《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》模塊4任務(wù)4-

模塊4自動生產(chǎn)過程控制任務(wù)4-2裝配流水線控制任務(wù)4-2裝配流水線控制（1）進一步掌握順序控制設(shè)計方法。（2）掌握功能圖的繪制。（3）掌握采用置位/復(fù)位指令實現(xiàn)功能圖的PLC程序設(shè)計。（4）能運用“順序控制”設(shè)計法，采用置位/復(fù)位指令實現(xiàn)裝配流水線控制程序，并且能夠熟練運用編程軟件進行聯(lián)機調(diào)試。任務(wù)目標前導(dǎo)知識任務(wù)4-2裝配流水線控制采用S/R指令實現(xiàn)功能圖的編程

幾乎每種型號的PLC都有置位、復(fù)位指令或相同功能的編程元件。PLC的這種功能正好滿足順序控制中總是前級步停止（復(fù)位），后續(xù)步活動（置位）的特點。因此，可利用置位、復(fù)位指令來編寫滿足功能圖要求的PLC梯形圖程序。以任務(wù)4-1為例來說明采用S/R指令設(shè)計實現(xiàn)功能圖程序的方法。同樣用輔助存儲器位M0.0～M0.7表示初始步及各工作步，根據(jù)圖4-12所示四節(jié)傳送帶功能圖，編制出如圖4-17所示的梯形圖程序。前導(dǎo)知識任務(wù)4-2裝配流水線控制采用S/R指令實現(xiàn)功能圖的編程——圖4-12四節(jié)傳送帶的功能圖前導(dǎo)知識任務(wù)4-2裝配流水線控制采用S/R指令實現(xiàn)功能圖的編程——圖4-17四節(jié)傳送帶的PLC梯形圖程序

采用S/R指令實現(xiàn)功能圖的編程——圖4-17四節(jié)傳送帶的PLC梯形圖程序

前導(dǎo)知識任務(wù)4-2裝配流水線控制前導(dǎo)知識任務(wù)4-2裝配流水線控制采用S/R指令實現(xiàn)功能圖的編程

在圖4-17中，當前級步為活動步且轉(zhuǎn)換條件成立時，將代表后續(xù)步的輔助繼電器置位變成活動步，而將代表前級步的輔助繼電器復(fù)位，變成不活動。因此，這里將代表前級步輔助繼電器的常開觸點和對應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件串聯(lián)作為后續(xù)步置位（激活）的條件，同時也作為將前級步復(fù)位（變?yōu)椴换顒樱┑臈l件。例如，圖中用M0.0常開觸點與I0.0常開觸點串聯(lián)作為M0.1置位和M0.0復(fù)位的條件。每一個轉(zhuǎn)換都對應(yīng)這樣一個控制置位（S）)和復(fù)位（R）的電路塊。有多少個轉(zhuǎn)換就有多少個這樣的電路塊。這種編程方法特別有規(guī)律，不容易遺漏和出錯，適用于復(fù)雜的功能圖的梯形圖設(shè)計。前導(dǎo)知識任務(wù)4-2裝配流水線控制采用S/R指令實現(xiàn)功能圖的編程本例的功能圖是含單序列、選擇序列分支的循環(huán)結(jié)構(gòu)，它的前級步和后續(xù)步都只有一個，因此需要置位和復(fù)位的輔助繼電器也只有一個。當功能圖中含有并行序列時，情況就有所不同，對于并行序列的分支，需要置位的輔助繼電器不止一個；而對于并行序列的合并，應(yīng)該用所有前級步對應(yīng)的輔助繼電器常開觸點與對應(yīng)轉(zhuǎn)換條件串聯(lián)作為后續(xù)步置位和前級步復(fù)位的條件，而且被復(fù)位的輔助繼電器（前級步）個數(shù)與并行序列的分支數(shù)相等。任務(wù)內(nèi)容任務(wù)4-2裝配流水線控制如圖4-18所示為裝配流水線模擬控制系統(tǒng)的面板，圖中上框中的A～H表示動作輸出，下框中的A、B、C、D、E、F、G、H插孔分別接主機的輸出點。傳送帶共有16個工位，工件從1號位裝入，分別在A（操作1）、B（操作2）、C（操作3）3個工位完成3種裝配操作，經(jīng)最后一個工位后送入倉庫；其它工位均用于傳送工件。任務(wù)內(nèi)容任務(wù)4-2裝配流水線控制控制要求：（1）啟動按鈕SB1、復(fù)位按鈕SB3、移位按鈕SB2均為常OFF。（2）啟動后，再按“移位”后，按以下規(guī)律顯示：D→E→F→G→A→D→E→F→G→B→D→E→F→G→C→D→E→F→G→H→D→E→F→G→A……循環(huán)，D、E、F、G分別用來傳送，A是操作1，B是操作2，C是操作3，H是倉庫。（3）時間間隔為1s。（4）按下復(fù)位按鈕SB3后，系統(tǒng)恢復(fù)啟動前的狀態(tài)。制定計劃工作計劃:

