PLC程序設(shè)-多種工作方式

1、機(jī)電一體化設(shè)備多種工作方式 機(jī)電一體化設(shè)備為適應(yīng)生產(chǎn)的需要，有需要單周期運(yùn)行，有需要連續(xù)運(yùn)行；有需要手動，又有需要自動。因此這些設(shè)備需要有多種工作方式。 調(diào)試多種運(yùn)行方式的生產(chǎn)設(shè)備調(diào)試多種運(yùn)行方式的生產(chǎn)設(shè)備某零件加工和分揀設(shè)備，工作過程及其要求是：1.設(shè)備啟?？刂茊樱喊聪聠影粹o，設(shè)備啟動。皮帶輸送機(jī)按由位置A向位置D的方向高速運(yùn)行，拖動皮帶輸送機(jī)的交流電動機(jī)的運(yùn)行頻率為35Hz。指示燈HL1由閃亮變?yōu)殚L亮。停止：按下停止按鈕，應(yīng)將當(dāng)前元件處理送到規(guī)定位置并使相應(yīng)的部件復(fù)位后，設(shè)備才能停止。設(shè)備在重新啟動之前，應(yīng)將出料斜槽和處理盤中的元件拿走。復(fù)位: 啟動按鈕按下，系統(tǒng)得到起動信號后并不立即

2、開始工作過程，要先判斷系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)。如果系統(tǒng)各環(huán)節(jié)處在復(fù)位狀態(tài)，則開始執(zhí)行工作過程；如果不在復(fù)位狀態(tài)，則按要先進(jìn)行復(fù)位。方式選擇：狀態(tài)一時開關(guān)SA1置于“左”位置時為循環(huán)運(yùn)行（各工作步驟連續(xù)運(yùn)行），狀態(tài)二時開關(guān)SA1置于“右”位置時為單次循環(huán)（系統(tǒng)單周期運(yùn)行）； 3.系統(tǒng)控制要求接通設(shè)備的工作電源，指示電源正常。執(zhí)行起動程序，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，按下啟動按鈕后，當(dāng)元件從進(jìn)料口放上皮帶輸送機(jī)時，皮帶輸送機(jī)由高速運(yùn)行變?yōu)橹兴龠\(yùn)行，此時拖動皮帶輸送機(jī)的三相交流電動機(jī)的運(yùn)行頻率為25 Hz。皮帶輸送機(jī)上的元件到達(dá)位置C時停止3s進(jìn)行加工。元件在位置C完成加工后，皮帶輸送機(jī)以中速將元件輸送到下面要求的規(guī)定

3、位置：若完成加工的是金屬元件，則加工完成后送達(dá)位置A，皮帶輸送機(jī)停止，由位置A的氣缸活塞桿伸出將金屬元件推進(jìn)出料斜槽，然后氣缸活塞桿自動縮回復(fù)位。若完成加工的是白色塑料元件，則加工完成后送達(dá)位置B，皮帶輸送機(jī)機(jī)停止，由位置B的氣缸活塞桿伸出將白色塑料元件推進(jìn)出料斜槽，然后氣缸活塞桿自動縮回復(fù)位。若加工的元件是黑色塑料元件，則加工完成后送達(dá)位置D，皮帶輸送機(jī)停止。機(jī)械手懸臂伸出手臂下降手指合攏抓取元件手臂上升懸臂縮回機(jī)械手向左轉(zhuǎn)動懸臂伸出手指松開，元件掉在處理盤內(nèi)懸臂縮回機(jī)械手轉(zhuǎn)回原位后停止。元件掉入處理盤后，直流電機(jī)啟動，轉(zhuǎn)動3s后停止。在位置A與B的氣缸活塞桿復(fù)位和位置D的元件搬走后，三相交

4、流電動機(jī)的運(yùn)行頻率改變?yōu)?5 Hz轉(zhuǎn)動拖動皮帶輸送機(jī)由位置A向位置D運(yùn)行。這時才可向皮帶輸送機(jī)上放入下一個待加工元件。 PLC程序的調(diào)試可以分為模擬調(diào)試和現(xiàn)場調(diào)試。兩種調(diào)試過程，首先對PLC外部接線作仔細(xì)檢查，這一個環(huán)節(jié)很重要。外部接線一定要準(zhǔn)確無誤。也可以用事先編寫好的試驗(yàn)程序?qū)ν獠拷泳€做通電檢查。不過，為了安全考慮，最好進(jìn)行“裸機(jī)”調(diào)試，當(dāng)確認(rèn)接線無誤后再連接主電路，將模擬調(diào)試好的程序送入用戶存儲器。調(diào)試:直到各部分的功能都正常，并能協(xié)調(diào)一致地完成整體的控制功能為止。1程序的模擬調(diào)試 將設(shè)計好的程序?qū)懭隤LC后，用戶程序一般先在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，實(shí)際的輸入信號可以用鈕子開關(guān)和按鈕來模擬，各輸

