維修電工6章-(NXPowerLite)課件

1、第一節(jié) 概述一、 PC及其特點 可編程序控制器(簡稱PC)是一種以微處理器為基礎(chǔ)的新一代通用型工業(yè)控制器。PC的主要特點如下：1)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。2)通用性強(qiáng)，容易擴(kuò)充功能。3)指令系統(tǒng)簡單、編程簡便易學(xué)，且易于掌握。4)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，功耗低。5)維修工作量少、現(xiàn)場連接方便。第一節(jié) 概述一、 PC及其特點 可編程序控制器(簡稱第一節(jié) 概述二、 PC的基本結(jié)構(gòu)圖6-1 PC的基本結(jié)構(gòu)PC各部分的功能如下：1)中央處理器(CPU) CPU是PC的核心部件，起著控制和運算的作用。2)存儲器 PC的存儲器，按其用途可分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器兩大類。 前者用于存放系統(tǒng)程序和

2、系統(tǒng)數(shù)據(jù)，而后者則用于存儲用戶程序和用戶數(shù)據(jù)。第一節(jié) 概述二、 PC的基本結(jié)構(gòu)圖6-1 PC的基本結(jié)構(gòu)P第一節(jié) 概述3)輸入、輸出單元 輸入、輸出單元又稱為I/O接口電路，是PC與外部被控對象(機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程)聯(lián)系的紐帶與橋梁。根據(jù)輸入/輸出信號的不同，I/O接口電路有開關(guān)量和模擬量兩種I/O接口電路。4)編程器編程器主要供用戶進(jìn)行輸入、檢查、調(diào)試和編輯用戶程序。5)電源PC大多使用220V交流電源,一般還帶有后備電池。第一節(jié) 概述3)輸入、輸出單元 輸入、輸出單元又稱為第一節(jié) 概述三、 PC的工作原理1.PC的等效電路 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)是由輸入、邏輯控制和輸出三個基本部分組成的。其邏

3、輯控制部分是由各種繼電器(包括接觸器、時間繼電器等)及其觸點，按一定的邏輯關(guān)系用導(dǎo)線聯(lián)接而成的電路。圖6-2 繼電器控制系統(tǒng)第一節(jié) 概述三、 PC的工作原理1.PC的等效電路 第一節(jié) 概述 PC控制系統(tǒng)也是由輸入、邏輯控制和輸出三個基本部分組成的，但其邏輯控制部分采用PC來代替繼電器電路。 因此，可以將PC等效為一個由許多個各種可編程繼電器(如輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器等)組成的整體。圖6-3 PC的等效電路第一節(jié) 概述 PC控制系統(tǒng)也是由輸入、邏輯控制和輸出第一節(jié) 概述2.PC的工作過程 工作過程主要是用戶程序的執(zhí)行過程。PC采用了周期性循環(huán)掃描的方式來執(zhí)行用戶程序。

4、 用戶程序的執(zhí)行過程有輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出處理三個主要階段。圖6-4 PC的工作過程1)輸入采樣階段(輸入刷新階段) CPU按順序讀取全部輸入點的通/斷狀態(tài)，并將其寫入相應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器(輸入映像寄存器)內(nèi)。第一節(jié) 概述2.PC的工作過程 工作過程主要是用戶程第一節(jié) 概述2) 程序執(zhí)行階段 CPU掃描用戶程序，即按用戶程序中指令的順序逐條執(zhí)行每條指令。CPU根據(jù)輸入狀態(tài)寄存器、輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容和有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運算，并將運算的結(jié)果寫入相應(yīng)的輸出狀態(tài)寄存器(輸出映像寄存器)。3) 輸出處理階段(輸出刷新階段) CPU在執(zhí)行完所有的指令后，把輸出狀態(tài)寄存器中所有輸出繼電器的通/斷狀態(tài)轉(zhuǎn)存

5、到輸出鎖存器，并以一定的方式將此狀態(tài)信息輸出，來驅(qū)動PC的外部負(fù)載，從而控制設(shè)備的相應(yīng)動作，形成PC的實際輸出。第一節(jié) 概述2) 程序執(zhí)行階段 CPU掃描用戶程序，第一節(jié) 概述四、 PC的編程語言 目前，PC編程語言主要有：梯形圖、指令語句表、邏輯功能圖和高級編程語言等四種。其中，梯形圖和指令語句表是較常用的PC編程語言。1.梯形圖 梯形圖是從繼電器控制系統(tǒng)演變而來的。它具有形象、直觀、實用和邏輯關(guān)系明顯的特點，是電氣技術(shù)人員容易掌握的一種編程語言。圖6-5 繼電器控制電路與PC控制程序a)繼電器控制電路 b)梯形圖 c)語句表第一節(jié) 概述四、 PC的編程語言 目前，PC編程語言第一節(jié) 概述

6、2.指令語句表 語句表程序是由若干條語句組成的，并用步序號來指定語句的執(zhí)行順序。 語句表的一般格式為操作指令 操作元件號五、 PC的發(fā)展趨勢 現(xiàn)在，PC發(fā)展的主要趨勢是向著小型化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、廉價化、智能化、大容量化、高速化、高性能化、分布式全自動網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，以滿足現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)自動化的不斷需要。 目前，我國的PC已進(jìn)入快速發(fā)展的階段，PC已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、化工、煤炭、輕紡等多個行業(yè)。第一節(jié) 概述 2.指令語句表五、 PC的發(fā)展趨勢第二節(jié) F1系列PC簡介一、 F1系列PC的型號和基本技術(shù)性能 1.F1系列PC的型號 F1系列PC采用的是小型整體式結(jié)構(gòu)。其型號可表示為 F1- 輸

