搬运机械手plc编程详细讲解 PPT课件
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plc项目4.3【plc-机械手搬运工件顺控】ppt课件
切法.机械手 切法 机械手
·示意图 连续 ●SB0 示意图.连续 示意图 ·示意图 逐一 示意图.逐一 示意图 SQ1 ·元件动作表 元件动作表 SQ2 ●I/O分配图 分配图 ●初始程序 SQ3 ·切换程序 切换程序SFC 切换程序 SQ4 ·切换程序 梯 切换程序.梯 切换程序 ·计数程序 梯 □SB5 计数程序.梯 计数程序 ·输出程序 梯 □SB6 输出程序.梯 输出程序 ·信号程序 梯 信号程序.梯 信号程序 ●SA7 ·电气图 ·问题讨论 SA20 ·关键点提醒 ●实操演示 ●实操任务单 ·实况点评 ●接线图 ●调试顺序表 ·第4章链接 章链接
目录
[基本项目 基本项目] 基本项目 1 原理初步 2 基本指令 3 经典法案例 [高端项目 高端项目] 高端项目 4 工序法案例 5 功能指令 6 联网监控 [综合项目 综合项目] 综合项目 7 机床控制 8 仿真调试 9 课程设计 PLC实操考 实操考1 实操考 PLC实操考 实操考2 实操考
近
上
5
下
项目4.3 项目
Plc高端应用例
机械手-I/0分配图 机械手-I/0分配图
PLC X0 ●清0 X1 左限 X2 右限 X3 上限 X4 下限 X5 启钮 X6 预停 X7 ●禁声/声警 X20 ●点动/自动 限 位 开 关 SB11 SB12 SB13 SB14 SB15 SB16 X11 点上 X12 下 X13 点右 X14 左 X15 点吸 X16 释 点 动 按 钮 PLC Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y10 … Y20 HL0 原点灯 KM1 下行 KM2 上行 KM3 右行 KM4 左行 YA 吸持/释放 HL6 ●计满灯 HA7 ●计满声 HL0 步0灯 … …… HL8 步8灯
机械手PPT讲解
第7章 可编程控制器的应用
（7）设计操作台、电气柜及非标准电气元件。 （8）编写设计说明书和使用操作说明书。 3．设计的主要步骤 用图7-1所示的流程图表示。 （1）分析被控对象的控制要求，确 定控制任务 （2）选用和确定用户I/O设备根据系 统控制要求，选用合适的用户输入、 输出设备。由此初步估算所需的输入、 输出点数。 （3）选择PLC的型号 根据已确定的用户输入、输出设备， 统计所需的输入、输出点数，选择合 适的PLC类型。包括机型的选择、容量 的选择、I/O模块的选择、电源模块的 选择等。
增删部分功能或运用其中部分程序。 （2）解析法 利用组合逻辑或时序逻辑的理论并采用相应的解析方法进行逻辑求解，
根据其解编制程序。可使程序优化或算法优化。
第7章 可编程控制器的应用
（3）图解法 通过画图设计。常用有梯形图法、波形图法、状态转移图法。梯形图法
是基本方法，无论经验法还是解析法，一般都用梯形图法来实现。波形 图法主要适用于时间控制电路，先画出信号波形，再依时间用逻辑关系 组合。 （4）计算机辅助设计 利用应用软件在微机上设计出梯形图，然后传送到PLC中。
2．二台电动机顺序起动控制系统设计
控制线路如图7-6示。
（1）分析控制要求
这是一个二台电动机顺序启动、同时停止的控制线路。分析可知，在 M1起动之后，经过时间继电器KT的延时，M2自动启动。SB2为启 动按钮，SB1为停止按钮。按下SB1，M1、M2同时断电停止。为了 保证先M1、后M2的启动顺序，将KM2线圈接在KM1自锁触点后面， 且由时间继电器KT的延时触点控制。
（2）统计输入、输出点数并选择PLC型号
第7章 可编程控制器的应用
图7-6 二台电动机顺序起动控制线路
输入信号有按钮2个，热继电器FR1、FR2的保护触点如作输入信号，要 占2个输入点。从节省输入、输出点，降低成本出发，可将其放在输出电 路中，不占输入点。因此，只有2个输入信号。考虑留适当裕量，最多需 3个输入点。
项目10 PLC控制搬运机械手设计
• 10. 1. 5气动系统设计
• 1.垂直气缸、水平气缸选择 • (1)类型选择。 • 现有的工作要求和条件如下: • 1)要求当气缸到达行程终端时无冲击现象和撞击噪声，因此选择缓冲
气缸; • 2)要求重量轻，因此选择轻型气缸; • 3)要求安装空间窄且行程短，因此可选择薄型气缸; • 4)若有横向负载，可选带导杆气缸; • 5)要求制动精度高，应选择锁紧气缸; • 6)若不需要活塞杆旋转，可选择杆不回转气缸。
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10. 1搬运机械手设计案例导入
