第八章PLC應(yīng)用設(shè)計舉例

8.1PLC的應(yīng)用設(shè)計方法

8.2應(yīng)用實例

第八章PLC應(yīng)用設(shè)計舉例

8.1PLC的應(yīng)用設(shè)計方法1系統(tǒng)設(shè)計的原則與內(nèi)容設(shè)計原則

(1)最大限度地滿足被控設(shè)備或生產(chǎn)過程的控制要求；

(2)在滿足控制要求的前提下，力求簡單、經(jīng)濟，操作方便；

(3)保證控制系統(tǒng)工作安全可靠；

(4)考慮到今后的發(fā)展改進，應(yīng)適當(dāng)留有進一步擴展的余地。1系統(tǒng)設(shè)計的原則與內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容

(1)擬定控制系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)條件，它是整個設(shè)計的依據(jù)；

(2)選擇電氣傳動形式和電動機、電磁閥等執(zhí)行機構(gòu)；

(3)選定PLC的型號；

(4)編制PLC的輸入/輸出分配表或繪制輸入/輸出端子接線圖；

(5)根據(jù)系統(tǒng)要求編寫軟件說明書，然后再進行程序設(shè)計；

(6)重視人機界面的設(shè)計，增強人與機器之間的友善關(guān)系；

(7)設(shè)計操作臺、電氣柜及非標準電器元部件；

(8)編寫設(shè)計說明書和使用說明書。設(shè)計內(nèi)容2系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試的主要步驟1)深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求2)確定I/O設(shè)備，常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。3)選擇合適的PLC類型，根據(jù)已確定的用戶I/O設(shè)備，統(tǒng)計所需的輸入信號和輸出信號的點數(shù)，選擇合適的PLC類型。4)分配I/O點，編制出輸入/輸出端子的接線圖。5)設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)梯形圖程序，這一步是整個應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計最核心的工作。2系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試的主要步驟1)深入了解和分析被控對象的工6)．將程序輸入PLC，當(dāng)使用計算機上編程時，可將程序下載到PLC中。7)．進行軟件測試，在將PLC連接到現(xiàn)場設(shè)備上之前，必須進行軟件測試，以排除程序中的錯誤。

8)．應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試，在PLC軟硬件設(shè)計和控制柜及現(xiàn)場施工完成后，就可以進行整個系統(tǒng)的聯(lián)機調(diào)試。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題要逐一排除，直至調(diào)試成功。

9)．編制技術(shù)文件，系統(tǒng)技術(shù)文件包括功能說明書、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細表、PLC梯形圖等。6)．將程序輸入PLC，當(dāng)使用計算機上編程時，可將程序下載到3PLC選型在滿足控制要求的前提下，選型時應(yīng)選擇最佳的性能價格比，具體應(yīng)考慮以下幾點。

1)．性能與任務(wù)相適應(yīng)

2)．PLC的處理速度應(yīng)滿足實時控制的要求

3)．PLC應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、機型系列應(yīng)統(tǒng)一

4)．在線編程和離線編程的選擇3PLC選型4、PLC容量估算

PLC容量包括兩個方面：一是I/O的點數(shù)，二是用戶存儲器的容量。

1）．I/O點數(shù)的估算

根據(jù)功能說明書，可統(tǒng)計出PLC系統(tǒng)的開關(guān)量I/O點數(shù)及模擬量I/O通道數(shù)，以及開關(guān)量和模擬量的信號類型。應(yīng)在統(tǒng)計后得出I/O總點數(shù)的基礎(chǔ)上，增加10％～15％的裕量。選定的PLC機型的I/O能力極限值必須大于I/O點數(shù)估算值，并應(yīng)盡量避免使PLC能力接近飽和，一般應(yīng)留有30％左右的裕量。4、PLC容量估算2）.存儲器容量估算用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如I/O點數(shù)、控制要求、運算處理量、程序結(jié)構(gòu)等。因此在程序設(shè)計之前只能粗略的估算。根據(jù)經(jīng)驗，每個I/O點及有關(guān)功能器件占用的內(nèi)存大致如下：所需存儲器容量(KB)＝(1～1.25)×(DI×10＋DO×8＋AI/O×100＋CP×300)/1024其中：DI為數(shù)字量輸入總點數(shù)；DO為數(shù)字量輸出總點數(shù)；AI/AO為模擬量I/O通道總數(shù)；CP為通信接口總數(shù)。2）.存儲器容量估算所需存儲器容量(KB)＝(1～1.255、I/O模塊的選擇