7、出方式(R：繼電器；S：晶閘管；T：晶體管) 單元類型(M：基本單元；E：擴(kuò)展單元) 輸入/輸出點總數(shù) F1系列PC包括基本單元(主機(jī))、擴(kuò)展單元和特殊單元三個部分。 2.F1系列PC的主要技術(shù)性能第二節(jié) F1系列PC簡介一、 F1系列PC的型號和基本技術(shù)第二節(jié) F1系列PC簡介二、 F1系列PC內(nèi)部的可編程元件 F1系列PC內(nèi)部各種可編程元件(軟繼電器)的功能是獨立的。每種軟繼電器的名稱可用各自的字母代號表示。 1.輸入繼電器(X) 輸入繼電器是PC接收外部輸入設(shè)備開關(guān)信號的可編程元件。 2.輸出繼電器(Y) 輸出繼電器是PC驅(qū)動外部負(fù)載的可編程元件。圖6-6 輸入繼電器的等效電路圖6-7

8、輸出繼電器的等效電路第二節(jié) F1系列PC簡介二、 F1系列PC內(nèi)部的可編程元件第二節(jié) F1系列PC簡介 3.輔助繼電器(M) 輔助繼電器與PC外部沒有直接聯(lián)系，故有時又稱為中間繼電器。 4.移位寄存器(M) 移位寄存器由16個相鄰的一組輔助繼電器組成，并以這些輔助繼電器中第一個輔助繼電器的編號作為移位寄存器的編號。 5.定時器(T) 定時器共有32個，均為延時接通型。 圖6-8 移位寄存器a)移位寄存器的工作電路 b)移位寄存器首位等效電路 c)移位過程第二節(jié) F1系列PC簡介 3.輔助繼電器(M)圖6-8 第二節(jié) F1系列PC簡介 6.計數(shù)器(C) 計數(shù)器共有32個，均有掉電保持功能，其編號

9、為C060C067、C460C467、C560C567、C660C667。 7.狀態(tài)繼電器(S) 狀態(tài)繼電器通常與步進(jìn)指令一起使用。狀態(tài)繼電器共有40個，均有掉電保持功能，其編號為S600S607、S610S617、S620S627、S630S637、S640S647。 8.特殊輔助繼電器(M) 特殊輔助繼電器有時又稱為專用輔助繼電器。各種特殊輔助繼電器的功能如下： 1) M70運行監(jiān)視。PC運行時，M70接通。 2) M71初始化脈沖。PC剛開始運行時，M71接通一個掃描周期。第二節(jié) F1系列PC簡介 6.計數(shù)器(C)第二節(jié) F1系列PC簡介 3) M72100ms時鐘脈沖。M72用于產(chǎn)生周

10、期為100ms、脈寬為50ms時鐘脈沖。 4) M7310ms時鐘脈沖。M73用于產(chǎn)生周期為10ms、脈寬為5ms時鐘脈沖。 5) M74、M75在PC開機(jī)后始終處于接通狀態(tài)。 6) M76電池電壓下降監(jiān)視。當(dāng)電池電壓下降時，M76接通。 7) M77全部輸出禁止。M77接通時，所有輸出繼電器的輸出自動斷開，但程序仍可正常運行。 8) M470內(nèi)部計數(shù)或外部高速計數(shù)方式選擇。M470接通時，為高速計數(shù)方式。 9) M471加/減計數(shù)選擇。M471接通時，為加法計數(shù)。 10) M472高速計數(shù)器計數(shù)起動信號。M472接通時，開始高速計數(shù)。第二節(jié) F1系列PC簡介 3) M72100ms時鐘第二節(jié)

11、 F1系列PC簡介 11) M473計數(shù)標(biāo)志。計數(shù)器到達(dá)計數(shù)值時，M473接通。 12) M570錯誤標(biāo)志。功能指令操作數(shù)設(shè)定錯誤時，M570接通。 13) M571、M572、M573分別為進(jìn)位、零位、借位標(biāo)志。M571、M572、M573用于計數(shù)比較。 14) M574狀態(tài)轉(zhuǎn)移禁止。M574接通時，狀態(tài)自動轉(zhuǎn)移被禁止。 15) M575狀態(tài)轉(zhuǎn)移起動。M575接通時，狀態(tài)可自動轉(zhuǎn)移。 9.數(shù)據(jù)寄存器(D) 數(shù)據(jù)寄存器主要用于算術(shù)運算、數(shù)據(jù)比較和傳送等，可存放二進(jìn)制、八進(jìn)制和十進(jìn)制的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)寄存器共有64個，其編號為D700D707、D710D717、D720D727、D730D737、D7

12、40D747、D750D757、D760D767、D770D777。第二節(jié) F1系列PC簡介 11) M473計數(shù)標(biāo)志。第二節(jié) F1系列PC簡介三、 F1系列PC的指令系統(tǒng) 1.基本邏輯指令 F1系列PC共有20條基本邏輯指令，這些指令主要用于輸入輸出操作、邏輯運算、定時及計數(shù)操作等。 （1）LD、LDI、OUT指令 LD指令(又稱為取指令)用于動合觸點與母線連接。 圖6-9 LD、LDI、OUT指令的用法a)梯形圖 b)語句表 LDI指令(又稱為取反指令)用于動斷觸點與母線連接。 OUT指令(又稱為線圈驅(qū)動指令)用于將邏輯運算的結(jié)果輸出到指定的繼電器(不包括輸入繼電器)線圈。第二節(jié) F1系列

