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MPS加工系统实训指导书
实验/实训指导书
MPS模块化加工系统实训
二零零五年五月
编写:
苏宏英
实训一FXGPWIN软件的使用
—、实训目的
l、熟悉FXGPWIN软件的主要操作功能。
2、初步掌握FXGPWIN软件对PLC的编程和监控。
3、学会编制一个简单的程序并运行通过。
二、实训设备
l、安装有WINDOWS操作系统的PC机一台(具有FXGPWIN软件)
2、PLC(三菱FX系列)一台。
3、PC与PLC的通信电缆一根。
4、按钮开关板(输入)及指示灯板(输出)各一块(可用六站中的任一站取代)
三、FXGPWIN软件功能介绍
(一)系统配置
(1)计算机要求机型是IBMPC/AT(兼容),CPU:
486以上,内存:
8兆或更高(推荐16兆以上)。
(2)编程和通信软件采用应用于FX系列PLC的编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C(可在Windows3.1及Windows95以上操作系统运行)。
在SWOPC-FXGP/WIN-C中,可通过线路符号,列表语言及SFC符号来创建顺控指令程序,建立注释数据及设置寄存器;并能在串行系统中与PLC进行通讯、文件传送、操作监控以及各种测试功能。
其梯形图操作窗口如图1-1所示。
图1-1SWOPC-FXGP/WIN-C操作窗口
(3)接口单元采用FX-232AWC型RS-232C/RS-422转换器(便携式)或FX-232AW型RS-232C/RS-422转换器(内置式),以及其他指定的转换器。
(4)通讯线缆采用FX-422CAB型RS-422缆线(用于FX2,FX2C型PLC,0.3m)或FX-422CAB-150型RS-422缆线(用于FX2,FX2C型PLC,1.5m),以及其他指定的缆线。
(二)通讯操作
FX2系列PLC与个人计算机间的通讯操作主要包括以下内容。
1、系统配置
(1)端口设置
设置计算机RS232C端口与PLC相连。
操作方法是执行[PLC]-[端口设置]菜单操作,如图1-2所示;并在[通讯设置]对话框中根据计算机RS-232C端口的位置(COM1~COM4),加以设置,如图1-3所示。
图1-2PLC菜单栏图1-3通讯设置对话框
(2)串口设置当使用RS-232C适配器FX-232ADP及RS命令来设置及显示通讯格式时,对数据寄存器D8120的内容进行设置。
操作方法是执行[PLC]-[串口设置(D8120)]菜单操作,并在[串行设置(D8120)]对话框设置通讯格式。
(3)运行时程序改变将运行中的与计算机相连的PLC的顺控程序部分改变。
操作方法是执行[PLC]-[运行时改变程序]菜单操作或[Shift]+[F4]键操作时出现确认对话框,点击确认按钮或按[Enter]键执行命令。
2、数据传送
(1)程序传送将已创建的顺控程序成批传送到PLC中。
传送功能包括读入、写出以及校验,操作方法由执行[PLC]-[传送]-[读入]、[写出]、[校验]菜单操作而完成,如图1-4所示。
当选择[读入]时,应在[PLC类型设置]对话框中将已连接的PLC类型设置好,其操作窗口如图1-5所示。
图1-4传送操作图1-5PLC类型设置对话框
(2)寄存器数据传送将已创建的寄存器数据成批传送到PLC中。
其功能包括读入、写出以及校验,操作方法由执行[PLC]-[寄存器传送]-[读入]、[写出]、[校验]菜单操作,在各种功能对话框中设置寄存器类型,图1-6为寄存器数据[读入]对话框。
图1-6寄存器数据读入对话框图1-7PLC内存清除对话框
(3)PLC存储器清除初始化PLC中的程序及数据。