1）．開關(guān)量輸入模塊的選擇

PLC的輸入模塊用來檢測來自現(xiàn)場(如按鈕、行程開關(guān)、溫控開關(guān)、壓力開關(guān)等)電平信號，并將其轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的低電平信號。開關(guān)量輸入模塊按輸入點數(shù)分，常用的有8點、12點、16點、32點等；按工作電壓分，常用的有直流5V、12V、24V，交流110V、220V等；按外部接線方式又可分為匯點輸入、分隔輸入等。5、I/O模塊的選擇2）．開關(guān)量輸出模塊的選擇

輸出模塊的任務(wù)是將PLC內(nèi)部低電平的控制信號轉(zhuǎn)換為外部所需電平的輸出信號，驅(qū)動外部負載。輸出模塊有三種輸出方式：繼電器輸出、雙向可控硅輸出和晶體管輸出。輸出方式的選擇

繼電器輸出價格便宜，使用電壓范圍廣，導(dǎo)通壓降小，承受瞬間過電壓和過電流的能力較強，且有隔離作用。但繼電器有觸點，壽命較短，且響應(yīng)速度較慢，適用于動作不頻繁的交/直流負載。當(dāng)驅(qū)動電感性負載時，最大開閉頻率不得超過1Hz。晶閘管輸出(交流)和晶體管輸出(直流)都屬于無觸點開關(guān)輸出，適用于通斷頻繁的感性負載。感性負載在斷開瞬間會產(chǎn)生較高的反壓，必須采取抑制措施。2）．開關(guān)量輸出模塊的選擇

輸出電流的選擇模塊的輸出電流必須大于負載電流的額定值，如果負載電流較大，輸出模塊不能直接驅(qū)動，則應(yīng)增加中間放大環(huán)節(jié)。對于電容性負載、熱敏電阻負載，考慮到接通時有沖擊電流，故要留有足夠的裕量。允許同時接通的輸出點數(shù)在選用輸出模塊時，還要看整個輸出模塊的滿負荷能力，如OMRON公司的CQM1-OC222是16點輸出模塊，每個點允許通過電流2A(AC250V/DC24V)。但整個模塊允許通過的最大電流僅8A。輸出電流的選擇允許同時接通的輸出點數(shù)6分配輸入/輸出點一般輸入點與輸入信號、輸出點與輸出控制是一一對應(yīng)的；在個別情況下，也有兩個信號用一個輸入點的，那樣就應(yīng)在接入輸入點前，按邏輯關(guān)系接好線(如兩個觸點先串聯(lián)或并聯(lián))，然后再接到輸入點。1）.明確I/O通道范圍不同型號的PLC，其輸入/輸出通道的范圍是不一樣的，應(yīng)根據(jù)所選PLC型號，弄清相應(yīng)的I/O點地址的分配。6分配輸入/輸出點2）.內(nèi)部輔助繼電器內(nèi)部輔助繼電器不對外輸出，不能直接連接外部器件，而是在控制其他繼電器、定時器、計數(shù)器時作數(shù)據(jù)存儲或數(shù)據(jù)處理用。根據(jù)程序設(shè)計的需要，應(yīng)合理安排PLC的內(nèi)部輔助繼電器，在設(shè)計說明書中應(yīng)詳細列出各內(nèi)部輔助繼電器在程序中的用途，避免重復(fù)使用。3）．分配定時器/計數(shù)器對用到定時器和計數(shù)器的控制系統(tǒng)，注意定時器和計數(shù)器的編號不能相同。若掃描時間較長，則要使用高速定時器以保證計時準確。2）.內(nèi)部輔助繼電器5安全回路設(shè)計安全回路起保護人身安全和設(shè)備安全的作用，它應(yīng)能獨立于PLC工作，并采用非半導(dǎo)體的機電元件以硬接線方式構(gòu)成。確保系統(tǒng)安全的硬接線邏輯回路，在以下幾種情況下將發(fā)揮安全保護作用：①PLC或機電元件檢測到設(shè)備發(fā)生緊急異常狀態(tài)時；②PLC失控時；③操作人員需要緊急干預(yù)時。設(shè)計安全回路的任務(wù)包括以下內(nèi)容：

