某四工位機(jī)械手控制編程設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u14287某四工位機(jī)械手控制編程設(shè)計(jì)案例 1303221.1編程軟件介紹 156041.2軟件操作界面

21121.3程序設(shè)計(jì)分析 354611.3.1手動(dòng)動(dòng)作分析 329381.3.2自動(dòng)且不在原位時(shí)動(dòng)作流程 3253901.3.3自動(dòng)且在原位時(shí)動(dòng)作流程 4194011.4PLC編程與調(diào)試 577571.1.1手動(dòng)控制程序 5249491.1.2復(fù)位控制程序 622581.1.3自動(dòng)控制程序 675311.5操作面板顯示 71.1編程軟件介紹GXDeveloper是三菱PLC的編程軟件，適用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可編程控制器。支持梯形圖、指令表、SFC、ST，F(xiàn)B，Label等語(yǔ)言的外部接線(xiàn)方法快速編程設(shè)計(jì)。GXDeveloperInternet主要參數(shù)設(shè)置，可以在線(xiàn)更改，監(jiān)視和調(diào)整程序，并具有在現(xiàn)場(chǎng)讀寫(xiě)PLC程序流的能力。GXDeveloper利用Windows的優(yōu)勢(shì)來(lái)增加可操作性。將Excel，Word等作成的說(shuō)明數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制，粘貼，并有效利用。能夠用各種方法和可編程控制器CPU連接，由于運(yùn)用了梯形圖邏輯測(cè)試功能，能夠更加簡(jiǎn)單的進(jìn)行調(diào)試作業(yè)，沒(méi)有必要再和可編程控制器連接，沒(méi)有必要制作調(diào)試用的順序程序。圖4-1編程軟件GXDeveloper操作方便，指令豐富，同時(shí)集成了模擬仿真程序，大大方便了程序的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。1.2軟件操作界面

圖4-2為GXDeveloperCNC編程軟件的操作面板。操作面板大致由下拉列表，工具欄，編程區(qū)域和狀況欄組成。這里必須注意，在FX-GP/WIN-C數(shù)控編程軟件中，編寫(xiě)的程序流稱(chēng)為文檔，但在GXDeveloper數(shù)控編程軟件中，其稱(chēng)為工程項(xiàng)目。圖4-2GX

Developer編程軟件的操作界面與FX-GP/WIN-CCNC編程軟件的操作面板相比，該軟件取消了功能圖和功能按鈕，并將這兩個(gè)部分組合為一個(gè)梯形圖識(shí)別工具欄；增加了工程參數(shù)，數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換工具欄，注釋工具欄等。這種友好且可視化的操作面板使實(shí)際操作更加容易。表4-1給出了圖4-2所示的變壓器接地線(xiàn)的名稱(chēng)和內(nèi)容。表4-1：操作界面說(shuō)明序號(hào)名稱(chēng)內(nèi)容1下拉菜單包含工程、編輯、查找/替換、交換、顯示、在線(xiàn)、診斷、工具、窗口、幫助，共10個(gè)菜單2標(biāo)準(zhǔn)工具條由工程菜單、編輯菜單、查找/替換菜單、在線(xiàn)菜單、工具菜單中常用的功能組成3數(shù)據(jù)切換工具條可在程序菜單、參數(shù)、注釋、編程元件內(nèi)存這四個(gè)項(xiàng)目中切換4梯形圖標(biāo)記工具條包含梯形圖編輯所需要使用的常開(kāi)觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)、應(yīng)用指令等內(nèi)容5程序工具條可進(jìn)行梯形圖模式，指令表模式的轉(zhuǎn)換；進(jìn)行讀出模式，寫(xiě)入模式，監(jiān)視模式，監(jiān)視寫(xiě)入模式的轉(zhuǎn)換6SFC工具條可對(duì)SFC程序進(jìn)行塊變換、塊信息設(shè)置、排序、塊監(jiān)視操作7工程參數(shù)列表顯示程序、編程元件注釋、參數(shù)、編程元件內(nèi)存等內(nèi)容，可實(shí)現(xiàn)這些項(xiàng)目的數(shù)據(jù)的設(shè)定8狀態(tài)欄提示當(dāng)前的操作：顯示PLC類(lèi)型以及當(dāng)前操作狀態(tài)等9操作編輯區(qū)完成程序的編輯、修改、監(jiān)控等的區(qū)域10SFC符號(hào)工具條包含SFC程序編輯所需要使用的步、塊啟動(dòng)步、選擇合并、平行等功能鍵11編程元件內(nèi)存工具條進(jìn)行編程元件的內(nèi)存的設(shè)置12注釋工具條可進(jìn)行注釋范圍設(shè)置或?qū)?