1、!-項目七 PLC 控制運料小車的運行、學習目標_ q1.弟握電蔬閥接觸器在卩麗中的使周方進及原理。2令分析送料小車握制系統(tǒng)時序劇，能根據時聞點應用定時器編頁順擅程序或3.獨血完成送料小車握制系統(tǒng)的安裝、調世與監(jiān)捱，理解PLC的循環(huán)掃描原二、學習任務1項目任務本項目的任務設計一個運料小車往返運動PLC控制系統(tǒng)。系統(tǒng)控制要求如下：小車往返運動循環(huán)工作過程說明如下： 小車處于最左端時，壓下行程開關SQ4,SQ4為小車的原位開關。按下啟動按鈕SB2,裝料電磁閥YC1得電，延時20s，小車裝料結 束。接著控制器KM3、KM5得電，向右快行；碰到限位開關SQ1后，KM5失電，小 車慢行；碰到SQ3時，K

2、M3失電，小車停止。此后，電磁閥YC2得電，卸料開始，延 時15s后，卸料結束；接觸器KM4、KM5得電，小車向左快行；碰到限位開關SQ2，KM5失電，小車慢行；碰到SQ4KM4失電，小車停止，回到原位，完成一個循環(huán)工作 過程。整個過程分為裝料、右快行、右慢行、卸料、左快行、左慢行六個狀態(tài)，如此周 而復始的循環(huán)。!-圖 7-1 運料小車往返運動示意圖!-2.任務流程圖本項目的具體學習過程見圖2-2子電去住曳TV分配I I Q Q口-列狀態(tài)表弩乍工；冃E E套可力LLLL目1J-1J- ndnd輸入梯形圖-調試監(jiān)控系統(tǒng)學習指令驗證循環(huán)掃攤L L- -圖 7-2 任務流程圖三、環(huán)境設備學習所需工具

3、、設備見表7-10表 7-1 工具、設備清單四、背景知識1.功能圖編程的特點功能圖也叫狀態(tài)圖。它是用狀態(tài)元件描述工步狀態(tài)的工藝流程圖。功能轉移圖與步進梯形圖表達的都是同一個程序，其優(yōu)點是讓用戶每次考慮一個狀 態(tài)，而不必考慮其它的狀態(tài)，從而使編程更容易，而且還可以減少指令的程序步數。功 能轉移圖中的一個狀態(tài)表示順序控制過程中的一個工步，因此步進梯形圖也特別適用于!-時間和位移等順序的控制過程，也能形象、直觀的表示順序控制。功能編程開始時，必須用STL使STL接點接通，從而使主母線與子母線接通，連在 子母線上的狀態(tài)電路才能執(zhí)行，這時狀態(tài)就被激活。狀態(tài)的三個功能是在子母線上實現的， 所以只有STL接

4、點接通該狀態(tài)的負載驅動和 狀態(tài)轉移才能被掃描執(zhí)行。反之，STL接點斷開，對應狀態(tài)就為被激活，前一狀態(tài)就自 動關閉。狀態(tài)編程的這一特點，使各狀態(tài)之間的關系就像是一環(huán)扣一環(huán)的鏈表，變得十 分清晰單純，不相鄰狀態(tài)間的繁雜連鎖關系將不復存在，只需集中考慮實現本狀態(tài)的三 大功能既可。另外，這也使程序的可讀性更好，便于理解，也使程序的調試、故障的排 除變得相對簡單。7-2 步進梯形圖在狀態(tài)編程的最后，必須使用步進返回指令RET從子母線返回主母線。如圖7-3程序中，若沒有RET指令，會將后面所有還看成是當前狀態(tài)S22中的指令，由于PLC程 序是循環(huán)掃描的，也包括了最開始處的指令，這就會引起程序出錯而不能運行

