項目4氣動包裝機(jī)械臂邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計電氣與PLC應(yīng)用控制技術(shù)任務(wù)1：4線路裝箱請求器控制系統(tǒng)設(shè)計4.1.1任務(wù)要求裝箱請求器由可編程控制器控制。裝箱請求器同時控制4條物料傳送帶，每條傳送帶在裝箱位置都有1個傳感器和1個指示燈，當(dāng)物料達(dá)到裝箱位置時，傳感器向可編程控制器發(fā)出信號，對應(yīng)傳送帶上的指示燈亮起，同時控制器上的蜂鳴器響1秒鐘，提示裝箱工人對相應(yīng)傳送帶上的物品進(jìn)行裝箱。由于工人在同一時間內(nèi)只能將1條傳送帶上的物料進(jìn)行裝箱，所以當(dāng)一條傳送帶有物料到達(dá)裝箱位置時，就需要將全部4條傳送帶停止工作，以防止工人無法及時裝箱物料。當(dāng)工人裝箱完成時，按下復(fù)位按鈕，4條傳送帶繼續(xù)工作。4.1.2知識導(dǎo)入4.1.2.1邏輯取指令、輸出指令和程序結(jié)束指令4.1.2知識導(dǎo)入4.1.2.2邏輯與和邏輯或指令A(yù)ND：與指令，一個常開觸點串聯(lián)連接指令，完成邏輯“與”運(yùn)算。ANI：與反指令，一個常閉觸點串聯(lián)連接指令，完成邏輯“與非”運(yùn)算。ANDP：上升沿檢測串聯(lián)連接指令。ANDF：下降沿檢測串聯(lián)連接指令。OR：或指令，用于單個常開觸點的并聯(lián)，實現(xiàn)邏輯“或”運(yùn)算。ORI：或非指令，用于單個常閉觸點的并聯(lián)，實現(xiàn)邏輯“或非”運(yùn)算。ORP：上升沿檢測并聯(lián)連接指令。ORF：下降沿檢測并聯(lián)連接指令。4.1.2知識導(dǎo)入4.1.2.3“塊與”和“塊或”指令A(yù)NB：塊與指令，兩個或兩個以上的觸點進(jìn)行或運(yùn)算的電路為并聯(lián)電路塊，當(dāng)分支并聯(lián)電路塊與前面的電路進(jìn)行與運(yùn)算時，要使用ANB指令，ANB指令不需要帶操作元件。ORB：塊或指令，兩個或兩個以上的觸點進(jìn)行與運(yùn)算的電路為并串聯(lián)電路塊，當(dāng)分支串聯(lián)電路塊與前面的電路進(jìn)行或運(yùn)算時，要使用ORB指令，ORB指令不需要帶操作元件。4.1.2知識導(dǎo)入4.1.2.4置位與復(fù)位指令（1）SET：置位指令，它的作用是使被操作的目標(biāo)元件置位為1并保持。（2）RST：復(fù)位指令，使被操作的目標(biāo)元件復(fù)位并保持清零狀態(tài)。4.1.2知識導(dǎo)入4.1.2.5結(jié)束指令