13、PC簡介三、 F1系列PC的指令系統(tǒng) 第二節(jié) F1系列PC簡介 (2) AND、ANI指令 AND指令(又稱為與指令)用于串聯(lián)單個動合觸點。 ANI指令(又稱為與非指令)用于串聯(lián)單個動斷觸點。 (3) OR、ORI指令 OR指令(又稱為或指令)用于并聯(lián)單個動合觸點。 ORI指令(又稱為或非指令)用于并聯(lián)單個動斷觸點。圖6-10 AND、ANI指令的用法圖6-11 OR、ORI指令的用法第二節(jié) F1系列PC簡介 (2) AND、ANI指令第二節(jié) F1系列PC簡介 (4)ORB指令 ORB指令(又稱為塊或指令)用于串聯(lián)電路塊的并聯(lián)。 所謂串聯(lián)電路塊，是指含有兩個或兩個以上觸點串聯(lián)的電路。 ORB指

14、令的使用說明： 1)電路塊并聯(lián)時，每個電路塊(分支電路)的起點應(yīng)使用LD或LDI指令，電路塊的并聯(lián)用ORB指令來完成。 2)多個電路塊并聯(lián)時，可以在每并聯(lián)一個電路塊后就使用一條ORB指令(見圖6-12)，也可以集中在最后一個電路塊后面使用多條ORB指令。 3) ORB指令為不需操作元件號的獨立指令。圖6-12 ORB指令的用法第二節(jié) F1系列PC簡介 (4)ORB指令 O第二節(jié) F1系列PC簡介 (5)ANB指令 ANB(又稱為塊與指令)用于并聯(lián)電路塊的串聯(lián)。 并聯(lián)電路塊是指含有兩個或兩個以上觸點并聯(lián)的電路。 ANB指令的用法ANB指令的使用說明： 1)在使用ANB指令之前，應(yīng)先完成電路塊的內(nèi)

15、部連接，即先組塊后串聯(lián)。 2)多個電路塊串聯(lián)時，可以用ANB指令順次將多個電路塊串聯(lián)，也可以集中在最后一個電路塊后面使用多條ANB指令。 3) ANB指令也是不帶操作元件號的獨立指令。圖613ANB指令的用法第二節(jié) F1系列PC簡介 (5)ANB指令 A第二節(jié) F1系列PC簡介 (6)RST指令 RST指令(又稱為復(fù)位指令)專用于計數(shù)器、移位寄存器的復(fù)位。 (7)SFT指令 SFT指令(又稱為移位指令)用于對移位寄存器中的內(nèi)容進(jìn)行移位操作。圖6-14 RST指令的用法圖6-15 移位寄存器的串聯(lián)使用第二節(jié) F1系列PC簡介 (6)RST指令 (第二節(jié) F1系列PC簡介 (8) PLS指令 PL

16、S指令(又稱為脈沖指令)專用于使輔助繼電器進(jìn)行短時間的通斷，來產(chǎn)生一個脈寬等于掃描周期的脈沖信號。 (9)S、R指令 S指令稱為置位指令，而R指令則稱為復(fù)位指令，它們分別用于對輸出繼電器Y、輔助繼電器(M200M377)和狀態(tài)器，進(jìn)行置位(接通)和復(fù)位(斷開)操作。圖6-16 PLS指令的用法圖6-17 S、R指令的用法第二節(jié) F1系列PC簡介 (8) PLS指令 第二節(jié) F1系列PC簡介 (10) MC、MCR指令 MC指令(又稱為主控指令)用于主控電路塊的起點。MCR指令(又稱為主控復(fù)位指令)用于對MC指令的復(fù)位。 2) MC、MCR指令必須配合使用。 3)主控指令可以連續(xù)使用，而母線的位

17、置也將隨之變更。圖6-18MC、MCR指令的使用a)繁瑣的多分支電路b)采用MC、MCR指令編程 MC、MCR指令的使用說明： 1) MC、MCR指令只能用于輔助繼電器M100M177。第二節(jié) F1系列PC簡介 (10) MC、MCR指令第二節(jié) F1系列PC簡介 (11) CJP、EJP指令 CJP指令(又稱為條件轉(zhuǎn)移指令)用于條件轉(zhuǎn)移開始，而EJP指令(又稱為轉(zhuǎn)移結(jié)束指令)則用于表示轉(zhuǎn)移結(jié)束，即指示轉(zhuǎn)移的終點。 CJP、EJP指令的使用說明： 1) CJP、EJP指令的操作元件編號范圍為700777(八進(jìn)制，共64點)。 2) CJP、EJP指令必須配合使用。 3)當(dāng)多個CJP指令有相同轉(zhuǎn)移