• 10. 1. 3材料选择
• 机器人手臂的材料应根据手臂的工作状况来选择，并满足机器人的设 计及制作要求。从设计的思想出发，机器人的手臂要求完成各种运动。 因此，对材料的一个要求是作为运动的部件，它应是轻型材料。另一 方面，手臂在运动过程中往往会产生振动，这必然会大大降低它的运 动精度，所以在选择材料时，需要对质量、刚度、阻尼进行综合考虑， 以便有效地提高手臂的动态性能。此外，机器人手臂选用的材料与一 般的结构材料不同。机器人手臂是一种伺服机构，要受到控制，必须 考虑它的可控性。可控性还要与材料的可加工性、结构性、质量等性 质一起考虑。总之，在选择机器人手臂材料时，要考虑强度、刚度、 重量、弹性、抗振性、外观及价格等多方面因素，下面为几种常见机 器人手臂材料:
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10. 1搬运机械手设计案例导入
• (1)碳素结构钢和合金结构钢等高强度钢:这类材料强度好，尤其是合 金结构钢强度增加了4~ 5倍，弹性模量大、抗变形能力强，是应用最 为广泛的材料。
• (2)铝、铝合金及其他轻合金材料:其共同特点是重量轻，弹性模量不 大，但是材料密度小，其(E/P)之比仍可与钢材相比。
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• 1.垂直气缸、水平气缸选择 • (1)类型选择。 • 现有的工作要求和条件如下: • 1)要求当气缸到达行程终端时无冲击现象和撞击噪声，因此选择缓冲
气缸; • 2)要求重量轻，因此选择轻型气缸; • 3)要求安装空间窄且行程短，因此可选择薄型气缸; • 4)若有横向负载，可选带导杆气缸; • 5)要求制动精度高，应选择锁紧气缸; • 6)若不需要活塞杆旋转，可选择杆不回转气缸。
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10. 1搬运机械手设计案例导入
• 10. 1. 3材料选择
• 机器人手臂的材料应根据手臂的工作状况来选择，并满足机器人的设 计及制作要求。从设计的思想出发，机器人的手臂要求完成各种运动。 因此，对材料的一个要求是作为运动的部件，它应是轻型材料。另一 方面，手臂在运动过程中往往会产生振动，这必然会大大降低它的运 动精度，所以在选择材料时，需要对质量、刚度、阻尼进行综合考虑， 以便有效地提高手臂的动态性能。此外，机器人手臂选用的材料与一 般的结构材料不同。机器人手臂是一种伺服机构，要受到控制，必须 考虑它的可控性。可控性还要与材料的可加工性、结构性、质量等性 质一起考虑。总之，在选择机器人手臂材料时，要考虑强度、刚度、 重量、弹性、抗振性、外观及价格等多方面因素，下面为几种常见机 器人手臂材料:
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10. 1搬运机械手设计案例导入
• (1)碳素结构钢和合金结构钢等高强度钢:这类材料强度好，尤其是合 金结构钢强度增加了4~ 5倍，弹性模量大、抗变形能力强，是应用最 为广泛的材料。
• (2)铝、铝合金及其他轻合金材料:其共同特点是重量轻，弹性模量不 大，但是材料密度小，其(E/P)之比仍可与钢材相比。
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机械手控制设计_梯形图设计(PLC设计课件)
启动：右位且夹紧到位；左位且放松到位 停止：到达上升位置
输入
I0.5
行程开关SQ4
机械手左限
I0.6
行程开关SQ5
机械手右限
I0.7
行程开关SQ6
机械手夹紧位置
I1.0
行程开关SQ7
机械手放松位置
I0.4
行程开关SQ3
机械手上限
I0.7 I0.6 I1.0 I0.5
Q0.1 I0.4 Q0.3 Q0.2
行程开关SQ5
机械手右限
I0.7
行程开关SQ6
机械手夹紧位置
I1.0
行程开关SQ7
机械手放松位置
I0.4
行程开关SQ3
机械手上限
I0.7 I0.6 I1.0 I0.5
Q0.1 I0.4 Q责，敢担当，勇图强。
三、梯形图设计
机械手自动控制 机械臂升降控制-上升
输入
I0.5
行程开关SQ4
机械手左限
I0.6
行程开关SQ5
机械手右限
I0.7
行程开关SQ6
机械手夹紧位置
I1.0
行程开关SQ7
机械手放松位置
I0.4
行程开关SQ3
机械手上限
I0.7 I0.6 I1.0 I0.5
Q0.1 I0.4 Q0.3 Q0.2
6.右转，离开左侧位
尽职责，敢担当，勇图强。
三、梯形图设计