5、出量的通斷狀態(tài)用PLC上有關(guān)的發(fā)光二極管來顯示，一般不用接PLC實(shí)際的負(fù)載(如接觸器、電磁閥等)?？蓱{開關(guān)或按鈕來模擬實(shí)際的反饋信號，如限位開關(guān)觸點(diǎn)的接通和斷開。 對于順序控制程序，調(diào)試程序的主要任務(wù)是檢查程序的運(yùn)行是否符合規(guī)定要求。 在調(diào)試時應(yīng)充分考慮各種可能情況的出現(xiàn)，對系統(tǒng)各種不同的工作方式、各種可能的進(jìn)展路線，都應(yīng)逐一檢查，不能遺漏。發(fā)現(xiàn)問題后應(yīng)及時修改，直到在各種可能的情況下輸入量與輸出量之間的關(guān)系完全符合要求。 如果程序中某些定時器或計數(shù)器的設(shè)定值過大，為了縮短調(diào)試時間，可以在調(diào)試時將它們減小，模擬調(diào)試結(jié)束后再寫入它們的實(shí)際設(shè)定值。2程序的現(xiàn)場調(diào)試完成上述的工作后，將PLC安裝在控

6、制現(xiàn)場進(jìn)行聯(lián)機(jī)總調(diào)試，在調(diào)試過程中將暴露出系統(tǒng)中可能存在的傳感器、執(zhí)行器和硬接線等方面的問題，以及PLC的外部接線圖和梯形圖程序設(shè)計中的問題，應(yīng)對出現(xiàn)的問題及時加以解決。如果調(diào)試達(dá)不到指標(biāo)要求，則對相應(yīng)硬件和軟件部分作適當(dāng)調(diào)整，通常只需要修改程序就可能達(dá)到調(diào)整的目的。全部調(diào)試通過后，經(jīng)過一段時間的考驗(yàn)，系統(tǒng)就可以投入實(shí)際的運(yùn)行了。一、完成自動搬運(yùn)分揀系統(tǒng)的組裝和氣路連接 1、先建立一個硬件平臺，將設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)和氣動回路安裝完成，并經(jīng)過手動測試保證可以穩(wěn)定運(yùn)行。 2、連接好氣動回路，要滿足以下要求：元件選擇：氣缸使用的電磁閥要與圖紙相符；氣路連接：不能出現(xiàn)漏接、脫落、漏氣等現(xiàn)象；氣路工藝：布局要

7、合理，長度要合理，綁扎要美觀（間隔8-10cm一道）。 3按照以下流程完成對設(shè)備的調(diào)試1）檢查機(jī)械結(jié)構(gòu)安裝是否到位，有無松動；2）檢查機(jī)械安裝位置是否準(zhǔn)確，保證機(jī)械手準(zhǔn)確取物、準(zhǔn)確搬運(yùn)、準(zhǔn)確放物，保證三個氣缸能夠準(zhǔn)確的將物料推入各自對應(yīng)的料槽；3）打開氣源，通過電磁閥上的手動控制按鈕來檢查各汽缸動作是否順暢，通過調(diào)節(jié)各氣缸兩端的截流閥使它的動作平穩(wěn)、速度勻稱。4）按照工藝要求檢查設(shè)備電氣線路安裝是否規(guī)范。5）設(shè)備調(diào)試結(jié)束后，清理場地，工具整理整齊，擺放在工具箱內(nèi)。 二、完成設(shè)備電氣回路的設(shè)計和連接1分配PLC輸入輸出點(diǎn)1）確定輸入點(diǎn)數(shù)：根據(jù)動作過程，所用檢測傳感器占用的輸入點(diǎn)數(shù)為18個；啟動、