(1)確定控制回路之間邏輯和操作上的互鎖關(guān)系；

(2)設(shè)計硬回路以提供對過程中重要設(shè)備的手動安全性干預(yù)手段；

(3)為PLC定義故障形式和重新啟動特性。5安全回路設(shè)計8PLC應(yīng)用軟件設(shè)計的內(nèi)容

PLC應(yīng)用軟件的設(shè)計是一項十分復(fù)雜的工作，它要求設(shè)計人員既要有PLC、計算機程序設(shè)計的基礎(chǔ)，又要有自動控制的技術(shù)，還要有一定的現(xiàn)場實踐經(jīng)驗。一個實用的PLC軟件工程的設(shè)計通常要涉及以下幾個方面的內(nèi)容：(1)PLC軟件功能的分析與設(shè)計；(2)I/O信號及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計；8PLC應(yīng)用軟件設(shè)計的內(nèi)容一個實用的PLC軟件工程的設(shè)計(3)程序結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計；(4)軟件設(shè)計規(guī)格說明書編制；(5)用編程語言、PLC指令進行程序設(shè)計；(6)軟件測試；(7)程序使用說明書編制。(3)程序結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計；9PLC應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計步驟根據(jù)可編程序控制器系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝要求，在軟件規(guī)格說明書的基礎(chǔ)上，編制實際應(yīng)用程序并形成程序說明書的過程就是應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計。9PLC應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計步驟1）.制定設(shè)備運行方案制定方案就是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，分析各輸入、輸出與各種操作之間的邏輯關(guān)系，確定需要檢測的量和控制的方法，并設(shè)計出系統(tǒng)中各設(shè)備的操作內(nèi)容和操作順序。據(jù)此便可畫出流程圖。2）.畫控制流程圖對于較復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)，需要繪制系統(tǒng)控制流程圖，用以清楚地表明動作的順序和條件。對于簡單的控制系統(tǒng)，可省去這一步。1）.制定設(shè)備運行方案3）.制定系統(tǒng)的抗干擾措施根據(jù)現(xiàn)場工作環(huán)境、干擾源的性質(zhì)等因素，綜合制定系統(tǒng)的硬件和軟件抗干擾措施，如硬件上的電源隔離、信號濾波，軟件上的平均值濾波等。4）.編寫程序根據(jù)被控對象的輸入/輸出信號及所選定的PLC型號分配PLC的硬件資源，為梯形圖的各種繼電器或接點進行編號，再按照軟件規(guī)格說明書(技術(shù)要求、編制依據(jù)、測試)，用梯形圖進行編程。3）.制定系統(tǒng)的抗干擾措施5）.軟件測試剛編寫好的程序難免有缺陷或錯誤。為了及時發(fā)現(xiàn)和消除程序中的錯誤和缺陷，需要對程序進行離線測試。經(jīng)調(diào)試、排錯、修改及模擬運行后，才能正式投入運行。6）.編制程序使用說明書當(dāng)一項軟件工程完成后，為了便于用戶和現(xiàn)場調(diào)試人員的使用，應(yīng)對所編制的程序進行說明，說明書應(yīng)包括程序設(shè)計的依據(jù)、結(jié)構(gòu)、功能、流程圖，各項功能單元的分析，PLC的I/O信號，軟件程序操作使用的步驟、注意事項等。5）.軟件測試8.2應(yīng)用實例1、異步電動機Y-△起動控制

任務(wù)描述Y-△起動是交流鼠籠型電動機的降壓起動方式之一，這種降壓起動方式適用于正常運轉(zhuǎn)時為△接的交流鼠籠型電動機。在起動過程中將電機定子繞組接成Y形起動，起動電流是直接起動的三分之一，達到規(guī)定的速度后（或者經(jīng)過一定的時間），再將電動機的定子繞組切換成△形運行。Y-△起動控制的原理圖和時序圖如圖11-2所示。

8.2應(yīng)用實例1、異步電動機Y-△起動控制任務(wù)描述圖11-2Y-△起動控制的原理圖和時序圖圖11-2Y-△起動控制的原理圖和時序圖方案選擇及地址分配1.方案選擇由于系統(tǒng)的輸入/輸出點較少(3I/3O)且控制任務(wù)比較簡單，所以選用S7-200的CPU222(8I/6O)完成控制，而且控制任務(wù)中只涉及到延時控制，采用S7-200的基本指令即可完成控制。2.編程元件的地址分配①輸入/輸出地址分配采用CPU222控制的電動機Y-△起動的輸入/輸出接線如圖11-3所示,其輸入/輸出地址分配如表11-1所示.圖11-3電動機Y-△起動的輸入/輸出接線方案選擇及地址分配圖11-3電動機Y-△起動的輸入/輸出接表11-1輸入/輸出繼電器地址分配編程元件I/O端子電路器件作用輸入繼電器I0.0SB2起動按鈕I0.1SB1停止按鈕I0.2FR過載保護輸出繼電器Q0.0KM1電源接觸器Q0.1KM2Y接觸器Q0.2KM3△接觸器

