)測(cè)試周期結(jié)束。當(dāng)供料單元的出料臺(tái)上放置了工件時(shí),再按一次啟動(dòng)按鈕SB2,開始新一輪的測(cè)試。二、非正常運(yùn)行的功能測(cè)試若在工作過程中按下急停按鈕QS，則系統(tǒng)立即停止運(yùn)行。在急停復(fù)位后,應(yīng)從急停前的斷點(diǎn)開始接著運(yùn)行。然而若

29、急停按鈕按下時(shí),輸送站機(jī)械手裝置正在向某一目標(biāo)點(diǎn)移動(dòng)，則急停復(fù)位后輸送站機(jī)械手裝置應(yīng)首先返回原點(diǎn)位置,然后再向原目標(biāo)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。4.5.2PL的選型和IO 接線、氣路圖輸送單元所需的I/O點(diǎn)較多。其中，輸入信號(hào)包括來自按鈕指示燈模塊的按鈕、開關(guān)等主令信號(hào),單元各構(gòu)件的傳感器信號(hào)等；輸出信號(hào)包括輸出到抓取機(jī)械手裝置各電磁閥的操縱信號(hào)和輸出到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脈沖信號(hào)和驅(qū)動(dòng)方向信號(hào);此外尚須考慮在需要時(shí)輸出信號(hào)到按鈕/指示燈模塊的指示燈、蜂鳴器等，以顯示本單元或系統(tǒng)的工作狀態(tài)。由于需要輸出驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的高速脈沖,PLC應(yīng)采納晶體管輸出型。基于上述考慮，選用西門子6 DCD/C型PC,共4點(diǎn)輸入,16點(diǎn)晶

30、體管輸出。在氣動(dòng)操縱回路中,驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)氣缸和氣動(dòng)手指氣缸的電磁閥采納的是二位五通雙電控電磁閥,電磁閥外形如圖-6所示。雙電控電磁閥與單電控電磁閥的區(qū)不在于，關(guān)于單電控電磁閥,在無電控信號(hào)時(shí)，閥芯在彈簧力的作用下會(huì)被復(fù)位,而關(guān)于雙電控電磁閥，在兩端都無電控信號(hào)時(shí),閥芯的位置是取決于前一個(gè)電控信號(hào)。圖7-6 雙電控氣閥示意圖注意:雙電控電磁閥的兩個(gè)電控信號(hào)不能同時(shí)為“1”，即在操縱過程中不同意兩個(gè)線圈同時(shí)得電,否則,可能會(huì)造成電磁線圈燒毀，因此,在這種情況下閥芯的位置是不確定的。表1輸送單元LC的 /O信號(hào)表輸入信號(hào)輸出信號(hào)序號(hào)LC輸入點(diǎn)信號(hào)名稱信號(hào)來源序號(hào)PLC輸出點(diǎn)信號(hào)名稱信號(hào)來源1I00工作方

31、式選擇按鈕/指示燈模塊10I01啟動(dòng)按鈕Q013I.2停止按鈕30.2I.4Q0.35I.4頂料氣缸伸出到位5Q.46I.5頂料氣缸縮回到位Q0.57I0.6推料氣缸伸出到位Q068I.推料氣缸縮回到位.79I.0金屬傳感器動(dòng)作9Q.0I1.1出貨臺(tái)物料檢測(cè)10Q1.111.2供料不足檢測(cè)11Q1.21I1.3沒料檢測(cè)12Q1.31.41Q1.41.511.11.61.1I1.16Q1.717I201I2.1I2220I.321I242I2.52I2.64I27輸送單元PLC的輸入端和輸出端接線原理圖分不如圖6-30和圖-31所示。在接線圖中輸入端連接了一些開關(guān)和按鈕,輸出端連接了一些指示燈和

32、蜂鳴器,僅僅是作為例子，實(shí)際接線時(shí)應(yīng)按工作任務(wù)的需要加以考慮。圖60 輸送單元L接線原理圖由圖6-0可見,LC輸入點(diǎn)I.1和 I0.2分不與右、左極限開關(guān)SQ和SQ相連接,同時(shí)還與兩個(gè)中間繼電器A1和KA2相連。當(dāng)發(fā)生右越程故障時(shí)，右極限開關(guān)S動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)接通，I0為0V電平，越程故障信號(hào)輸入到PC,與此同時(shí),繼電器KA1動(dòng)作,它的常閉觸點(diǎn)將斷開步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脈沖輸入回路,強(qiáng)制停止發(fā)出脈沖(見下面圖79：輸送單元PC的輸出端接線原理圖）。同樣，2也是在發(fā)生左越程故障時(shí)起強(qiáng)制停發(fā)脈沖的作用?？梢?，繼電器K1和KA2的作用是硬聯(lián)鎖愛護(hù)。目的是防范由于程序錯(cuò)誤引起沖極限故障而造成設(shè)備損壞。輸送單元的電氣接線與其他單元不同，PC與按鈕/指示燈/直流電源模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器模塊間的接線是通過安全導(dǎo)線插接的,而PLC與該單元的傳感器、氣動(dòng)電磁閥等的接線則是用安全導(dǎo)線插接到接線端子排上的安全插孔上，再由接線端子排引出的。同樣,