END：結(jié)束指令，表示程序結(jié)束。若程序的最后不寫END指令，則PLC不管實際用戶程序多長，都從用戶程序存儲器的第一步執(zhí)行到最后一步；若有END指令，當(dāng)掃描到END時，則結(jié)束執(zhí)行程序，這樣可以縮短掃描周期。在程序調(diào)試時，可在程序中插入若干END指令，將程序劃分若干段，在確定前面程序段無誤后，依次刪除END指令，直至調(diào)試結(jié)束。4.1.2知識導(dǎo)入4.1.2.6三菱PLC程序編譯環(huán)境-GXDeveloper的使用創(chuàng)建新工程4.1.2知識導(dǎo)入4.1.2.6三菱PLC程序編譯環(huán)境-GXDeveloper的使用軟件界面4.1.2知識導(dǎo)入4.1.2.6三菱PLC程序編譯環(huán)境-GXDeveloper的使用梯形圖的輸入4.1.3知識應(yīng)用4.1.3.1I/O點分配4.1.3知識應(yīng)用4.1.3.2電路設(shè)計4.1.3知識應(yīng)用4.1.3.3控制程序編寫4.1.4安裝與調(diào)試要點（1）要認(rèn)真核對PLC的電源規(guī)格，三菱可編程控制器的電源規(guī)格為AC100~240V，交流電源要接于專用的接線端，否則會燒壞PLC。（2）三菱可編程控制器的輸入端還單獨配有直流+24V輸出，可以為傳感器供電。（3）PLC的空端子“?”上不能接線，防止燒壞PLC。（4）在輸出信號頻率不高的情況下，應(yīng)該選用繼電器型輸出的可編程控制器，這樣既可以接直流負(fù)載，也可以接交流負(fù)載。4.1.5實施評價項目4設(shè)備的基本邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計電氣與PLC應(yīng)用控制技術(shù)任務(wù)2：物料包裝輸送線控制系統(tǒng)設(shè)計4.2.1任務(wù)要求4.2.2知識導(dǎo)入4.2.2.1主控指令4.2.2知識導(dǎo)入4.2.2.1主控指令注意事項：(1)MC、MCR指令的目標(biāo)元件為Y和M，但不能用特殊輔助繼電器。MC占3個程序步，MCR占2個程序步(2)MC指令的輸入觸點斷開時，在MC和MCR之內(nèi)的積算定時器、計數(shù)器、用復(fù)位/置位指令驅(qū)動的元件保持其之前的狀態(tài)不變。(3)在一個MC指令區(qū)內(nèi)若再使用MC指令稱為嵌套。嵌套級數(shù)最多為8級4.2.2知識導(dǎo)入4.2.2.2堆棧指令4.2.2知識導(dǎo)入4.2.2.2堆棧指令（1）堆棧指令沒有目標(biāo)元件；（2）MPS和MPP必須配對使用；（3）由于棧存儲單元只有11個，所以棧的層次最多11層。4.2.2知識導(dǎo)入4.2.2.3微分指令4.2.2.4取反與空操作指令4.2.2知識導(dǎo)入4.2.2.5與定時器、計數(shù)器相關(guān)的指令拓展使用定時器接力控制4.2.2知識導(dǎo)入4.2.2.5與定時器、計數(shù)器相關(guān)的指令拓展使用閃爍控制4.2.2知識導(dǎo)入4.2.2.5與定時器、計數(shù)器相關(guān)的指令拓展使用延時接通/斷開電路4.2.2知識導(dǎo)入4.2.3技術(shù)設(shè)計4.2.3.1I/O點分配4.2.3技術(shù)設(shè)計4.2.3.2電路設(shè)計4.2.3技術(shù)設(shè)計4.2.3.3控制程序編寫4.2.4安裝與調(diào)試按照圖4-35的接線圖將電器元件與可編程控制器連接起來。在接線過程中需要注意以下幾點：（1）要認(rèn)真核對PLC的電源規(guī)格，在本項目中輸出端接觸器線圈需要采用220V交流電驅(qū)動，因此需要在輸出端加入AC220V電源。（2）在控制程序中電動機(jī)停轉(zhuǎn)按鈕是按照常開觸點進(jìn)行編制的，因此在接線時也應(yīng)選擇常開觸點。（3）指示燈的工作電壓應(yīng)選擇與接觸器的工作電壓相一致，否則需要另外提供指示燈的工作電源。4.2.4安裝與調(diào)試安裝與調(diào)試的主要步驟如下：（1）按照接線圖將電器元件與PLC連接起來。（2）用專用編程電纜將安裝了GXDeveloper編程軟件電腦的RS-232口與可編程控制器的RS-422口連接起來。（3）PLC上電，PLC的電源指示燈（Power）亮，將PLC的工作方式選擇開關(guān)置于STOP位置，PLC進(jìn)入程序下載狀態(tài)。4.2.4安裝與調(diào)試（4）將圖4-36所示的梯形圖程序利用GXDeveloper編程軟件下載到PLC中。（5）對程序進(jìn)行軟仿真，檢查程序的邏輯錯誤。（6）將PLC的工作方式選擇開關(guān)置于RUN位置，PLC處于運(yùn)行狀態(tài)，按下起動按鈕，觀察接觸器動作過程，是否符合設(shè)計要求。4.2.5實施評價項目4設(shè)備的基本邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計電氣與PLC應(yīng)用控制技術(shù)任務(wù)3：氣動包裝機(jī)械臂控制系統(tǒng)設(shè)計4.3.1任務(wù)要求4.3.2知識導(dǎo)入4.3.2.1順序框圖編程與步進(jìn)指令在三菱FX系列可編程控制器指令系統(tǒng)中，除了基本邏輯指令外，還增加了兩條步進(jìn)梯形圖指令STL和RET指令，另外該系列的可編程控制器中還提供了數(shù)量較多的狀態(tài)寄存器，這為采用順序框圖語言編寫控制程序提供了基礎(chǔ)。4.3.2知識導(dǎo)入4.3.2.2順序框圖語言順序功能圖由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動作（或命令）組成。4.3.2知識導(dǎo)入4.3.2.2順序框圖語言順序框圖中，每個狀態(tài)都具備下列三要素：1）驅(qū)動負(fù)載，即該狀態(tài)所要執(zhí)行的任務(wù)。2）轉(zhuǎn)移條件，即在什么條件下狀態(tài)間實現(xiàn)轉(zhuǎn)移。3）轉(zhuǎn)移目標(biāo)，即轉(zhuǎn)移到什么狀態(tài)。4.3.2知識導(dǎo)入4.3.2.2順序框圖語言SFC語言的基本形式。