各程序的注釋進(jìn)行設(shè)置1.3程序設(shè)計(jì)分析在該機(jī)械手四工位控制系統(tǒng)，我們?cè)O(shè)計(jì)了自動(dòng)和手動(dòng)兩種工作方式。1.3.1手動(dòng)動(dòng)作分析手動(dòng)控制方式即單步運(yùn)行方式，手動(dòng)實(shí)際操作不需要遵循過(guò)程姿勢(shì)的順序，使用按鈕可以獨(dú)立操作機(jī)械手的每個(gè)姿勢(shì)，例如按下“降低”按鈕，可以降低機(jī)械手；按下“向上”按鈕，將抬起機(jī)械手。在全自動(dòng)工作模式下，按下運(yùn)行按鈕后，機(jī)械手將逐漸遵循從起點(diǎn)開(kāi)始的工藝流程，并繼續(xù)自動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)，直到按下停止按鈕，機(jī)械手將自動(dòng)關(guān)閉。1.3.2自動(dòng)且不在原位時(shí)動(dòng)作流程在全自動(dòng)模式下，機(jī)械手自動(dòng)控制系統(tǒng)的總體運(yùn)行狀態(tài)為：接通開(kāi)關(guān)電源，并按住開(kāi)始按鈕以開(kāi)始校準(zhǔn)。如果機(jī)械手不在原位，PLC將另外向上游和下游控制器輸入脈沖信號(hào)和電平信號(hào)，上游和下游步進(jìn)電機(jī)將正向旋轉(zhuǎn)，機(jī)器人將上升，上限開(kāi)關(guān)在升到頂部時(shí)被觸碰；PLC將在控制器上左右移動(dòng)。另外，輸入脈沖信號(hào)和電平信號(hào)后，左右步進(jìn)電機(jī)將正轉(zhuǎn)，橫坐標(biāo)將向右移動(dòng)。行駛到右限位開(kāi)關(guān)，將終止右方向移動(dòng)；最后，PLC將脈沖信號(hào)輸入到前后控制器。前排，后排，左排和右排的步進(jìn)電機(jī)均反轉(zhuǎn)，而機(jī)械手也反轉(zhuǎn)。在行駛到后退限位開(kāi)關(guān)時(shí)，后退運(yùn)動(dòng)將終止并返回到起點(diǎn)。1.3.3自動(dòng)且在原位時(shí)動(dòng)作流程在自動(dòng)模式且當(dāng)機(jī)械手在原位時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，整個(gè)機(jī)械手的動(dòng)作步驟如下：（1）機(jī)械手從原位到達(dá)A工位并夾緊：PLC將脈沖信號(hào)輸入到上游和下游控制器，上游和下游步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，并且機(jī)械手下降。下降時(shí)觸碰到到下限開(kāi)關(guān)，下降終止，夾緊繼電器關(guān)閉電源，機(jī)械手夾緊。（2）機(jī)械手從A工位到達(dá)A工位上方（即原位）：夾緊后，PLC將脈沖信號(hào)和電平信號(hào)另外輸入到上游和下游控制器，上游和下游步進(jìn)電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，上升到頂是觸碰到上限開(kāi)關(guān)，機(jī)械手停止上升。（3）機(jī)械手從A工位上方（即原位）到達(dá)B工位上方：PLC將脈沖信號(hào)和電平信號(hào)輸入到正向和反向控制器。電機(jī)向前旋轉(zhuǎn)，機(jī)械手向前移動(dòng)。當(dāng)遇到前進(jìn)限位開(kāi)關(guān)時(shí)，前進(jìn)運(yùn)動(dòng)將終止。（4）機(jī)械手從B工位上方到達(dá)B工位同時(shí)放松：PLC將脈沖信號(hào)輸入到上游和下游控制器，上游和下游步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，并且機(jī)械手下降。當(dāng)降下地面時(shí)遇到下限開(kāi)關(guān)時(shí)，下降停止，夾緊繼電器通電，并且機(jī)械手釋放壓力。