在實際行動之前，預(yù)先對目標和行動方案作出選擇和具體安排，計劃是預(yù)測與構(gòu)想，即預(yù)先進行行動安排；圍繞預(yù)期的目標，采取具體行動措施的工作過程，隨著目標的調(diào)整進行行動的調(diào)整。任務(wù)4-2裝配流水線控制任務(wù)實施任務(wù)4-2裝配流水線控制1．分析控制要求，確定輸入/輸出設(shè)備通過對模擬裝配流水線控制要求的分析，可以歸納出：

3個輸入設(shè)備：啟動按鈕SB1、復(fù)位按鈕SB3、移位按鈕SB2；

8個輸出設(shè)備：模擬工位顯示D、E、F、G；操作A、B、C；倉庫H。任務(wù)實施任務(wù)4-2裝配流水線控制2．對輸入/輸出設(shè)備進行PLC控制的I/O地址分配任務(wù)實施任務(wù)4-2裝配流水線控制3．繪制PLC外部接線圖圖4-19裝配流水線模擬控制的PLC外部接線圖任務(wù)實施任務(wù)4-2裝配流水線控制4．功能圖設(shè)計圖4-20裝配流水線的功能圖任務(wù)實施任務(wù)4-2裝配流水線控制5．PLC程序設(shè)計任務(wù)實施任務(wù)4-2裝配流水線控制5．PLC程序設(shè)計任務(wù)實施任務(wù)4-2裝配流水線控制6．安裝配線按照PLC外部接線圖進行配線，安裝方法及要求與繼電器控制電路相同。7．運行調(diào)試檢查評價成果展示進行按任務(wù)檢查與評價標準進行。成果展示、分組交流任務(wù)4-2裝配流水線控制相關(guān)知識任務(wù)4-2裝配流水線控制1．移位寄存器指令SHRB

說明：（1）S_BIT和N定義一個移位寄存器。S_BIT指定寄存的最低位，寄存器的長度為N；寄存器的移位方向由N的符號決定，N為正時寄存器左移（由低位向高位移動），N為負時寄存器右移（由高位向低位移動）。（2）DATA和S_BIT尋址I、Q、M、SM、T、C、V、S、L的位值；N為字節(jié)尋址，可尋址的寄存器為VB、IB、QB、MB、SB、SMB、LB、AC、常數(shù)、*VD、*LD、*AC。（3）影響允許輸出ENO正常工作的出錯條件是：0006（間接尋址）、0091（操作數(shù)超出范圍）、0092（計數(shù)區(qū)域錯誤）。（4）移位寄存器指令影響影響特殊存儲器位SM1.1，移出移位寄存器的數(shù)據(jù)進入溢出標志位SM1.1。1．移位寄存器指令SHRB

移位寄存器最高位（MSB.b）的計算方法：MSB.b={S_BIT字節(jié)號+INT[(N-1+S_BIT位號)/8]}.MOD[(N-1+S_BIT位號)/8]例如：指定變量存儲器V作為移位寄存器，S_BIT指定最低位為V20.4，長度為14，則最高位MSB.b計算如下：MSB.b={20+INT[(14-1+4)/8]}.MOD[(14-1+4)/8]=(20+2).2=22.1即由變量存儲器V構(gòu)成的移位寄存器的最高位為V22.1當N分別為正和負時，移位過程如圖4-22所示。注意:與一般移位及循環(huán)移位指令有什么區(qū)別?相關(guān)知識任務(wù)4-2裝配流水線控制1．移位寄存器指令SHRB

相關(guān)知識任務(wù)4-2裝配流水線控制圖4-22移位寄存器的移位過程相關(guān)知識任務(wù)4-2裝配流水線控制2．使用移位寄存器指令實現(xiàn)順序控制

