PLC编程实例:机械手控制系统程序设计!

原创 2020-02-01 06:19  阅读

  在上一篇中,小编给大家分享的是“十字路通灯控制系统设计全过程”,文中有些图片经过处理后显得模糊不清,影响了大家的阅读,小编特意将此文制作成大图,放在微信号的“资源下载”中,大家可以去下载啦!今天,小编依然会介绍一个经典实例供大家学习、借鉴,若大家有什么意见或见解,可以直接留言!

  在实际生产中很多系统都需要具有多种工作方式,例如,系统既能自动地循环执行一个完整的动作过程,又能使用手动操作运行其中一个特定的动作。系统常见的工作方式可以分为手动、单步、单周期(半自动)和连续(全自动)四种工作方式,而后三种工作方式都属于自动工作方式。

  根据系统的控制要求和输入、输出点数,选择PLC的机型为FX2N-48MR。为了保证在紧急情况下(包括PLC发生故障时)能够可靠地切断PLC的负载电源,在PLC的外部电路中设置了交流接触器KM。在PLC开始运行时按下“负载电源”按钮,使KM线圈通电并通过其并联在起动按钮SB2两端的自保持触点实现自锁,同时接在交流电源上的KM的两对主触点接通,实现给外部负载供电,当出现紧急情况时通过按压“紧急停车”按钮用以断开负载电源,使PLC所有的输出负载都断电。

  整个程序分为公用程序、自动程序、手动程序和回原点程序四个部分。其中,公用程序是无条件执行的,在各种工作方式下都要运行。选择手动工作方式时,调用手动程序;选择回原点工作方式时,将调用回原点程序;选择连续、单周期和单步三种工作方式之一时,将会调用自动程序。单步、单周期和连续三种工作方式的程序都包括在自动程序中,这是因为它们的动作都是按照同样的工序进行的,所以将它们放在一起编程较为合理和简单。

  梯形图中使用条件跳转(CJ)指令使回原点程序、手动程序和自动程序不会同时被执行,在程序执行时只能三者取其一。假设工作方式选择开关选择“回原点”,则在图中第一条条件跳转指令的执行条件成立(X1为ON,X0为OFF),此时PLC执行完公用程序后,将跳过自动程序部分到P0指针处,由于X0常闭触点为接通,第二条条件跳转指令的执行条件也成立,故不执行“手动程序”,跳转到P1处,由于X1常闭触点是断开的,所以最后一条条件跳转指令不执行,因此将执行“回原点程序”;假设工作方式选择开关选择”手动“,则X0为ON、X1为OFF,将会跳过自动程序和回原点程序部分,只执行”手动程序“部分;假设选择”单步“或”单周期“或”连续“三种自动方式的任一种,则X0、X1均为OFF,此时执行完自动程序后,后面两条条件跳转指令均成立,将连续跳过手动程序和回原点程序部分直接到程序的结束处。

  公用程序主要用于自动程序和手动程序相互切换的处理。当系统处于手动工作方式时,必须将除初始步以外的各步对应的辅助继电器(M021~M208)复位,同时将表示连续工作状态的标志位M210复位;否则,当系统从自动工作方式切换到手动工作方式,然后又返回到自动工作方式时,可能会出现同时有两个活动步的异常情况,而控制系统并不存在着并行序列,这将会引起系统的错误动作。

  当机械手处于原点条件(M10为ON),在开始执行用户自动程序(M8002为ON),或系统处于手动状态或回原点状态(X0或X1为ON)时,初始步对应的M200将置位,为切换到单步、单周期和连续等自动工作方式做好准备。如果此时M10为OFF状态,M200将复位,初始步为不活动步,系统不能在单步、单周期和连续等自动工作方式下工作。

  手动程序这里采用经验设计法设计。手动工作时用X14~X21对应的6个手动操作按钮控制机械手的上升、下降、左行、右行、夹紧和松开等动作。手动程序如下图所示。为了保证系统的安全运行,在手动程序中设置了一些必要的软件联锁,例如,上升与下降之间、左行与右行之间的联锁,以及上升、下降、左行、右行的限位控制。程序中还将上限位开关X10的常开触点与控制左、右行的Y3和Y2线圈串联,使得机械手升到最高位置才能进行左右的移动,以防止机械手在较低位置运行时与别的物体碰撞。

  自动程序采用顺序设计法设计。机械手控制系统自动程序的顺序功能图如下图a所示。使用启保停的编程方式设计的顺序控制梯形图程序如下图b所示。

  机械手自动回原点的梯形图程序如下图所示。当选择回原点工作方式时,X1为ON。按下回原点起动按钮X5,M11变为ON,机械手松开和上升,升到上限位开关时X10为ON,机械手随后左行,行至左限位处时,X12变为ON,左行停止并将M11复位。这时原点条件满足,在公用程序中,初始步M200将置位,为进入单周期、连续和单步等自动工作方式做好了准备。

  在设计了机械手控制系统上述各个部分的程序后,按照控制系统梯形图的总体结构,将公用程序、手动程序、自动程序和回原点程序最后整合起来,就可以得到机械手控制系统完整的梯形图程序。在调试程序时宜先将各个部分的程序分别进行调试,然后再进行整个程序的统调。这个系统也可以采用以转换为中心的编程方式进行程序的设计,这里不再详述。

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