8、停止、循環(huán)方式需要3個，共計21個輸入點(diǎn)。2）根據(jù)工作過程和氣動系統(tǒng)圖，我們可以確定完成自動搬運(yùn)分揀系統(tǒng)所需要的輸出有：（1）送料電機(jī)運(yùn)行，需要1個輸出；運(yùn)行指示燈1個輸出。（2）機(jī)械手動作：前伸、后退，上升、下降，抓緊、松開，左擺、右擺，需要8個輸出。（3）推料氣缸動作：A氣缸、B氣缸、C氣缸動作，需要3個輸出。（4）皮帶輸送機(jī)運(yùn)行：根據(jù)技術(shù)要求，皮帶輸送機(jī)由變頻器控制，要求兩種速度、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)運(yùn)行，所以變頻器共需要4個控制端，占4個輸出。由以上分析可知，完成自動搬運(yùn)分揀系統(tǒng)共需要占用PLC的輸出點(diǎn)數(shù)17個。3）列出PLC輸入輸出地址分配表17個輸出中，除了控制變頻器運(yùn)行的4個點(diǎn)不是用DC2

9、4V電源外，其余都用按鈕模塊上的DC24V電源來驅(qū)動，所以輸出需要分為兩類，控制變頻器的4個輸出點(diǎn)不和其他的輸出點(diǎn)共用COM。 表13-2-1 PLC輸入地址分配表 序號輸入地址說明序號輸入地址說明1X0啟動12X13推料一氣缸后限位2X1停止13X14推料二氣缸前限位3X2物料檢測（光電）14X15推料二氣缸后限位4X3旋轉(zhuǎn)左限位15X16推料三氣缸前限位5X4旋轉(zhuǎn)右限位16X17推料三氣缸后限位6X5伸出臂前點(diǎn)17X20傳送帶物料檢測感器7X6縮回臂后點(diǎn)18X21電感式傳感器8X7手爪夾緊傳感器19X22光纖傳感器9X10提升氣缸上限位20X23光纖傳感器10X11提升氣缸下限位21X24

10、循環(huán)方式11X12推料一氣缸前限位表13-2-2 PLC輸出地址分配表序號輸出地址說明序號輸出地址說明1Y0送料電機(jī)10Y12推料一氣缸伸出2Y1機(jī)械手爪放松11Y13推料三氣缸伸出3Y2機(jī)械手爪夾緊12Y14推料二氣缸伸出4Y3旋轉(zhuǎn)氣缸正轉(zhuǎn)13Y17運(yùn)行指示燈5Y4旋轉(zhuǎn)氣缸反轉(zhuǎn)14Y20接變頻器正轉(zhuǎn)6Y5臂氣缸伸出15Y21接變頻器反轉(zhuǎn)7Y6臂氣缸返回16Y22接變頻器第一速8Y10提升氣缸下降17Y23接變頻器第二速9Y11提升氣缸上升2根據(jù)地址分配情況設(shè)計出設(shè)備PLC接線圖 參考的電氣控制原理圖如圖13-2-1所示。說明：為了保證圖紙的完整性，在此圖中將本項(xiàng)目后面工作任務(wù)中要用到的一些元

11、器件和接線也放到圖里。3根據(jù)接線圖完成對設(shè)備的電路連接電路連接要滿足以下條件：元件選擇：元件選擇要與試題要求相符；連接工藝：線路連接要牢因，不可出現(xiàn)露銅超過2mm，同一接線端子上連接導(dǎo)線不能超過2條；編號管： 自己連接的導(dǎo)線要套好編號管，并自行設(shè)計合理的標(biāo)號。4根據(jù)本項(xiàng)目對皮帶輸送機(jī)的控制要求，列出需要設(shè)置的變頻器參數(shù)及相應(yīng)的值，并填寫下表。在設(shè)置參數(shù)時如果不知道變頻器原來的參數(shù)情況可先將參數(shù)恢復(fù)為出廠設(shè)置，然后按表所示依次設(shè)置參數(shù)，參數(shù)設(shè)置結(jié)束后再將變頻器設(shè)為運(yùn)行模式。 表13-2-3 變頻器設(shè)置參數(shù)表序號參數(shù)代號參數(shù)值說明1P435Hz高速2P525Hz中速3P72S加速時間4P81S減速

