項(xiàng)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(xiàng)目項(xiàng)目3 32 2 物料分揀物料分揀PLCPLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(diǎn)。將步進(jìn)接點(diǎn)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(lái)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(gè)。其作用是與步個(gè)。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(kāi)始則做為狀態(tài)控制的一般用處。開(kāi)始則做為狀態(tài)控制的一般用處。一、復(fù)習(xí)提問(wèn)一、復(fù)習(xí)提問(wèn):二、情景模擬：二、情景模擬：p在生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常要對(duì)流水線上的產(chǎn)品進(jìn)行分撿，在生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常要對(duì)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(jī)械裝置。工作順序是向圖中是用于分撿小球大球的機(jī)械裝置。工作順序是向下，抓住球，向上，向右運(yùn)行，向下，釋放，向上和下，抓住球，向上，向右運(yùn)行，向下，釋放，向上和向左運(yùn)行至左上點(diǎn)（原點(diǎn)），抓球和釋放球的時(shí)間均向

3、左運(yùn)行至左上點(diǎn)（原點(diǎn)），抓球和釋放球的時(shí)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(diǎn)，機(jī)械臂下降（當(dāng)碰鐵壓著的左上、釋放狀態(tài)為原點(diǎn)，機(jī)械臂下降（當(dāng)碰鐵壓著的是大球時(shí)，限位開(kāi)是大球時(shí)，限位開(kāi) SQ2 斷開(kāi)，而壓著的是小球時(shí)斷開(kāi)，而壓著的是小球時(shí) 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(kāi)SQ2閉合將球吸住將球吸住上升上升SQ2動(dòng)作SQ2動(dòng)作右行到SQ5動(dòng)作右行到SQ4動(dòng)作下降SQ2動(dòng)作釋放上升SQ3動(dòng)作左移SQ1動(dòng)作到原點(diǎn)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(shí)準(zhǔn)備三、知識(shí)準(zhǔn)備p選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點(diǎn)選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點(diǎn) 選擇性分支選擇性分支:從多個(gè)流程順序中選擇執(zhí)行某一從多個(gè)流程順序中選擇執(zhí)行某一個(gè)流程，稱為選擇性分支。個(gè)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(shí)準(zhǔn)備三、知識(shí)準(zhǔn)備p選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點(diǎn)選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點(diǎn) 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(gè)流程圖，見(jiàn)圖該狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖可分解為三個(gè)流程圖，見(jiàn)圖 a）、）

5、、b）、）、c）所示。）所示。三、知識(shí)準(zhǔn)備三、知識(shí)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(gè)流程。選擇執(zhí)行其中的一個(gè)流程。X0為為ON時(shí)執(zhí)行圖時(shí)執(zhí)行圖a)，X10為為ON時(shí)執(zhí)行圖時(shí)執(zhí)行圖b)，X20為為ON時(shí)執(zhí)行圖時(shí)執(zhí)行圖c)。X0，X10，X20不能同時(shí)為不能同時(shí)為ON。三、知識(shí)準(zhǔn)備三、知識(shí)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(dòng)。任一狀態(tài)驅(qū)動(dòng)。三、知識(shí)準(zhǔn)備三、知識(shí)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(dòng)處理，再編程方法是先進(jìn)行分支狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)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(shí)準(zhǔn)備三、知識(shí)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(dòng)處理，再依順編程方法是先進(jìn)行匯合前狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)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(shí)準(zhǔn)備三、知識(shí)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(dòng)處理OUTY1LDX1SETS22STLS22OUTY2STLS31第二分支匯合前的驅(qū)動(dòng)處理OUTY11LDX11SETS32STLS32OUTY12STLS41第三分支匯合前的驅(qū)動(dòng)處理OUTY21LDX21SETS42STLS42OUTY22STLS22匯合前的驅(qū)動(dòng)處

9、理LDX2SETS50由第一分支轉(zhuǎn)移到匯合點(diǎn)STLS32LDX12SETS50由第二分支轉(zhuǎn)移到匯合點(diǎn)STLS42LDX22SETS50由第三分支轉(zhuǎn)移到匯合點(diǎn)X1X2X11X12X21X22三、知識(shí)準(zhǔn)備三、知識(shí)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(hào)態(tài)轉(zhuǎn)移被稱為跳轉(zhuǎn)、以符號(hào)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(shí)準(zhǔn)