單序列功能圖中的各步總是順序地接通和斷開，并且同時只能有一步是活動的。從移位寄存器指令的工作原理可知，正好滿足這一要求。因此，經(jīng)常采用移位寄存器的功能來實現(xiàn)單序列順序控制。根據(jù)圖4-15液壓動力滑臺功能圖，可得到如圖4-23所示的采用移位寄存器指令實現(xiàn)的液壓動力滑臺自動循環(huán)梯形圖。梯形圖中用移位寄存器的M0.2～M0.4代表快進、工進、快退三步。相關(guān)知識任務(wù)4-2裝配流水線控制2．使用移位寄存器指令實現(xiàn)順序控制圖4-15液壓動力滑臺功能圖相關(guān)知識任務(wù)4-2裝配流水線控制2．使用移位寄存器指令實現(xiàn)順序控制圖4-23采用移位寄存器指令的液壓動力滑臺自動循環(huán)梯形圖相關(guān)知識任務(wù)4-2裝配流水線控制2．使用移位寄存器指令實現(xiàn)順序控制

移位寄存器的移位輸入端由若干串聯(lián)電路并聯(lián)而成，每條串聯(lián)電路由某一步（除第一步外）的輔助繼電器常開觸點和對應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件組成。當PLC剛開始運行時，動力滑臺處于原始位置，行程開關(guān)SQ1被壓下，且轉(zhuǎn)換開關(guān)SA處于斷開狀態(tài)（自動工作方式），即I0.4置位、I0.0復(fù)位，則通過M2.0置1，使數(shù)據(jù)輸入端DATA準備進1。按下啟動按鈕SB1（I0.1），移位輸入電路第一行的I0.4和I0.1常開觸點閉合，使M2.0的“1”狀態(tài)移到M0.2，M0.2被激活，M0.2的常開觸點使輸出Q0.1接通，動力滑臺快進。同理，SQ2（I0.5）、SQ3（I0.6）接通產(chǎn)生的移位脈沖使“1”狀態(tài)向下移動，并最終返回M2.0。在整個工作過程中，由于行程開關(guān)SQl釋放，I0.4斷開，且M0.2、M0.3、M0.4常閉觸點相應(yīng)斷開，使得接在移位寄存器數(shù)據(jù)輸入端DATA的M2.0總是斷開的，直到I0.4接通產(chǎn)生第4個移位脈沖，使數(shù)據(jù)輸入端DATA的M2.0再次置1，當再次按下SBl時，M0.2置1，系統(tǒng)重新開始運行。任務(wù)4-2裝配流水線控制任務(wù)訓(xùn)練水塔液位控制系統(tǒng)如圖4-24所示，圖中的S1～S4為液位傳感器，液位淹沒時接通。系統(tǒng)控制要求如下：當水池液位低于S4時，電磁閥Y打開進水，當液位升至S3時，電磁閥Y關(guān)閉停止進水；此時，若水塔液位低于S2，則電動機M開始運轉(zhuǎn)抽水；當水塔液位升至S1時，電動機M停止運轉(zhuǎn)（慮啟動和停止操作）。任務(wù)要求：按步驟完成PLC控制系統(tǒng)設(shè)計并調(diào)試，采用S/R指令編寫PLC控制程序。圖4-24水塔液位控制系統(tǒng)小結(jié)任務(wù)4-2裝配流水線控制(1)幾乎每種型號的PLC都有置位、復(fù)位指令或相同功能的編程元件。PLC的這種功能正好滿足順序控制中總是前級步停止（復(fù)位），后續(xù)步活動（置位）的特點。因此，可利用置位、復(fù)位指令來編寫滿足功能圖要求的PLC梯形圖程序。(2)這種編程方法特別有規(guī)律，不容易遺漏和出錯，適用于復(fù)雜的功能圖的梯形圖設(shè)計。(3)移位寄存器指令是使移位寄存器中的內(nèi)容作移位的指令，可以實現(xiàn)對于指定長度的移位寄存器進行指定方向的數(shù)據(jù)移位操作。SHRB指令為順序控制、物流及數(shù)據(jù)流控制提供了一個簡單的方法。(4)移位寄存器最高位（MSB.b）的計算方法：MSB.b={S_BIT字節(jié)號+INT[(N-1+S_BIT位號)/8]}.MOD[(N-1+S_BIT位號)/8]注意:移位寄存器指令與一般移位及循環(huán)移位指令的區(qū)別。思考練習

任務(wù)4-2裝配流水線控制1．采用置位/復(fù)位指令時，能否將圖4-15中的兩個空步取消？為什么？2．試比較移位寄存器指令與移位指令及循環(huán)移位指令的操作數(shù)在內(nèi)存結(jié)構(gòu)上有什么不同？3．怎樣用置位/復(fù)位指令設(shè)計順序控制程序及對并行序列編程？圖4-254．有一臺電動機，要求按下起動按鈕后，電動機運轉(zhuǎn)10s，停止5s，重復(fù)執(zhí)行3