5、。2功能圖的編程規(guī)則(1)初始狀態(tài)的編程。初始狀態(tài)一般是指一個順控工藝最開始的狀態(tài)，對應于狀態(tài)轉移圖初始位置是狀態(tài)就是初始狀態(tài)。S0S9共10個狀態(tài)組件專用作初始狀態(tài)，用了幾個初始狀態(tài)，就可以有SETX002K004M8002Y001SECRTLKOOPS21!-幾個相對獨立的狀態(tài)系列。初始狀態(tài)編程必須在其它狀態(tài)前，如圖7-3中將S2作為初始狀態(tài)。開始運行后,初始狀態(tài)可以有其它狀態(tài)來驅動，如圖7-3中將狀態(tài)S22來驅動初始狀態(tài)S2的。但是首次開始運行時，初始狀態(tài)必須用其它方法預先驅動，使它處于工作狀態(tài)，否 則狀態(tài)流程就不可能進行，一般利用系統(tǒng)的初始條件。如可由PLC從STOP-RU切換瞬間的初

6、始脈沖使特殊輔助繼電器M8002接通來驅動初始狀態(tài)。圖7-4中就是用這一方法來使S2置1的。更好的初始狀態(tài)編程可用后面介 紹的1ST指令來編制。|I I-西軍|圖 7-4 初始狀態(tài) S2 的驅動梯形圖每一個初始狀態(tài)下面的分支數總和不能超過16個，這是對總分支數的限制，而對總狀態(tài)數則沒有限制。從每一個分支點上引出的不能超過8個，所以超過8個的分支不能集中在一個分支點上引出。（2）一般狀態(tài)的編程：先負載驅動，后轉移處理。除了初始狀態(tài)外，一般狀態(tài)組件必須在其它狀態(tài)后加入STL指令來進行驅動，也就是說不能用除狀態(tài)組件之外的其他方式驅動。一般狀態(tài)編程時，必須先負載驅動，后轉 移處理。所以，都要使用步進接

7、點STL指令，以保證負載驅動和狀態(tài)轉移都是在子母線 上進行。如圖7-5中，拿狀態(tài)S20的STL來看，當S20的STL接點被接通后，先是用OUT! 動輸出線圈丫000,然后才是用啊“SET S21”指令決定轉移方向，轉向下一相鄰狀態(tài)S21。狀態(tài)組建不可重復使用。前進等待VQ01 )m2 ruoe)后退7-3 動力頭 1 狀態(tài)轉移圖!-圖 7-5 步進梯形圖（3）相鄰兩個狀態(tài)中不能使用同一個定時器，否則會導致定時器沒有復位機會, 而引起混亂；子啊非相鄰的狀態(tài)中可以使用同一個定時器。如圖7-6所示。（4）連續(xù)轉移時用SET非連續(xù)轉移時用OUT.若某個狀態(tài)向相鄰的下一個狀態(tài)連續(xù)轉移時應使用SET指令，

8、但若向非相鄰狀態(tài)轉移時改用OUT如圖7-5中S26向S2轉換時，就不能用OUT而要用SET（5）在STL指令后面不能緊接著使用MPS STL和RET指令之間不能使用MC MCR指令。在中斷服務程序或者子程序中不能使用STL指令；在狀態(tài)內部最好不要使用跳轉指令CJ,以免引起混亂。2功能圖的構成要素功能圖通常由初始狀態(tài)、一系列一般狀態(tài)、轉移狀態(tài)和轉移條件組成。每個狀態(tài)提 供3個功能：驅動有關負載、指定轉移條件和轉移目標。X001SET1217192222SS6X002X003X004弘1S22SE24(Y006 )(000 ) YQQE )-C Y0O4 7-6 相鄰狀態(tài)不能使用同一個定時器!-K

9、OCIO1S2- Y001 )-X0Q11S20- (Y002 )-X0- (Y003 )S22-(Y004 )圖 7-6 單流程 SFC如圖7-6所示，S2是初始狀態(tài)，S20 S21、S22便是一般狀態(tài)，X000X004是轉移條件，丫001Y004是轉移負載。初始狀態(tài)S2的轉移條件是X000,S2的驅動負載是Y001,S2的目標是S20o表 7-2 狀態(tài)組件 S 的分類表分類點數組件初始狀態(tài)10點S0S9回零狀態(tài)10點S10S19通用狀態(tài)480點S20S499保持狀態(tài)400點S500S899報警狀態(tài)100點S900S999!-3運料小車運行的功能圖設計（1） 控制要求小車處于最左端時，壓下行

