立體倉庫模型實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

年5月29日立體倉庫模型實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書文檔僅供參考

第1

章

系統(tǒng)介紹

一、QSPLC-CK1立體倉庫系統(tǒng)簡介

QSPLC-CK1

立體倉庫模型是用來儲存、分類貨物的。送貨時(shí),根據(jù)貨物的屬性將不同的物體送入到指定的倉位中去;取貨時(shí),根據(jù)需求從指定的倉位中取出貨物,由四層十二個(gè)倉位組成,采用滾珠絲桿、直線導(dǎo)軌、普通絲桿作為傳動裝置,由PLC

編程實(shí)現(xiàn)X、Y、、Z

軸位置控制,可完成倉庫車模的自動或手動存取。

該裝置從機(jī)構(gòu)上分為:1)立體倉庫本體單元、2)PLC

控制單元、3)接口單元、4)電源單元等組成。

1、

立體倉庫本體單元:該單元由四層十二層倉位、巷道起重機(jī)等組成。

2、

PLC

控制單元:該單元可分別由松下PLC、西門子PLC、OMRON

型PLC、三菱PLC

等廠家組成。PLC

主體具有脈沖輸出功能,能同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩軸定位功能。

3、

接口單元:該單元將系統(tǒng)中所有控制單元、執(zhí)行單元、檢測單元、輸入輸出單元的信號都引到面板上,由學(xué)生自行完成線路連接設(shè)計(jì),不同性質(zhì)的節(jié)點(diǎn)采用不同的顏色進(jìn)行標(biāo)識,而且每個(gè)單元自身的線路具有獨(dú)立性,具備擴(kuò)展功能。

4、

電源單元:電源單元是由開關(guān)電源提供系統(tǒng)工作的直流24V

電壓。

保護(hù)功能:該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上設(shè)置了各種包括功能,包括短路保護(hù)、反向保護(hù)、限位保護(hù)、定位保護(hù)。TVT-99C

立體倉庫系統(tǒng)中為了防止不確定因素對于系統(tǒng)硬件的損壞,分別在機(jī)械手臂運(yùn)行的橫軸和縱軸上設(shè)置了倉庫的定位孔,當(dāng)機(jī)械手臂運(yùn)行時(shí),位于移動模塊下方的光電傳感器分別檢測運(yùn)行X

軸、Y

軸的定位點(diǎn),當(dāng)且僅當(dāng)機(jī)械手臂停止于定位孔點(diǎn)時(shí),對應(yīng)的Z

軸才能進(jìn)行取貨和移貨的動作。

二、系統(tǒng)各部件名稱與功能

該系統(tǒng)由倉庫本體、巷道起重機(jī)、PLC

控制單元、電源單元、接口單元,其部件的實(shí)物結(jié)構(gòu)如下圖所示:

QSPLC-CK1立體倉庫模型

QSPLC-CK1立體倉庫模型QSPL-CK1立體倉庫結(jié)構(gòu)實(shí)物示意圖

倉庫本體

倉庫本體分為二個(gè)區(qū),分別為轉(zhuǎn)貨區(qū)、儲貨區(qū)。轉(zhuǎn)貨區(qū)是主要由載貨臺組成,用來周轉(zhuǎn)貨物的,當(dāng)貨物入庫以及貨物出庫時(shí),都是經(jīng)過轉(zhuǎn)貨區(qū)來完成的;儲貨區(qū)是由十二個(gè)倉位組成,分成四行、三列,主要用于儲存不同的貨物。

在轉(zhuǎn)貨區(qū)、儲貨區(qū)都分別安裝了檢測傳感器,用于檢測實(shí)現(xiàn)對貨物的定位。

轉(zhuǎn)貨區(qū)、儲貨區(qū)如下圖所示:

2、巷道起重機(jī)

巷道起重機(jī)由二軸行走機(jī)構(gòu)、送料臺、驅(qū)動器等組成,如下圖所示:

巷道起重機(jī)總共具有三個(gè)自由度,能實(shí)現(xiàn)水平移動、垂直移動、前后移動等操作,貨物的轉(zhuǎn)移主要是由其完成操作的。

操作流程:

1、送操作:復(fù)位到初始位→水平移動到轉(zhuǎn)貨臺位置

→取貨→水平、垂直移動指定倉位→放貨→復(fù)位到初始位

2、取操作:復(fù)位到初始位→水平、垂直移動指定倉位→取貨→水平、垂直移動到轉(zhuǎn)貨臺→放貨→復(fù)位到初始位

3、

PLC

控制單元

PLC

控制單元采用西門子公司生產(chǎn)的

S7-200

CPU226

型可編程序控制器,型號為CPU226CN

DC/DC/DC,所有操作控制指令都是由PLC

發(fā)出的。

其基本參數(shù)如下表所示:4、電源單元

電源單元是用于給系統(tǒng)提供DC

24V

電源,輸出功率為150W。

三、系統(tǒng)功能

該裝置是將PLC

控制技術(shù)、位置控制技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動技術(shù)、直流電機(jī)驅(qū)動技術(shù)、傳感器檢測技術(shù)等有機(jī)結(jié)合成一種的教學(xué)儀器設(shè)備,適用于大中專院校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)等,也可作為教師研究開發(fā)等實(shí)物實(shí)訓(xùn)。在實(shí)訓(xùn)過程中,主要完成下面兩方面的訓(xùn)練:

(1)硬件方面的訓(xùn)練

該裝置中所有器件的接口全部開放,在認(rèn)真學(xué)習(xí)了該設(shè)備硬件原理的基礎(chǔ)上,按照系統(tǒng)

原理接線框圖,可要求學(xué)生單獨(dú)完成系統(tǒng)的硬件接線工作。

(2)軟件方面的訓(xùn)練

在充分了解機(jī)械手工作過程基礎(chǔ)上以及熟悉PLC

指令系統(tǒng)后,按照系統(tǒng)流程框圖進(jìn)行編程訓(xùn)練;可要求學(xué)生理解系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)思想,掌握系統(tǒng)的編程設(shè)計(jì)方法。

出廠配置:

1、立體倉庫一套

(含滾珠絲桿三套、立體倉庫本體一臺)

2、主機(jī)模塊(S7-200

CPU226)1

個(gè)

3、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器2

個(gè)

4、電源單元1

個(gè)

5、編程電纜1根

6、接口板1塊

7、連接導(dǎo)線若干

四、控制原理及工作流程

系統(tǒng)在電氣設(shè)計(jì)上,電機(jī)主要采用步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī),分別控制水平移動、垂直移動

及送貨臺的動作。傳感器采用對射式、反射式傳感器以及微動開關(guān),用于完成貨物的檢測和

限位保護(hù)等。

系統(tǒng)在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用滾珠絲杠、滑杠和普通絲杠作為主要傳動機(jī)構(gòu)。當(dāng)碼垛機(jī)平臺移

動到貨架的指定位置時(shí),送貨臺向前伸出可將貨物取出或送入,當(dāng)取到貨物或貨已送入,則

鏟叉向后縮回。整個(gè)系統(tǒng)需要三維的位置控制。其工作流程如下:

1)接通電源。

2)系統(tǒng)自檢。

3)將功能開關(guān)置于自動位置。

4)將一帶托盤汽車模型置于

10#倉位,放置模型時(shí),入位要準(zhǔn)確,并注意到倉位底部檢測開關(guān)已動作。

5)執(zhí)行取指令

a)選擇欲取倉位號(如10#),按動倉位號對應(yīng)按鈕,控制面板上的數(shù)碼管顯示倉位號。

b)按動”取”指令按鈕,執(zhí)行取出動作,若

0#倉位內(nèi)已有汽車,則該指令不被執(zhí)行。需要由用戶手動將貨物移走。

c)指令完成后,機(jī)系統(tǒng)自動返回。

d)如執(zhí)行取出指令前,被選倉位(如10#)無汽車,則送指令將不被執(zhí)行。

6)執(zhí)行送指令

a)選擇欲送倉位號(如10#),按動倉位號對應(yīng)按鈕,控制面板上的數(shù)碼管顯示倉位號。

b)按動送指令按鈕,若被選擇10#倉位內(nèi)已有汽車,則該指令不被執(zhí)行。需要由用戶手動將貨物移走。

c)指令完成后,系統(tǒng)自動返回。

d)如執(zhí)行送入指令前,0#倉位無汽車,則送指令將不被執(zhí)行。

根據(jù)前面的分析,該立體倉庫系統(tǒng)的運(yùn)行情況歸納如下:

當(dāng)按下啟動按鈕后,允許進(jìn)行立體倉庫運(yùn)行的控制。在正常的情況下,按下某一倉位的

按鈕和”取”或”送”按鈕,系統(tǒng)將進(jìn)行相應(yīng)的動作,此時(shí)控制面板上的數(shù)碼管顯示相應(yīng)的

倉位號。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí),電機(jī)停止運(yùn)行。在緊急情況下,按下緊急按鈕,送貨物送回原來的