机械手自动控制 机械臂升降控制-上升
机械臂下降，下降到位置，抓取工件（夹紧），上升，传送带1启动，机械手上升到位置，左转，左转到位，下降，放 置工件（放松），上升，右转，下降，继续抓取工件。
启动：右位且夹紧到位；左位且放松到位 停止：到达上升位置
干货PLC编程案例之控制机械手实现简单搬运
干货PLC编程案例之控制机械手实现简单搬运
这个例子应用到了顺序控制的指令，实际操作起来真的是非常方便，程序循环控制也很流畅！简易机械手结构图如图所示
•M1为控制机械手左右移动的电动机
•M2为控制机械手上下升降的电动机
•YV线圈用来控制机械手夹紧防松
•SQ1为左到位检测开关
•SQ2为右到位检测开关
•SQ3为上到位检测开关
•SQ4为下到位检测开关
•SQ5为工件检测开关
简易机械手的控制要求如下：机械手要将工件从工位A移到工位B 处；机械手的初始状态（原点条件）是机械手应停在工位A的上方，SQ1、SQ3均闭合；若原点条件满足且SQ5闭合（工件A处有工件），按下启动按钮，机械手按“原点→下降→夹紧→上升→右移→下降→防松→上升→左移→原点”的步骤工作。
动作图编程前理顺动作如何转移：
定义符号表：
硬件的接线图：
满足所有动作的程序如下：
这么多梯形图看着真是头晕目眩，接下来我们一段一段分析分析这个机械手是如何工作的，其实这个图没有那么多的并行分支，所以转移起来逻辑非常简单！。
基于PLC的机械手系统控制资料PPT课件
• 当上升到位时，上限位开关I0.2接通，产生移位信号，“0”态移位至M10.3，Q0.2线圈断开， 不再上升，同时移位信号使M10.4置“1”态，I0.4断开，右移阀继电器Q0.3和Q0.6接通，执 行右移和旋转动作。
• 待移至右限位开关动作位置，I0.3动合触点接通，产生移位信号，使M10.3的“0”态移位到 M10.4，Q0.3和Q0.6线圈断开，停止右移和旋转，同时M10.4的“1”态已移到M10.5， Q0.0线圈再次接通，执行下降动作。
工作过程分析
• 当机械手处于原位时，上升限位开关I0.2、左限位开关I0. 4均处于接通（“1”状态），移位寄 存器数据输入端接通，使M10.0置“1”，Q0.5线圈接通，原位指示灯亮。
• 按下启动按钮，I0.0置“1”，产生移位信号，M10.0的“1”态移至M10.1，下降阀输出继电 器Q0.0接通，执行下降动作，由于上升限位开关I0.2断开，M10.0置“0”，原位指示灯灭。
第7页/共20页
自动控制要求
将工件由A处传送到B处
设 备 装 有 上 、 下 限 位 和 左 、 右 限 位 开 关 ， 它 的 工 作 过 程 如 下 图 所示，有八个动作，即为：
原位 → 下降 → 夹紧 →上升 → 右移
↑
↓
左移 ← 上升 ← 放松 ← 下降
第8页/共20页
机械手自动工作过程
LD M10.0 = Q0.5
第16页/共20页Fra bibliotekLD M10.1 O M10.5 = Q0.0 LD M10.2 S M20.0, 1 TON T37, +17 LD M20.0 = Q0.1 LD M10.3 O M10.7 = Q0.2 LD M10.4 = Q0.3 AN M30.0 = Q0.6 LD M11.0 = Q0.4 LD M10.6 R M20.0, 1 TON T38, +15 LD I0.6 LD Q0.0 CTU C20, 30 LD C20 S M30.0, 1 LD Q0.0 R M30.0, 1 LD I0.3 A M30.0 = M30.1
• 待移至右限位开关动作位置，I0.3动合触点接通，产生移位信号，使M10.3的“0”态移位到 M10.4，Q0.3和Q0.6线圈断开，停止右移和旋转，同时M10.4的“1”态已移到M10.5， Q0.0线圈再次接通，执行下降动作。
工作过程分析
• 当机械手处于原位时，上升限位开关I0.2、左限位开关I0. 4均处于接通（“1”状态），移位寄 存器数据输入端接通，使M10.0置“1”，Q0.5线圈接通，原位指示灯亮。
• 按下启动按钮，I0.0置“1”，产生移位信号，M10.0的“1”态移至M10.1，下降阀输出继电 器Q0.0接通，执行下降动作，由于上升限位开关I0.2断开，M10.0置“0”，原位指示灯灭。
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自动控制要求
将工件由A处传送到B处
设 备 装 有 上 、 下 限 位 和 左 、 右 限 位 开 关 ， 它 的 工 作 过 程 如 下 图 所示，有八个动作，即为：
原位 → 下降 → 夹紧 →上升 → 右移
↑
↓
左移 ← 上升 ← 放松 ← 下降
