第四单元任务九Word下载.docx
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4.回原点工作方式:
在选择单周期、连续和单步工作方式之前,系统应处于原点状态;
如果不满足这一条件,可选择回原点工作方式。
机械手在最上面、最左边且电磁铁线圈断电时,称为系统处于原点状态(初始状态)。
二、原理分析
为了用PLC控制器来实现任务,PLC需要19个输入点,5个输出点,输入输出点分配见表4-10。
输入继电器
作用
输出继电器
X1
左限位
Y0
机械手上升
X2
大球右限位
Y1
机械手下降
X3
小球右限位
Y2
机械手右行
X4
上限位
Y3
机械手左行
X5
下限位
Y4
电磁铁吸合
X10
手动
X11
回原点
X12
单步
X13
单周期
X14
连续
X15
回原点启动
X16
自动启动
X17
自动停止
X20
手动吸合
X21
手动释放
X22
手动上升
X23
手动下降
X24
手动右行
X25
手动左行
表4-10输入输出点分配表
由输入输出点分配表画出PLC的外部接线图如图4-61所示。
图4-61大小球分选系统的PLC外部接线图
自动工作方式的顺序功能图如图4-62所示。
图4-62大小球分选自动程序顺序功能图
梯形图如图4-63所示。
图4-63具有多种工作方式的大小球分选系统梯形图
三、知识链接
1.状态初始化指令IST和初始化程序
FX2N系列PLC的状态初始化指令IST与STL指令一起使用,专门用来设置具有多种工作方式的控制系统的初始状态和设置有关的特殊辅助继电器的状态。
IST指令只能使用一次,它应放在程序开始的地方,被它控制的STL电路应放在它的后面。
机械手控制系统的顺序功能图如图4-62所示。
该系统的初始化程序(见图4-63)用来设置初始状态和原点位置条件。
IST指令中的S20和S30用来指定在自动操作中用到的最低和最高的状态继电器的元件号,IST中的源操作数可取X、Y和M,图4-63中IST指令的源操作数X10用来指定与工作方式有关的输入继电器的首元件,它实际上指定从X10开始的8个输入继电器具有以下的意义:
Xl0:
手动
X11:
回原点
X12:
单步运行
X13:
单周期运行(半自动)
X14:
连续运行(全自动)
X15:
回原点启动
X16:
自动操作启动
X17:
停止
X10~X14中同时只能有一个处于接通状态,必须使用选择开关(见图4-60),以保证这5个输入中不可能有两个同时为ON。
IST指令的执行条件满足时,初始状态继电器S0~S2和下列的特殊辅助继电器被自动指定为以下功能,以后即使IST指令的执行条件变为OFF,这些元件的功能仍保持不变:
M8040:
禁止转换
M8041:
转换启动
M8042:
启动脉冲
M8043:
回原点完成
M8044:
原点条件
M8047:
STL监控有效
S0:
手动操作初始状态继电器
S1:
回原点初始状态继电器
S2:
自动操作初始状态继电器
如果改变了当前选择的工作方式,在“回原点方式”标志M8043变为ON之前,所有的输出继电器将变为OFF。
2.手动程序
手动程序用初始状态继电器S0控制,因为手动程序、自动程序(单步、单周期、连续)和回原点程序均用STL点驱动,这3部分程序不会同时被驱动,所以用STL指令和IST指令编程时,手动程序、自动程序和回原点程序的每一步对应一小段程序,每一步与其他步是完全隔离开的。
只要根据控制要求将这些程序段按一定的顺序组合在一起,就可以完成控制任务。
既节约了编程的时间,又减少了编程错误。
3.自动返回原点程序
自动返回原点的顺序功能图如图4-62a所示,当原点条件满足时,特殊辅助继电器M8044(原点条件)为ON(见图4-63中的初始化程序)。
自动返回原点结束后,用SET指令将M8043(回原点完成)置为ON,并用RST指令将回原点顺序功能图中的最后一步S12复位,返回原点的顺序功能图中的步应使用S10~S19。