位置,只有當(dāng)故障排除后,才能重新運(yùn)行。

第2章

使用說明

一、安裝環(huán)境:

避免將設(shè)備安裝到下列場所:

1、日光直射或者環(huán)境溫度超出0

到50℃范圍的場所。

2、相對濕度超出35%RH

到75%范圍或者由于劇烈溫度變化產(chǎn)生結(jié)露的場所。

3、空氣中存在腐蝕氣體或可燃?xì)怏w場所。

4、對本體造成直接振動或撞擊的場所。

5、粉塵、鐵屑或鹽分較多的場所。

6、會使本設(shè)備附著水、油或化學(xué)物質(zhì)的場所。

7、空氣中含有有機(jī)溶濟(jì)的例如苯、涂料稀釋濟(jì)、酒精或者強(qiáng)堿物質(zhì)如氨和苛性堿的場所。

二、靜電防護(hù):

在干燥的環(huán)境下有產(chǎn)生靜電累積的危險(xiǎn),因此當(dāng)需要觸摸設(shè)備時(shí),應(yīng)選經(jīng)過接地設(shè)備

對其進(jìn)行放電再觸摸。

三、清洗

四不要使用稀料或類似的溶液清洗,因?yàn)闀芙獗倔w的某些部件而且會造成褪色。

四、供電順序

在給變頻器供電之前控制單元應(yīng)處于停止工作狀態(tài)。

五、在接通電源之前

當(dāng)您是第一次接通供電時(shí),請注意以下事項(xiàng):

1、請確認(rèn)沒有接線的碎屑或者特別是導(dǎo)電物質(zhì)在印制電路板上。

2、確認(rèn)電源接線、輸入/輸出接線和電壓是正確的。

3、

第3章

安裝

一、設(shè)備的安裝

實(shí)驗(yàn)桌的選擇:

QSPLC-CK1采用平板式結(jié)構(gòu),應(yīng)放置在一個(gè)平臺上,同時(shí)為了實(shí)驗(yàn)需要,最好配備一臺電腦,其尺寸應(yīng)滿足:

長度

≥1600mm

寬度

≥800mm

高度

≥750mm

2、電源的選擇

供電電壓:交流AC

220V

輸出功率:大于150W

3、電腦配置

CPU:主頻600MHz

以上。

RAM:256MB

內(nèi)存(推薦512MB)

空余磁盤空間:600MB

以上。

顯示設(shè)備:XGA,支持1024*768

分辨率,16bit

以上彩色深度。

二、接線

(1)電源引線的連接

在接口單元板上每一側(cè)都有電源輸出端,如下圖所示:

當(dāng)系統(tǒng)需要DC

電源供電時(shí),只需要從最近的電源輸出端引出電源線。注意上述圖示的四個(gè)電源輸出正端部已經(jīng)內(nèi)部短接,四個(gè)電源輸出負(fù)端也已經(jīng)內(nèi)部短接。

如果電源輸出電壓不正常,請先檢查外部供電電源是否正常,然后再檢查保險(xiǎn)絲是否損壞,檢查完畢如果都正常,請查看開關(guān)電源是否正確。

(2)PLC

的輸入輸出接線

PLC

的輸入輸出端子在接線之前,應(yīng)將其對應(yīng)的公共端與電源的相關(guān)的端子進(jìn)行連接。具體連接方式如下:

PLC

輸入端的”M”接電源輸出正端,PLC

輸出端的”M”接電源輸出的負(fù)端,”L+”接電源輸出的正端。見下圖所示。

連接完P(guān)LC

的公共端以后,根據(jù)系統(tǒng)的I/O

接線圖將對應(yīng)的輸入輸出端子與各執(zhí)行器或檢測器件進(jìn)行連接,以I0.0

接SQ2,Q0.0

接Z

軸F

端(正轉(zhuǎn))為例,如下圖所示:

(3)外圍設(shè)備的接線

1)傳感器的接線

在該系統(tǒng)中,涉及到的傳感器從功能上分為:光電傳感器、光電開關(guān)、行程開關(guān)等。

從接線方式上分為兩種,一種是三線式,另一種是二線式。光電傳感器采用三線式

接線方式,光電開關(guān)、行程開關(guān)是二線式。

三線式傳感器分為電源線和信號線,其中電源線為兩根,分別接24V

直流電源的正負(fù)端子,信號線根據(jù)I/O

分配表與PLC

的輸入端進(jìn)行連接。(關(guān)于與PLC

之間的連接可參見PLC

的輸入輸出接線方式)。具體的接線方式如下圖所示:

二線式傳感器分為信號線和公共線,公共線接24V

直流電源的負(fù)端子,信號線根

據(jù)I/O

分配表與PLC

的輸入端進(jìn)行連接。具體接線方式如下圖所示:

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),為了節(jié)省接線,將傳感器的電源線都短接在一起,因此在使用過程

中能夠預(yù)先將傳感器的電源線與電源輸出端進(jìn)行連接(參見電源引線的連接)。

下面以光電開關(guān)SQ1

為例說明一下傳感器的連接。光電開關(guān)的信號SQ1

與PLC

的

輸入端I0.0

進(jìn)行連接。

其接線如下圖所示:

2)矩陣鍵盤及倉庫檢測的接線

為了方便外部指令的輸入,系統(tǒng)設(shè)置了矩陣鍵盤區(qū)。矩陣輸入是一種高效的輸入方式,經(jīng)過設(shè)定系統(tǒng)的掃描時(shí)鐘,能夠方便的以矩陣的行數(shù)a和列數(shù)b來表征矩陣內(nèi)部各點(diǎn)的狀態(tài),即以較少的點(diǎn)數(shù)(a+b)來表示較多的狀態(tài)(a*b)。

在PLC

的接線方面,一般是將行系列(H0、H1、H2、H3)設(shè)定為掃描檢測,列系列(D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7)設(shè)定為輸入檢測,即將PLC

的輸出端口接到矩陣的行系列,將PLC

的輸入端口接到矩陣的列系列,下面以PLC

的輸入端口I0.0、I0.1、I0.2、I0.3作為列系列,輸出端口Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3

作為行系列為例說明,其接線如下圖所示:

3)調(diào)試開關(guān)的接線

為了實(shí)驗(yàn)方便,在每個(gè)接口板的右下方都設(shè)有調(diào)試開關(guān)區(qū),用作手動調(diào)試時(shí)作為輸入信號使用,也可作為PLC

的模擬輸入信號。

開關(guān)的接線方式為二線式,其中一根為信號線,另一根為公共端。

信號線與PLC

的輸入端連接,公共端與電源輸出的負(fù)端進(jìn)行短接。

在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)單元板時(shí),為了節(jié)省布線,將所有開關(guān)的公共端短接在一起。

以一個(gè)開關(guān)的接線為例,假設(shè)開關(guān)的信號線為I0.0,則其實(shí)際接線圖如下所示:

4)

直流電機(jī)的接線

直流電機(jī)的控制是應(yīng)用

PLC

控制外部繼電器的吸合從而控制直流電機(jī)兩端的電壓方

向,達(dá)到控制電流電機(jī)正反轉(zhuǎn)的目的,其直流電機(jī)控制接線如下所示:

5)

步進(jìn)電機(jī)的接線

步進(jìn)電機(jī)的控制是應(yīng)用PLC

的脈沖輸出功能,對于西門子S7-200

CPU

來說,只有晶體

管輸出型能輸出高速脈沖列和脈沖寬度可調(diào)的波形。因此對于步進(jìn)電機(jī)的接線方式來說,脈

沖端CP

只能與Q0.0

或Q0.1

連接。在習(xí)慣上為了接線方便,一般將Q0.2

或Q0.3

作為步進(jìn)電機(jī)的方向控制。步進(jìn)電機(jī)的公共端接電源輸出的負(fù)端。

步進(jìn)電機(jī)是接有源的器件,因此在控制之前,需要外接24V

直流電源。這樣步進(jìn)電機(jī)控制的接線如下所示:

對于脫機(jī)電平,當(dāng)輸入高電平信號時(shí),電機(jī)處于無扭矩狀態(tài),是用來保護(hù)電機(jī)運(yùn)行的,

在正常情況下,能夠不需要接此信號。

第4章

系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)課題

4.1

基本指令操作訓(xùn)練

實(shí)驗(yàn)1、輸入輸出指令操作訓(xùn)練

例題1:撥動控制開關(guān)SW0,信號燈L0

亮,撥動控制開關(guān)SW1,信號燈L0

熄滅。

例題解析:

(1)根據(jù)系統(tǒng)要求,系統(tǒng)IO

分配表如下:(2)