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机械手自动工作过程
LD M10.0 = Q0.5
第16页/共20页Fra bibliotekLD M10.1 O M10.5 = Q0.0 LD M10.2 S M20.0, 1 TON T37, +17 LD M20.0 = Q0.1 LD M10.3 O M10.7 = Q0.2 LD M10.4 = Q0.3 AN M30.0 = Q0.6 LD M11.0 = Q0.4 LD M10.6 R M20.0, 1 TON T38, +15 LD I0.6 LD Q0.0 CTU C20, 30 LD C20 S M30.0, 1 LD Q0.0 R M30.0, 1 LD I0.3 A M30.0 = M30.1
机械手搬运ppt
出料口传感器： 物料检测 为光电漫反射型传感器，主 要为有检 测到物料并保持若干秒钟， 则应让系统停机然后报警
整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂 伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。
手爪提升气缸： 提升气缸采用双向电控气阀控制。
磁性传感器： 用于气缸的位置检测。检测气缸伸 出和缩回是否到位，为此在前点和后点上各 一个，当检测到气缸准确到位后将给PLC发 出一个信号；（在应用过程中棕色接PLC主 机输入端，蓝色接输入的公共端）
电感式传感器：检测金属材料， 检测距离为3~5mm。
光纤传感器：用于检测不同颜 色的物料，可通过调节光纤 放大器来区分不同颜色的灵 敏度。 三相异步电机：驱 动传送带转动，由变频器控 制。
推料气缸：将物料推入料槽， 由电控气阀控制。
钮按 程下 序启 断动 电按 保钮 持程 ，序 停开 止始 标运 志行 位， 得按 电下 。停
个工件到达后，再以30Hz的频率正向高速运行。
3．系统的停止
设备运行过程中如按下停止按钮，圆盘直流电动机立即停止，机械手将完成当前工件的搬运后 回到原位停止，分拣装置必须完成输送皮带上工件的分拣后才能停止，运行指示灯灭。
设备运行过程中如出现紧急情况，需要立即停止设备时，可按下急停开关，按下后所有装置都停 止运行，蜂鸣器响，急停开关复位后，蜂鸣器停止报警，如要启动设备，再按下启动按钮，设备 接着急停时的工作顺利进行。
1-磁性开关D-C73 2-传送分拣机构 3-落料口传感 器 4-落料口 5-料槽 6-电感式传感器 7-光 纤传感器 8-光纤传感器 9-节流阀 10-三相异 步电动机 11-光纤放大器 12-推料气缸
落料口传感器：检测是否有物 料到传送带上，并给PLC一 个输入信号。 落料孔：物 料落料位置定位。 料槽： 放置物料。
整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂 伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。
手爪提升气缸： 提升气缸采用双向电控气阀控制。
磁性传感器： 用于气缸的位置检测。检测气缸伸 出和缩回是否到位，为此在前点和后点上各 一个，当检测到气缸准确到位后将给PLC发 出一个信号；（在应用过程中棕色接PLC主 机输入端，蓝色接输入的公共端）
电感式传感器：检测金属材料， 检测距离为3~5mm。
光纤传感器：用于检测不同颜 色的物料，可通过调节光纤 放大器来区分不同颜色的灵 敏度。 三相异步电机：驱 动传送带转动，由变频器控 制。
推料气缸：将物料推入料槽， 由电控气阀控制。
钮按 程下 序启 断动 电按 保钮 持程 ，序 停开 止始 标运 志行 位， 得按 电下 。停
个工件到达后，再以30Hz的频率正向高速运行。
3．系统的停止
设备运行过程中如按下停止按钮，圆盘直流电动机立即停止，机械手将完成当前工件的搬运后 回到原位停止，分拣装置必须完成输送皮带上工件的分拣后才能停止，运行指示灯灭。
设备运行过程中如出现紧急情况，需要立即停止设备时，可按下急停开关，按下后所有装置都停 止运行，蜂鸣器响，急停开关复位后，蜂鸣器停止报警，如要启动设备，再按下启动按钮，设备 接着急停时的工作顺利进行。
1-磁性开关D-C73 2-传送分拣机构 3-落料口传感 器 4-落料口 5-料槽 6-电感式传感器 7-光 纤传感器 8-光纤传感器 9-节流阀 10-三相异 步电动机 11-光纤放大器 12-推料气缸
落料口传感器：检测是否有物 料到传送带上，并给PLC一 个输入信号。 落料孔：物 料落料位置定位。 料槽： 放置物料。
基于PLC简单机械手控制系统设计PPT课件