4.自动程序
用STL指令设计的自动程序的顺序功能图如图4-62b所示,特殊辅助继电器M8041(转换启动)和M8044(原点条件)是从自动程序的初始步S2转换到下一步S20的转换条件。
自动程序的梯形图见图4-63。
使用IST指令后,系统的手动、自动、单周期、单步、连续和回原点这几种工作方式的切换是系统程序自动完成的,但是必须按照前述的规定,安排IST指令中指定的控制工作方式用的输入继电器X10~X17的元件号顺序。
工作方式的切换是通过特殊辅助继电器M8040~M8042实现的,IST指令自动驱动M8040~M8042。
5.IST指令用于工作方式选择的输入继电器元件号的处理
IST指令可以使用元件号不连续的输入继电器(见图4-64b),也可以只使用前述的部分工作方式。
如图4-64所示的特殊辅助继电器M8000在RUN(运行)状态时为ON,其常闭触点一直处于断开状态。
图4-64c中只有回原点和连续两种工作方式,其余的工作方式是被禁止的,“启动”与“回原点启动”功能合用一个按钮X32。
图4-64IST指令使用元件号不连续的输入继电器
6.由IST指令自动控制的特殊辅助继电器
(1)禁止状态转换标志M8040
手动工作方式时它一直为ON,即禁止在手动时步的活动状态的转换。
(2)状态转换启动标志M8041
它是自动程序中的初始步S2到下一步的转换条件之一。
它在手动和自动返回原点方式时不起作用。
在单步和单周期工作方式只是在按启动按钮时起作用(无保持功能)。
在连续工作方式按启动按钮时M8041变为ON并自保持,按停止按钮后变为OFF,保证了系统的连续运行。
(3)启动脉冲标志M8042
在非手动工作方式按启动按钮和回原点启动按钮,它在一个扫描周期中为ON。
7.由用户程序控制的特殊辅助继电器
(1)回原点完成标志M8043
在回原点方式,系统自动返回原点时,通过用户程序用SET指令将它置位(见图4-62a)。
(2)原点条件标志M8044
在系统满足初始条件(或称原点条件)时为ON。
(3)STL监控有效标志M8047
其线圈“通电”时,当前的活动步对应的状态继电器的元件号按从大到小的顺序排列,存放在特殊数据寄存器D8040~D8047中,由此可以监控8点活动步对应的状态继电器的元件号。
此外,若有任何一个状态继电器为ON,特殊辅助继电器M8046将为ON。
四、任务实施
1.将19个模拟各输入器件的按钮开关的常开触点分别接到PLC的X1~X5、X10~X17、X20~X25,如图4-61所示的输入部分,并连接PLC电源。
检查电路正确性,确保无误。
2.输入图4-63的梯形图,进行程序调试
(1)手动工作方式调试:
方式选择开关旋到X10,按照机械手和电磁铁的位置确定X20~X25的操作,观察各输出继电器Y0~Y4的状态变化。
(2)回原点工作方式调试:
方式选择开关旋到X11,按下回原点启动按钮X15,观察机械手回原点工作状态。
(3)连续工作方式调试:
机械手在原点的状态下,方式选择开关旋到X14,按下启动按钮X16,2s后依次按下X5→X4→X3,模拟机械手分选小球的工作,观察各输出继电器Y0~Y4的状态变化。
可重复操作多次;
也可以依次按下X4→X2,模拟机械手分选大球的工作,观察各输出继电器Y0~Y4的状态变化。
也可重复操作多次。
一直到按下X17停止按钮为止。
(4)单周期工作方式调试:
调试过程类似于连续工作方式,不同之处一是方式选择开关旋到X13,二是完成一次大小球分选后机械手回到原点位置,要重新按下启动按钮X16才能进行下一次的分选。
(5)单步工作方式调试:
调试过程类似于连续工作方式,不同之处一是方式选择开关旋到X12,二是机械手每完成一个动作都要重新按下启动按钮X16才能进入下一次的动作。
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