12、時間5P792電動機(jī)控制模式（外部操作模式）5電氣檢查與調(diào)試1）檢查步驟步驟一：接線完成后，接通電源電檢查按鈕模塊、PLC模塊以及變頻器模塊電源是否正常；步驟二：觀察檢測到氣缸位置的兩線傳感器是否有信號，檢測三線傳感器是否能正常工作；步驟三：拿出3個不同的工件，根據(jù)任務(wù)要求調(diào)節(jié)用于物料分檢的三個傳感器的位置和靈敏度滿足分揀要求；步驟四：撥動變頻器正反轉(zhuǎn)手動開關(guān)，檢查變頻器工作是否正常，并觀察安裝好的傳送帶電機(jī)的同軸度，（若電機(jī)或者傳送帶上的推料汽缸晃動，說明同軸度沒對好，斷電后進(jìn)行調(diào)節(jié)）如果同軸度不好要做 2）電氣故障的排除表12-4 電氣故障分析對照表序號故障現(xiàn)象故障原因排除方法1所有傳感器

13、均沒有信號輸出2所有兩線制傳感器沒有信號輸出3所有三線制傳感器沒有信號輸出4按鈕不起做用5所有輸出沒有動作6執(zhí)行器件動作氣缸沒有動作7某一個氣缸不能動作說明：以上故障原因的介紹和分析只是在使用設(shè)備的過程中常見的一些原因分析，不包括所有引起故障的原因和一些特殊情況引起的原因。三、設(shè)備的功能調(diào)試與檢查1氣路檢查（1）打開氣源，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥的調(diào)節(jié)旋鈕，使氣壓為0.4MPa0.6MPa。（2）檢查通氣后所有氣缸能否回到項(xiàng)目要求的初始位置。（3）觀察是否有漏氣現(xiàn)象，若漏氣，則關(guān)閉氣源，查找漏氣原因并排除。（4）調(diào)節(jié)氣缸運(yùn)動速度，使各推料氣缸運(yùn)動平穩(wěn)無振動和沖擊；推料動作可靠，且伸縮速度基本保持一致。2傳感

14、器檢查（1）檢查落料口的光電傳感器能否可靠檢測從落料口放下來的物料。（2）檢查電感傳感器能否檢出所有從傳送帶上通過的金屬物料；第1個光纖傳感器能否檢出所有從傳送帶上通過的白色物料；第2個光纖傳感器能否檢出所有從傳送帶上通過的物料。（3）檢查各磁性開關(guān)能否在推料氣缸動作到位時按要求準(zhǔn)確發(fā)出信號。 對于工作不符合要求的傳感器應(yīng)及時進(jìn)行位置和靈敏度調(diào)節(jié)、校正，確保其符合設(shè)備檢測的需要。3皮帶輸送機(jī)運(yùn)行檢查（1）操作變頻器模塊上的手動開關(guān)，檢查皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行和變頻器的參數(shù)設(shè)置是否正確。（2）皮帶輸送機(jī)運(yùn)行順暢平穩(wěn)、無振動和噪聲，電動機(jī)無嚴(yán)重發(fā)熱現(xiàn)象。四、確定系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)方法1程序設(shè)計思路 本工作任

15、務(wù)從系統(tǒng)功能上看這個項(xiàng)目與前面所講的內(nèi)容有所區(qū)別，首先從安裝方式上是完全反裝結(jié)構(gòu)，動作方式也一改常規(guī)思路，直接能過手動放工件，先在傳送帶上根據(jù)任務(wù)要求對不同的工件進(jìn)行不同的處理，然后將滿足條件的工件由機(jī)械手搬走放入物料盤進(jìn)行處理，如此作為一個工作周期。雖然設(shè)備的結(jié)構(gòu)和動作都是反向的，但是從動作功能上看主流程還是順序控制，所以我們在設(shè)計動作的時候仍可以選擇采用基本指令實(shí)現(xiàn)的動作控制法（用時間控制法來實(shí)現(xiàn)動作控制不是很可靠，在真正的工業(yè)應(yīng)用中很少使用。而且我們設(shè)備上每個動作都有對應(yīng)的位置檢測傳感器，所以不采用時間控制法），也可以選擇采用三菱PLC的步進(jìn)梯形圖指令控制法，作為我們設(shè)計動作的向?qū)А?2