10、程開關SQ4 SQ4為小車的原位開關。按下啟動按鈕SB2裝料電磁閥YC1得電，延時20s，小車裝料結束。接著控制器KM3 KM5尋電，向右快行；碰到限位開關SQ1后，KM5失電，小車慢行；碰到SQ3寸，KM3失電，小車停止。此后，電磁閥YC2得電，卸料開始，延時15s后，卸料結束；接觸器KM4 KM5尋 電，小車向左快行；碰到限位開關SQ2 KM5失電，小車慢行；碰到SQ4KM失電，小車 停止，回到原位，完成一個循環(huán)工作過程。整個過程分為裝料一一右快行一一右慢行一一卸料一一左快行一一左慢行六個狀 態(tài)，如此周而復始的循環(huán)。（2） 輸入/輸出端口設置運料小車往返運動PLC控制系統(tǒng)的輸入/輸出端口設

11、置如圖7-7、7-8所示。（3）狀態(tài)表運料小車往返運動PLC控制系統(tǒng)的狀態(tài)表如表7-3所示丄步號狀態(tài)號狀態(tài)輸出/狀態(tài)功能狀態(tài)轉移原位S0PLC初始化:S0第一工步S20YC1得電，裝料KM4失電，回到原位（或起點），計時20sS0S20第二工步S21KM3 KM5得電，右快行S20-S21第三工步S22KM5失電，右慢行S21-S22第四工步S23KM3失電，卸料，計時15sS22-S23第五工步S24KM4 KM5得電，左快行S23-S24第六工步S25KM5失電，右慢行S24-S25輸人5B1-XISB2-X2SQ1-X3502-333X5SQ4-X6圖 7-7 輸入輸出：YCL-YC2-

12、72KM3-Y3KM4-Y4KM5-Y5圖 7-8 輸出!-(4)狀態(tài)轉移圖運料小車往返運動PLC控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉移圖如圖7-10所示在由停止轉入運行時，通過M8002使初始狀態(tài)SO動作，。按下啟動按鈕SB2時狀態(tài) 由SO轉移到S20,電磁閥YC1得電，同時接觸器KM4復位，定時器計時20s，此狀態(tài)為 裝料，在這期間小車裝料。計時20后，小車裝料結束，狀態(tài)從S20轉移到S21，接觸器KM3 KM5尋電，小車 向右快行。小車向右運動碰到右限位開關SQ1后，接觸器KM5失電，狀態(tài)從S21轉移到S22,小 車慢行。小車向右運動壓下右行程開關SQ3后，接觸器KM3失電，小車停止，電磁閥YC2得 電，狀

13、態(tài)從S22轉移到S23,計時卸料15s。卸料結束后，接觸器KM4,KM5尋電，狀態(tài)從S23轉移到S24,小車向右快行。VI圖 7-9 運料小車的狀態(tài)圖kisoJkEOO!-小車向左運動碰到右限位開關SQ2后,接觸器KM5失電，狀態(tài)從S24轉移到S25,小 車慢行。小車向左運動壓下右行程開關SQ4后，接觸器KM4失電，小車停止，電磁閥YC1得!-電，狀態(tài)從S22轉移到狀態(tài)S20,第二次計時裝料20s如此周而復始地循環(huán)。(5)接線圖運料小車往返運動PLC控制系統(tǒng)的接線圖如圖7-10所示圖 7-10 運料小車往返運動 PLC 控制系統(tǒng)的接線圖(4)輸入梯形圖0LD0021SET50L&3ST