系統(tǒng)接線圖

(3)梯形圖程序如下所示:

(4)思考題:

1)用一個(gè)開關(guān)如何完成題目要求的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

2)按照下述時(shí)序圖編寫程序。

提示:采用上升沿指令和下降沿指令來完成控制。

3)

按照下述時(shí)序圖編寫程序。

提示:能夠采用計(jì)數(shù)器指令來完成實(shí)驗(yàn)控制。

例題2:在三個(gè)不同的地方分別用三個(gè)開關(guān)控制一盞信號燈,任何一地的開關(guān)動作都能夠使

燈的狀態(tài)發(fā)生改變,即不論開關(guān)的當(dāng)前狀態(tài)是打開還是關(guān)閉,只要有開關(guān)動作則燈的狀態(tài)就

發(fā)生改變。

例題解析:

根據(jù)該控制,系統(tǒng)用三個(gè)開關(guān)實(shí)際上達(dá)到了12

種狀態(tài)的輸入,這12

種狀態(tài)分別是:

1)開關(guān)1

打開時(shí),指示燈處于閉合狀態(tài);

2)開關(guān)1

打開時(shí),指示燈處于打開狀態(tài);

3)開關(guān)1

閉合時(shí),指示燈處于打開狀態(tài);

4)開關(guān)1

閉合時(shí),指示燈處于閉合狀態(tài);

5)開關(guān)2

打開時(shí),指示燈處于閉合狀態(tài);

6)開關(guān)2

打開時(shí),指示燈處于打開狀態(tài);

7)開關(guān)2

閉合時(shí),指示燈處于打開狀態(tài);

8)開關(guān)2

閉合時(shí),指示燈處于閉合狀態(tài);

9)開關(guān)3

打開時(shí),指示燈處于閉合狀態(tài);

10)開關(guān)3

打開時(shí),指示燈處于打開狀態(tài);

11)開關(guān)3

閉合時(shí),指示燈處于打開狀態(tài);

12)開關(guān)3

閉合時(shí),指示燈處于閉合狀態(tài);

上述12

狀態(tài)分別對應(yīng)于兩種結(jié)果,實(shí)際上就類似于一個(gè)”翻轉(zhuǎn)”操作,能夠成對使用置位指令和復(fù)位指令。

(1)根據(jù)系統(tǒng)要求,系統(tǒng)IO

分配表如下:

(2)系統(tǒng)接線圖

(3)程序梯形圖如下所示:

(4)思考題

1)、現(xiàn)在一些賓館和家庭客廳中的裝飾燈,是利用一個(gè)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)不同的控制組合。

例如,房間內(nèi)有1,2,3

號三個(gè)燈,按動一下開關(guān),三個(gè)燈全亮;再按一下,1,3

號燈亮,

2

號滅;再按一下,2

號燈亮,1,3

號滅;再按一下全部滅。寫出I/O

分配表,設(shè)計(jì)梯形圖程序。

實(shí)驗(yàn)2、順序控制指令操作訓(xùn)練

例題3:撥動控制開關(guān)SW0,延遲10S

后信號燈L0

亮,經(jīng)過10S

后信號燈斷開。

例題解析:

(1)根據(jù)系統(tǒng)要求,系統(tǒng)IO

分配表如下:

(2)

系統(tǒng)接線圖

(3)程序設(shè)計(jì)如下圖所示:

程序解釋:

當(dāng)控制開關(guān)I0.0

上電閉合時(shí),中間繼電器M0.0

得電自鎖,定時(shí)器T37

開始工作,當(dāng)達(dá)到設(shè)定時(shí)間10s

后,其常開觸點(diǎn)閉合,常閉觸點(diǎn)斷開,故M0.0

失電,Q0.0

得電自鎖.此時(shí)定時(shí)器T38

得電開始工作,當(dāng)達(dá)到設(shè)定值10s

后,Q0.0

斷開。

(4)思考題

1)、設(shè)計(jì)一個(gè)密碼鎖控制電路,用撥碼開關(guān)輸入,正確輸入65

后2

秒室內(nèi)照明燈開。

正確輸入87

后2

秒室內(nèi)空調(diào)通電運(yùn)行。

例題4:用控制開關(guān)SW0

控制三盞信號燈的動作。要求:打開控制開關(guān)SW0,信號燈L0

亮,延遲2S

后熄滅,緊接著信號燈L1

亮,延遲2S

后熄滅,緊接著信號燈L2

亮,延遲2S

后熄滅,然后信號燈L0

亮,依次循環(huán)下去,直到控制開關(guān)SW0

關(guān)閉,所有動作停止。

例題解析:

(1)根據(jù)系統(tǒng)要求,系統(tǒng)IO

分配表如下:

(2)

系統(tǒng)接線圖

(3)梯形圖程序如下所示:

(4)程序解釋:

當(dāng)控制開關(guān)I0.0

觸發(fā)時(shí),Q0.0

得電自鎖,啟動定時(shí)器T37,經(jīng)過2

秒后斷開,將Q0.0

復(fù)位。

當(dāng)定時(shí)器T37

觸發(fā)后,Q0.1

得電自鎖,同時(shí)啟動定時(shí)器T38,經(jīng)過經(jīng)過2

秒后斷開,將Q0.1

復(fù)位。

當(dāng)定時(shí)器T38

觸發(fā)后,Q0.2

得電自鎖,同時(shí)啟動定時(shí)器T39,經(jīng)過經(jīng)過2

秒后斷開,將Q0.2

復(fù)位。

當(dāng)定時(shí)器T39

觸發(fā)后,Q0.0

得電自鎖,同時(shí)啟動定時(shí)器T37,經(jīng)過經(jīng)過2

秒后斷開,將Q0.0

復(fù)位,依次循環(huán)下去。

(5)思考題:

設(shè)計(jì)一個(gè)梯形圖程序完成如下功能:有9

盞彩燈,排列成同心圓形狀,其中L1

為圓心,

L2、L3、L4、L5

排列為小圓,L6、L7、L8、L9

排列為大圓。要求當(dāng)啟動按鈕按下后,首先

是L1

亮,延時(shí)1s

后L1

滅,L2、L3、L4、L5

亮,再延時(shí)1s

后,L2、L3、L4、L5

滅,L6、

L7、L8、L9

亮,形成內(nèi)外的放射效果,再延時(shí)1s

后L6、L7、L8、L9

滅,L1

亮,開始下一個(gè)循環(huán)。任何時(shí)候按下停止按鈕,所有的燈都滅。但在下一次啟動時(shí)應(yīng)接著上一次停止時(shí)的狀態(tài)重新開始循環(huán)。

實(shí)驗(yàn)3、鍵盤裝置掃描檢測及顯示技術(shù)操作訓(xùn)練

例題5:利用矩陣描述技術(shù)和數(shù)碼管顯示完成實(shí)驗(yàn)要求。當(dāng)按下矩陣鍵盤K1～K3

時(shí),對應(yīng)

的數(shù)碼管顯示1～3,當(dāng)按下矩陣鍵盤K5～K7

時(shí),對應(yīng)的數(shù)碼管顯示4～6,當(dāng)按下矩陣鍵盤K9～K11

時(shí),對應(yīng)的數(shù)碼管顯示7～9,當(dāng)按下矩陣鍵盤K13～K15

時(shí),對應(yīng)的數(shù)碼管顯示10～12,按下K4

鍵時(shí),顯示歸零。

例題解釋:

鍵盤掃描技術(shù)就是要求經(jīng)過掃描H0、H1、H2、H3

端口來判斷當(dāng)前按鈕的狀態(tài)。當(dāng)按下

K5

時(shí),H1

觸發(fā)時(shí),X4

輸入信號有效,這樣就能夠進(jìn)行判斷是哪一個(gè)按鍵。

數(shù)碼顯示是采用BCD

編碼方式的,故采用四個(gè)端口就能夠表示16

個(gè)數(shù)字狀態(tài)。

(1)根據(jù)系統(tǒng)要求,系統(tǒng)IO

分配表如下:

輸入接口輸出接口PLC

端單元板端口注釋PLC

端單元板接口注釋I0.4D4矩陣按鈕的第一列Q1.4B00數(shù)碼顯示的0

位I0.5D5矩陣按鈕的第二列Q1.5B01數(shù)碼顯示的1

位I0.6D6矩陣按鈕的第三列Q1.6B02數(shù)碼顯示的2

位I0.7D7矩陣按鈕的第四列Q1.7B03數(shù)碼顯示的3

位(2)

系統(tǒng)接線圖

主程序

SCAN

子程序:

(4)程序分析

1)程序第一段是用于調(diào)用子程序,VW238

是用于存儲當(dāng)前的按鍵號,VW270

是用于存儲數(shù)碼顯示區(qū)的數(shù)據(jù),經(jīng)過位傳送給輸出端口用于七段碼顯示。

2)程序第二段是用于將子程序判斷的數(shù)字傳送給VW238。

3)程序第三段是用于清除當(dāng)前顯示數(shù)字。

SCAN

子程序是用于判斷哪個(gè)按鍵被按下。

子程序的的第一段是用于狀態(tài)初始化,對狀態(tài)寄存器MW10

清零。

子程序的第二段是制作一個(gè)脈沖發(fā)生器,用于產(chǎn)生周期為0.08s

的周期時(shí)序脈沖。

子程序的第三段是用脈沖發(fā)生器掃描輸出端口

Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7,使其處于順

序接通狀態(tài),接通周期與掃描周期一致。

子程序的第四段就是用于傳送狀態(tài)信號至VD200,為主程序作邏輯判斷提供依據(jù)。

(5)思考題

1)、理解矩陣掃描的思想,利用上述程序,請編寫一個(gè)顯示程序,顯示最后一個(gè)入庫的貨物的倉位號。

2)如果倉庫的倉位數(shù)量超過16

個(gè),如何顯示?

