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技術頻道

(3)PLC程序設計 三菱PLC控制系統設計范例一

1.程序的總體結構

如圖6-22所示為機械手系統的PLC梯形圖程序的總體結構,將程序分為公用程序、自動程序、手動程序和回原位程序四個部分,其中自動程序包括單步、單周期和連續工作的程序,這是因為它們的工作都是按照同樣的順序進行,所以將它們合在一起編程更加簡單。梯形圖中使用跳轉指令使得自動程序、手動程序和回原位程序不會同時執行。假設選擇“手動”方式,則X0ONX1OFF,此時PLC執行完公用程序后,將跳過自動程序到P0處,由于X0常閉觸點為斷開,故執行“手動程序”,執行到P1處,由于X1常閉觸點為閉合,所以又跳過回原位程序到P2處;假設選擇分“回原位”方式,則X0OFFX1ON,跳過自動程序和手動程序執行回原位程序;假設選擇“單步”或“單周期”或“連續”方式,則X0X1均為OFF,此時執行完自動程序后,跳過手動程序和回原位程序。

6-22 機械手系統PLC梯形圖的總體結構

2.各部分程序的設計

1)公用程序 公用程序如圖6-23所示,左限位開關X12、上限位開關X10的常開觸點和表示機械手松開的Y4的常開觸點的串聯電路接通時,輔助繼電器M0變為ON,表示機械手在原位。

公用程序用于自動程序和手動程序相互切換的處理,當系統處于手動工作方式時,必須將除初始步以外的各步對應的輔助繼電器(M11-M18)復位,同時將表示連續工作狀態的M1復位,否則當系統從自動工作方式切換到手動工作方式,然后又返回自動工作方式時,可能會出現同時有兩個活動步的異常情況,引起錯誤的動作。

當機械手處于原點狀態(M0ON),在開始執行用戶程序(M8002ON)、系統處于手動

狀態或回原點狀態(X0X1ON)時,初始步對應的M1O將被置位,為進入單步、單同期和連續工作方式作好準備。如果此時M0OFF狀態,M1O將被復位,初始步為不活動步,系統不能在單步、單周期和連續工作方式下工作。

6-23 公用程序

2)手動程序 手動程序如圖6-24所示,手動工作時用X14X21對應的6個按鈕控制機械手的上升、下降、左行、右行、松開和夾緊。為了保證系統的安全運行,在手動程序中設置了一些必要的聯鎖,例如上升與下降之間、左行與右行之間的互鎖;上升、下降、左行、右行的限位;上限位開關X10的常開觸點與控制左、右行的 Y2 Y3的線圈串聯,使得機械手升到最高位置才能左右移動,以防止機械手在較低位置運行時與別的物體碰撞。

6-24 手動程序

3)自動程序 如圖6-25所示為機械手系統自動程序的功能表圖。使用通用指令的編程方式設計出的自動程序如圖6-26所示,也可采用其它編程方式編程,在此不再贅述。

6-25 自動程序的功能表圖

6-26 自動程序

系統工作在連續、單周期(非單步)工作方式時,X2的常閉觸點接通,使M2(轉換允許)ON,串聯在各步電路中的M2的常開觸點接通,允許步與步之間的轉換。

假設選擇的是單周期工作方式,此時X3ON X1X2的常閉觸點閉合,M2ON,允許轉換。在初始步時按下起動按鈕X5,在M11的電路中,M1OX5M2的常開觸點和X12的常閉觸點均接通,使M11ON,系統進入下降步,Y1ON,機械手下降;機械手碰到下限位開關X11時,M12變為ON,轉換到夾緊步,Y4被復位,工件被夾緊;同時TO得電,2s以后TO的定時時間到,其常開觸點接通,使系統進入上升步。系統將這樣一步一步地往下工作,當機械手在步M18返回最左邊時,X4ON,因為此時不是連續工作方式, M1處于OFF狀態,

轉換條件·X12滿足,系統返回并停留在初始步M10

在連續工作方式,X4ON,在初始狀態按下起動按鈕X5,與單周期工作方式時相同,M11變為ON,機械手下降,與此同時,控制連續工作的M1ON,往后的工作過程與單周期工作方式相同。當機械手在步M18返回最左邊時,X12ON,因為M1ON,轉換條件M7·X4滿足,系統將返回步M11,反復連續地工作下去。按下停止按鈕X6后,M1變為OFF,但是系統不會立即停止工作,在完成當前工作周期的全部動作后,在步M18返回最左邊,左限位開關X12ON,轉換條件·X12滿足,系統才返回并停留在初始步。

如果系統處于單步工作方式,X2ON,它的常閉觸點斷開,“轉換允許”輔助繼電器M2在一般情況下為OFF,不允許步與步之間的轉換。設系統處于初始狀態,M10ON,按下起動按鈕X5M2變為ON,使M11ON,系統進入下降步。放開起動按鈕后, M2馬上變為OFF。在下降步, YO的得電,機械手降到下限位開關X11處時,與YO的線圈串聯的X11的常閉觸點斷開,使YO的線圈斷電,機械手停止下降。X11的常開觸點閉合后,如果沒有按起動按鈕, X5M2處于OFF狀態,一直要等到按下起動按鈕,M5M2變為ONM2的常開觸點接通,轉換條件X11才能使M12接通,M12得電并自保持,系統才能由下降步進入夾緊步。以后在完成某一步的操作后,都必須按一次起動按鈕,系統才能進入下一步。

在輸出程序部分,X10X13的常閉觸點是為單步工作方式設置的。以下降為例,當小車碰到限位開關X11后,與下降步對應的輔助繼電器M11不會馬上變為OFF,如果YO的線圈不與X11的常閉觸點串聯,機械手不能停在下限位開關X11處,還會繼續下降,這種情況下可能造成事故。

4)回原點程序 如圖6-27所示為機械手自動回原點程序的梯形圖。在回原點工作方式(X1ON),按下回原點起動按鈕X7M3變為ON,機械手松開和上升,升到上限位開關時X100N,機械手左行,到左限位處時,X12變為ON,左行停止并將M3復位。這時原點條件滿足,M0ON,在公用程序中,初始步M0被置位,為進入單周期、連續和單步工作方式作好了準備。

6-27 回原位程序

3.程序綜合與模擬調試

由于在分部分程序設計時已經考慮各部分之間的相互關系,因此只要將公用程序(圖6-23)、手動程序(圖6-24)、自動程序(圖6-26)和回原位程序(圖6-27)按照機械手程序總體結構(圖6-22)綜合起來即為機械手控制系統的PLC程序。

模擬調試時各部分程序可先分別調試,然后再再進行全部程序的調試,也可直接進行全部程序的調試。

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