模塊4自動(dòng)生產(chǎn)過(guò)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(jìn)一步掌握順序控制設(shè)計(jì)方法。（2）掌握功能圖的繪制。（3）掌握采用置位/復(fù)位指令實(shí)現(xiàn)功能圖的PLC程序設(shè)計(jì)。（4）能運(yùn)用“順序控制”設(shè)計(jì)法，采用置位/復(fù)位指令實(shí)現(xiàn)裝配流水線控制程序，并且能夠熟練運(yùn)用編程軟件進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。任務(wù)目標(biāo)前導(dǎo)知識(shí)任務(wù)4-2裝配流水線控制采用S/R指令實(shí)現(xiàn)功能圖的編程

幾乎每種型號(hào)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(jí)步停止（復(fù)位），后續(xù)步活動(dòng)（置位）的特點(diǎn)。因此，可利用置位、復(fù)位指令來(lái)編寫(xiě)滿足功能圖要求的PLC梯形圖程序。以任務(wù)4-1為例來(lái)說(shuō)明采用S/R指令設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能圖程序的方法。同樣用輔助存儲(chǔ)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(shí)任務(wù)4-2裝配流水線控制采用S/R指令實(shí)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(shí)任務(wù)4-2裝配流水線控制采用S/R指令實(shí)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(shí)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(shí)任務(wù)4-2裝配流水線控制前導(dǎo)知識(shí)任務(wù)4-2裝配流水線控制采用S/R指令實(shí)現(xiàn)功能圖的編程

在圖4-17中，當(dāng)前級(jí)步為活動(dòng)步且轉(zhuǎn)換條件成立時(shí)，將代表后續(xù)步的輔助繼電器置位變成活動(dòng)步，而將代表前級(jí)步的輔助繼電器復(fù)位，變成不活動(dòng)。因此，這里將代表前級(jí)步輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)和對(duì)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(shí)也作為將前級(jí)步復(fù)位（變?yōu)椴换顒?dòng)）的條件。例如，圖中用M0.0常開(kāi)觸點(diǎn)與I0.0常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)作為M0.1置位和M0.0復(fù)位的條件。每一個(gè)轉(zhuǎn)換都對(duì)應(yīng)這樣一個(gè)控制置位（S）)和復(fù)位（R）的電路塊。有多少個(gè)轉(zhuǎn)換就有多少個(gè)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(cuò)，適用于復(fù)雜的功能圖的梯形圖設(shè)計(jì)。前導(dǎo)知識(shí)任務(wù)4-2裝配流水線控制采用S/R指令實(shí)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(jí)步和后續(xù)步都只有一個(gè)，因此需要置位和復(fù)位的輔助繼電器也只有一個(gè)。當(dāng)功能圖中含有并行序列時(shí)，情況就有所不同，對(duì)于并行序列的分支，需要置位的輔助繼電器不止一個(gè)；而對(duì)于并行序列的合并，應(yīng)該用所有前級(jí)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)與對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換條件串聯(lián)作為后續(xù)步置位和前級(jí)步復(fù)位的條件，而且被復(fù)位的輔助繼電器（前級(jí)步）個(gè)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(dòng)作輸出，下框中的A、B、C、D、E、F、G、H插孔分別接主機(jī)的輸出點(diǎn)。傳送帶共有16個(gè)工位，工件從1號(hào)位裝入，分別在A（操作1）、B（操作2）、C（操作3）3個(gè)工位完成3種裝配操作，經(jīng)最后一個(gè)工位后送入倉(cāng)庫(kù)；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(dòng)按鈕SB1、復(fù)位按鈕SB3、移位按鈕SB2均為常OFF。（2）啟動(dòng)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(lái)傳送，A是操作1，B是操作2，C是操作3，H是倉(cāng)庫(kù)。（3）時(shí)間間隔為1s。（4）按下復(fù)位按鈕SB3后，系統(tǒng)恢復(fù)啟動(dòng)前的狀態(tài)。制定計(jì)劃工作計(jì)劃:

在實(shí)際行動(dòng)之前，預(yù)先對(duì)目標(biāo)和行動(dòng)方案作出選擇和具體安排，計(jì)劃是預(yù)測(cè)與構(gòu)想，即預(yù)先進(jìn)行行動(dòng)安排；圍繞預(yù)期的目標(biāo)，采取具體行動(dòng)措施的工作過(guò)程，隨著目標(biāo)的調(diào)整進(jìn)行行動(dòng)的調(diào)整。任務(wù)4-2裝配流水線控制任務(wù)實(shí)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(guò)對(duì)模擬裝配流水線控制要求的分析，可以歸納出：

3個(gè)輸入設(shè)備：?jiǎn)?dòng)按鈕SB1、復(fù)位按鈕SB3、移位按鈕SB2；

8個(gè)輸出設(shè)備：模擬工位顯示D、E、F、G；操作A、B、C；倉(cāng)庫(kù)H。任務(wù)實(shí)施任務(wù)4-2裝配流水線控制2．對(duì)輸入/輸出設(shè)備進(jìn)行PLC控制的I/O地址分配任務(wù)實(shí)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(shí)施任務(wù)4-2裝配流水線控制4．功能圖設(shè)計(jì)圖4-20裝配流水線的功能圖任務(wù)實(shí)施任務(wù)4-2裝配流水線控制5．PLC程序設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)施任務(wù)4-2裝配流水線控制5．PLC程序設(shè)計(jì)任務(wù)實(shí)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(jìn)行配線，安裝方法及要求與繼電器控制電路相同。7．運(yùn)行調(diào)試檢查評(píng)價(jià)成果展示進(jìn)行按任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(shí)任務(wù)4-2裝配流水線控制1．移位寄存器指令SHRB