4.2

步進(jìn)電機(jī)控制操作訓(xùn)練

實(shí)驗(yàn)1、單軸步進(jìn)電機(jī)定位控制

例題1:當(dāng)按下控制開關(guān)SW0

時(shí),機(jī)械手從當(dāng)前位置沿X

軸右行10cm,當(dāng)撥回控制開關(guān)

SW0

時(shí),機(jī)械手回到初始位置。

例題解釋:

根據(jù)題意,電機(jī)的運(yùn)動軌跡能夠描述如下圖所示:

由于題意中未設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行速度,不妨假設(shè)的電機(jī)的速度為1000

脈沖/s,這樣問題就歸結(jié)于控制一個(gè)電機(jī)恒速運(yùn)轉(zhuǎn)一段脈沖的問題,只需要用PLC

自帶的脈沖輸出信號PLS

指令就能夠完成要求。

(1)根據(jù)系統(tǒng)要求,系統(tǒng)IO

分配表如下:

(2)

系統(tǒng)接線圖

(3)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)如下:

(4)程序分析:

第一段程序是用于初始化脈沖發(fā)生器PTO0,經(jīng)過對控制字節(jié)SMB67

傳送16#8D,實(shí)

現(xiàn)單段脈沖輸出,掃描時(shí)間為1ms.。對控制字SMW68、SMD72

傳送0

實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的初始化。

第二段程序是用于控制脈沖發(fā)生器PTO0

發(fā)出13300

個(gè)脈沖,用于完成10cm

的行走。

第三段程序是用于控制步進(jìn)電機(jī)的方向信號Q0.2。

第四段程序是用于控制巷道起重機(jī)回到初始位置。

(5)思考題:

1)、如何測算電機(jī)的脈沖數(shù)與其實(shí)際行走距離之間的換算關(guān)系?

參考:能夠測算1000

個(gè)單位脈沖所行走的距離,然后進(jìn)行換算。

2)、如果考慮電機(jī)的左右限位,應(yīng)該如何修改程序。

3)、參照程序,編寫電機(jī)行走15cm

的梯形圖程序,并上機(jī)調(diào)試。

實(shí)驗(yàn)2、單軸步進(jìn)電機(jī)速度控制

例題2:當(dāng)按下控制開關(guān)SW0

時(shí),機(jī)械手從當(dāng)前位置以500Hz

速度運(yùn)行5cm,然后以1000Hz

速度運(yùn)行5cm,接著以1500Hz

速度運(yùn)行5cm,最后以500Hz

速度運(yùn)行5cm

結(jié)束,打開控制

開關(guān)SW0

時(shí),系統(tǒng)回到初始位置。

例題解釋:

該要求與上題的區(qū)別之處在于系統(tǒng)要求改變運(yùn)行速度,這就要求改變PTO/PWM

周期

值SMB68

而且考慮行進(jìn)的時(shí)序性,能夠采取步進(jìn)指令來完成該程序設(shè)計(jì)。

(1)根據(jù)系統(tǒng)要求,系統(tǒng)IO

分配表如下:

(2)

系統(tǒng)接線圖

(3)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)如下:

(4)程序分析

1)程序第一段是用于完成脈沖發(fā)生器PTO0

的初始化。

2)程序第二段至第八段是完成第一速度的行進(jìn),第九段至第十四段完成第二速度的行進(jìn),第十五段至第二十段完成第三速度的行進(jìn),第二十一段至二十五段完成第四速度的進(jìn)。

3)程序第二十六段完成系統(tǒng)的復(fù)位。

(5)思考題

1)不用步進(jìn)指令,完成題目要求。

2)仔細(xì)觀察電機(jī)在不同速度下的行走情況,試分析其原理,找出一個(gè)最佳速度,并說明理由。

實(shí)驗(yàn)3、雙軸步進(jìn)電機(jī)定位控制

例題3、使用下面圖示的兩種路徑完成起重機(jī)的動作。要求起重機(jī)從初始點(diǎn)A

運(yùn)行到目標(biāo)點(diǎn)

B,以兩種路徑進(jìn)行,速度要求為1000

脈沖/s

(1)

路徑A:起重機(jī)從X

軸右行20cm,然后沿Y

軸下行15cm,如路徑1

所示軌跡到達(dá)

B

點(diǎn)。

(2)

路徑B:起重機(jī)的X

軸、Y

軸同動,合成軌跡為路徑2,同樣到達(dá)B

點(diǎn)。

例題解釋:

起重機(jī)的雙軸控制實(shí)際上就是同時(shí)控制兩個(gè)脈沖發(fā)生器的動作。兩路脈沖的輸出可分

成兩種形式:

1)串行輸出方式。顧名思義,就是讓脈沖發(fā)生器一個(gè)一個(gè)的動作,依次完成脈沖輸出的動作,所有的動作軌跡均為直線。

2)并行輸出方式。多路脈沖發(fā)生器同時(shí)動作,被控對象以合成速度運(yùn)行,動作軌跡既能夠是直線,也能夠是曲線。

本題目就是要求分別用上述兩種方式完成實(shí)驗(yàn)。第一種輸出方式的控制能夠參見前面的實(shí)驗(yàn)。第二種輸出方式所走的軌軌跡是一條直線,故要求電機(jī)所給的速度應(yīng)該與其路徑成正比。

(1)根據(jù)系統(tǒng)要求,系統(tǒng)IO

分配表如下:

(2)

系統(tǒng)接線圖

(3)程序設(shè)計(jì)如下所示:

1)按照軌跡1

設(shè)計(jì)的梯形圖程序如下所示:

2)按照軌跡2

設(shè)計(jì)的梯形圖程序如下所示:

程序分析:

軌跡1

的程序?qū)嶋H就是順序控制兩個(gè)脈沖發(fā)生器動作,起到過渡作用的信號是第一個(gè)脈沖發(fā)生器的狀態(tài)標(biāo)志位SM66.7,經(jīng)過巧妙的取其動作邊沿,達(dá)到了在脈沖發(fā)生器PTO0

完

成脈沖輸出后立即啟動脈沖發(fā)生器PTO1

的作用。

軌跡2

的程序相對而言比較易于理解,利用一個(gè)控制信號同時(shí)控制兩個(gè)脈沖發(fā)生器,達(dá)到實(shí)現(xiàn)兩個(gè)脈沖發(fā)生器動作的目的。

(5)思考題

1)試分析上述兩種控制方法的適用環(huán)境。

參考:由于運(yùn)行軌跡不同,故其適用的場合有差異。

2)選擇一種理解方便的方法,完成三個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移。

實(shí)驗(yàn)4、雙軸步進(jìn)電機(jī)速度控制

課題4:控制機(jī)械手完成例題3

所要求的路徑B

的同時(shí),機(jī)械手的運(yùn)行過程分為三個(gè)過程:

起動、運(yùn)行、停止,其速度曲線如下圖所示:

例題解釋:

在實(shí)際的電機(jī)控制過程中,電機(jī)的啟停體現(xiàn)在速度的變化上一般是某種特定的曲線,最

常見的方式就是如上圖所示的包絡(luò)線。

西門子公司為了方便用戶控制電機(jī)實(shí)際包絡(luò)線控制電機(jī),在軟件設(shè)計(jì)上增加了向?qū)Чδ?利用向?qū)軌蚍奖愕膶?shí)現(xiàn)電機(jī)的控制。

(1)根據(jù)系統(tǒng)要求,系統(tǒng)IO

分配表如下:

(2)

系統(tǒng)接線圖

(3)程序設(shè)計(jì):

1)進(jìn)入指令向?qū)Ы缑妗｜c(diǎn)擊”工具”,進(jìn)入”位置控制向?qū)А?。彈出的對話框要求用戶選擇是用內(nèi)置的脈沖發(fā)生器還是使用擴(kuò)展單元