操作方法由执行[PLC]-[PLC存储器清除]菜单操作而完成,并在[PLC存储器清除]对话框中设置清除项,如图1-7所示。
3、系统监控
(1)运行/停止在PLC中以遥控的方式进行运行/停止操作。
操作方法是执行[PLC]-[遥控运行/停止]菜单操作命令,并在[遥控运行/停止]对话框中操作。
(2)PLC诊断显示与计算机相连的PLC状况,与出错信息相关的特殊数据寄存器以及内存的内容。
操作方法是执行[PLC]-[PLC诊断]菜单操作,并出现[PLC诊断]对话框,点击确认按钮或按[Enter]键。
(3)采样跟踪采样跟踪的目的在于存储与时间相关的元件数值变化,并将其在时间表中加以显示;或在PLC中设置采样条件,显示基于PLC中采样数据的时间表。
操作方法是执行[PLC]-[采样跟踪]-[参数设置]菜单,如图1-8所上;并在显示对话框中设置各项条件,如图1-9所示,再执行[运行]、[显示]、[从记录文件中读入]、[写入记录文件]菜单命令即可。
图1-8采样跟踪菜单栏图
(4)元件监控监控指定PLC元件单元的运行状态。
操作方法是执行[监控/测试]-[元件监控]菜单操作命令,如图1-10所示。
屏幕显示元件登录监控窗口,在此登录元件,双击鼠标或按[Enter]键显示元件登录对话框,设置好元件及显示点数再敲击确认按钮或按[Enter]键即可。
(5)强制Y输出强制PLC输出端口(Y)输出ON/OFF。
操作方法是执行[监控/测试]-[强制Y输出]操作,出现强制Y输出对话框,操作窗口如图1-11所示,设置元件地址及ON/OFF状态,然后点击运行按钮或按[Enter]键,即可完成特定输出。
(6)强制ON/OFF强行设置或重新设置PLC的位元件状态。
操作方法是执行[监控/测试]-[强制ON/OFF]菜单命令,屏幕显示强制设置/重置对话框,如图1-12所示,在此用SET/RST指令对元件进行设置,然后点击运行按钮或按[Enter]键,使特定元件状态得到改变。
SET指令有效元件:
X、Y、M、S、T、C。
RST指令有效元件:
X、Y、M、S、T、C、D、V、Z。
图1-9采样跟踪设置对话框
图1-10监控/测试菜单图1-11强制Y输出对话框
(7)改变当前值改变PLC字元件(T、C、D、V、Z)的当前值。
操作方法是执行[监控/测试]-[改变当前值]菜单选择,屏幕显示改变当前值对话框,如图1-13所示,在此选定元件及改变值,点击运行按钮或按[Enter]键,选定元件的当前值则被改变。
图1-12强制ON/OFF对话框
图1-13改变字元件的当前值对话框
(8)改变设置值改变PLC中计数器或计时器的设置值。
操作方法是在电路监控中,如果光标所在位置为计数器或计时器的输出命令状态,执行[监控/测试]-[改变设置值]菜单操作命令,屏幕显示改变设置值对话框,在此改变设置值并点击运行按钮或按[Enter]键,指定元件的设置值被改变。
改变此操作时,只能在监控状态。
要求计算机中的程序与PLC中的程序一致,且PLC的内存为RAM或EEPROM。
四、实训内容及步骤
将如图1-14所示的程序输入PLC。
图1-14梯形图程序
l、将PC与PLC按正确方式连接。
2、将PLC的工作状态开关放在“PROG”处。
3、启动FXGPWIN软件,用鼠标单击工具栏上的“新建”按钮,选译所使用的PLC类型(FX2N)再单击“确认”按钮。
4、将光标定位于左上角,选择功能图上的常开按钮,然后在跳出的对话框中输入该常开触点的编号X0;接着再选择功能图上的常闭按钮,输入该触点的编号X1,最后选择功能图上的线圈按钮,输入该线圈的编号M0;然后将光标移至下一行起始处,输入自保触点M0,然后将光标垂直上移一行,选择功能图上的竖线按钮,这样就完成了第一行的输入。
5、按步骤4完成所有语句的输人,最后输入程序结束语句END.
