項目3-2 物料分揀

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1、可編程控制器應(yīng)用技術(shù)三菱FX2N系列PLC教學(xué)課件模塊三模塊三 步進(jìn)順控指令的應(yīng)用步進(jìn)順控指令的應(yīng)用項目項目3 32 2 物料分揀物料分揀PLCPLC控制系統(tǒng)的設(shè)計控制系統(tǒng)的設(shè)計南京技師學(xué)院PLC精品課程課題組1 1、步進(jìn)指令由哪些指令組成、步進(jìn)指令由哪些指令組成?pA）STL指令：步進(jìn)接點。將步進(jìn)接點接到左母線。其操作元件是為S。pB）RET指令：步進(jìn)返回。使副母線回到原來左母線的位置。2 2、狀態(tài)繼電器有哪些類型、狀態(tài)繼電器有哪些類型,是如何劃分的是如何劃分的?狀態(tài)繼電器狀態(tài)繼電器S S共有共有S0S899S0S899個。其作用是與步個。其作用是與步進(jìn)指令組合使用。進(jìn)指令組合使用。在步進(jìn)程

2、序中，在步進(jìn)程序中，S0S9S0S9是作為初始狀態(tài)用，是作為初始狀態(tài)用，S10S19S10S19是作為回零狀態(tài)用，是作為回零狀態(tài)用，而其余的而其余的S20S20開始則做為狀態(tài)控制的一般用處。開始則做為狀態(tài)控制的一般用處。一、復(fù)習(xí)提問一、復(fù)習(xí)提問:二、情景模擬：二、情景模擬：p在生產(chǎn)過程中，經(jīng)常要對流水線上的產(chǎn)品進(jìn)行分撿，在生產(chǎn)過程中，經(jīng)常要對流水線上的產(chǎn)品進(jìn)行分撿，圖中是用于分撿小球大球的機械裝置。工作順序是向圖中是用于分撿小球大球的機械裝置。工作順序是向下，抓住球，向上，向右運行，向下，釋放，向上和下，抓住球，向上，向右運行，向下，釋放，向上和向左運行至左上點（原點），抓球和釋放球的時間均向

3、左運行至左上點（原點），抓球和釋放球的時間均為為 1 1 秒。秒。物料分揀的控制要求：p左上、釋放狀態(tài)為原點，機械臂下降（當(dāng)碰鐵壓著的左上、釋放狀態(tài)為原點，機械臂下降（當(dāng)碰鐵壓著的是大球時，限位開是大球時，限位開 SQ2 斷開，而壓著的是小球時斷開，而壓著的是小球時 SQ 2 接通，以此判斷是大球還是小球）。接通，以此判斷是大球還是小球）。大球小球SQ2斷開SQ2閉合將球吸住將球吸住上升上升SQ2動作SQ2動作右行到SQ5動作右行到SQ4動作下降SQ2動作釋放上升SQ3動作左移SQ1動作到原點左、右移左、右移分別由分別由 Y4 Y4、Y3Y3 控制，控制，上升、下降上升、下降分別由分別由 Y2

4、 Y2、Y0Y0 控制，控制，將將球吸住球吸住由由 Y1 Y1 控制?？刂啤Ｈ?、知識準(zhǔn)備三、知識準(zhǔn)備p選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點 選擇性分支選擇性分支:從多個流程順序中選擇執(zhí)行某一從多個流程順序中選擇執(zhí)行某一個流程，稱為選擇性分支。個流程，稱為選擇性分支。選擇性分支的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖選擇性分支的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 圖圖 3-2-2 3-2-2 選擇性分支狀移圖選擇性分支狀移圖 三、知識準(zhǔn)備三、知識準(zhǔn)備p選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點 選擇性分支的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖選擇性分支的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 該狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖可分解為三個流程圖，見圖該狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖可分解為三個流程圖，見圖 a）、）