②其他編程元件地址分配表如表11-2所示編程元件編程地址PT值作用輔助繼電器M0.0--起動/停止控制定時器T3750(5s)起動時間表11-2其他編程元件地址分配表表11-1輸入/輸出繼電器地址分配編程元件I/O端子電路器程序設(shè)計采用PLC控制的梯形圖如圖11-4所示（參考）。圖11-4異步電動機Y-△起動控制梯形圖程序程序設(shè)計2機床順序控制

任務(wù)描述某組合機床動力頭初始位置停在最左邊（見圖11-5），行程開關(guān)SQ1接通，系統(tǒng)控制要求如下：（1）系統(tǒng)啟動后，動力頭的進給運動如圖11-5所示。工作一個循環(huán)后，返回初始位置延時10s后，進入下一個循環(huán)的運行。（2）若斷開控制開關(guān)，必須將當(dāng)前的運行過程結(jié)束（即退回初始位置）后才能自動停止運行。（3）動力頭的運行狀態(tài)取決于電磁閥線圈的通、斷電，對應(yīng)關(guān)系如表11-3所示。表中的“+”表示該電磁閥線圈通電，“-”表示該電磁閥線圈不通電。2機床順序控制任務(wù)描述圖11-5某機床動力頭運行工藝簡圖動作YV1YV2YV3YV4快進-++-工進1++--工進2-+--快退--++表11-3某機床動力頭運行對應(yīng)關(guān)系表圖11-5某機床動力頭運行工藝簡圖動作YV1YV2YV3方案選擇及地址分配

1．方案選擇由控制任務(wù)可以看出，本例需要一個啟/停開關(guān)、4個限位開關(guān)，一個急停按鈕，它們是PLC的輸入元件；系統(tǒng)還需要4個電磁閥，它們是PLC的輸出執(zhí)行元件，可選用CPU222（8I/6O）來完成控制。由控制任務(wù)描述可知機床動力頭的工作步數(shù)和相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件，這是一個非常典型的順序控制系統(tǒng)，可選用步進指令編程方法進行設(shè)計，由于每個步和步之間的轉(zhuǎn)換條件是單向進行的，可采用單流程步進指令結(jié)構(gòu)。①輸入/輸出地址分配如表11-4所示。

表11-4輸入/輸出繼電器地址分配編程元件I端子電路器件作用編程元件O端子電路器件作用輸入繼電器I0.0SA啟/停開關(guān)輸出繼電器Q0.0YV1電磁閥1I0.1SQ1限位開關(guān)Q0.1YV2電磁閥2I0.2SQ2限位開關(guān)Q0.2YV3電磁閥3I0.3SQ3限位開關(guān)Q0.3YV4電磁閥4I0.4SQ4限位開關(guān)

I0.5SB急停按鈕

方案選擇及地址分配編程元件I端子電路器件作用編程元件O端子電②其他編程元件地址分配表如表11-5所示表11-5其他編程元件地址分配表編程元件編程地址PT值作用順序控制繼電器S0.0～0.6--存放各工作步定時器T37100(10s)循環(huán)間延時②其他編程元件地址分配表如表11-5所示編程元件編程地址PT程序設(shè)計步進控制程序可借助狀態(tài)流程圖來編程，該機床動力頭的狀態(tài)流程圖如圖11-6所示。采用PLC控制的梯形圖及語句表程序如圖11-7所示（參考）。圖11-6某機床動力頭的狀態(tài)流程圖