（5）機(jī)械手從B工位到達(dá)B工位上方：釋放壓力后，PLC將脈沖信號(hào)和電平信號(hào)另外輸入到上游和下游控制器，上游和下游步進(jìn)電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，并且機(jī)械手上升。當(dāng)天花板升高時(shí)，遇到上限開(kāi)關(guān)，并且終止升高。（6）機(jī)械手從B工位上方到達(dá)C工位上方：PLC從上下控制器輸入脈沖信號(hào)，上下步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，并且機(jī)械手移動(dòng)直到遇到偏置限位開(kāi)關(guān)，偏置姿勢(shì)終止。（7）機(jī)械手從C工位上方到達(dá)C工位同時(shí)夾緊：PLC將脈沖信號(hào)輸入到上游和下游控制器，上游和下游步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，并且機(jī)械手下降。在降落地面時(shí)遇到下限開(kāi)關(guān)時(shí)，降落終止，夾緊繼電器跳閘，機(jī)器手夾緊。（8）機(jī)械手從C工位到達(dá)C工位上方：夾緊后，PLC將脈沖信號(hào)和電平信號(hào)另外輸入到上游和下游控制器，上游和下游步進(jìn)電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，并且機(jī)械手上升。當(dāng)升高到頂部時(shí)，遇到上限開(kāi)關(guān)，終止升高。（9）機(jī)械手從C工位上方到達(dá)D工位上方：PLC向正向和反向控制器輸入脈沖信號(hào)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，而機(jī)械手后退。當(dāng)遇到反向限位開(kāi)關(guān)時(shí)，后退終止（10）機(jī)械手從D工位上方到達(dá)D工位同時(shí)放松：PLC將脈沖信號(hào)輸入到上游和下游控制器，上游和下游步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，并且機(jī)械手下降。下降時(shí)遇到下限開(kāi)關(guān)，下降終止，夾緊繼電器通電，機(jī)械手釋放壓力（11）機(jī)械手從D工位到達(dá)D工位上方：釋放壓力后，PLC將脈沖信號(hào)和電平信號(hào)另外輸入到上游和下游控制器，上游和下游步進(jìn)電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，并且機(jī)械手上升。當(dāng)升高到頂時(shí)，遇到上限開(kāi)關(guān)，終止升高。（12）機(jī)械手從D工位上方到達(dá)A工位上方（即原位）：PLC左右控制器另外輸入脈沖信號(hào)和電平信號(hào)，左右步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，機(jī)械手右移，直到遇到右偏移極限開(kāi)關(guān)，終止右偏移姿態(tài)。經(jīng)過(guò)上述12步的循環(huán)，完成一個(gè)工作動(dòng)作周期，同時(shí)具備下一個(gè)動(dòng)作周期開(kāi)始的條件，并繼續(xù)循環(huán)運(yùn)行下去，直至按下停止運(yùn)行按鈕。同時(shí)，為了操作方便，按下停止按鈕后，如果機(jī)械手不在原位，則會(huì)完成整個(gè)循環(huán)后再停止運(yùn)行；當(dāng)按下急停按鈕時(shí)，則立即停止任何動(dòng)作。1.4PLC編程與調(diào)試1.1.1手動(dòng)控制程序手動(dòng)操作是指單步操作。當(dāng)按下匹配按鈕（例如，按下上升按鈕）時(shí)，機(jī)械手逐漸升起，何時(shí)減速由按鈕或限位開(kāi)關(guān)決定。按照這樣的思路，編寫(xiě)如下程序：圖4-3手動(dòng)控制程序1.1.2復(fù)位控制程序復(fù)位控制程序主要是判斷動(dòng)作剛開(kāi)始時(shí)，機(jī)械手是否在原位，如果不在原位，則需要按照先判斷是否在上限位，如果不在則先上升到上限位；然后再判斷是否右移到位，如果不在則先右移到右限位，最后再判斷是否后退到位，如果不到位則再后退到位的動(dòng)作步驟來(lái)執(zhí)行。1.1.3自動(dòng)控制程序自動(dòng)控制程序按照對(duì)應(yīng)的步來(lái)行走,根據(jù)每步行走時(shí)的不同信號(hào)的通斷和步號(hào)進(jìn)行區(qū)別，具體控制程序如下。