18、終點時，這些CJP指令可以使用相同的編號。 4)多個CJP指令嵌套使用時，若外層的條件轉(zhuǎn)移能夠執(zhí)行，則內(nèi)層的條件轉(zhuǎn)移將無效。 5)允許從MC外部跳到MC外部或跳到MC內(nèi)部的轉(zhuǎn)移。圖6-19 CJP、EJP指令的執(zhí)行過程第二節(jié) F1系列PC簡介 (11) CJP、EJP指第二節(jié) F1系列PC簡介 (12) NOP指令 NOP指令(又稱為空操作指令)用于程序的修改，是無操作元件號的獨立指令。 (13) END指令 END指令(又稱為程序結(jié)束指令)用于表示程序結(jié)束。它是無操作元件號的獨立指令。圖6-22 NOP指令的使用a)短接觸點b)刪除觸點第二節(jié) F1系列PC簡介 (12) NOP指令圖6-第二

19、節(jié) F1系列PC簡介 2.步進(jìn)指令 F1系列PC的步進(jìn)指令為：STL指令(又稱為步進(jìn)觸點指令)和RET指令(又稱為步進(jìn)觸點返回指令)。 STL、RET指令的使用說明： 1）STL指令的操作元件編號范圍為S600S647(八進(jìn)制)，故共有40個狀態(tài)。RET指令為獨立指令。 2) STL指令具有主控功能。 3) STL指令只能用于狀態(tài)器S，但狀態(tài)器還能夠用其它指令編程。 4)使用STL指令時，新的狀態(tài)器置位，而前一個狀態(tài)器則同時自動復(fù)位。 圖6-24 STL、RET指令的使用a)步進(jìn)梯形圖 b)語句表 c)指令第二節(jié) F1系列PC簡介 2.步進(jìn)指令 STL第二節(jié) F1系列PC簡介 3.功能指令 F

20、1系列PC有87種功能指令。 功能指令可以用于高速I/O處理、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)處理、模擬量處理和控制以及高速計數(shù)器等方面的編程。 功能指令采用了功能線圈的形式，包含設(shè)定線圈和執(zhí)行線圈。圖6-25 功能指令的基本形式a)梯形圖 b)語句表第二節(jié) F1系列PC簡介 3.功能指令圖6-25 功能第三節(jié) PC的程序設(shè)計一、 PC程序設(shè)計的基本規(guī)則 1.梯形圖的編程規(guī)則 1)梯形圖中的各軟繼電器必須是所用機(jī)器允許范圍內(nèi)的軟繼電器。 2)每個梯級都是從左母線開始，到右母線結(jié)束。 3)觸點一般應(yīng)畫在水平線上，不能畫在垂直線上。 4)多條支路并聯(lián)時，串聯(lián)觸點多的支路應(yīng)畫在該并聯(lián)電路的上部。多個并聯(lián)電路串聯(lián)時，并

21、聯(lián)觸點多的電路應(yīng)畫在該串聯(lián)電路的左部。 5)梯形圖必須符合從左到右、從上到下的順序執(zhí)行原則。第三節(jié) PC的程序設(shè)計一、 PC程序設(shè)計的基本規(guī)則 2.語句表的編程規(guī)則 1)語句表編程與梯形圖編程，兩者相互對應(yīng)，并可以相互轉(zhuǎn)換。 2)語句表也必須符合順序執(zhí)行原則。語句表是按語句排列順序(步序)編程的，語句的順序與控制邏輯有密切關(guān)系，不能隨意顛倒、插入或刪除，以免引起程序錯誤或控制邏輯錯誤。 3)語句表中各語句的操作數(shù)(操作元件號)必須是所用機(jī)器允許范圍內(nèi)的參數(shù)，否則將引起程序出錯。 4)語句表的步序號應(yīng)從用戶存儲器的起始地址開始，連續(xù)不斷地編制。第三節(jié) PC的程序設(shè)計 2.語句表的編程規(guī)則第三節(jié)

22、PC的程序設(shè)計第三節(jié) PC的程序設(shè)計二、 PC程序設(shè)計的一般步驟與方法 1)分析被控對象的工藝過程和系統(tǒng)的控制要求，明確動作的順序和條件，畫出控制系統(tǒng)流程圖(或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖)。如果控制系統(tǒng)較簡單，可省略這一步。 2)將所有的現(xiàn)場輸入信號和輸出控制對象分別列出，并按PC內(nèi)部可編程元件號的范圍，給每個輸入和輸出分配一個確定的I/O端編號，編制出PC的I/O端的分配表，或繪制出PC的I/O接線圖。 3)設(shè)計梯形圖程序，編寫指令語句表。 4)用編程器將程序鍵入到PC的用戶存儲器中，并調(diào)試程序，直到達(dá)到系統(tǒng)的控制要求為止。第三節(jié) PC的程序設(shè)計二、 PC程序設(shè)計的一般步驟與方法第三節(jié) PC的程序設(shè)計三、

23、PC程序設(shè)計舉例 1.異步電動機(jī)的起動/停止 此例說明，將繼電器控制原理圖轉(zhuǎn)換成PC梯形圖程序時，如果輸入用動斷觸點，梯形圖中相應(yīng)輸入繼電器的軟觸點應(yīng)與繼電器控制原理圖中采用的觸點相反；如果輸入用動合觸點，則梯形圖中相應(yīng)輸入繼電器的軟觸點與繼電器控制原理圖中采用的觸點相同。圖6-28異步電動機(jī)的起動/停止控制a)繼電器控制電路b) PC的I/O接線圖c)程序1d)程序第三節(jié) PC的程序設(shè)計三、 PC程序設(shè)計舉例圖6-28異步第三節(jié) PC的程序設(shè)計2.三相異步電動機(jī)Y-減壓起動控制圖6-29 異步電動機(jī)的Y-減壓起動控制a)主電路 b)PC的I/O接線圖 c)梯形圖 d)語句表第三節(jié) PC的程序