5、、b）、）、c）所示。）所示。三、知識準(zhǔn)備三、知識準(zhǔn)備p選擇性分支的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖選擇性分支的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖pS20為分支狀態(tài)為分支狀態(tài) 根據(jù)不同的條件，根據(jù)不同的條件，選擇執(zhí)行其中的一個流程。選擇執(zhí)行其中的一個流程。X0為為ON時執(zhí)行圖時執(zhí)行圖a)，X10為為ON時執(zhí)行圖時執(zhí)行圖b)，X20為為ON時執(zhí)行圖時執(zhí)行圖c)。X0，X10，X20不能同時為不能同時為ON。三、知識準(zhǔn)備三、知識準(zhǔn)備p選擇性分支的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖選擇性分支的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖pS50為匯合狀態(tài)為匯合狀態(tài)可由可由S22、S32、S42任一狀態(tài)驅(qū)動。任一狀態(tài)驅(qū)動。三、知識準(zhǔn)備三、知識準(zhǔn)備p選擇性分支、匯合的編程選擇性分支、匯合的編程 編程原則是

6、先集中處理分支狀態(tài)，然后再集編程原則是先集中處理分支狀態(tài)，然后再集中處理匯合狀態(tài)。中處理匯合狀態(tài)。p分支狀態(tài)的編程分支狀態(tài)的編程編程方法是先進(jìn)行分支狀態(tài)的驅(qū)動處理，再編程方法是先進(jìn)行分支狀態(tài)的驅(qū)動處理，再依順序進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理。依順序進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理。X0X10X20S21S31S41STLS20SETSETSETY0 梯形圖與指令表梯形圖與指令表 圖圖 S20 S20 的分支狀態(tài)的分支狀態(tài) 三、知識準(zhǔn)備三、知識準(zhǔn)備p匯合狀態(tài)的編程匯合狀態(tài)的編程 編程方法是先進(jìn)行匯合前狀態(tài)的驅(qū)動處理，再依順編程方法是先進(jìn)行匯合前狀態(tài)的驅(qū)動處理，再依順序進(jìn)行向匯合狀態(tài)的轉(zhuǎn)移處理。序進(jìn)行向匯合狀態(tài)的轉(zhuǎn)移處理。圖圖 3-2

7、-2的匯合狀態(tài)及匯合前狀態(tài)，如圖的匯合狀態(tài)及匯合前狀態(tài)，如圖 3-2-6所示。所示。S50S22S21S31S32S41S42STLSTLSTLSTLSTLSTLSETSETSETX1X2X11X12X21X22Y1Y2Y11Y12Y21Y22SET圖 3-2-6 匯合狀態(tài) S50 三、知識準(zhǔn)備三、知識準(zhǔn)備p匯合狀態(tài)的編程匯合狀態(tài)的編程 按照匯合狀態(tài)的編按照匯合狀態(tài)的編程方法，依次將程方法，依次將 S21、S31、S32、S41、S42的輸出的輸出進(jìn)行處理，然后按進(jìn)行處理，然后按順序進(jìn)行從順序進(jìn)行從 S22（第一分支）、（第一分支）、S32（第二分支）、（第二分支）、S42（第三分支）（第三分

8、支）向向S50的轉(zhuǎn)移。的轉(zhuǎn)移。圖圖 3-2-7 3-2-7 匯合程序圖匯合程序圖 STL S21STL S22STL S31STL S32STL S41STL S42Y001Y002Y011Y012Y021Y022SET S22SET S50SET S32SET S50SET S42SET S50STLS21第一分支匯合前的驅(qū)動處理OUTY1LDX1SETS22STLS22OUTY2STLS31第二分支匯合前的驅(qū)動處理OUTY11LDX11SETS32STLS32OUTY12STLS41第三分支匯合前的驅(qū)動處理OUTY21LDX21SETS42STLS42OUTY22STLS22匯合前的驅(qū)動處