（1）機(jī)械手從原位到達(dá)A工位并夾緊：PLC將脈沖信號(hào)輸入到上游和下游控制器，上下游步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，機(jī)械手下降。下降遇到下限開(kāi)關(guān)時(shí)，下降終止，夾緊繼電器關(guān)閉電源，機(jī)械手夾緊（2）機(jī)械手從A工位到達(dá)A工位上方（即原位）：夾緊后，PLC將脈沖和電平信號(hào)另外輸入到上下游控制器，上下游步進(jìn)電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，機(jī)械手上升。上升到頂時(shí)，碰到上限位開(kāi)關(guān)，終止升高。（3）機(jī)械手從A工位上方（即原位）到達(dá)B工位上方：PLC將脈沖和電平信號(hào)另外輸入到前后游控制器，電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，機(jī)械手向前移動(dòng)，碰到前行限位開(kāi)關(guān)，終止前行。（4）機(jī)械手從B工位上方到達(dá)B工位同時(shí)放松：PLC將脈沖和電平信號(hào)另外輸入到上下游控制器，上下游步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，機(jī)械手下降。下降到下限位開(kāi)關(guān)，下降停止，夾緊電磁閥得電，機(jī)械手釋放壓力。（5）機(jī)械手從B工位到達(dá)B工位上方：釋放壓力后，PLC將脈沖和電平信號(hào)另外輸入到上下游控器，上下游步進(jìn)電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，機(jī)械手上升。上升到頂時(shí)，碰到上限位開(kāi)關(guān)，終止上升。（6）機(jī)械手從B工位上方到達(dá)C工位上方：PLC將脈沖信號(hào)另外輸入左右游控制器，左右游步進(jìn)電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，機(jī)械手向左偏移，移動(dòng)至碰到左移限位開(kāi)關(guān)，終止向左偏移。（7）機(jī)械手從C工位上方到達(dá)C工位同時(shí)夾緊：PLC將脈沖信號(hào)另外輸入到上下游控制器，上下游步進(jìn)電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，機(jī)械手下降。降到碰到下限位開(kāi)關(guān)，下降停止，夾緊繼電器跳閘，機(jī)器手夾緊。（8）機(jī)械手從C工位到達(dá)C工位上方：夾緊后，PLC將脈沖和電平信號(hào)另外輸入到上下游控制器，上下游步進(jìn)電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，機(jī)械手向上運(yùn)動(dòng)。上升至上限位開(kāi)關(guān)，終止上升。（9）機(jī)械手從C工位上方到達(dá)D工位上方：PLC將脈沖信號(hào)另外輸入到前后游控制器，電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，機(jī)械手后移，碰到后退限位開(kāi)關(guān)，終止后退。（10）機(jī)械手從D工位上方到達(dá)D工位同時(shí)放松：PLC將脈沖信號(hào)另外輸入到上下游控制器，上下游步進(jìn)電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，機(jī)械手鄉(xiāng)下運(yùn)動(dòng)。降到下限位開(kāi)關(guān)，下降終止，夾緊繼電器跳閘，機(jī)器手釋放壓力。（11）機(jī)械手從D工位到達(dá)D工位上方：釋放壓力后，PLC將脈沖信號(hào)和電平信號(hào)另外輸入到上下游控制器，上下游步進(jìn)電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，機(jī)械手向上移動(dòng)。上升到上限位開(kāi)關(guān)，終止上升。（12）機(jī)械手從D工位上方到達(dá)A工位上方（即原位）：PLC將脈沖和電平信號(hào)另外輸入到左右游控制器，左右游步進(jìn)電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，機(jī)械手向右偏移，移動(dòng)到右