项目6:机械手自动控制.ppt
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1、电气与PLC控制技术,项目六 机械手自动控制,学习目标,知识目标 (1)掌握三菱FX系列PLC步进指令的用法; (2)掌握状态转移图的编程方法、及其转换梯形图的编程规则; (3)掌握机械手自动控制的工作原理。 (4)了解PLC控制程序结构化程序设计方法。 (5)熟悉PLC顺序控制系统的程序设计方法。 (6)掌握PLC控制系统设计的方法和步骤。,能力目标 (1)掌握控制系统常用的工作方式及控制面板的设计; (2)掌握用PLC对简易机械手控制的设计方法; (3)掌握工程中PLC的选型及硬件配置。,6.1 任务分析,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构,是机器人的关键部件之一。 机械手可避免人
2、体受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害,降低工人的劳动强度。,图6-1 机械手工作示意图,6.2 状态转移图及步进顺控指令,6.2.1 状态转移图 状态转移图是一种用状态继电器来表示的顺序功能图(Sequential Function Chart,简称 SFC图), 是FX系列PLC专门用于编制顺序控制程序的一种编程方式。,6.2.3 状态图中的基本元素 主要由步(静步/动步)、转移条件、有向线3个要素组成。,工作步1,转移条件1,有向线,触点或电路块,初始步,转移条件2,工作步2,动作1,动作2,S0-S9,S20-S899,线圈指令 或 功能指令,概念:,状态图的构成规则: 1、步与步不能
3、直接相连,必须用转移分开。 2、转移与转移不能相连,必须用步分开。 3、步与步之间的连接采用有向线,从上下或由左右画时,可以省略箭头。当有向线从下上或由右左时,必须画箭头,以明示方向。 4、至少有一个起始步。,6.2.4 状态图的基本形式 6.2.4.1 单一序列与选择序列,6.2.4.3 并行序列 用于表示系统的几个同时工作的独立部分的工作情况,6.2.2 步进顺控指令(STL和RET) 6.2.2.2 STL指令,图,6,-,3,STL,指令使用说明,STL指令用于“激活”某个状态。 与STL相连的起始接点要使用LD、LDI指令。 使用STL指令使新的状态置位,前一状态复位。 在STL接点
4、接通转为断开后,仍要执行一个扫描周期。 STL指令仅对状态继电器有效。 STL指令和RET指令要成对使用。,6.2.2.3 RET指令 RET指令用于返回主母线,其梯形图符号为 。 状态转移程序的结尾必须使用RET步进返回指令。,6.2.5 步进顺控指令应用注意事项,一、与STL步进触点相连的触点应使用LD或LDI指令。最后一个STL电路结束时必须使用RET指令,否则会出现“程序语法错误”信息。 二、初始状态可由其他状态驱动,但运行开始时,必须用其他方法预先作好驱动,否则状态流程不可能向下进行。 三、STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件的线圈和应用指令。,6.2.5 步
5、进顺控指令应用注意事项,四、由于CPU只执行活动步对应的电路块,因此,使用STL指令时允许双线圈输出,即不同的STL触点可以驱动同一软元件的线圈,但是同一软元件的线圈不能在同时为活动步的STL区内出现。 状态软元件S在状态转移图中不能重复使用,否则会引起程序执行错误。 五、在步的活动状态的转移过程中,相邻两步的状态继电器会同时ON一个扫描周期,可能会引发瞬时的双线圈问题。,六、并行流程或选择流程中每一分支状态的支路数不能超过8条,总的支路数不能超过16条。 七、若为顺序不连续转移(即跳转),不能使用SET指令进行状态转移,应改用OUT指令进行状态转移。 八、STL触点右边不能紧跟着使用入栈(M
6、PS)指令,也不能与MC、MCR指令一起使用。 九、需要在停电恢复后继续维持停电前的运行状态时,可使用S500S899停电保持状态继电器。,6.2.6 单流程状态转移图的编程 单流程 所谓单流程就是指状态转移只能有一种顺序,没有其他的可能。 有单流程构成的状态转移图就叫做单流程状态转移图。,编程方法和步骤: 根据控制要求,列出PLC的I/O分配表; 将整个工作过程按工作步序分解,每个工作步序对应一个状态,将其分为若干个状态; 理解每个状态的功能和作用,即设计驱动程序; 找出每个状态的转移条件和转移方向; 根据以上分析,画出控制系统状态转移图; 根据状态转移图画出梯形图和指令表。,编程实例,图6
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