2020/3/25
4
• 电气驱动：由特殊结构的感应电动机、直线电机或功率步进 电机直接驱动执行机构运动，因为不需要中间的转换机构， 故机械结构简单。
• 机械传动：它的主要特点是运动准确可靠、动作频率高，但 结构较大，动作程序不可变。
• 机械手在工业中的使用实例如下图所示：
2020/3/25
5
选型
2020/3/25
1.07
放松指示灯
10
• PLC外部接线图简图如下所示：
+
220v
L1 L2
+ In Out -
com
com
L1
00
00
01
01
CPM1A-40CDR-A
02
02
03
03
04
04
05
05
06
06
07
07
08
L8
09
10
11 12 13
2020/3/25
11
通讯
• CPM1A-40CDR-A自带的编程电缆为FS-CIF02，由于它 的另一端是COM口，所以用一个USB2.0转RS232通用串 口线与PC机通讯。
基于PLC简单机械手控制系统设计
2020/3/25
1
论文的框架：
PLC控制机械手运动系统
背景意义
机械手的基本机构
PLC选型
软件系统设计
调试仿真
总结
2020/3/25
2
背景意义
• 随着工业自动化程度的不断发展，越来越多的工作由机 械手去完成。极大的提高了生产的安全性和生产的效率。
• PLC在工业上的应用已经很成熟，有着操作简单、可靠性 高、通用灵活、使用寿命长等一系列的优点。 使用PLC控制的的机械手灵活、安全可靠，成为机械手的 一个发展趋势。
工业机械手PLC控制系统程序设计PPT课件
根据图3-55所示的回原点操作的状态转移图，可绘出如 图3-59所示的步进梯形图。
.
10
4、自动操作
根据图3－-56所示的工业机械手自动运行状态转移图， 可绘出如图3－-60所示的自动操作步进梯形图。
.
11
由于FNC60（IST）的支持，当工作方式选择开关SA2扳 到“步进”、“单周期”、“连续”方式时，该程序能使机械 手实现所需的工作运行。以“单周期”为例，其工作过程分析 如下：。
点待命。
.
14
若在机械手循环中途按动停止按钮SB3，就会接通禁止 转移继电器M8040，机械手停止运行；再按启动按钮SB2启动 脉冲继电器M8042将M8040断开，机械手断开，机械手从断点 处开始继续运行，回到原点自动停止。
对于“连续”工作方式，由于按动启动按钮后，M8041 总是接通，M8040总是断开，机械手能够实现连续自动循环； 按动停止按钮后，M8041和M8040均是断开的，机械手运动到 原点才停止。
57 OUT Y001
82 STL S21
58 LD X001
83 SET Y002
59 SET S11
84 OUT T0
61 STL S11
85 K 10
62 RST Y003
86 LD T0
63 OUT Y004
87 SET S22
.
17
89 STL S22 90 OUT Y001 91 LD X001 92 SET S23 94 STL S23 95 OUT Y003 96 LD X002 97 AND X004 98 SET S24 100 STL S24 101 OUT Y000 102 LD X000 103 SET S25 105 STL S25 106 RST Y002
.
10
4、自动操作
根据图3－-56所示的工业机械手自动运行状态转移图， 可绘出如图3－-60所示的自动操作步进梯形图。
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11
由于FNC60（IST）的支持，当工作方式选择开关SA2扳 到“步进”、“单周期”、“连续”方式时，该程序能使机械 手实现所需的工作运行。以“单周期”为例，其工作过程分析 如下：。
点待命。
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14
若在机械手循环中途按动停止按钮SB3，就会接通禁止 转移继电器M8040，机械手停止运行；再按启动按钮SB2启动 脉冲继电器M8042将M8040断开，机械手断开，机械手从断点 处开始继续运行，回到原点自动停止。
对于“连续”工作方式，由于按动启动按钮后，M8041 总是接通，M8040总是断开，机械手能够实现连续自动循环； 按动停止按钮后，M8041和M8040均是断开的，机械手运动到 原点才停止。
57 OUT Y001
82 STL S21
58 LD X001
83 SET Y002
59 SET S11
84 OUT T0
61 STL S11
85 K 10
62 RST Y003
86 LD T0
63 OUT Y004
87 SET S22
.