24、設(shè)計2.三相異步電動機(jī)圖6-29 異步電第三節(jié) PC的程序設(shè)計 3.長延時電路 利用PC的定時器和計數(shù)器，可以方便地實現(xiàn)各種定時、計數(shù)控制。 圖6-30a是由定時器T450和T451串聯(lián)實現(xiàn)的長延時電路。 圖6-30b是由定時器T450和計數(shù)器C460配合實現(xiàn)的長延時電路。圖6-30 長延時電路a)定時器串聯(lián)使用 b)定時器/計數(shù)器配合使用第三節(jié) PC的程序設(shè)計 3.長延時電路圖6-30 長延第三節(jié) PC的程序設(shè)計 4.順序控制 順序控制分為條件順序控制和時間順序控制兩大類。 液壓滑臺的工作循環(huán)分成原位、快進(jìn)、工進(jìn)、延時停留和快退等5個工步，它們的轉(zhuǎn)換條件分別為SB、SQ2、SQ3、KT和SQ

25、1。第三節(jié) PC的程序設(shè)計 4.順序控制第三節(jié) PC的程序設(shè)計(1)用移位寄存器編程圖6-32第三節(jié) PC的程序設(shè)計(1)用移位寄存器編程圖6-32第三節(jié) PC的程序設(shè)計(2)用步進(jìn)梯形指令編程圖6-33第三節(jié) PC的程序設(shè)計(2)用步進(jìn)梯形指令編程圖6-33第三節(jié) PC的程序設(shè)計四、 F1-20P-E編程器及其使用方法 1.F1-20P-E編程器各部分的作用 (1)開關(guān) 1)機(jī)型選擇開關(guān)。用以設(shè)置所使用PC機(jī)型。 2)蜂鳴器開關(guān)。用以選擇在操作按鍵時蜂鳴器是否發(fā)出蜂鳴聲。 圖6-34 F1-20P-E編程器 3)工作方式選擇開關(guān)。用以選擇編程器的工作狀態(tài)。第三節(jié) PC的程序設(shè)計四、 F1-2

26、0P-E編程器及其使用第三節(jié) PC的程序設(shè)計 (2)顯示器 1) PC型號顯示。根據(jù)機(jī)型選擇開關(guān)的設(shè)置顯示相應(yīng)PC型號。 2) ON/OFF顯示。在元件監(jiān)視時，指示該元件的開/關(guān)(通/斷)狀態(tài)。對于定時器(或計數(shù)器)，只有當(dāng)計時(或計數(shù))完成，現(xiàn)時值為0時，該指示燈才亮。 3) ACT顯示。在指令監(jiān)視時，指示指令執(zhí)行的情況。 4) STEP顯示。步序號顯示。 5) INSTR顯示。指令顯示。例如：LD、LDI、AND、或常數(shù)K等。 6) DATA顯示。數(shù)據(jù)(元件號或常數(shù)值)顯示。 (3)鍵盤 編程器的鍵盤由31只按鍵組成，其中23只按鍵為指令和數(shù)字鍵，8只為操作鍵。鍵盤中具有雙功能的鍵，其功能

27、由先后操作的順序自動決定。第三節(jié) PC的程序設(shè)計 (2)顯示器第三節(jié) PC的程序設(shè)計 用戶使用F1-20P-E編程器時，應(yīng)將其插在PC基本單元的編程器插口上，并應(yīng)正確選擇編程器和PC的工作方式。 (1)編程操作 1)清除用戶程序CLEAR STEP0 STEP終點步地址DEL 置初始狀態(tài) 第0步 F1系列PC為9992 2)程序?qū)懭隒LEAR STEP 首步序號 INSTR 若從第0步開始寫入程序，這兩步可省略 指令 元件號或數(shù)值 WRITE反復(fù)操作可以逐步輸入各條指令2.編程器的使用第三節(jié) PC的程序設(shè)計2.編程器的使用第三節(jié) PC的程序設(shè)計 3)用步序號讀出程序CLEAR STEP 步序號

28、 INSTR STEP(+)或STEP(-) 顯示指令內(nèi)容 繼續(xù)讀出下一步指令 或上一步指令 4)程序查找CLEAR 指令 元件號 SEARCH 顯示該指令的步序號 INSTR STEP(+)或STEP(-) 繼續(xù)讀出下一步或上一步指令 第三節(jié) PC的程序設(shè)計 3)用步序號讀出程序第三節(jié) PC的程序設(shè)計 5)程序修改、刪除和插入修改：讀出欲修改的指令 新指令 新元件號 WRITE刪除：讀出欲刪除的指令 DEL插入：讀出欲插入指令的下一條指令插入的指令元件號INS 6)程序檢查語法檢查：CLEAR STEP 1 WRITE INSTR 語法檢查 顯示錯誤代碼 顯示出錯的指令線路檢查：CLEAR

