《可编程控制器应用技术》课件第5章.ppt

第5章步进指令

5.1实训7：机械手的控制

5.2程序控制类指令

5.3相关知识：PLC的编程软件

5.4实训8：运料小车的控制

习题

5.1实训7：机械手的控制

在自动化生产线上，经常用机械手完成工件的取放操作。

图5-1是一机械手的结构示意图，其任务是将传送带A上的物品

搬送至传送带B上。

图5-1机械手工作示意图

机械手的工作过程如下：

机械手的每次循环动作均从原位开始。

5.1.1控制要求

机械手的控制要求如下：

(1)在传输带A端部，安装了光电开关，用以检测物品的到

来。当光电开关检测到物品时为ON状态。

(2)机械手在原位时，按下启动按钮，系统启动，传送带A

运转。当光电开关检测到物品后，传送带A停止。

(3)传输带A停止后，机械手进行一次循环动作，把物品从

传送带A上搬到传送带B上(连续运转)。

(4)机械手返回原位后，自动启动传送带A运转，进行下一

个循环。

(5)按下停止按钮后，待整个循环完成后，机械手返回原

位，才能停止工作。

(6)机械手的上升/下降和左移/右移的执行结构均采用双线

圈的二位电磁阀驱动液压装置实现，每个线圈完成一个动作。

(7)抓紧/放松由单线圈二位电磁阀驱动液压装置完成，线

圈得电时执行抓紧动作，线圈断电时执行放松动作。

(8)机械手的上升、下降、左移、右移动作均由限位开关

控制。

(9)抓紧动作由压力继电器控制，当抓紧时，压力继电器

动合触点闭合。放松动作为时间控制(设为2s)。

5.1.2资源分配

机械手的资源分配如表5-1所示。

5.1.3控制程序

根据机械手的工作过程，我们可以将其工作过程分解为九

个步骤，这是典型的具有步进性质的顺序控制，因此可以用顺

控继电器来设计机械手的控制程序。

用顺控指令设计具有步进性质的顺序控制，其核心是设计

各步之间的转换和内容。这里介绍通过画顺序功能图(又称为状

态流程图)的方法来设计梯形图程序。

顺序功能图的画法如下：

(1)首先将整个工作过程分解为若干个独立的控制功能步，

简称步(本例中机械手的工作过程就可以分解成九个独立的步)，

它是为完成相应的控制功能而设计的独立的控制程序或程序段。

(2)每个独立的步分别用一个方框表示，然后根据动作顺

序将各个步用箭头连接起来。

(3)在相邻的两个步之间画上一条短横线，表示状态转换

条件。当转换条件满足时，上一步被封锁，下一步被激活，转

向执行新的控制程序；若不满足转换条件，则继续执行上一步

的控制程序。

(4)在每个步的右侧，画上要被执行的控制程序。

机械手步进控制的顺序功能图如图5-2所示。有了顺序功能

图，再设计梯形图控制程序就容易多了。

图5-2机械手自动控制顺序功能图

机械手的具体工作过程如下：

(1)机械手在原位时，按下启动按钮SB1，与其对应的输入

点I0.0为ON，使传送带A运转(Q0.0为ON)；当光电开关PS检测

到有物品后，I0.7为ON，使Q0.0为OFF，传送带A停止运行。

在Q0.0的下降沿，下降电磁阀(Q0.5)得电，进入S0.0步，使机

械手执行下降的动作。

(2)机械手下降到位时，下降限位开关I0.3为ON，下降电

磁阀(Q0.5)失电，机械手停止下降，开始执行抓紧动作，Q0.3

为ON，进入S0.1步。

(3)机械手抓紧到位时，压力继电器K的动合触点闭合，

I0.6为ON，进入S0.2步。此时，Q0.4为ON，机械手紧抓着物品

上升。

(4)机械手上升到位时，上升限位开关I0.2为ON，进入S0.3

步，使Q0.4为OFF，机械手停止上升。此时，Q0.1为ON，机械

手执行右移动作。

(5)机械手右移到位时，右移限位开关I0.4为ON，进入S0.4

步，使Q0.1为OFF，机械手停止右移。此时，Q0.5为ON，机械

手执行下降动作。

(6)机械手下降到位时，下降极限开关I0.3为ON，进入S0.5

步，使Q0.5为OFF，机械手停止下降。此时，Q0.3被复位，机

械手执行放松动作，并且启动定时器T37。

(7)在T37的定时时间(2s)到时，机械手放松到位，进入

S0.6步。此时，Q0.4为ON，机械手执行上升动作。

(8)机械手上升到位时，上升限位开关I0.2为ON，进入S0.7

步，使Q0.4为OFF，机械手停止上升。此时，Q0.2为ON，机械

手执行左移动作。

(9)机械手左移到位时，左移限位开关I0.5为ON，进入S1.0

步，使Q0.2为OFF，机械手停止左移。此时，机械手已回到原

位，只