17
89 STL S22 90 OUT Y001 91 LD X001 92 SET S23 94 STL S23 95 OUT Y003 96 LD X002 97 AND X004 98 SET S24 100 STL S24 101 OUT Y000 102 LD X000 103 SET S25 105 STL S25 106 RST Y002
项目4 搬运机械手控制ppt课件
Page 8
（3）找出每个状态的转移条件和方向，即 在什么条件下将下一个状态“激活”。状 态的转移条件可以是单一的触点，也可以 是多个触点的串、并联电路的组合。
Page 9
（4）根据控制要求或工艺要求，画出状态转 移图。
Page 10
课题引入：电动机循环正反转控制， 其控制要求为：电动机正转3s，暂停2s， 反转3s，暂停2s，如此循环5个周期，然 后自动停止；运行中，可按停止按钮停止 或热继电器动作也应停止。
步进顺控指令
FX系列PLC的步进顺控指令有两条：一 条是步进触点（也叫步进开始）指令STL （Step Ladder），一条是步进返回（ 也叫步进结束）指令RET。
Page 18
步进指令
FX系列PLC提供了一对步进指令。
STL是利用内部软元件（状态S）在顺控程序上进行工序步 进式控制的指令。
RET是用于状态（S）流程的结束，实现返回主程序（母线） 的指令。
Page 27
（二）机械手的单周期控制电路的设计、接 线与调试
1、任务要求分析： 当按下启动按钮，机械手执行一个完整动作周
期后，自动停止。等待下一次的启动命令。
Page 28
2、PLC的I/O及电路图设计 （1）I/O表设计
输入装置 启动按钮 下限位开关 上限位开关 右限位开关 左限位开关
输入端子号 X0 X2 X3 X4 X5
和接线改进
增加选择开关， 2 、 修 改程 序 并 仿真 调
创新任务 既可以选择手动控 试
(建议) 制，也可以选择自 4 、 下 载 程 序 、 系 统 软
动控制。
硬件联合调试
也可增加指示灯
来显示选择状态。
Page 25
三、学一学
（3）找出每个状态的转移条件和方向，即 在什么条件下将下一个状态“激活”。状 态的转移条件可以是单一的触点，也可以 是多个触点的串、并联电路的组合。
Page 9
（4）根据控制要求或工艺要求，画出状态转 移图。
Page 10
课题引入：电动机循环正反转控制， 其控制要求为：电动机正转3s，暂停2s， 反转3s，暂停2s，如此循环5个周期，然 后自动停止；运行中，可按停止按钮停止 或热继电器动作也应停止。
步进顺控指令
FX系列PLC的步进顺控指令有两条：一 条是步进触点（也叫步进开始）指令STL （Step Ladder），一条是步进返回（ 也叫步进结束）指令RET。
Page 18
步进指令
FX系列PLC提供了一对步进指令。
STL是利用内部软元件（状态S）在顺控程序上进行工序步 进式控制的指令。
RET是用于状态（S）流程的结束，实现返回主程序（母线） 的指令。
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（二）机械手的单周期控制电路的设计、接 线与调试
1、任务要求分析： 当按下启动按钮，机械手执行一个完整动作周
期后，自动停止。等待下一次的启动命令。
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2、PLC的I/O及电路图设计 （1）I/O表设计
输入装置 启动按钮 下限位开关 上限位开关 右限位开关 左限位开关
输入端子号 X0 X2 X3 X4 X5
和接线改进
增加选择开关， 2 、 修 改程 序 并 仿真 调
创新任务 既可以选择手动控 试
(建议) 制，也可以选择自 4 、 下 载 程 序 、 系 统 软
动控制。
硬件联合调试
也可增加指示灯
来显示选择状态。
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三、学一学
《PLC编程与应用(三菱)》项目三任务二机械手的 PLC 控制
图 3-2-6 字右移和字左移
任务二 机械手的 PLC 控制
二、移位寄存器指令及其使用
移位寄存器又称为先入先出FIFO(First in First out)堆栈，堆 栈的长度范围为2～512个字。
移位寄存器指令有先入先出写入SFWR(P) 和先入先出读出指 令SFRD(P)， 用于FIFO堆栈的读写。移位寄存器指令的使用如 图3-2-7所示。
①下降→②夹紧工件→③上升→④伸出→⑤下降→⑥松开工件→⑦ 上升→⑧缩回。
