國家開放大學(xué)《可編程控制器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)》形考任務(wù)4(實(shí)訓(xùn)四)參考答案

可編程控制器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)報(bào)告一、實(shí)訓(xùn)目的1．能夠正確理解機(jī)械手控制系統(tǒng)的控制要求。2．能夠?qū)LC控制系統(tǒng)進(jìn)行I/O分配、畫出PLC和電氣元件的接線圖。3．熟練應(yīng)用PLC功能指令設(shè)計(jì)梯形圖程序，以完成控制功能，并進(jìn)行程序的錄入和調(diào)0試。二、實(shí)訓(xùn)要求1．根據(jù)PLC控制系統(tǒng)的控制工序和要求，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件連線，編制PLC程序，并進(jìn)行軟件的監(jiān)控和調(diào)試；2．同一班級中，可按照個(gè)人或小組在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行選題。三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容機(jī)械手在生產(chǎn)線上的任務(wù)是將工件從A處傳送到B處。根據(jù)外界情況，機(jī)械手在空間上主要進(jìn)行以下動作：機(jī)械手下降，機(jī)械手抓緊工件，機(jī)械手與工件上升，機(jī)械手與工件有右移，機(jī)械手與工件下降，機(jī)械手放松工件，機(jī)械手上升，機(jī)械手左移。控制器檢測上，下，左，右限位開關(guān)的通斷，決定當(dāng)前的動作，通過驅(qū)動系統(tǒng)輸出，控制機(jī)械手的動作。圖機(jī)械手動作示意圖1．控制機(jī)械手按要求運(yùn)動。開始時(shí)處于原始位置Y1，Y12亮，按下啟動開關(guān)后，機(jī)械手開始動作。（1）機(jī)械手下降：延時(shí)1秒后，Y1滅，Y14亮，到下限位時(shí)，按X3則Y14滅，Y2亮；（2）機(jī)械手夾緊：延時(shí)3秒后，Y12滅，Y11亮；（3）機(jī)械手上升：Y2滅，Y13亮，到上限位后，按X4，則Y13滅，Y3亮；（4）機(jī)械手右行：Y3滅，Y15亮，到有限位后，按X5，則Y15滅，Y16亮；（5）機(jī)械手下降：Y4滅，Y14亮，到下限位后，按X3，則Y14滅，Y6亮；（6）機(jī)械手放松：延時(shí)3秒后，Y11滅，Y12亮；（7）機(jī)械手上升：Y6滅，Y13亮，到上限位后，按X4，則Y13亮，到上限位后，按X4，則Y13滅，Y5亮；（8）機(jī)械手左移：Y5滅，Y16亮，到左限位后，按X6，則Y16滅，Y1亮，回原始位置。2．PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般包括下面6個(gè)步驟，其設(shè)計(jì)流程框圖如下圖所示。需要注意的是，在設(shè)計(jì)過程中要始終遵循控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則。（1）分析被控對象；（2）確定控制系統(tǒng)的整體方案；（3）確定I/O元件，選擇PLC機(jī)型；（4）確定I/O端子地址分配，繪制PLC輸入/輸出連線圖和主電路圖；（5）編制應(yīng)用程序，安裝硬件電器；（6）系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試，編寫技術(shù)文件。3.系統(tǒng)原理圖（1）分配I/O通道。根據(jù)任務(wù)分析可知，選用西門子公司的S7-200系列小型PLC-CPU226。使用其6個(gè)輸出點(diǎn)和12個(gè)輸入點(diǎn)，進(jìn)行PLC的輸入/輸出分配表。圖西門子S7-200系列PLC-CPU226操作提示：本步驟進(jìn)行系統(tǒng)的地址分配。將表格下方的輸入輸出端口地址拖入到地址分配表相應(yīng)的位置，操作完成后點(diǎn)擊“保存”按鈕，成功保存后才可以進(jìn)入下一步的操作。（2）PLC硬件控制電路設(shè)計(jì)操作提示：以下是系統(tǒng)原理圖，將鼠標(biāo)移向系統(tǒng)原理圖的左側(cè)或右側(cè)，將會指示系統(tǒng)的輸入部分和輸出部分。四、實(shí)訓(xùn)步驟（一）器材準(zhǔn)備序號名稱型號規(guī)格數(shù)量單位備注1萬用表MF47型1塊2可編程控制器S7-2261只3計(jì)算機(jī)1臺4S7－200編程軟件V3.1STEP-71套5空氣斷路器C65ND201只6雙線圈兩位電磁閥K25HD

2-64只上升、下降、左移、右移7單線圈兩位電磁閥K25HD-61只放松/夾緊8控制變壓器JBK3-1001只380V/220V9限位開關(guān)RN04-N4個(gè)10按鈕、導(dǎo)線、端子等11直線氣缸SCJ50X100-50-S-FA2臺上升/下降和左移/右移12夾緊氣缸MHS3-201臺放松/夾緊（二）硬件連線本步驟進(jìn)行本次實(shí)驗(yàn)硬件的聯(lián)線操作。點(diǎn)擊聯(lián)線點(diǎn)一端并拖動鼠標(biāo)至另一端點(diǎn)，便可完成聯(lián)線操作。點(diǎn)擊“單步向?qū)А卑粹o后可通過“上一步”按鈕和“下一步”按鈕獲取前一次聯(lián)線和后一次聯(lián)線的結(jié)果。操作完成后點(diǎn)擊“保存”按鈕，成功保存后才可以進(jìn)入下一步的操作。（三）編寫程序本步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)程序的編寫操作。點(diǎn)擊左邊的梯形圖符號，并拖動至中間程序區(qū)域，按提示輸入元件的參數(shù)。操作完成后點(diǎn)擊“保存”按鈕，成功保存后才可以進(jìn)入下一步的操作。（四）調(diào)試程序本步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)程序的調(diào)試。點(diǎn)擊調(diào)試界面上的紅色陰影區(qū)域，跟隨提示進(jìn)行調(diào)試。操作完成后點(diǎn)擊“保存”按鈕，成功保存后才可以進(jìn)入下一步的操作。（五）觀察結(jié)果通過本次任務(wù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作，理解PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則和主要內(nèi)容，熟悉PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)步驟及設(shè)計(jì)方法?？刂茩C(jī)械手按要求運(yùn)動：五、實(shí)訓(xùn)總結(jié)本實(shí)訓(xùn)采用S7-200系列PLC實(shí)現(xiàn)了多維機(jī)械手的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要完成