14、LSO抽5ET處言4LDK232STLS235SET血33S FT7站RSTn8SrTn37OUTTlK3JQ10RST旳書LITi12OUTTl K20041SET32415LDn曲STtS245ST沏平 15EJY418STLS2146SET519SET73留21SETY55D5ET23LDS52LI占SETS2253SET52Q3SSTLS2255RTESIrsEND7-11 運料小車往返運動 PLC 控制系統(tǒng)的指令語句1J-1J-BP P- -XDOLY001X002YOOEM003Y003XO04Y004XD05Y005yoo6CCMCOMP PC C!-7-12 運料小車往返運動

15、PLC 控制系統(tǒng)的梯形圖輸入狀態(tài)圖、梯形圖、調試監(jiān)控系統(tǒng)、驗證循環(huán)掃描就按項目二的步驟操作，這里 不在累述。!-五、質量評價標準項目質量考核要求及評分標準見表7-4。表 7-4 質量評價表考核 項目考核要求配 分評分標準扣 分 得分備注系 統(tǒng) 安裝1 會安裝元件2按圖完整、正確及規(guī) 范接線3按照要求編號301.元件松動扣 2 分，損壞一處扣4 分2 .錯、漏線每處扣 2 分3反圈、壓皮、松動，每處扣2分4錯、漏編號，每處扣 1 分編程 操 作1.會建立程序新文件2正確輸入梯形圖3.正確保存文件401.不能建立程序新文件或建立錯 誤扣4 分2 輸入梯形圖錯誤一處扣 2 分運 行 操作1 操作運行

16、系統(tǒng)，分析 運行結果2會監(jiān)控梯形圖3會驗證串行工作方式301.系統(tǒng)通電操作錯誤一步扣3 分2.分析運行結果錯誤一處扣2 分3 .監(jiān)控梯形圖錯誤一處扣2 分安全生產自覺遵守安全文明生產規(guī) 程1.母違反一項規(guī)疋，扣 3 分2.發(fā)生安全事故，0 分處理3.漏接接地線一處扣 5 分時間3 小時提前正確完成，每 5 分鐘加 2 分超過定額時間，每 5 分鐘扣 2 分開始時間：結束時間：實際時間:六、拓展與提高1跳轉與重復的編程方法2.復位處理的編程方法3跳轉與重復的應用舉例!-習題部分機械手的具體動作順序：原始位置（大臂伸出并處于水平、手腕橫移向右、手指松 開） 手指夾緊（抓住卡盤上的工件） 手腕橫移向

17、左（從卡盤上卸下工件）小臂上什-大臂下擺-手指松開（將工件放在料架上）-小臂收縮-料架轉位-小臂伸出-手指抓緊-（抓住待加工的工工件）-大臂上擺（從料架上取走 工件）-小臂上擺-手腕橫移向右（機械手把工件裝到深孔鏜床的卡盤上）-手指松開（復位）。!-1 手部3,小臂Ci圖 7-13 機械手!-表 7-5 上下料機械手 PLC 控制系統(tǒng) I/O 端子分配輸入信號輸入端子號輸出信號輸出端子號熱繼電器觸點 FRX0接觸器 KM 線圈Y0油泵電動機啟動按鈕X1手指夾緊 YV1aY1油泵電動機停止按鈕X2手指松開 YX1bY2轉換開關 SA 回原點信號X3手腕橫移向左 YV2aY3轉換開關 SA 半周期信號X4手腕橫移向右 YV2bY4轉換開關 SA 自動信號X5小臂伸出 YV3aY5轉換開關 SA 手動信號X6小臂縮回 YV3bY6機械手回原點按鈕 SB5X7料架轉位 YV6Y7手指夾緊按鈕 SB6X10小臂上擺 YV4aY10手指松開按鈕 SB7X11小臂下擺 YV4bY11手腕橫移向左按鈕 SB8X12大臂上擺 YV5aY12手腕橫移向右按鈕 SB9X13大臂上擺 YV5bY13小臂伸出按鈕 SB10X14油泵電動機運轉顯示 HL1Y20小臂縮回按鈕 SB11X15機械手