說(shuō)明：（1）S_BIT和N定義一個(gè)移位寄存器。S_BIT指定寄存的最低位，寄存器的長(zhǎng)度為N；寄存器的移位方向由N的符號(hào)決定，N為正時(shí)寄存器左移（由低位向高位移動(dòng)），N為負(fù)時(shí)寄存器右移（由高位向低位移動(dòng)）。（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(cuò)條件是：0006（間接尋址）、0091（操作數(shù)超出范圍）、0092（計(jì)數(shù)區(qū)域錯(cuò)誤）。（4）移位寄存器指令影響影響特殊存儲(chǔ)器位SM1.1，移出移位寄存器的數(shù)據(jù)進(jìn)入溢出標(biāo)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(jì)算方法：MSB.b={S_BIT字節(jié)號(hào)+INT[(N-1+S_BIT位號(hào))/8]}.MOD[(N-1+S_BIT位號(hào))/8]例如：指定變量存儲(chǔ)器V作為移位寄存器，S_BIT指定最低位為V20.4，長(zhǎng)度為14，則最高位MSB.b計(jì)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(chǔ)器V構(gòu)成的移位寄存器的最高位為V22.1當(dāng)N分別為正和負(fù)時(shí)，移位過(guò)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(shí)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(shí)任務(wù)4-2裝配流水線控制圖4-22移位寄存器的移位過(guò)程相關(guān)知識(shí)任務(wù)4-2裝配流水線控制2．使用移位寄存器指令實(shí)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(kāi)，并且同時(shí)只能有一步是活動(dòng)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(lái)實(shí)現(xiàn)單序列順序控制。根據(jù)圖4-15液壓動(dòng)力滑臺(tái)功能圖，可得到如圖4-23所示的采用移位寄存器指令實(shí)現(xiàn)的液壓動(dòng)力滑臺(tái)自動(dòng)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(jìn)、工進(jìn)、快退三步。相關(guān)知識(shí)任務(wù)4-2裝配流水線控制2．使用移位寄存器指令實(shí)現(xiàn)順序控制圖4-15液壓動(dòng)力滑臺(tái)功能圖相關(guān)知識(shí)任務(wù)4-2裝配流水線控制2．使用移位寄存器指令實(shí)現(xiàn)順序控制圖4-23采用移位寄存器指令的液壓動(dòng)力滑臺(tái)自動(dòng)循環(huán)梯形圖相關(guān)知識(shí)任務(wù)4-2裝配流水線控制2．使用移位寄存器指令實(shí)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(kāi)觸點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件組成。當(dāng)PLC剛開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，動(dòng)力滑臺(tái)處于原始位置，行程開(kāi)關(guān)SQ1被壓下，且轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA處于斷開(kāi)狀態(tài)（自動(dòng)工作方式），即I0.4置位、I0.0復(fù)位，則通過(guò)M2.0置1，使數(shù)據(jù)輸入端DATA準(zhǔn)備進(jìn)1。按下啟動(dòng)按鈕SB1（I0.1），移位輸入電路第一行的I0.4和I0.1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使M2.0的“1”狀態(tài)移到M0.2，M0.2被激活，M0.2的常開(kāi)觸點(diǎn)使輸出Q0.1接通，動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)。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(dòng)，并最終返回M2.0。在整個(gè)工作過(guò)程中，由于行程開(kāi)關(guān)SQl釋放，I0.4斷開(kāi)，且M0.2、M0.3、M0.4常閉觸點(diǎn)相應(yīng)斷開(kāi)，使得接在移位寄存器數(shù)據(jù)輸入端DATA的M2.0總是斷開(kāi)的，直到I0.4接通產(chǎn)生第4個(gè)移位脈沖，使數(shù)據(jù)輸入端DATA的M2.0再次置1，當(dāng)再次按下SBl時(shí)，M0.2置1，系統(tǒng)重新開(kāi)始運(yùn)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(méi)時(shí)接通。系統(tǒng)控制要求如下：當(dāng)水池液位低于S4時(shí)，電磁閥Y打開(kāi)進(jìn)水，當(dāng)液位升至S3時(shí)，電磁閥Y關(guān)閉停止進(jìn)水；此時(shí)，若水塔液位低于S2，則電動(dòng)機(jī)M開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)抽水；當(dāng)水塔液位升至S1時(shí)，電動(dòng)機(jī)M停止運(yùn)轉(zhuǎn)（慮啟動(dòng)和停止操作）。任務(wù)要求：按步驟完成PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)并調(diào)試，采用S/R指令編寫(xiě)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(hào)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(jí)步停止（復(fù)位），后續(xù)步活動(dòng)（置位）的特點(diǎn)。因此，可利用置位、復(fù)位指令來(lái)編寫(xiě)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(cuò)，適用于復(fù)雜的功能圖的梯形圖設(shè)計(jì)。(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(shí)現(xiàn)對(duì)于指定長(zhǎng)度的移位寄存器進(jìn)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(gè)簡(jiǎn)單的方法。(4)移位寄存器最高位（MSB.b）的計(jì)算方法：MSB.b={S_BIT字節(jié)號(hào)+INT[(N-1+S_BIT位號(hào))/8]}.MOD[(N-1+S_BIT位號(hào))/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(xí)

任務(wù)4-2裝配流水線控制1．采用置位/復(fù)位指令時(shí)，能否將圖4-15中的兩個(gè)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(jì)順序控制程序及對(duì)并行序列編程？圖4-254．有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，要求按下起動(dòng)按鈕后，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)10s，停止5s，重復(fù)執(zhí)行3