9、理LDX2SETS50由第一分支轉(zhuǎn)移到匯合點STLS32LDX12SETS50由第二分支轉(zhuǎn)移到匯合點STLS42LDX22SETS50由第三分支轉(zhuǎn)移到匯合點X1X2X11X12X21X22三、知識準(zhǔn)備三、知識準(zhǔn)備p跳轉(zhuǎn)與重復(fù)流程跳轉(zhuǎn)與重復(fù)流程跳轉(zhuǎn)：跳轉(zhuǎn)：向下面狀態(tài)的直接轉(zhuǎn)移或向系列外的狀向下面狀態(tài)的直接轉(zhuǎn)移或向系列外的狀態(tài)轉(zhuǎn)移被稱為跳轉(zhuǎn)、以符號態(tài)轉(zhuǎn)移被稱為跳轉(zhuǎn)、以符號表示轉(zhuǎn)移的目標(biāo)表示轉(zhuǎn)移的目標(biāo)狀態(tài)。狀態(tài)。S20S21S22S23S20S21S22S23S22S30S31S32S33S40S41S42S43S30S31S32S33S41S42S42S40S43 跳轉(zhuǎn)流程圖跳轉(zhuǎn)流程圖 三、知識準(zhǔn)

10、備三、知識準(zhǔn)備p跳轉(zhuǎn)與重復(fù)流程跳轉(zhuǎn)與重復(fù)流程重復(fù)：向上面狀態(tài)的轉(zhuǎn)移被稱為重復(fù)，與上面重復(fù)：向上面狀態(tài)的轉(zhuǎn)移被稱為重復(fù)，與上面一樣、以符號一樣、以符號表示轉(zhuǎn)移的目標(biāo)狀態(tài)。表示轉(zhuǎn)移的目標(biāo)狀態(tài)。重復(fù)重復(fù)流程圖流程圖 S0S50S51S59S60S61S62S63S50S51S59S0S0S60S61S62S63S60四、任務(wù)實施四、任務(wù)實施p 控制系統(tǒng)程序分析控制系統(tǒng)程序分析根據(jù)工藝要求，該控制流程可根據(jù)根據(jù)工藝要求，該控制流程可根據(jù) SQ2 的狀的狀態(tài)（即對應(yīng)大、小球）有兩個分支，此處應(yīng)為態(tài)（即對應(yīng)大、小球）有兩個分支，此處應(yīng)為分支點，且屬于選擇性分支。分支在機械臂下分支點，且屬于選擇性分支。分支

11、在機械臂下降之后根據(jù)降之后根據(jù) SQ2 的通斷，分別將球吸住、上的通斷，分別將球吸住、上升、右行到升、右行到 SQ4 或或 SQ5 處下降，此處應(yīng)為處下降，此處應(yīng)為匯合點。然后再釋放、上升、左移到原點。匯合點。然后再釋放、上升、左移到原點。四、任務(wù)實施四、任務(wù)實施p控制系統(tǒng)的程序設(shè)計控制系統(tǒng)的程序設(shè)計 輸入輸入/輸出端口分配輸出端口分配輸入輸入 輸出輸出元件代號元件代號 作用作用 輸入繼電器輸入繼電器 元件代號元件代號作用作用 輸出繼電器輸出繼電器 SASA運行開關(guān)運行開關(guān) X000 YV1 機械臂下降機械臂下降 Y000 SQ1SQ1左限位開關(guān)左限位開關(guān) X001YV2吸球口吸球口 Y001

12、SQ2SQ2下限位開關(guān)下限位開關(guān) X002YV3機械臂上升機械臂上升 Y002SQ3SQ3上限位開關(guān)上限位開關(guān) X003KM1 機械臂右移機械臂右移 Y003SQ4SQ4中間位置開中間位置開關(guān)關(guān) X004KM2機械臂左移機械臂左移 Y004SQ5SQ5右限位開關(guān)右限位開關(guān) X005LD 機械臂停在機械臂停在原點原點 Y005p系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計 Y5Y0T0S0S21S22S23S24S25S26S27S28S29S30S31M8002X0X1X3T0X2T1X3X4X2T2X3X1T0X2T1X3X5X5K20K10T1Y2Y3Y0T2K10Y2Y4X1RSTY1T1K10SETY1S