10、備三、知識(shí)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(hào)一樣、以符號(hào)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(shí)施四、任務(wù)實(shí)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(duì)應(yīng)大、小球）有兩個(gè)分支，此處應(yīng)為態(tài)（即對(duì)應(yīng)大、小球）有兩個(gè)分支，此處應(yīng)為分支點(diǎn)，且屬于選擇性分支。分支在機(jī)械臂下分支點(diǎn)，且屬于選擇性分支。分支

11、在機(jī)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(diǎn)。然后再釋放、上升、左移到原點(diǎn)。匯合點(diǎn)。然后再釋放、上升、左移到原點(diǎn)。四、任務(wù)實(shí)施四、任務(wù)實(shí)施p控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) 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(hào)元件代號(hào) 作用作用 輸入繼電器輸入繼電器 元件代號(hào)元件代號(hào)作用作用 輸出繼電器輸出繼電器 SASA運(yùn)行開(kāi)關(guān)運(yùn)行開(kāi)關(guān) X000 YV1 機(jī)械臂下降機(jī)械臂下降 Y000 SQ1SQ1左限位開(kāi)關(guān)左限位開(kāi)關(guān) X001YV2吸球口吸球口 Y001

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

13、ET Y1Y2Y3原點(diǎn)指標(biāo)啟動(dòng)原點(diǎn)下降延時(shí)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(diǎn)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(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 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(jì)硬件設(shè)計(jì) 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(yùn)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(jì)元件布置圖，如圖。檢查元器件的好壞，按設(shè)計(jì)元件布置圖，如圖。檢查元器件的好壞，按照?qǐng)D中元件布置圖的要求，正確安裝元件。照?qǐng)D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(jì)元件布置圖，如圖。檢查元器件的好壞，按照?qǐng)D設(shè)計(jì)元件布置圖，如圖。檢查元器件的好壞，按照?qǐng)D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(wú)斷路及短路現(xiàn)象。查有無(wú)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(yùn)行模式選擇開(kāi)關(guān)撥到將運(yùn)行模式選擇開(kāi)關(guān)撥到“RUN”位置，使位置，使PLC進(jìn)入進(jìn)入運(yùn)行方式，模擬動(dòng)作轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)運(yùn)行方式，模擬動(dòng)作轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA、行程開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)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(dòng)作。的線圈是否按要求動(dòng)作。接入主電路的三相電，并接上電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行；接入主電路的三相電，并接上電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)試運(yùn)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(kāi)關(guān)、熔斷器的受電端子應(yīng)安裝在控制板的負(fù)荷開(kāi)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(shí)應(yīng)垂板內(nèi)布線應(yīng)橫平豎直，分布均勻。變換走向時(shí)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(shí)，該根導(dǎo)線應(yīng)在元件接線不能交叉。非交叉不可時(shí)，該根導(dǎo)線應(yīng)在元件接線端子引出時(shí)，就水平架空跨越，但必須走線合理。端子引出時(shí)，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(diǎn)要緊固、不反圈、不壓絕緣皮、不露銅太所有接點(diǎn)要緊固、不反圈、不壓絕緣皮、不露銅太長(zhǎng)。長(zhǎng)。五、小結(jié)五、小結(jié)p講解了選擇性分支的特點(diǎn)和編程方法講解了選擇性分支的特點(diǎn)和編程方法p重點(diǎn)講述了選擇性分支和選擇性匯合的編程原則重點(diǎn)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(jì)中以大小球分檢為例講述了選擇性分支在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的具體運(yùn)用。的具體運(yùn)用。p通過(guò)對(duì)大小球分檢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)一步了解了系統(tǒng)設(shè)通過(guò)對(duì)大小球分檢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)一步了解了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟。計(jì)的步驟。六、思考題六、思考題設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的皮帶運(yùn)輸機(jī)的控制系統(tǒng)。1、控制要求：供料由電磁閥F1控制；電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3分別用于驅(qū)動(dòng)皮帶運(yùn)輸線PD1、PD2、PD3。其動(dòng)作示意圖如圖3-2-15所示，其具體要求如下：（1）正常啟動(dòng)：按啟動(dòng)按鈕時(shí)的啟動(dòng)順序?yàn)镕1、M1、M2、M3，間隔時(shí)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(shí)間5s；（3）故障后的啟動(dòng)：為避免前段皮帶上造成物料堆積，要求故障后的啟動(dòng)順序?yàn)镸3、M2、M1、F1，間隔時(shí)間為10s；（4）緊急停止：當(dāng)出現(xiàn)意外時(shí)，按下緊急停止按鈕，則停止所有電動(dòng)機(jī)和電磁閥；（5）具有點(diǎn)動(dòng)功能。