29、STEP 2 WRITE INSTR 線路檢查 顯示錯誤代碼 顯示出錯的指令第三節(jié) PC的程序設(shè)計 5)程序修改、刪除和插入第三節(jié) PC的程序設(shè)計 (2)監(jiān)控操作 1)元件狀態(tài)監(jiān)控CLEAR 元件號 MONITOR STEP(+)或STEP(-) 需監(jiān)控的元件號 “ON/OFF”顯示 監(jiān)視下一號或上一號元件 2)指令監(jiān)控CLEAR 元件號 SEARCH MONITOR STEP(+)或STEP(-) 需監(jiān)控的元件號 顯示步序號 顯示被監(jiān)控指令 監(jiān)視下一步或上一步指令 “ACT”元件顯示第三節(jié) PC的程序設(shè)計 (2)監(jiān)控操作第三節(jié) PC的程序設(shè)計3) PC運行時，修改定時器/計數(shù)器的常數(shù)CLEA

30、R 元件號 SEARCH MONITOR STEP(+) 新常數(shù)值 WRITE4)強(qiáng)制開/關(guān)(ON/OFF)CLEAR 元件號 MONITOR S或R第三節(jié) PC的程序設(shè)計3) PC運行時，修改定時器/計數(shù)器第四節(jié) PC的應(yīng)用圖6-35 機(jī)械手示意圖a)結(jié)構(gòu)示意圖 b)動作示意圖一、機(jī)械手的PC控制 1.機(jī)械手的控制要求 機(jī)械手從原點開始，按順序執(zhí)行下降夾緊上升右移下降放松上升左移8個動作后，才能完成一次工作循環(huán)回到原點。 機(jī)械手的控制方式有兩種：手動操作和自動操作。第四節(jié) PC的應(yīng)用圖6-35 機(jī)械手示意圖一、機(jī)械手的P第四節(jié) PC的應(yīng)用 (1)手動操作 手動操作又稱為點動操作，分為上/下、

31、左/右、夾緊/放松三種動作方式。 (2)自動操作 機(jī)械手的自動操作可分為單步運行、單周期運行、連續(xù)運行三種自動方式。 1)單步運行 單步運行又稱為步進(jìn)操作，即每按一次起動按鈕，機(jī)械手按順序依次執(zhí)行一步動作后停止。這種工作方式主要供調(diào)試機(jī)械手用。 2)單周期運行 單周期運行又稱為半自動操作。當(dāng)機(jī)械手在原點時，按下起動按鈕，機(jī)械手自動執(zhí)行一個周期的動作后，停在原點。這種工作方式主要供首次檢驗機(jī)械手用。 3)自動連續(xù)運行 自動連續(xù)運行又稱為自動循環(huán)操作。當(dāng)機(jī)械手在原點時，按下起動按鈕，機(jī)械手便周期性地按順序執(zhí)行各步動作。第四節(jié) PC的應(yīng)用 (1)手動操作第四節(jié) PC的應(yīng)用 2.I/O設(shè)備及I/O端的

32、分配 機(jī)械手的“工作方式”選擇開關(guān)采用一個單極多位開關(guān)。為減少用于手動操作的按鈕數(shù)量，又采用一個單極多位開關(guān)作為“運動方式”選擇開關(guān)，對三種動作方式進(jìn)行選擇，并共用“起動”和“停止”兩個按鈕，來實現(xiàn)機(jī)械手的手動操作。圖6-36 PC的I/O端分配第四節(jié) PC的應(yīng)用 2.I/O設(shè)備及I/O端的分配圖6-第四節(jié) PC的應(yīng)用 3.PC控制程序 機(jī)械手的控制程序主要由手動操作程序和自動操作程序兩個程序段組成，圖636PC的I/O端分配并用條件轉(zhuǎn)移指令進(jìn)行選擇。 (1)手動操作程序 手動操作(包括上/下、左/右、夾緊/放松三種方式)不需要按工序順序動作，所以可以按普通繼電器控制程序來設(shè)計。圖6-37 機(jī)

33、械手控制程序結(jié)構(gòu)框圖圖6-38 手動操作程序第四節(jié) PC的應(yīng)用 3.PC控制程序圖6-37 機(jī)械手第四節(jié) PC的應(yīng)用(2)自動操作程序 自動操作時，機(jī)械手必須按順序來動作。圖6-39 自動操作的流程圖圖6-40 自動操作程序第四節(jié) PC的應(yīng)用(2)自動操作程序 圖6-39 自動第四節(jié) PC的應(yīng)用 4.自動操作的工作過程 (1)連續(xù)工作方式 工作方式選擇開關(guān)置于“連續(xù)”位置，X412接通，X407、X410、X411均斷開。 1)原點狀態(tài) 機(jī)械手處于原點時，上限位X402、左限位X404均接通，將移位寄存器數(shù)據(jù)輸入電路接通，使M100置位，Y435線圈接通，原點指示燈亮。 2)機(jī)械手下降 按下起

34、動按鈕，X400接通，M200接通并保持，以使程序自動循環(huán)。M100、X400的動合觸點接通移位寄存器移位信號輸入端，產(chǎn)生移位信號，使M100的“1”移到M101，M101動斷觸點斷開，移位寄存器數(shù)據(jù)輸入端變?yōu)椤?”，使M100復(fù)位。M101的動合觸點接通Y430線圈，機(jī)械手執(zhí)行下降動作；M100動合觸點斷開，Y435線圈斷開，原點指示燈熄滅。第四節(jié) PC的應(yīng)用 4.自動操作的工作過程第四節(jié) PC的應(yīng)用 3)夾緊工件 當(dāng)機(jī)械手下降到位時，下限位開關(guān)閉合，X401接通，X401動斷觸點斷開，Y430線圈斷開，機(jī)械手停止下降。M101、X401的動合觸點接通移位信號輸入端，產(chǎn)生移位信號，使M102