單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

并行分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖4.3.2知識導(dǎo)入4.3.2.3步進(jìn)控制指令

4.3.2知識導(dǎo)入4.3.2.4SFC的編制與梯形圖表示（1）初始狀態(tài)

初始狀態(tài)編在其他狀態(tài)之前，S0~S9可以用于初始狀態(tài)（2）跳轉(zhuǎn)和重復(fù)的編程方法

①向下跳：跳過相鄰的狀態(tài)步，到下面的狀態(tài)步

②向上跳：跳回到上面的狀態(tài)步（也叫重復(fù)）

③跳向另一條分支

④復(fù)位（3）單一順序SFC是指狀態(tài)轉(zhuǎn)移只可能有一種順序。（4）選擇性分支SFC的表示及梯形圖編制，當(dāng)某個狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件超過一個時，需要用選擇性分支編程。

4.3.3知識應(yīng)用4.3.3.1I/O點分配4.3.3知識應(yīng)用4.3.3.2電路設(shè)計4.3.3知識應(yīng)用4.3.3.3控制程序編寫梯形圖方式機(jī)械手控制程序總體結(jié)構(gòu)

公用程序4.3.3知識應(yīng)用4.3.3.3控制程序編寫梯形圖方式

手動控制程序

復(fù)位程序4.3.3知識應(yīng)用4.3.3.3控制程序編寫梯形圖方式

自動控制程序

4.3.3知識應(yīng)用4.3.3.3控制程序編寫順序框圖方式

自動控制程序

4.3.3知識應(yīng)用4.3.3.3控制程序編寫順序框圖方式

初始化手動控制程序4.3.3知識應(yīng)用4.3.3.3控制程序編寫順序框圖方式

復(fù)位控制程序自動控制程序

4.3.4安裝與調(diào)試（1）按圖4-48所示機(jī)械手控制系統(tǒng)控制電路連接電路。（2）接通電源，撥狀態(tài)開關(guān)于"TERM"位置。（3）啟動編程軟件，將PLC的工作狀態(tài)置于“STOP”狀態(tài)。（4）本項目中控制程序分別采用了梯形圖和順序框圖的編程方式，因此在調(diào)試過程中需要分別將這兩個控制程序下載到PLC中進(jìn)行調(diào)試。分別將圖4-49到4-53所示的梯形圖程序和圖4-55所示的控制程序下載至PLC中。（5）將PLC的工作狀態(tài)置于“RUN”，進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試。4.2.2知識導(dǎo)入4.2.2.3微分指令4.2.2.4取反與空操作指令4.2.2知識導(dǎo)入4.2.2.5與定時器、計數(shù)器相關(guān)的指令拓展使用定時器接力控制4.2.2知識導(dǎo)入4.2.2.5與定時器、計數(shù)器相關(guān)的指令拓展使用閃爍控制4.2.2知識導(dǎo)入4.2.2.5與定時器、計數(shù)器相關(guān)的指令拓展使用延時接通/斷開電路4.2.2知識導(dǎo)入4.2.3技術(shù)設(shè)計4.2.3.1I/O點分配4.2.3技術(shù)設(shè)計4.2.3.2電路設(shè)計4.2.3技術(shù)設(shè)計4.2.3.3控制程序編寫4.2.4安裝與調(diào)試按照圖4-35的接線圖將電器元件與可編程控制器連接起來。在接線過程中需要注意以下幾點：（1）要認(rèn)真核對PLC的電源規(guī)格，在本項目中輸出端接觸器線圈需要采用220V交流電驅(qū)動，因此需要在輸出端加入AC220V電源。（2）在控制程序中電動機(jī)停轉(zhuǎn)按鈕是按照常開觸點進(jìn)行編制的，因此在接線時也應(yīng)選擇常開觸點。（3）指示燈的工作電壓應(yīng)選擇與接觸器的工作電壓相一致，否則需要另外提供指示燈的工作電源。4.2.4安裝與調(diào)試安裝與調(diào)試的主要步驟如下：（1）按照接線圖將電器元件與PLC連接起來。（2）用專用編程電纜將安裝了GXDeveloper編程軟件電腦的RS-232口與可編程控制器的