13、ET Y1Y2Y3原點指標(biāo)啟動原點下降延時下限小球未到達(dá)下限-大球吸球上升右移上升右移右限（小盒子）右限（大盒子）下降下限釋放上升左移上限左限上限上限RETENDX4Y1Y5表示X2的常閉觸點左限上限釋放大、小球分類選擇傳送狀大、小球分類選擇傳送狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖態(tài)轉(zhuǎn)移圖 p系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計 大、小球分類選擇傳送梯形圖大、小球分類選擇傳送梯形圖SETS0M8002Y5SETS21X0X1Y000T0K20SETS22T0X002T1K10SETY001SETS23T1SETS25T0 X002Y003X005SETS28X005SETS29X002Y002T2K10SETY001SETS30T

14、2SETS31X003Y002Y004S0X001X001RETENDSTL S0STL S21STL S22SETS24X003Y002STL S23T1K10SETY001SETS26T1STL S25SETS27X003Y002STL S26Y003X004SETS28X004STL S24STL S27STL S28STL S29STL S30STL S31AAX3Y1Y5p硬件設(shè)計硬件設(shè)計 大、小球分類選擇傳送輸入輸出接線圖大、小球分類選擇傳送輸入輸出接線圖SX4X3SQ1PLCY3Y2Y1Y0COM1KM1FU2COM220VYA3YA2YA1X2X1X0X5SA運行SQ2SQ3S

15、Q4SQ5KM1FRY4COM2LNFU1Y5LDp系統(tǒng)安裝與調(diào)試系統(tǒng)安裝與調(diào)試設(shè)計元件布置圖，如圖。檢查元器件的好壞，按設(shè)計元件布置圖，如圖。檢查元器件的好壞，按照圖中元件布置圖的要求，正確安裝元件。照圖中元件布置圖的要求，正確安裝元件。XT1PLCQFFU1XT2KM1KM2YV1YV2 YV3SQ1SQ2SQ4SQ5SASQ3FRFU2p系統(tǒng)安裝與調(diào)試系統(tǒng)安裝與調(diào)試設(shè)計元件布置圖，如圖。檢查元器件的好壞，按照圖設(shè)計元件布置圖，如圖。檢查元器件的好壞，按照圖中元件布置圖的要求，正確安裝元件。中元件布置圖的要求，正確安裝元件。根據(jù)根據(jù)PLC外部接線圖完成外部接線圖完成PLC的輸入輸出接線，并

16、檢的輸入輸出接線，并檢查有無斷路及短路現(xiàn)象。查有無斷路及短路現(xiàn)象。給給PLC上電，將狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖輸入上電，將狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖輸入PLC。將運行模式選擇開關(guān)撥到將運行模式選擇開關(guān)撥到“RUN”位置，使位置，使PLC進(jìn)入進(jìn)入運行方式，模擬動作轉(zhuǎn)換開關(guān)運行方式，模擬動作轉(zhuǎn)換開關(guān)SA、行程開關(guān)、行程開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3、SQ4，觀察交流接觸器，觀察交流接觸器KM1、KM2、電磁閥電磁閥YV1、YV2和和YV3的線圈是否按要求動作。的線圈是否按要求動作。接入主電路的三相電，并接上電動機進(jìn)行調(diào)試運行；接入主電路的三相電，并接上電動機進(jìn)行調(diào)試運行；p工藝要求工藝要求安裝元件的要求安裝元件的要求：選用元器件正確