END的输入方法:
光标移至程序处,选择功能图上的特殊线圈按钮
,然后输入END。
程序输完后别忘了单击工具栏上的转换按钮
。
(只有将程序转换后才可将程序送入PLC,或对程序进行进一步的编辑与修改)
6、若要删除一行,可将光标移至要删除行的起始处,选择“编辑”菜单中的“删除行”命令即可;若要插入一行,可将光标移至要插入处,选择“编辑”菜单中的“行插入”命令:
若删除后留有一些竖线,可将光标移至该竖线的右上侧,然后按功能图上的删除竖线按钮盘|DEL|即可。
7、将编辑好的程序存盘。
选择“文件”菜单中的“保存”或工具栏中的保存按钮,即可弹出保存对话框,在保存对话框中选择所保存的驱动器、文件夹、文件名等。
8、将编辑好的程序传入PLC。
步骤:
选择“PLC”菜单中的“遥控运行/停止”,选择“中止”单选框,再单击“确定”按钮:
然后选择“PLC”菜单中的“传送”,在跳出的“PC程序写入”对话框中选择“范围设置”,输入该程序的范围。
9、运行程序:
选择“PLC”菜单中的“遥控运行/停止”,选择“运行”单选框,再单击“确定”按钮,就可使PLC处于运行状态。
10、运行程序:
上电后,按起动按钮X10,Y10指示灯亮,过3秒,Y11指示灯亮,按Xll,Y10、Y11指示灯灭。
你的运行结果正确吗?
11、选择“监控/测试”菜单中的“开始监控”,可在屏幕中看到运行过程中各触点的接通与断开状态,从而可检查程序中的错误。
实训二定时器指令的使用
—、实训目的
l、熟悉PLC的常用指令、定时器指令的用法。
2、初步掌握利用现有指令编写PLC梯形图的方法,并加深理解这些指令的功能。
3、熟练使用FXGPWIN软件编制、调试、运行PLC程序。
二、实训设备
l、安装有WINDOWS操作系统的PC机一台(具有FXGPWIN软件)
2、PLC(三菱FX系列)一台。
3、PC与PLC的通信电缆一根。
4、按钮开关板(输入)及指示灯板(输出)各一块(可用六站中的任一站取代)
三、实训内容
设X10为“开始”按钮,X11为“复位”按钮,X12为“特殊”按钮,Y11为“复位”灯
编写一段程序并调试,要求实现以下功能:
按下“开始”按钮时,“复位”灯亮;
按下“复位”按钮时,“复位”灯闪烁(亮800ms,熄灭600ms);
按下“特殊”按钮时,“复位”灯熄灭。
四、实训步骤
l、将PC与PLC按正确方式连接。
2、将PLC的工作状态开关放在“PROG”处。
3、启动FXGPWIN软件,用鼠标单击工具栏上的“新建”按钮,选择所使用的PLC类型(FX2N),再单击“确认”按钮。
4、设计并输入梯形图程序。
5、调试运行。
五、考核标准
(1)梯形图正确,但调试运行不成功,扣5分;
(2)梯形图错误,扣15分;
(3)回答问题时,错一处扣5分。
六、分析与讨论
1、对于上述实训内容,你能想到几种编程方法?
画出PLC梯形图,并根据梯形图程序写出指令表。
2、对所编写PLC程序进行逻辑关系分析。
梯形图程序
(一)
实训三计数器指令的使用
—、实训目的
l、熟悉PLC的计数器指令及RST、OUT指令的用法。
2、掌握利用现有指令编写PLC梯形图的方法,并加深理解这些指令的功能。
3、进一步熟练使用FXGPWIN软件编制、调试、运行PLC程序。
二、实训设备
l、安装有WINDOWS操作系统的PC机一台(具有FXGPWIN软件)
2、PLC(三菱FX系列)一台。
3、PC与PLC的通信电缆一根。
4、按钮开关板(输入)及指示灯板(输出)各一块(可用六站中的任一站取代)
三、实训内容
设X10为“开始”按钮,X11为“复位”按钮,X12为“特殊”按钮,Y11为“复位”灯
编写一段程序并调试,要求实现以下功能:
按下“开始”按钮6次,“复位”灯亮;
按下“特殊”按钮,相当于按下“开始”按钮2次;
按下“复位”按钮,计数清零,“复位”灯熄灭。
四、实训步骤
l、将PC与PLC按正确方式连接。
2、将PLC的工作状态开关放在“PROG”处。
3、启动FXGPWIN软件,用鼠标单击工具栏上的“新建”按钮,选择所使用的PLC类型(FX2N),再单击“确认”按钮。
4、设计并输入梯形图程序。
5、调试运行。
五、考核标准
(1)梯形图正确,但调试运行不成功,扣5分;
(2)梯形图错误,扣15分;
(3)回答问题时,错一处扣5分。
六、分析与讨论
1、对于上述实训内容,你能想到几种编程方法?