16、系統(tǒng)的功能分析1）傳送帶部分傳送帶部分的程序通過分析，可分為五個部分。待料運(yùn)行；從入料口檢測到工件到運(yùn)行到C號位，在這段時間內(nèi)區(qū)分材質(zhì)；金屬工件的處理；白色工件的處理；黑色工件的處理。金屬，白色，黑色工件的處理是第2部分的三個分支。在每個分支里，都是順序控制。需要注意在每個分支執(zhí)行結(jié)束時要執(zhí)行第1部分，讓能系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。2）機(jī)械手部分機(jī)械手的動作需要與傳送帶部分執(zhí)行的結(jié)果相結(jié)合，在系統(tǒng)正常工作時，黑色工件到D號位。機(jī)械手開始執(zhí)行第一個動作，利用步進(jìn)指令編寫機(jī)械手程序，需要注意機(jī)械手動作順序和每一步的執(zhí)行條件。依照著這樣的規(guī)律設(shè)計機(jī)械手的其余動作（可參看前面相關(guān)知識中介紹的動作控制法），整個機(jī)械

17、手動作的觸發(fā)信號順序?yàn)椋喊聪缕饎影粹o第 1 步手伸出 伸出到位第 2 步手下降 下降到位第 3 步手抓緊 抓緊到位第 4 步手上升 上升到位第 5 步手后退 后退到位第 6 步手左轉(zhuǎn) 左轉(zhuǎn)到位第 7 步手伸出 伸出到位第 8 步手松開 松開到位（機(jī)械手夾緊信號的常閉觸點(diǎn)）第 9 步手后退 后退到位第10步手右轉(zhuǎn) 右轉(zhuǎn)到位機(jī)械手動作結(jié)束機(jī)械手的動作沒有任何的分支，每個動作只有對應(yīng)一個信號可使其轉(zhuǎn)入下一步動作。程序的編寫方法和結(jié)構(gòu)可以參看圖12-4和圖12-5。 3）控制功能啟動：按下啟動按鈕，設(shè)備啟動。皮帶輸送機(jī)按由位置A向位置D的方向高速運(yùn)行，拖動皮帶輸送機(jī)的交流電動機(jī)的運(yùn)行頻率為35Hz。注

18、意設(shè)備啟動后傳送帶就開始運(yùn)行，檢測到工件后變速，同時指示燈HL1由閃亮變?yōu)殚L亮。停止：要注意按下停止按鈕，應(yīng)將當(dāng)前元件處理送到規(guī)定位置并使相應(yīng)的部件復(fù)位后，設(shè)備才能停止。設(shè)備在重新啟動之前，應(yīng)將出料斜槽和處理盤中的元件拿走。復(fù)位: 啟動按鈕按下，系統(tǒng)得到起動信號后并不立即開始工作過程，要先判斷系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)。如果系統(tǒng)各環(huán)節(jié)處在復(fù)位狀態(tài)，則開始執(zhí)行工作過程；如果不在復(fù)位狀態(tài)，則按要先進(jìn)行復(fù)位。方式選擇：狀態(tài)一時開關(guān)SA1置于“左”位置時為循環(huán)運(yùn)行（各工作步驟連續(xù)運(yùn)行），狀態(tài)二時開關(guān)SA1置于“右”位置時為單次循環(huán)（系統(tǒng)單周期運(yùn)行）；3設(shè)備控制要點(diǎn)程序主要包括傳送帶分檢、機(jī)械手、料盤控制三大部分。1）傳送帶的控制及加工處理程序可以結(jié)合前面學(xué)習(xí)的傳送帶分檢控制方法用順控梯形圖或經(jīng)驗(yàn)編程法實(shí)現(xiàn)，不過這里建議大家采用入口光電傳器先將黑白工件分出，然后結(jié)合第一個位置的金屬傳感器將三種工件全部分出，三種工件都分檢完后還是采用步進(jìn)指令進(jìn)行編程，這樣更快更可靠，邏輯也很清楚。如果對于復(fù)雜的分檢加工功能采用經(jīng)驗(yàn)編程法做也可以做出來，但是有一定的難度；傳送帶的分檢過程要可靠，當(dāng)工件到達(dá)相應(yīng)位置時，由于傳感器可能靈敏度較高，會在工件到達(dá)的邊沿就檢測到信號，為了保證能夠準(zhǔn)確的到達(dá)位置，可以設(shè)置一個微調(diào)時間用以調(diào)整工件到達(dá)傳感器下方的準(zhǔn)確位置；2）機(jī)械手動作的搬