EM253,

根據(jù)設(shè)備情況,我們選擇”配置S7-200PLC

內(nèi)置PTO/PWM

操作”模式,如下圖所示。設(shè)置完成后,點(diǎn)擊下一步。

2)

在彈出的對話框中要求用戶選擇一個(gè)脈沖發(fā)生器。S7-200

型PLC

提供了兩個(gè)脈沖發(fā)生器,一個(gè)分配在數(shù)字輸出點(diǎn)Q0.0,另一個(gè)分配在數(shù)字輸出點(diǎn)Q0.1。首先選擇脈沖發(fā)生器Q0.0,如下圖所示:

3)

在彈出的對話框中選擇”線性脈沖串輸出(PTO)”方式,如下圖所示,設(shè)置完成后點(diǎn)擊下一步:

4)彈出的對話框是要求用戶設(shè)置電機(jī)的速度,分別設(shè)置電機(jī)的最高速度為5000

脈沖/秒,

啟停速度為500

脈沖/秒,如下圖所示:

5)彈出的對話框是要求用戶設(shè)置加減速時(shí)間,分別設(shè)定為300ms,如下圖所示:

6)彈出的對話框是要求用戶實(shí)際包絡(luò)線的繪制,點(diǎn)擊新包絡(luò)線,系統(tǒng)會提示您是否”增加

一個(gè)新的運(yùn)動包絡(luò)線”,如下圖所示:

7)確認(rèn)完成增加一個(gè)新的運(yùn)動包絡(luò)線后,系統(tǒng)將要求定義包絡(luò)線,包括指定的目標(biāo)速度和

位置。設(shè)定操作模式為相關(guān)位置,目標(biāo)速度為1500

脈沖/秒,目標(biāo)位置為1500

個(gè)脈沖,如

下圖所示,設(shè)定完成后點(diǎn)擊”繪制包絡(luò)線”,在右邊的方框中則會顯示出預(yù)期的包絡(luò)線圖案,

如下圖所示:

8)

完成包絡(luò)線的定義后,需要給系統(tǒng)分配一定的存儲區(qū),用于存儲上述的設(shè)定。系統(tǒng)會自動從VB0

開始,根據(jù)配置要求自動完成地址的輸入,如下圖所示:

9)完成上述設(shè)定后,系統(tǒng)會自動生成三個(gè)子程序,如下圖所示,在程序中直接調(diào)用即可。

10)配置另一個(gè)脈沖發(fā)生器,基本步驟與上述方式一致,只是在選擇脈沖發(fā)生器的對話框中選擇”Q0.1”,如下圖所示:

11)

設(shè)定完成后系統(tǒng)會自動為Q0.1

同樣生成一組子程序用于完成包絡(luò)線的控制。

12)回到主程序,調(diào)用剛才設(shè)定的子程序,如下圖所示:

(4)程序分析:

利用向?qū)瓿傻奈恢每刂瞥绦?簡單易讀,程序的第一段和第二段分別是用于控制脈沖

發(fā)生器的停止操作。

第三段和第四段是用于控制脈沖發(fā)生器按照繪制的包絡(luò)線完成步進(jìn)電機(jī)的動作。

(5)思考題:

1)根據(jù)上述程序,完成兩軸同時(shí)動作程序設(shè)計(jì)

參考:兩軸同時(shí)動作的程序在第一段和第二段的設(shè)計(jì)上面沒有什么差導(dǎo),只是在控制信

號上選擇同個(gè)信號即可,如下圖所示:

(2)利用指令向?qū)?分別完成前面幾個(gè)課題的設(shè)計(jì)任務(wù)。

4.3

傳感器檢測技術(shù)訓(xùn)練

實(shí)驗(yàn)1、光電傳感器定位及限位檢測技術(shù)操作訓(xùn)練

例題1:分別用六個(gè)傳感器檢測三個(gè)軸的原點(diǎn)及限位,要求:當(dāng)系統(tǒng)初始化時(shí),各個(gè)軸回到自己的原點(diǎn);當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中達(dá)到某個(gè)軸的限位時(shí),立即停止當(dāng)前軸的動作。

例題解釋:

傳感器在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中一般是用于定位及限位作用的。定位就是利用傳感器來判定

系統(tǒng)是否處于指定位置,而限位就是要求系統(tǒng)不能超過指定位置。因此在程序設(shè)計(jì)中常利用

傳感器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定位以及限位保護(hù)。

(1)根據(jù)系統(tǒng)要求,系統(tǒng)IO

分配表如下:

(2)系統(tǒng)接線圖

(3)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)如下所示:

(4)程序分析:

程序第一段、第二段、第三段是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的初始化,即讓各個(gè)軸回到初始位置。

程序的第四段、第五段、第六段、第七段是實(shí)現(xiàn)各個(gè)軸的限位的。

關(guān)于子程序PLS_CH0、PLS_CH1

是分別用于控制脈沖發(fā)生器PTO1、PTO1

輸出脈沖

的。

STOP_CH0、STOP_CH1

是分別控制脈沖發(fā)生器PTO1、PTO1

停止輸出脈沖的。

至于其詳細(xì)程序,請參見后述章節(jié)的說明。

(5)思考題:

1)分析傳感器限位和定位在程序設(shè)計(jì)中不同點(diǎn)。

2)思考在限位過程中為何需要用上升指令?

4.4

倉庫管理操作訓(xùn)練

實(shí)驗(yàn)一、倉庫的倉位坐標(biāo)定位

例題1、倉庫的形狀如下圖所示,已經(jīng)倉位0

的坐標(biāo)是(10,7.9),倉庫上下層及左右層之

間的間隔是87,試用程序分別計(jì)算出各個(gè)倉位的坐標(biāo)。

10#11#12#7#8#9#4#5#6#0#1#2#3#

例題解釋:

在倉庫的管理系統(tǒng)中,各倉位坐標(biāo)是一個(gè)基本參數(shù),關(guān)于坐標(biāo)的計(jì)算方法,原本可歸結(jié)

于一個(gè)數(shù)學(xué)問題,之因此單獨(dú)列出,是想提出一種利用PLC

計(jì)算坐標(biāo)系統(tǒng)的方案,為后面

進(jìn)行倉庫管理提供一個(gè)平臺。

為了便于后面章節(jié)的引用,故程序采用子程序的方式進(jìn)行編寫。子程序的入口參數(shù)為指

定的倉位號(從0-12),出口參數(shù)包括該倉位的X

軸坐標(biāo)值和Y

軸坐標(biāo)值。在程序中用#DEPOT

來代表指定的倉位號,用#OUT_X

和#OUT_Y

來代表該倉位的X

軸坐標(biāo)值和Y

軸坐標(biāo)值。X

軸坐標(biāo)值分別存放在數(shù)據(jù)寄存區(qū)VD616、VD620、VD624、VD628

中,Y

軸的坐標(biāo)值分別存放在數(shù)據(jù)寄存區(qū)VD600、VD604、VD608、VD612

中。

(1)程序設(shè)計(jì)如下所示:

(2)程序分析

程序的第一段是用來計(jì)算倉庫0、倉庫1、倉庫2、倉庫3

的X

軸坐標(biāo)值,第二段是用業(yè)計(jì)算倉庫1、倉庫4、倉庫7、倉庫10

的Y

軸坐標(biāo)值。

程序的第三段至第十段是分別計(jì)算各個(gè)倉位的X

軸、Y

軸坐標(biāo)值。由于倉位是一個(gè)長

方形結(jié)構(gòu),故任何一個(gè)倉位的坐標(biāo)值都能夠經(jīng)過倉庫0～倉庫3

的X

軸坐標(biāo)值和倉庫1、倉

庫4、倉庫7、倉庫10

的Y

軸坐標(biāo)值來表示。

程序的第十一段是用于給其它程序傳送倉位的坐標(biāo)值。

這種程序設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)是于機(jī)動靈活,便于倉庫擴(kuò)展及修改坐標(biāo)參數(shù),在實(shí)際倉庫控制系統(tǒng)中被大量采用。

(3)思考題:

1)如果倉庫的數(shù)量擴(kuò)展到十五個(gè)(高度上面再增加一層),如何修改程序?