35、置位、M101復(fù)位。M102動合觸點接通，Y431線圈接通并自保持，機(jī)械手執(zhí)行夾緊動作，同時定時器T450開始計時。 4)機(jī)械手上升 當(dāng)T450延時3s后，M102、T450的動合觸點接通移位信號輸入端，產(chǎn)生移位信號，將M103置位、M102復(fù)位。M103動合觸點接通Y432線圈，機(jī)械手執(zhí)行上升動作；由于Y431線圈接通后自保持，故機(jī)械手仍然保持夾緊工件狀態(tài)。第四節(jié) PC的應(yīng)用 3)夾緊工件 當(dāng)機(jī)械手下降到位第四節(jié) PC的應(yīng)用 5)機(jī)械手右移 當(dāng)機(jī)械手上升到位后，上限位開關(guān)閉合，X402接通，X402動斷觸點斷開，Y432線圈斷開，機(jī)械手停止上升。M103、X402的動合觸點接通移位信號輸入端

36、，產(chǎn)生移位信號，使M104置位、M103復(fù)位。M104動合觸點接通Y433線圈，機(jī)械手右移。 6)機(jī)械手再次下降 當(dāng)機(jī)械手右移到右限位置時，右限位開關(guān)閉合，使X403接通，X403動斷觸點斷開，Y433線圈斷開，機(jī)械手停止右移。M104、X403的動合觸點接通移位信號輸入端，使M105置位、M104復(fù)位。M105動合觸點接通后，若在工作臺上無工件，則X405接通，Y430線圈接通，機(jī)械手下降；若工作臺上有工件，則X405斷開，Y430線圈不能接通，機(jī)械手只能暫停運動，待工件取走后，再執(zhí)行下降動作。第四節(jié) PC的應(yīng)用 5)機(jī)械手右移 當(dāng)機(jī)械手上升到第四節(jié) PC的應(yīng)用 7)放松工件 當(dāng)機(jī)械手下降到

37、位時，下限位開關(guān)閉合，X401接通，X401動斷觸點斷開，Y430線圈斷開，機(jī)械手停止下降。M105、X401的動合觸點接通移位信號輸入端，使M106置位、M105復(fù)位。M106動合觸點接通，Y431線圈斷開，機(jī)械手開始放松工件。同時，T451開始計時。 8)機(jī)械手再次上升 待T451定時2s后，M106、T451的動合觸點接通移位信號輸入端，使M107置位、M106復(fù)位。M107動合觸點接通，Y432線圈接通，機(jī)械手再次上升。第四節(jié) PC的應(yīng)用 7)放松工件 當(dāng)機(jī)械手下降到位第四節(jié) PC的應(yīng)用 9)機(jī)械手左移 當(dāng)機(jī)械手上升到位后，上限位開關(guān)閉合，X402接通，X402動斷觸點斷開，Y432線

38、圈斷開，機(jī)械手停止上升。M107、X402的動合觸點接通移位輸入信號，使M110置位、M107復(fù)位。M110動合觸點接通Y434線圈，機(jī)械手左移。 10)回到原點 機(jī)械手左移回到原點，左限位開關(guān)閉合，X404接通，X404動斷觸點斷開，Y434線圈斷開，機(jī)械手不再左移并停于原點。M110、X404的動合觸點接通了移位寄存器的復(fù)位控制端，使移位寄存器復(fù)位。至此，機(jī)械手完成了一個周期的循環(huán)動作。 此時，移位寄存器數(shù)據(jù)輸入電路接通，M100重新置位。由于M200是接通的，故移位寄存器立即進(jìn)行移位操作，使M101置位、M100復(fù)位，機(jī)械手又自動開始了下一個工作周期。第四節(jié) PC的應(yīng)用 9)機(jī)械手左移

39、當(dāng)機(jī)械手上升到第四節(jié) PC的應(yīng)用 (2)單周期工作方式 工作方式選擇開關(guān)置于“單周期”位置，X411接通，X407、X410、X412均為斷開。同時，X411的接通，使M200斷開。 當(dāng)機(jī)械手處于原點時，按下起動按鈕，X400接通，機(jī)械手進(jìn)行單周期工作。 單周期工作方式與連續(xù)工作方式一樣，機(jī)械手自動順序完成下降、夾緊、上升、右移、下降、放松、上升、左移，回到原點后停止，移位寄存器自動復(fù)位，而M100重新置“1”，原點指示燈點亮。由于M200是斷開的，故移位寄存器不能自動進(jìn)行移位操作。若需機(jī)械手繼續(xù)工作，必須再按一下起動按鈕。第四節(jié) PC的應(yīng)用 (2)單周期工作方式第四節(jié) PC的應(yīng)用 (3)單步

40、工作方式 工作方式選擇開關(guān)置于“單步”位置，X410接通，而X407、X411、X412、M200均為斷開。 在單步工作時，由于X410動斷觸點的斷開，移位輸入信號只有通過X400才能送到移位寄存器，因此每按一次按鈕，X400接通一次，移位寄存器的數(shù)據(jù)移位一次，機(jī)械手便依次完成一步動作后停止。當(dāng)機(jī)械手完成了一個周期的所有動作后，停在原點，原點指示燈點亮。 機(jī)械手在自動循環(huán)操作運行時，若按下復(fù)位按鈕，X502接通，只能使M200復(fù)位，而機(jī)械手的動作仍然繼續(xù)運行，直到完成一個工作周期后，回到原點后才能停止工作；若按下停止按鈕，X406接通，能將移位寄存器復(fù)位，機(jī)械手將停在本步動作位置。第四節(jié) PC