程序設(shè)計圖11-6某機床動力頭的狀態(tài)流程圖圖11-7某機床動力頭的參考程序圖11-7某機床動力頭的參考程序3交通路口信號燈控制

控制要求

在十字路口南北方向以及東西方向均設(shè)有紅、黃、綠三只信號燈，六只信號燈依一定的時序循環(huán)往復(fù)工作。信號燈受電源總開關(guān)控制，接通電源，信號燈系統(tǒng)開始工作；關(guān)閉電源，所有的信號燈都熄滅。當(dāng)程序運行出錯，東西與南北方向的綠燈同時點亮?xí)r，程序自動關(guān)閉。在晚上車輛稀少時，要求交通燈處于下班狀態(tài)，即兩個方向的黃燈一直閃爍。在信號燈工作期間，東西以及南北方向的紅燈為長亮，時間為30s，在紅燈亮?xí)r的最后2s，東西以及南北方向的黃燈同時點亮，時間為2s，東西以及南北方向的綠燈為長亮25s，然后閃爍3s。紅綠燈示意圖如圖11-8所示，具體要求如表11-6所示。圖11-8十字路口交通信號燈示意圖3交通路口信號燈控制控制要求圖11-8十字路口交通信表11-6交通燈控制具體要求東西方向信號燈綠燈亮綠燈閃亮黃燈亮紅燈亮

黃燈亮信號時間25s3s2s2s30s南北方向信號燈紅燈亮綠燈亮綠燈閃亮黃燈亮

黃燈亮信號時間2s25s3s2s30s

表11-6交通燈控制具體要求東西方向信號燈綠燈亮綠燈閃亮采用S7-200（一）系統(tǒng)配置根據(jù)信號控制要求，如果采用S7-200控制，可選用CPU222，其I/O接線及其分配如圖11-9所示。圖中用一個輸出點驅(qū)動兩個信號燈，如果PLC輸出電流不夠，可以用一個輸出點驅(qū)動一個信號燈，也可以在PLC輸出端增設(shè)中間繼電器，由中間繼電器再去驅(qū)動信號燈。圖11-9交通燈PLCI/O接線圖采用S7-200圖11-9交通燈PLCI/O接線圖（二）程序設(shè)計1．用基本邏輯指令編程十字路口交通信號燈控制的時序圖如圖11-10所示。用基本邏輯設(shè)計的信號燈控制梯形圖如圖11-11所示。圖11-10十字路口交通信號燈控制的時序圖（二）程序設(shè)計圖11-10十字路口交通信號燈控制的時序圖11-11用基本指令控制的十字路口交通信號燈按下白天啟動按鈕I0.0，系統(tǒng)進入上班狀態(tài)，工作時序如圖11-10所示；按下夜間按鈕I0.1，系統(tǒng)進入下班狀態(tài)，只有黃燈閃爍；按下停止按鈕I0.2，信號系統(tǒng)終止運行，所有信號燈熄滅。圖11-11用基本指令控制的十字路口交通信號燈2．

用步進指令編程以為十字路口交通信號燈分為上班狀態(tài)和下班狀態(tài)，即存在選擇結(jié)構(gòu)；東西和南北方向同時顯示，即存在并行結(jié)構(gòu)。其信號系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖11-所示。圖11-12十字路口信號系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖采用步進指令編程，重要的是狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的繪制，從狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖轉(zhuǎn)換成梯形圖或語句表非常簡單（格式化）。但是在轉(zhuǎn)化過程中需注意以下幾點（圖11-13只給出了將流程圖轉(zhuǎn)化成梯形圖中最關(guān)鍵也是最易出錯的部分）：（1）

由狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖可以看出，系統(tǒng)總體上屬于選擇結(jié)構(gòu)（上班/下班選擇），但是其中最主要的上班狀態(tài)的流程圖結(jié)構(gòu)屬于并行結(jié)構(gòu)，兩種結(jié)構(gòu)的開始轉(zhuǎn)化為梯形圖較為簡單，如圖11-13中段S0.0所示，并行結(jié)構(gòu)的結(jié)束轉(zhuǎn)化為梯形圖就相對復(fù)雜（如圖11-13標注處），在并行結(jié)構(gòu)中必須所有分支全部結(jié)束任務(wù)才可進行并行匯總，即除了最后一條并行分支的其它分支結(jié)束段中不能有段轉(zhuǎn)移指令（SCRT），而在最后一條分支的結(jié)束段用S/R指令完成段的結(jié)束和轉(zhuǎn)移。（2）

雖然在S7-200的編程中允許同一輸出繼電器多次使用，但是只有最后一次的輸出有效（跳轉(zhuǎn)指令除外）。所以對于同一輸出繼電器的多個控制條件應(yīng)采用并聯(lián)之后在輸出，如圖11-13中，東西方向的綠燈，應(yīng)是常亮狀態(tài)和閃爍狀態(tài)中亮的時間段并聯(lián)；所有黃燈輸出應(yīng)是所有情況下有可能黃燈亮的時間段進行并聯(lián)輸出的結(jié)果。2．用步進指令編程圖11-12十字路口信號系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)圖11-13采用步進指令編程的部分梯形圖圖11-13采用步進指令編程的部分梯形圖采用S7-3001．