画出PLC梯形图,并根据梯形图程序写出指令表。
2、对所编写PLC程序进行逻辑关系分析。
梯形图程序
(一)
梯形图程序
(二)
实训四步进指令的使用
一、实训目的
1、掌握SET、STL、RET指令的应用,以及结合基本指令的使用方法。
2、掌握步进顺控程序的编制方法。
二、实训设备
l、安装有WINDOWS操作系统的PC机一台(具有FXGPWIN软件)
2、PLC(三菱FX系列)一台。
3、PC与PLC的通信电缆一根。
4、按钮开关板(输入)及指示灯板(输出)各一块(可用六站中的任一站取代)
三、实训内容
设X10为“开始”按钮,X11为“复位”按钮,X12为“特殊”按钮,Y10为“开始”灯,Y11为“复位”灯。
用步进指令编写一程序完成如下功能:
四、实训步骤
l、将PC与PLC按正确方式连接。
2、将PLC的工作状态开关放在“PROG”处。
3、启动FXGPWIN软件,用鼠标单击工具栏上的“新建”按钮,选择所使用的PLC类型(FX2N),再单击“确认”按钮。
4、设计并输入梯形图程序。
5、调试运行。
五、考核标准
(1)梯形图正确,但调试运行不成功,扣5分;
(2)梯形图错误,扣15分;
(3)回答问题时,错一处扣5分。
六、分析与讨论
1、上述程序改用SET、RST指令如何实现?
2、上述程序改用移位指令如何实现?
3、画出状态功能转移图、梯形图,并根据梯形图程序写出指令表。
状态功能转移图梯形图
实训五常用指令的综合使用
一、实训目的
1、掌握步进指令、定时器指令与基本指令相结合的使用方法。
2、掌握步进顺控程序的编制方法。
二、实训设备
l、安装有WINDOWS操作系统的PC机一台(具有FXGPWIN软件)
2、PLC(三菱FX系列)一台。
3、PC与PLC的通信电缆一根。
4、按钮开关板(输入)及指示灯板(输出)各一块(可用六站中的任一站取代)
三、实训内容
设X10为“开始”按钮,X11为“复位”按钮,X12为“特殊”按钮,Y10为“开始”灯,Y11为“复位”灯。
用步进指令编写一程序完成如下功能:
四、实训步骤
l、将PC与PLC按正确方式连接。
2、将PLC的工作状态开关放在“PROG”处。
3、启动FXGPWIN软件,用鼠标单击工具栏上的“新建”按钮,选择所使用的PLC类型(FX2N),再单击“确认”按钮。
4、设计并输入梯形图程序。
5、调试运行。
五、考核标准
(1)梯形图正确,但调试运行不成功,扣5分;
(2)梯形图错误,扣15分;
(3)回答问题时,错一处扣5分。
六、分析与讨论
1、画出状态功能转移图、梯形图,并根据梯形图程序写出指令表。
2、分析梯形图逻辑关系。
实训六上料检测站(第一站)
一、实训目的
1、了解掌握PLC控制系统I/O分配、硬件构成、程序调试等。
2、将所学的知识运用于实践中,培养分析问题、解决问题的能力。
利用所学的指令完成上料检测站程序的编制。
3、本实验是六单元中的第一站,通过熟悉第一站,就可获得其它各站的相关内容,为整个六站的拼合与调试作准备。
二、实训设备
1、安装有WINDOWS操作系统的PC机一台(具有FXGPWIN软件)
2、PLC(三菱FX系列)一台。
3、PC与PLC的通信电缆一根。
4、上料检测站(第一站)的设备。
三、实训内容
(1)编制一段程序,实现如下功能:
a)当单站/联网旋钮旋到“单站”,按“开始”按钮,抬升气缸下降;
b)当抬升气缸下降到位,回转台转动,延时5秒后停止;
c)当检测到工位上有工件时,按一次“特殊功能”按钮,抬升气缸上升;