41、的應(yīng)用 (3)單步工作方式第四節(jié) PC的應(yīng)用 二、組合鉆床的PC控制 組合機(jī)床的控制系統(tǒng)大多采用機(jī)械、液壓、氣動和電氣相結(jié)合的控制方式，其電氣控制電路是由各通用部件的控制電路綜合而成的，在系統(tǒng)中起著中樞的作用。 1.機(jī)床的工作過程及控制要求 該組合鉆床正常的工作過程為：當(dāng)工作臺處于工位時，操作人員將工件置于工作臺上定位后，按下起動按鈕工件夾緊工作臺插銷定位及鎖緊左、右滑臺快進(jìn)工進(jìn)快退工作臺拔定位銷及松開工作臺和工件前移至工位工作臺插銷定位及鎖緊左、右滑臺快進(jìn)工進(jìn)快退工作臺拔銷及松開退回至工位松開工件，機(jī)床工作至此便完成工件在本機(jī)床兩個工位上的全部加工工作。第四節(jié) PC的應(yīng)用 二、組合鉆床的PC

42、控制第四節(jié) PC的應(yīng)用 組合鉆床的操作有半自動操作和手動操作兩種方式。 (1)半自動操作 這是該組合鉆床的正常工作方式。當(dāng)工作臺處于工位時，操作人員將工件置于工作臺上，按下起動按鈕，組合鉆床便自動按順序完成一個工作循環(huán)的全部動作，工作臺回到了工位，工件已加工完畢，機(jī)床停止下來。操作人員卸下此工件后，若再將另一個待加工工件置于工作臺上，并按下起動按鈕，則機(jī)床便又進(jìn)入新的一次工作循環(huán)。 (2)手動操作 這是供調(diào)整和維修的工作方式，機(jī)床的每一個動作可以用手動單獨控制。第四節(jié) PC的應(yīng)用 組合鉆床的操作有半自動操作和手動第四節(jié) PC的應(yīng)用 2.用戶I/O設(shè)備及I/O點的分配 根據(jù)機(jī)床的控制要求及現(xiàn)場信

43、號數(shù)量，可選用三菱F1-60MR型PC。圖6-41 PC的I/O接線圖第四節(jié) PC的應(yīng)用 2.用戶I/O設(shè)備及I/O點的分配圖第四節(jié) PC的應(yīng)用 3.PC控制程序 PC的控制程序可分為公用程序、手動操作程序和半自動操作程序三個部分。其中，手動操作程序和半自動操作程序用條件轉(zhuǎn)移指令進(jìn)行控制程序結(jié)構(gòu)框圖選擇。圖6-42 控制程序結(jié)構(gòu)框圖第四節(jié) PC的應(yīng)用 3.PC控制程序圖6-42 控制程第四節(jié) PC的應(yīng)用 (1)公用程序 公用程序主要完成系統(tǒng)的初始化工作，如狀態(tài)器的初始復(fù)位、半自動操作方式的起動及各種顯示驅(qū)動。圖6-43 公用程序第四節(jié) PC的應(yīng)用 (1)公用程序圖6-43 公用第四節(jié) PC的應(yīng)

44、用 (2)手動操作程序 手動控制比較簡單，可按普通繼電器控制程序設(shè)計。 當(dāng)手動操作(X404斷開)時，若將方式選擇開關(guān)置于“左滑臺手動”(X405接通)，按下有關(guān)按鈕，可實現(xiàn)對工作臺及左滑臺相應(yīng)動作的點動控制；若將開關(guān)置于“右滑臺手動”(X406接通)，則可實現(xiàn)對工作臺及右滑臺的點動控制。圖6-44 手動操作程序第四節(jié) PC的應(yīng)用 (2)手動操作程序圖6-44 第四節(jié) PC的應(yīng)用 (3)半自動操作程序 半自動操作的控制屬于順序控制。 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖具有選擇性分支結(jié)構(gòu)。圖6-45 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖第四節(jié) PC的應(yīng)用 (3)半自動操作程序圖6-45 第四節(jié) PC的應(yīng)用 半自動操作的工作過程： 1)初始狀態(tài) 機(jī)床處于初始狀態(tài)時，工作臺在工位、夾具松開、定位銷和兩個動力頭滑臺均處在原位，符合原點條件，M100接通，故狀態(tài)器S600置位。 2)工件夾緊 將工件置于工作臺上定位后，按下起動按鈕SB0，X000接通、M100、M200接通，狀態(tài)從S600轉(zhuǎn)換到S601，Y436接通，夾緊工件。圖6-46 半自動操作的程序第四節(jié) PC的應(yīng)用 半自動操作的工作過程：圖6-46第四節(jié) PC的應(yīng)用 3)工作臺定位及夾緊 當(dāng)工件夾緊后，位置開關(guān)SQ6被壓下，X010接通，狀態(tài)從S601轉(zhuǎn)換到S602，Y432、Y434均接通并自保持，機(jī)床執(zhí)行工作臺的插銷定位及夾具夾緊動作。 4)動力頭滑臺快