17、，元件要牢固安裝在配線板上。選用元器件正確，元件要牢固安裝在配線板上。各元件的安裝位置應(yīng)整齊、勻稱，間距及布局合各元件的安裝位置應(yīng)整齊、勻稱，間距及布局合理。理。安裝要以端子排區(qū)分出板內(nèi)、板外元件。安裝要以端子排區(qū)分出板內(nèi)、板外元件。負(fù)荷開關(guān)、熔斷器的受電端子應(yīng)安裝在控制板的負(fù)荷開關(guān)、熔斷器的受電端子應(yīng)安裝在控制板的外側(cè)，并使熔斷器的受電端為底座的中心端。外側(cè)，并使熔斷器的受電端為底座的中心端。p工藝要求工藝要求導(dǎo)線的接線要求：導(dǎo)線的接線要求：選擇的線徑要符合要求。選擇的線徑要符合要求。板內(nèi)布線應(yīng)橫平豎直，分布均勻。變換走向時應(yīng)垂板內(nèi)布線應(yīng)橫平豎直，分布均勻。變換走向時應(yīng)垂直。直。板內(nèi)布線同一

18、平面的導(dǎo)線應(yīng)高低一致或前后一致，板內(nèi)布線同一平面的導(dǎo)線應(yīng)高低一致或前后一致，不能交叉。非交叉不可時，該根導(dǎo)線應(yīng)在元件接線不能交叉。非交叉不可時，該根導(dǎo)線應(yīng)在元件接線端子引出時，就水平架空跨越，但必須走線合理。端子引出時，就水平架空跨越，但必須走線合理。板內(nèi)布線通道盡可能少，同路并行導(dǎo)線按主、控電板內(nèi)布線通道盡可能少，同路并行導(dǎo)線按主、控電路分類集中，緊貼配線板布線（主電路若有換相可路分類集中，緊貼配線板布線（主電路若有換相可架空布線）。架空布線）。板外軟導(dǎo)線要用綁扎軟管套好，進(jìn)出端子排的導(dǎo)線板外軟導(dǎo)線要用綁扎軟管套好，進(jìn)出端子排的導(dǎo)線要套數(shù)碼管，軟線要壓冷壓端子。要套數(shù)碼管，軟線要壓冷壓端子。

19、所有接點要緊固、不反圈、不壓絕緣皮、不露銅太所有接點要緊固、不反圈、不壓絕緣皮、不露銅太長。長。五、小結(jié)五、小結(jié)p講解了選擇性分支的特點和編程方法講解了選擇性分支的特點和編程方法p重點講述了選擇性分支和選擇性匯合的編程原則重點講述了選擇性分支和選擇性匯合的編程原則 p以大小球分檢為例講述了選擇性分支在系統(tǒng)設(shè)計中以大小球分檢為例講述了選擇性分支在系統(tǒng)設(shè)計中的具體運用。的具體運用。p通過對大小球分檢系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)一步了解了系統(tǒng)設(shè)通過對大小球分檢系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)一步了解了系統(tǒng)設(shè)計的步驟。計的步驟。六、思考題六、思考題設(shè)計一個用PLC控制的皮帶運輸機的控制系統(tǒng)。1、控制要求：供料由電磁閥F1控制；電動機M1、M2、M3分別用于驅(qū)動皮帶運輸線PD1、PD2、PD3。其動作示意圖如圖3-2-15所示，其具體要求如下：（1）正常啟動：按啟動按鈕時的啟動順序為F1、M1、M2、M3，間隔時間為5s；（2）正常停止：為使皮帶上不留物料，要求按F1、M1、M2、M3順序停止，間隔時間5s；（3）故障后的啟動：為避免前段皮帶上造成物料堆積，要求故障后的啟動順序為M3、M2、M1、F1，間隔時間為10s；（4）緊急停止：當(dāng)出現(xiàn)意外時，按下緊急停止按鈕，則停止所有電動機和電磁閥；（5）具有點動功能。