控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計（1）

硬件配置控制系統(tǒng)中，PLC的具體配置如表11-7所示。表11-7PLC配置說明序號名稱型號說明槽位號1CPU模塊313-1AE01-0AB0CPU31322電源模塊307-1EA00-0AA0PS30713開關(guān)量輸入模塊321-1BH01-0AA0SM32144開關(guān)量輸出模塊322-1BH01-0AA0SM32255前連接器390-1AJ00-0AA020針型

（2）I/O地址分配控制系統(tǒng)中I/O地址及編程元件地址分配見表11-8。表11-8I/O地址及編程元件地址分配一覽表類型信號名稱地址類型信號名稱地址輸入元件上班按鈕I0.0.輸出元件東西綠燈Q4.0下班按鈕I0.1東西黃燈Q4.1電源開關(guān)I0.2東西紅燈Q4.2內(nèi)部編程元件上班狀態(tài)中間繼電器M2.1南北綠燈Q4.3下班狀態(tài)中間繼電器M2.2

南北黃燈Q4.4定時器T0～T6，T10，T11南北紅燈Q4.5采用S7-300序號名稱型號說明槽位號1CPU模塊313-11．

程序設(shè)計本例因功能比較簡單，采用線性化編程，OB1中程序（梯形圖編程方式）如圖11-14所示圖11-14十字路口信號系統(tǒng)的S7-300程序

1．程序設(shè)計4、機械手工件取放控制

一、

工藝過程與控制要求

1．工藝過程圖11-15是這種機械手的動作示意，其過程并不復(fù)雜。一共6個動作，分三組，即上升/下降、左移/右移和放松/夾緊。圖11-16機械手動作的流程圖

機械手動作的流程圖如圖11-16所示。圖11-15機械手的動作示意圖4、機械手工件取放控制一、

工藝過控制要求機械手的操作方式分為手動操作方式和自動操作方式。自動操作方式又分為單周期和連續(xù)操作方式。手動操作：就是用按鈕操作對機械手的每一步運動單獨進行控制。例如，當(dāng)選擇上/下運動時，按下啟動按鈕，機械手下降；按下停止按鈕，機械手上升。當(dāng)選擇左/右運動時，按下啟動按鈕，機械手右移；按下停止按鈕，機械手左移。當(dāng)選擇夾緊/放松運動時，按下啟動按鈕，機械手夾緊；按下停止按鈕，機械手放松。單周期操作：機械手從原點開始，按一下啟動按鈕，機械手自動完成一個周期的動作后停止。連續(xù)操作：機械手從原點開始，按一下啟動按鈕，機械手的動作將自動地、連續(xù)不斷地周期性循環(huán)。在工作中若按一下停止按鈕，機械手將繼續(xù)完成一個周期的動作后，回到原點自動停止。

控制要求一、

操作面板布置操作面板布置如圖11-17所示。圖11-17機械手操作面板布置圖。圖中用“單操作”表示手動操作方式。按照加載選擇開關(guān)所選擇的位置，用啟動/停止按鈕選擇加載操作。例如，當(dāng)加載選擇開關(guān)打到“左/右”位置時，按下啟動按鈕，機械手左行；按下停止按鈕，機械手右行。用上述方法，可使機械手停在原點。單周期操作方式。機械手在原點時，按下啟動按鈕，自動操作一個周期。連續(xù)操作方式。機械手在原點時，按下啟動按鈕，自動、連續(xù)地執(zhí)行周期性循環(huán)。當(dāng)按下停止按鈕，機械手完成當(dāng)前周期動作后自動回到原點停車。

一、

操作面板布置一、

采用S7-200控制1．

輸入/輸出端子地址分配該機械手控制系統(tǒng)所采用的PLC是德國西門子公司生產(chǎn)的S7-200CPU224。圖11-18是S7-200CPU224輸入/輸出端子地址分配圖。該機械手控制系統(tǒng)共使用了13個輸入點，6個輸出點。圖11-18機械手I/O端子接線一、

采用S7-200控制圖11-11．

整體程序結(jié)構(gòu)機械手的整體程序結(jié)構(gòu)如圖11-19所示。圖11-19機械手控制系統(tǒng)S7-200整體程序結(jié)構(gòu)1．整體程序結(jié)構(gòu)圖11-19機械手控制系統(tǒng)S7-200圖