2)直接采用數(shù)字傳遞的方式編寫一個(gè)程序,完成上述功能,試對比程序的差異及優(yōu)缺點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)2

、絕對坐標(biāo)系統(tǒng)下的位置控制訓(xùn)練

例題2、編寫步進(jìn)電機(jī)程序,要求在絕對坐標(biāo)系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的位置控制。要求:步進(jìn)電機(jī)

根據(jù)系統(tǒng)提供的脈沖坐標(biāo)數(shù)進(jìn)行移動,當(dāng)目標(biāo)值大于當(dāng)前值時(shí),步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn),當(dāng)目標(biāo)值小

于當(dāng)前值時(shí),電機(jī)反轉(zhuǎn),當(dāng)目標(biāo)值與當(dāng)前值相等時(shí),電機(jī)不動作。

例題解釋:

在倉庫的控制系統(tǒng)中,由于起重機(jī)運(yùn)行于各個(gè)倉位之間,而每個(gè)倉位的坐標(biāo)是一個(gè)定位,

故要求其位置控制最好在一個(gè)絕對系統(tǒng)下工作,這樣經(jīng)過輸入不同的倉位坐標(biāo)值,系統(tǒng)能自

動完成起重機(jī)的上下左右行進(jìn)工作。

在程序的編寫過程中,僅僅依靠前面章節(jié)講述的步進(jìn)控制方式,已經(jīng)不足以完成系統(tǒng)的

控制,故下面介紹一種方式,經(jīng)過自制子程序完成步進(jìn)電機(jī)的絕對控制方式。這個(gè)子程序就

是在前面章節(jié)中用到的PLS_CH0,這個(gè)子程序的入口參數(shù)有三個(gè),包括電機(jī)的起始速度、

運(yùn)行速度和目標(biāo)值,分別用參數(shù)#speed_L,#speed_H,

#p

osition

來表示。其中目標(biāo)值是采用絕對坐標(biāo)方式來描述的,它代表的含義是系統(tǒng)即將到達(dá)的目標(biāo)脈沖數(shù),而不是常規(guī)意義下的增量脈沖數(shù)。

(1)根據(jù)系統(tǒng)要求,系統(tǒng)IO

分配表如下:

(2)子程序梯形圖如下所示:

程序分析:

該子程序是用于PLC

發(fā)出三段包絡(luò)線的脈沖。對于給定了起始頻率、運(yùn)行頻率以及行程的包絡(luò)線,能夠根據(jù)公式計(jì)算出頻率上升的斜率,基于此原則,子程序是假定外部給定三個(gè)孌量:起始頻率、運(yùn)行頻率、脈沖數(shù)(即行程),計(jì)算出各段運(yùn)行脈沖數(shù)。

網(wǎng)絡(luò)2

中用于將步進(jìn)電機(jī)的當(dāng)前脈沖值存儲于VD4200

中,經(jīng)過運(yùn)算得出設(shè)定值與當(dāng)前

脈沖值的差值A(chǔ)C0,即為步進(jìn)電機(jī)將要行走的距離。

網(wǎng)絡(luò)3

用于將實(shí)際走行距離轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)量,經(jīng)過直接外部輸入工程坐標(biāo)值,系統(tǒng)就

能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)換成實(shí)際運(yùn)行脈沖值。在本例中,由于要求的脈沖數(shù),故其當(dāng)量值為1。

網(wǎng)絡(luò)4

是實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)操作。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的距離為正值時(shí),方向信號Q0.2

為正,電

機(jī)向左運(yùn)行,同時(shí)將走行距離直接傳送給AC2;當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的距離為負(fù)值時(shí),方向信號Q0.2復(fù)位,電機(jī)向右運(yùn)行,同時(shí)將走行距離取反后直接傳送給AC2。

網(wǎng)絡(luò)7、8、9

是用于將包絡(luò)表傳送給系統(tǒng)相應(yīng)的存儲區(qū)。網(wǎng)絡(luò)7

用于傳送第一段包絡(luò)

線。首先根據(jù)前面計(jì)算公式(式5-2-1)得出周期增量為-9,傳送給VW4503,然后將公式(式

5-2-1)進(jìn)行反推,能夠從周期增量算出所走的脈沖數(shù),這也是網(wǎng)絡(luò)7

計(jì)算的原則,最終計(jì)

算出脈沖數(shù)值傳送給

VD4505,做為第一段包絡(luò)線所走的距離。經(jīng)過上面的計(jì)算可知,對于

固定的加速率,每個(gè)起始頻率、運(yùn)行頻率都一一對應(yīng)于一個(gè)脈沖值。因此當(dāng)系統(tǒng)給定了速度

以后,其加速段所走的距離是一個(gè)定值。

網(wǎng)絡(luò)8

是用于將第二包絡(luò)表里面的數(shù)據(jù)傳送給系統(tǒng),由于恒速度運(yùn)行,故其周期增量

為0。由前面可知,在加速段和減速段運(yùn)行的脈沖值對于一個(gè)給定的系統(tǒng)是個(gè)定值,故將總

共的脈沖數(shù)Pv

減去加速段Pu

和減速段Pd

的數(shù)據(jù)就是在恒速運(yùn)行區(qū)所走的脈沖值?；诖嗽瓌t,網(wǎng)絡(luò)8

給出了計(jì)算過程,最終將差值A(chǔ)C0

傳送給VD4513。

網(wǎng)絡(luò)9

是用于將第三段包絡(luò)表里面的數(shù)據(jù)傳送給系統(tǒng)。由于加速區(qū)和減速區(qū)的脈沖值

相同,只是周期增量的方向相反,故可將第一段的脈沖值傳送給

VD4521,將第二段的初始

周期傳送給VW4517,周期增量VW4519

為9。

網(wǎng)絡(luò)10

是為了所行距離過短導(dǎo)致意外產(chǎn)生而設(shè)計(jì)的。當(dāng)脈沖總粗線條Pv

小于加速段

和減速段的脈沖之和時(shí),恒速區(qū)所走的脈沖值就是一個(gè)負(fù)值,導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不正常,故設(shè)定

當(dāng)VD4513

小于0

時(shí),即恒速區(qū)的脈沖值為負(fù)時(shí),采用單段PTO

輸出方式,速度恒度為1000Hz。

為了使包絡(luò)表可用,在網(wǎng)絡(luò)11

中調(diào)用PLS

指令,寫入系統(tǒng)參數(shù)。

(3)思考題

1)、利用上述子程序完整編寫一個(gè)主程序,經(jīng)過調(diào)用該子程序完成步進(jìn)電機(jī)訓(xùn)練課題中涉及到的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

2)、利用上述子程序?qū)崿F(xiàn)起重機(jī)從1

號倉位移動到5

號倉位的程序編寫。

3)、理解絕對坐標(biāo)系統(tǒng)與增量坐標(biāo)系統(tǒng)的差距。

實(shí)驗(yàn)3、倉庫操作訓(xùn)練

例題3、倉庫操作主要包括入庫操作和出庫操作。入庫操作是指將轉(zhuǎn)貨臺上的貨物送入到指

定的倉位中去。出庫操作是將指定的倉位中的貨位送入到轉(zhuǎn)貨臺上。

入庫操作動作順序包括:X

軸電機(jī)右行→Z

軸電機(jī)前伸→Y

軸電機(jī)上升→Z

軸電機(jī)回縮

→X

軸電機(jī)右行、Y

軸電機(jī)上升→Z

軸電機(jī)前伸→Y

軸電機(jī)下降→Z

軸電機(jī)回縮→復(fù)位

出庫操作動作順序包括:X

軸電機(jī)右行、Y

軸電機(jī)上升→Z

軸電機(jī)前伸→Y

軸電機(jī)上升→

Z

軸電機(jī)回縮→X

軸電機(jī)左行、Y

軸電機(jī)下降→Z

軸電機(jī)前伸→Y

軸電機(jī)下降→Z

軸電機(jī)回縮→復(fù)位

試編寫子程序完成倉庫的入庫操作和出庫操作。

例題解釋:

分析系統(tǒng)的入庫操作和出庫操作,都包括八個(gè)動作,動作過程是連貫無間斷的,所用Z

軸的動作過程以及次序都是完全一致的,最大的區(qū)別在于取貨和放貨時(shí)X

軸與Y

軸所行走

的距離不一致?？墒钱?dāng)系統(tǒng)選擇絕對坐標(biāo)系統(tǒng)后,就能夠完全解決這個(gè)問題,將入庫和出庫

過程看成是同一個(gè)過程的不同表現(xiàn)形式。

正基于此,在程序設(shè)計(jì)時(shí),能夠安排入庫操作和出庫操作在一個(gè)子程序中完成功能,通

過采用順序指令依次完成八個(gè)連續(xù)的動作。為了區(qū)別入庫操作和出庫操作,設(shè)定兩個(gè)參數(shù)作

為系統(tǒng)的入口參數(shù)。入口參數(shù)為#depot_nu1

和#depot_nu2,#depot_nu1

表示當(dāng)前貨物所在倉位號,#depot_nu2

表示貨物移動后的目標(biāo)倉位號,假設(shè)貨物在載貨臺上為倉號0,則:

1)

出庫時(shí),參數(shù)#depot_nu2

設(shè)定為0;

2)