回到原位后,再次循环运行。 (3)、极限位置分别用磁性位置开关来检测,下极限位置开关为SQ1, 上极限位置开关为SQ2,右极限位置开关为SQ3,左极限位置开关为 SQ4。 试设计PLC 控制程序并调试运行。要求使用移位指令编程。
图 3-2-8 流水灯程序
任务二 机械手的 PLC 控制
二、移位寄存器指令及其使用
例3：如图3-2-9所示，在传送带上传送与分拣黑白两种颜色的 物料。按下启动按钮，当光电开关检测到A 处有物料时，电动机 开始带动传送带向右运动 ；当检测到B处有合适的物料时，物料 由气缸1推入出料槽1中；当C处有合适的物料时，物料由气缸2推 入出料槽2中。按下停止按钮,电动机立即停下，当重新启动后， 系统接着停止前的状态继续工作。
图 3-2-9 物料分拣示意图
任务二 机械手的 PLC 控制
二、移位寄存器指令及其使用
例3：在传送带上传送与分拣黑白两种颜色的物料。 要求：出料槽中的物料要求一黑一白按顺序排列，当出料槽1装 满六个后再装入出料槽2中；不满足要求的物料，由传送带继续传 送到终点落到废品箱内。两个出料槽都装满6个时，本次循环结束 。 实施步骤： (1)、输入、输出接口分配见表3-2-2。
例4：如图2-2-7所示的灯塔,要求闭合“启动”开关SB,其指示 灯按以下规律循环显示:L1→L2→L3→L4→L5→L6→ L7 →L8 → L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8→L1、L2、L3、L4、L5、 L6、L7、L8，时间间隔0.3 s，断开“启动”开关SB，指示灯全部 熄灭。
任务二 机械手的 PLC 控制
二、移位寄存器指令及其使用
移位寄存器又称为先入先出FIFO(First in First out)堆栈，堆 栈的长度范围为2～512个字。
移位寄存器指令有先入先出写入SFWR(P) 和先入先出读出指 令SFRD(P)， 用于FIFO堆栈的读写。移位寄存器指令的使用如 图3-2-7所示。
①下降→②夹紧工件→③上升→④伸出→⑤下降→⑥松开工件→⑦ 上升→⑧缩回。
回到原位后,再次循环运行。 (3)、极限位置分别用磁性位置开关来检测,下极限位置开关为SQ1, 上极限位置开关为SQ2,右极限位置开关为SQ3,左极限位置开关为 SQ4。 试设计PLC 控制程序并调试运行。要求使用移位指令编程。
图 3-2-8 流水灯程序
任务二 机械手的 PLC 控制
二、移位寄存器指令及其使用
例3：如图3-2-9所示，在传送带上传送与分拣黑白两种颜色的 物料。按下启动按钮，当光电开关检测到A 处有物料时，电动机 开始带动传送带向右运动 ；当检测到B处有合适的物料时，物料 由气缸1推入出料槽1中；当C处有合适的物料时，物料由气缸2推 入出料槽2中。按下停止按钮,电动机立即停下，当重新启动后， 系统接着停止前的状态继续工作。
图 3-2-9 物料分拣示意图
任务二 机械手的 PLC 控制
二、移位寄存器指令及其使用
例3：在传送带上传送与分拣黑白两种颜色的物料。 要求：出料槽中的物料要求一黑一白按顺序排列，当出料槽1装 满六个后再装入出料槽2中；不满足要求的物料，由传送带继续传 送到终点落到废品箱内。两个出料槽都装满6个时，本次循环结束 。 实施步骤： (1)、输入、输出接口分配见表3-2-2。
例4：如图2-2-7所示的灯塔,要求闭合“启动”开关SB,其指示 灯按以下规律循环显示:L1→L2→L3→L4→L5→L6→ L7 →L8 → L1→L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8→L1、L2、L3、L4、L5、 L6、L7、L8，时间间隔0.3 s，断开“启动”开关SB，指示灯全部 熄灭。
PLC控制机械手机械手ppt课件
摘要
可编程控制器(plc)作为传统继电器控制装置的替代产品已 广泛应用工业控制的各个领域，由于它可通过软件来改变 控制过程，而且具有体积小，组装灵活，编程简单抗干扰 能力强及可靠性高等特点，非常适合于在恶劣的工业环境 下使用。本文所涉及到的机械手能够通过现场和计算机控 制，其软件控制主要是编程语言，对PLC而言是梯形语言， 梯形语言是PLC目前用的最多的编程语言。
SQ3
I0.3
原始位置 Y3 Q0.3 右上限位
Y8
SQ4
I0.4
夹紧
Y3 Q0.3
SB2
I0.5
左上限位 Y4 Q0.4
Q0.0
各部分控制梯形图
5
6
7
8
9
10
11
12
13Байду номын сангаас
14
15
16
17
18
19
20
21
PLC连线图