d)当抬升气缸上升到位,延时3秒后下降。
如此循环步骤b)、c)、d),直到按下“复位”按钮,抬升气缸下降,回转台停止转动。
要求:
a)画出梯形图;
b)调试程序。
(2)上料检测站的工作流程如下图所示,根据所给流程编制程序。
要求:
a)画出状态功能转移图;
b)画出梯形图;
c)调试程序。
(3)相关说明
控制面板各开关控制功能定义
开关
定义
带灯按钮,绿色
开始
带灯按钮,黄色
复位
按钮,黄色
特殊功能
两位旋钮,黑色
自动/手动
两位旋钮,黑色
单站/联网
按钮,红色
停止
带灯按钮,绿色
上电
急停按钮,红色
急停
FX2n-48MRPLCI/O定义
输入
定义
输出
定义
X0
B1(光电开关)(检测有无工件)
Y0
K1(继电器)(回转电机)
X1
B2(光电开关)(检测工件颜色)
Y1
K2(继电器)(报警灯)
X5
1B1(气缸磁性开关)(气缸上升限位)
Y2
K3(继电器)(蜂鸣器)
X6
1B2(气缸磁性开关)(气缸下降限位)
Y3
1Y1(单作用电磁阀)(抬升气缸上升)
X10
开始按钮
Y10
开始灯
X11
复位按钮
Y11
复位灯
X12
特殊功能按钮
X13
自动/手动旋钮
X14
单站/联网旋钮
X15
停止按钮
X16
急停按钮
X24
后站状态输入
四、实训步骤
l、将PC与PLC按正确方式连接。
2、将PLC的工作状态开关放在“PROG”处。
3、启动FXGPWIN软件,用鼠标单击工具栏上的“新建”按钮,选择所使用的PLC类型(FX2N),再单击“确认”按钮。
4、设计状态功能转移图、梯形图。
5、调试运行。
五、考核标准
(1)状态功能转移图、梯形图正确,但调试运行不成功,扣5分;
(2)状态功能转移图正确,但梯形图错误,扣10分;
(3)状态功能转移图不正确,扣15分;
(4)回答问题时,错一处扣5分。
六、分析与讨论
(1)上述程序改用SET、RST指令如何实现?
(2)上述程序改用移位指令如何实现?
(3)试根据梯形图写出指令表。
实训七搬运站(第二站)
一、实训目的
1、了解掌握PLC控制系统I/O分配、硬件构成、程序调试等。
2、将所学的知识运用于实践中,培养分析问题、解决问题的能力。
利用所学的指令完成搬运站程序的编制。
3、本实验是六单元中的第二站,通过熟悉第二站,就可获得其它各站的相关内容,为整个六站的拼合与调试作准备。
二、实训设备
1、安装有WINDOWS操作系统的PC机一台(具有FXGPWIN软件)
2、PLC(三菱FX系列)一台。
3、PC与PLC的通信电缆一根。
4、搬运站(第二站)的设备。
三、实训内容
(1)编制一段程序,实现如下功能:
a)当单站/联网旋钮旋到“单站”,按“开始”按钮,上下缸上升,夹爪打开;
当上下缸上升到位及夹爪完全打开,横臂缩回;
当横臂缩回到位,横臂转到第1站工位。
b)当横臂转到上工位到位,按一次“特殊功能”按钮,上下缸下降;
当上下缸下降到位,夹爪夹紧;
当夹爪完全夹紧,上下缸上升。
c)当上下缸上升到位,按一次“特殊功能”按钮,横臂转到第3站工位;
当横臂转到下工位到位,上下缸下降;
当上下缸下降到位,夹爪打开;
当夹爪打开到位,上下缸上升;
d)当上下缸上升到位,按一次“特殊功能”按钮,横臂转到上工位;
如此循环步骤b)、c)、d),直到按下“复位”按钮,所有气缸停止动作。
要求:
a)画出梯形图;
b)调试程序。
(2)搬运站的工作流程如下图所示,根据所给流程编制程序。
要求:
a)画出状态功能转移图;