放庫時(shí),參數(shù)#depot_nu1

設(shè)定為0;

考慮送貨臺在轉(zhuǎn)接貨物時(shí)為了防止與貨物發(fā)生碰撞,取貨時(shí)Y

軸實(shí)際行走的距離應(yīng)該比際坐標(biāo)偏差小,放貨時(shí)Y

軸實(shí)際行走的距離應(yīng)該比實(shí)際坐標(biāo)偏差大。經(jīng)過實(shí)際測量和試驗(yàn)設(shè)定偏差為7.5,這樣第一次運(yùn)動到目標(biāo)倉位進(jìn)行取貨時(shí),Y

軸所走的實(shí)際行程l

為

l=Ld-Lc-7.5

(其中Ld

代表目標(biāo)坐標(biāo)值,Lc

代表當(dāng)前坐標(biāo)值)

運(yùn)動到目標(biāo)倉位進(jìn)行放貨時(shí),Y

軸所走的實(shí)際行程l

為

l=Ld-Lc+7.5

(其中Ld

代表目標(biāo)坐標(biāo)值,Lc

代表當(dāng)前坐標(biāo)值)

(1)根據(jù)系統(tǒng)要求,系統(tǒng)IO

分配表如下:

(2)編寫子程序如下所示:

程序分析:

程序的第一段是進(jìn)行系統(tǒng)的初始化及傳送Y

軸行走的偏差值。

程序的第二段至第八段是進(jìn)行X

軸、Y

軸的第一次的位移,到達(dá)指定的位置準(zhǔn)備取貨。

程序的第九段至第十四段是控制送貨臺向前伸到位,為提升貨物作準(zhǔn)備。

程序的第十五段至十九段是控制Y

軸的上升,使貨物轉(zhuǎn)移到送貨臺上。

程序的第二十段至二十三段是控制送貨臺的回縮,完成貨物從倉位到送貨臺的轉(zhuǎn)移。

程序的第二十四段至二十八段是控制起重機(jī)的第二次位移,到達(dá)預(yù)定的位置準(zhǔn)備放貨。

程序的第二十九段至三十三段是控制送貨臺向前伸到位,為放置貨物作準(zhǔn)備。

程序的第三十四段至三十八段是控制Y

軸的下降,使貨物轉(zhuǎn)移到倉位上去。

程序的第三十九段至四十三段是控制送貨的的回縮,完成貨物從送貨臺到倉位的轉(zhuǎn)移。

程序的第四十四至第五十段是控制起重機(jī)的復(fù)位,使其回到待命狀態(tài),準(zhǔn)備下一次的動

作。

思考題:

1)利用上述程序,完成11

號倉庫的入庫操作。

2)利用上述程序,完成12

號倉庫的出庫操作。

4.5

綜合訓(xùn)練

實(shí)驗(yàn)1、系統(tǒng)自動運(yùn)行操作訓(xùn)練

課題1、完成下列控制要求:

(1)當(dāng)選擇開關(guān)置于自動位置時(shí),系統(tǒng)復(fù)位到初始位置,各個(gè)軸回到原點(diǎn);

(2)執(zhí)行入庫指令時(shí):

1)選擇欲入庫的倉位號(1-12),按動倉位號對應(yīng)按鈕,控制面板上的數(shù)碼管顯示倉位號。

2)

按動K8

按鈕,啟動入庫操作,當(dāng)載貨臺上有貨物時(shí),起重機(jī)自動將貨送入到指定的倉位。

3)若被選擇倉位內(nèi)已有貨物時(shí),則該入庫操作不被執(zhí)行。

5)零號倉位若無汽車,則下一個(gè)入庫操作將不被執(zhí)行。

(3)執(zhí)行出庫指令

1)選擇欲出庫的倉位號(1-12),按動倉位號對應(yīng)按鈕,控制面板上的數(shù)碼管顯示倉位號。

2)按動K12

按鈕,當(dāng)載貨臺上有貨物時(shí),起重機(jī)不執(zhí)行任何操作。

3)若被選擇倉位內(nèi)無貨物時(shí),則該出庫操作不被執(zhí)行。

4)當(dāng)按下K12

按鈕,載貨臺上無貨物,且該倉位內(nèi)有貨物時(shí),起重機(jī)自動將貨物從指定的倉位轉(zhuǎn)移到載貨臺上。

5)完成出庫操作后,機(jī)械自動返回初始位置。

例題解釋:

該綜合題實(shí)際上綜合了前面幾個(gè)章節(jié)的內(nèi)容,需要將前面所講述的內(nèi)容進(jìn)行一定層次的

綜合。

(1)根據(jù)系統(tǒng)要求,系統(tǒng)IO

分配表如下:

(2)程序代碼參見如下:

MIAN:OB1

Network

1

//

網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題

//

網(wǎng)絡(luò)注釋

LD

SM0.1

LD

M2.7

EU

OLD

LD

I1.3

EU

OLD

S

M0.0,

1

R

Q0.0,

2

R

M0.1,

60

CALL

SBR31

CALL

SBR36

Network

2

LDN

I1.3

MOVW

+0,

QW0

MOVW

+0,

VW238

CALL

SBR31

CALL

SBR36

R

S0.0,

10

R

M0.0,

1

END

Network

3

LD

SM0.0

CALL

SBR1

Network

4

LD

M0.0

CALL

SBR0

Network

5

LDN

M0.0

A

M6.1

AW<=

VW236,

+12

AN

M2.1

CALL

SBR3,

+0,

VW236

EU

R

M0.4,

1

MOVW

VW238,

VW236

Network

6

LD

M0.1

=

Q1.0

Network

7

LD

M6.1

=

V101.1

Network

8

LD

M6.6

=

V101.2

Network

9

LDB>=

VB240,

1

AB<>

VB241,

0

A

M0.1

AN

M6.6

AN

M6.1

EU

BTI

VB241,

VW238

S

M6.6,

1

Network

10

LDB=

VB240,

2

AB=

VB241,

0

S

M0.0,

1

Network

11

LDN

M0.0

A

M6.6

AW<=

VW238,

+12

AW>

VW238,

+0

CALL

SBR3,

VW236,

+0

EU

R

M0.4,

1

MOVW

VW238,

VW236

Network

12

LD

SM0.0

LPS

AN

M8.0

CALL

SBR4

LRD

MOVW

VW238,

VW236

LRD

MOVW

VW236,

VW270

LRD

A

V271.0

=

Q1.4

LRD

A

V271.1

=

Q1.5

LRD

A

V271.2

=

Q1.6

LPP

A

V271.3

=

Q1.7

Network

13

LD

M0.1

LPS

A

V200.4

MOVW

+1,

VW238

LRD

A

V200.5

MOVW

+2,

VW238

LRD

A

V200.6

MOVW

+3,

VW238

LRD

A

V201.4

MOVW

+4,

VW238

LRD

A

V201.5

MOVW

+5,

VW238

LRD

A

V201.6

MOVW

+6,

VW238

LRD

A

V202.4

MOVW

+7,

VW238

LRD

A

V202.5

MOVW

+8,

VW238

LRD

A

V202.6

MOVW

+9,

VW238

LRD

A

V203.4

MOVW

+10,

VW238

LRD

A

V203.5

MOVW

+11,

VW238

LPP

A

V203.6

MOVW

+12,

VW238

Network

14

LDW=

VW238,

+1

A

V200.1

LDW=

VW238,

+2

A

V200.2

OLD

LDW=

VW238,

+3

A

V200.3

OLD

LDW=

VW238,

+4

A

V201.1

OLD

LDW=

VW238,

+5

A

V201.2

OLD

LDW=

VW238,

+6

A

V201.3

OLD

LDW=

VW238,

+7

A

V202.1

OLD

LDW=

VW238,

+8

A

V202.2

OLD

LDW=

VW238,

+9

A

V202.3

OLD

LDW=

VW238,

+10

A

V203.1

OLD

LDW=

VW238,

+11

A

V203.2

OLD

LDW=

VW238,

+12

A

V203.3

OLD

LPS

A

V202.7

AN

I1.2

AN

V200.0

AN

M6.6

AN

V200.0

AN

M6.1

A

M0.1

AN

SM0.1

EU

S

M6.6,

1

LPP

LD

I1.2

O

V200.0

ALD

S

M0.0,

1

Network

15

LDW=

VW238,

+1

AN

V200.1

LDW=

VW238,

+2

AN

V200.2

OLD

LDW=

VW238,

+3

AN

V200.3

OLD

LDW=

VW238,

+4

AN

V201.1

OLD

LDW=

VW238,

+5

AN

V201.2

OLD

LDW=

VW238,

+6

AN

V201.3

OLD

LDW=

VW238,

+7

AN

V202.1

OLD

LDW=

VW238,

+8

AN

V202.2

OLD

LDW=

VW238,

+9

AN

V202.3

OLD

LDW=

VW238,

+10

AN

V203.2

OLD

LDW=

VW238,

+11

AN

V203.2

OLD

LDW=

VW238,

+12

AN

V203.3

OLD

A

V201.7

AN

I1.2

A

V200.0

AN

M6.6

AN

M6.1

A

M0.1

AN

SM0.1

EU

S

M6.1,

1

Network

16

LD

V200.7

O

T120

LD

Q1.0

EU

OLD

MOVW

+0,

VW238

Network

17

LDW>

VW238,

+0

A

Q1.0

TON

T120,

+200

Network

18

LD

V200.0

A

I1.2

A

M6.1

S

M0.0,

1

子程序1SUBROUTINE_BLOCK

initialize:SBR0

Network

1

//

網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題

//

網(wǎng)絡(luò)注釋

LD

SM0.0

R

M6.1,

1

R

M6.6,

1

Network

2

LDN

I1.0

S

Q1.2,

1

R

Q1.1,

1

Network

3

LD

I1.0

AN

I1.5

A

SM66.7

CALL

SBR30,

500.0,

.0,

-5000.0

Network

4

LD

I1.0

AN

I1.7

A

SM76.7

CALL

SBR35,

500.0,

.0,

-5000.0

Network

5

LD

I1.5

A

I1.7

A

I1.0

S

M0.1,

1

R

M0.0,

1

END_SUBROUTINE_BLOCK

子程序2

SUBROUTINE_BLOCK

limit:SBR1

TITLE=

BEGIN

Network

1

LD

I1.0

R

Q1.2,

1

Network

2

LD

I1.1

R

Q1.1,

1

Network

3

LD

I1.5

O

I1.4

EU

ON

I1.3

CALL

SBR31

Network

4

LD

I1.7

O

I1.6

EU

ON

I1.3

CALL

SBR36

Network

5

LDN

M6.1

AN

M6.6

AN

I1.0

A

I1.5

A

I1.7

EU

R

M0.0,

1

S

M0.1,

1

EU

MOVW

+0,

VW238

Network

6

LD

M0.1

EU

R

S0.0,

10

子程序3

coordinate:SBR2

//

坐標(biāo)值計(jì)算

Network

1

LD

SM0.0

MOVR

10.0,

VD616

MOVR

87.0,

LD12

MOVR

LD12,

VD620

+R

VD616,

VD620

MOVR

LD12,

VD624

+R

VD620,

VD624

MOVR

LD12,

VD628

+R

VD624,

VD628

Network

2

LD

SM0.0

MOVR

7.9,

VD600

MOVR

87.0,

LD12

MOVR

LD12,

VD604

+R

VD600,

VD604

MOVR

LD12,

VD608

+R

VD604,

VD608

MOVR

LD12,

VD612

+R

VD608,

VD612

Network

3

LDW=

LW0,

+0

MOVR

VD600,

AC1

Network

4

LDW=

LW0,

+1

OW=

LW0,

+4

OW=

LW0,

+7

OW=

LW0,

+10

MOVR

VD604,

AC1

Network

5

LDW=

LW0,

+2

OW=

LW0,

+5

OW=

LW0,

+8

OW=

LW0,

+11

MOVR

VD608,

AC1

Network

6

LDW=

LW0,

+3

OW=

LW0,

+6

OW=

LW0,

+9

OW=

LW0,

+12

MOVR

VD612,

AC1

Network

7

LDW=

LW0,

+0

OW=

LW0,

+1

OW=

LW0,

+2

OW=

LW0,

+3

MOVR

VD616,

AC2

Network

8

LDW=

LW0,

+4

OW=

LW0,

+5

OW=

LW0,

+6

MOVR

VD620,

AC2

Network

9

LDW=

LW0,

+7

OW=

LW0,

+8

OW=

LW0,

+9

MOVR

VD624,

AC2

Network

10

LDW=

LW0,

+10

OW=

LW0,

+11

OW=

LW0,

+12

MOVR

VD628,

AC2

Network

11

LD

SM0.0

MOVR

AC1,

LD2

MOVR

AC2,

LD6

END_SUBROUTINE_BLOCK

子程序4SUBROUTINE_BLOCK

convey:SBR3

//入庫/出庫操作

Network

1

LD

SM0.0

MOVR

7.5,

LD4

R

M0.0,

1

R

M0.1,

1

Network

2

LDN

M0.4

S

S0.0,

1

Network

3

LSCR

S0.0

Network

4

LD

SM0.0

S

M0.4,

1

Network

5

LD

SM0.0

CALL

SBR2,

LW0,

LD8,

LD12

CALL

SBR30,

1000.0,

3000.0,

LD8

-R

LD4,

LD12

CALL

SBR35,

1000.0,

3000.0,

LD12

Network

6

LD

SM66.7

A

SM76.7

AN

T37

TON

T37,

+2

Network

7

LD

T37

EU

SCRT

S0.1

Network

8

SCRE

Network

9

LSCR

S0.1

Network

10

LD

SM0.0

S

M0.4,

1

Network

11

LDN

I1.1

S

Q1.1,

1

Network

12

LD

I1.1

TON

T42,

+2

Network

13

LD

T42

SCRT

S0.2

Network

14

SCRE

Network

15

LSCR

S0.2

Network

16

LD

SM0.0

CALL

SBR2,

LW0,

LD8,

LD12

CALL

SBR30,

1000.0,

3000.0,

LD8

+R

LD4,

LD12

CALL

SBR35,

1000.0,

3000.0,

LD12

Network

17

LD

SM66.7

A

SM76.7

AN

T38

TON

T38,

+15

Network

18

LDW>

T38,

+5

EU

SCRT

S0.3

Network

19

SCRE

Network

20

LSCR

S0.3

Network

21

LDN

I1.0

S

Q1.2,

1

Network

22

LD

I1.0

EU

SCRT

S0.4

Network

23

SCRE

Network

24

LSCR

S0.4

Network

25

LD

SM0.0

CALL

SBR2,

LW2,

AC0,

LD12

CALL

SBR30,

1000.0,

3000.0,

AC0

+R

LD4,

LD12

CALL

SBR35,

1000.0,

3000.0,

LD12

Network

26

LD

SM66.7

A

SM76.7

AN

T39

TON

T39,

+15

Network

27

LDW>

T39,

+5

EU

SCRT

S0.5

Network

28

SCRE

Network

29

LSCR

S0.5

Network

30

LDN

I1.1

S

Q1.1,

1

Network

31

LD

I1.1

TON

T50,

+2

Network

32

LD

T50

SCRT

S0.6

Network

33

SCRE

Network

34

LSCR

S0.6

Network

35

LD

SM0.0

CALL

SBR2,

LW2,

AC0,

LD12

CALL

SBR30,

1000.0,

3000.0,

AC0

-R

LD4,

LD12

CALL

SBR35,

1000.0,

3000.0,

LD12

Network

36

LD

SM66.7

A

SM76.7

AN

T40

TON

T40,

+2

Network

37

LD

T40

EU

SCRT

S0.7

Network

38

SCRE

Network

39

LSCR

S0.7

Network

40

LD

I1.0

S

Q1.2,

1

Network

41

LDN

I1.0

TON

T43,

+2

Network

42

LD

T43

SCRT

S1.0

Network

43

SCRE

Network

44

LSCR

S1.0

Network

45

LD

SM66.7

A

SM76.7

AN

T41

TON

T41,

+2

Network

46

LD

T41

EU

SCRT

S1.1

Network

47

SCRE

Network

48

LSCR

S1.1

Network

49

LD

SM0.0

S

M0.0,

1

R

S1.1,

1

Network

50

SCRE

END_SUBROUTINE_BLOCK

子程序5

SUBROUTINE_BLOCK

scan:SBR4

//鍵盤掃描程序

TITLE=

BEGIN

Network

1

LD

SM0.1

MOVW

+0,

MW10

Network

2

LDN

T36

TON

T36,

+8

Network

3

LD

SM0.0

MOVW

T36,

MW10

Network

4

LD

SM0.0

LPS

AW=

MW10,

+0

=

Q0.4

LRD

AW=

MW10,

+2

=

Q0.5

LRD

AW=

MW10,

+4

=

Q0.6

LPP

AW=

MW10,

+6

=

Q0.7

Network

5

LD

SM0.0

LPS

A

Q0.4

MOVB

IB0,

VB200

LRD

A

Q0.5

MOVB

IB0,

VB201

LRD

A

Q0.6

MOVB

IB0,

VB202

LPP

A

Q0.7

MOVB

IB0,

VB203

END_SUBROUTINE_BLOCK

子程序6

pls_ch0:SBR30

//脈沖發(fā)生器1

的控制程序

Network

1

LDR=

LD8,

VD4200

CRET

Netwo