b)画出梯形图;
c)调试程序。
(3)相关说明
控制面板各开关控制功能定义
开关
定义
带灯按钮,绿色
开始
带灯按钮,黄色
复位
按钮,黄色
特殊功能
两位旋钮,黑色
自动/手动
两位旋钮,黑色
单站/联网
按钮,红色
停止
带灯按钮,绿色
上电
急停按钮,红色
急停
FX2n-48MRPLCI/O定义
输入
定义
输出
定义
X0
1B1(接近开关)(摆臂转上站工位限位)
Y0
1Y1(电磁阀)(摆臂转上工位)
X1
1B2(接近开关)(摆臂转下站工位限位)
Y1
1Y2(电磁阀)(摆臂转下工位)
X2
2B1(气缸磁性开关)(横臂缩回限位)
Y2
2Y1(电磁阀)(横臂缩回)
X3
2B2(气缸磁性开关)(横臂伸出限位)
Y3
2Y2(电磁阀)(横臂伸出)
X4
3B1(接近开关)(夹爪打开限位)
Y4
3Y1(电磁阀)(夹爪打开)
X5
4B1(气缸磁性开关)(上下缸)
Y5
3Y2(电磁阀)(夹爪夹紧)
X6
4B2(气缸磁性开关)(上下缸)
Y6
4Y1(电磁阀)(上下臂下降)
X10
开始按钮
Y10
开始灯
X11
复位按钮
Y11
复位灯
X12
特殊功能按钮
Y12
特殊功能灯
X13
自动/手动旋钮
Y13
停止灯
X14
单站/联网旋钮
Y20
向后站输出d0
X15
停止按钮
Y21
向后站输出d1
X16
急停按钮
Y23
向后站输出d2
X20
读前站d0
Y24
向前站输出本站状态
X21
读前站d1
Y25
向后站输出本站状态
X22
读前站d1
X23
前站状态输入
X24
后站状态输入
四、实训步骤
l、将PC与PLC按正确方式连接。
2、将PLC的工作状态开关放在“PROG”处。
3、启动FXGPWIN软件,用鼠标单击工具栏上的“新建”按钮,选择所使用的PLC类型(FX2N),再单击“确认”按钮。
4、设计状态功能转移图、梯形图。
5、调试运行。
五、考核标准
(1)状态功能转移图、梯形图正确,但调试运行不成功,扣5分;
(2)状态功能转移图正确,但梯形图错误,扣10分;
(3)状态功能转移图不正确,扣15分;
(4)回答问题时,错一处扣5分。
六、分析与讨论
(1)上述程序改用SET、RST指令如何实现?
(2)上述程序改用移位指令如何实现?
(3)试根据梯形图写出指令表。
实训八加工站(第三站)
一、实训目的
1、了解掌握PLC控制系统I/O分配、硬件构成、程序调试等。
2、将所学的知识运用于实践中,培养分析问题、解决问题的能力。
利用所学的指令完成加工站程序的编制。
3、本实验是六单元中的第三站,通过熟悉第三站,就可获得其它各站的相关内容,为整个六站的拼合与调试作准备。
二、实训设备
1、安装有WINDOWS操作系统的PC机一台(具有FXGPWIN软件)
2、PLC(三菱FX系列)一台。
3、PC与PLC的通信电缆一根。
4、加工站(第三站)的设备。
三、实训内容
(1)编制一段程序,实现如下功能:
a)当单站/联网旋钮旋到“单站”,按“开始”按钮,工作台转动四个工位,钻孔气缸上升,固定工件气缸缩回,测量孔深气缸上升;
b)当三气缸上升、缩回到位,以及工作台停止转动,按一次“特殊功能”按钮,工作台转过一个工位,钻孔气缸下降,固定工件气缸伸出,测量孔深气缸下降;
c)当三气缸下降、伸出到位,钻孔气缸上升,固定工件气缸缩回,测量孔深气缸上升;当工作台已经转过一
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