22
PLC连线图
23
心得体会
• 这两周我们进行了PLC课程设计。由于平时大家都是学理 论，没有过实际开发设计的经验，拿到的时候都不知道怎 么做。但通过各方面的查资料并学习。我们基本学会了 PLC设计的步聚和基本方法。分组工作的方式给了我与同 学合作的机会，提高了与人合作的意识与能力。
后跳到步骤1，循环执行。
•
2
机械手实验要求
• “停止”按钮应设有两个，一个实现立即完 全停止，完全停电，而另一个停止按钮按 下时，先完成整个工作过程，然后完全停 电。
• 用数码管显示机械手下降的时间。 • 当按下非立马停止的“停止”按键的同时，
启动三相异步电动机运转，当机械手完成 整个工作过程，三相异步电动机停止。
可编程控制器(plc)作为传统继电器控制装置的替代产品已 广泛应用工业控制的各个领域，由于它可通过软件来改变 控制过程，而且具有体积小，组装灵活，编程简单抗干扰 能力强及可靠性高等特点，非常适合于在恶劣的工业环境 下使用。本文所涉及到的机械手能够通过现场和计算机控 制，其软件控制主要是编程语言，对PLC而言是梯形语言， 梯形语言是PLC目前用的最多的编程语言。
SQ3
I0.3
原始位置 Y3 Q0.3 右上限位
Y8
SQ4
I0.4
夹紧
Y3 Q0.3
SB2
I0.5
左上限位 Y4 Q0.4
Q0.0
各部分控制梯形图
5
6
7
8
9
10
11
12
13Байду номын сангаас
14
15
16
17
18
19
20
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PLC连线图
22
PLC连线图
23
心得体会
• 这两周我们进行了PLC课程设计。由于平时大家都是学理 论，没有过实际开发设计的经验，拿到的时候都不知道怎 么做。但通过各方面的查资料并学习。我们基本学会了 PLC设计的步聚和基本方法。分组工作的方式给了我与同 学合作的机会，提高了与人合作的意识与能力。
后跳到步骤1，循环执行。
•
2
机械手实验要求
• “停止”按钮应设有两个，一个实现立即完 全停止，完全停电，而另一个停止按钮按 下时，先完成整个工作过程，然后完全停 电。
• 用数码管显示机械手下降的时间。 • 当按下非立马停止的“停止”按键的同时，
启动三相异步电动机运转，当机械手完成 整个工作过程，三相异步电动机停止。
【全版】机械手自动化控制系统的PLC实现推荐PPT
动作的过程
底盘反转30度 横轴伸出 手反转 竖轴下降 爪夹住工件 手正转到 限位处 横轴缩回 竖轴上升 底 盘正转 横轴伸出 手反转 竖轴 下降 爪松开
发现的问题及其原因和遗留的问题
１．发现的问题及其原因：前期我们直接采用FX2N系 列的脉冲输出 指令＿FNC57(PLSY)指令发出脉冲驱动 步进电机，发现此指令只能使用一次，中间不能连续出 现使用多次的现象，否则不给予执行。
机械手的背景及其意义
在工业生产和其他领域内，由于工作的需要， 人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素 的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危 机生命。由于以上的问题，需要一种东西代 替人在恶劣的环境中作业的要求呼之欲出， 同时随着社会的进步，工业自动化产品的性 能日益加强，而价格也因电子技术的高速发 展而不断下降，机械手就在这样诞生了，机 械手可以代替人在各种恶劣的环境中作业 。
机械手自动化控制系统的ＰＬＣ实现 方法研究—软件部分
院 （系）： 机械电气工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名： 冯 永 涛
指导教师： 张晓海 副教授
完成的工作量
１．设计说明书一份（两万字） ２．０＃流程图一张 ３．程序近若干行 ４．开题报告一份
PLC和机械手的背景与意义
一、PLC的背景及意义
２．遗留的问题：后来我们采用子程序调用的方式来完 成多次脉冲输出的需要，但在实验中我们只采用了两次 子程序调用，在多次实验中却出现了５种结果，而且全 是错误的结果，没有达到预期的目的．究竟是什么原因 我们还在考虑中．望各位老师和同学多多指教．
取得的成果和创新
３．我们运用FNC23(DIV)指令除法指令和寄存器Ｄx可以把横轴和竖轴要控制的距离换算成脉冲，而且放在整个程序的前面，既实现 １了．灵通 活过控本制次的设功计能，我也们方得便出了由用于户或FX操2N作系员列．本身指令限制，不能实现对机械手的多种动作灵活控制．如果换用其他型号或种类的Ｐ Ｌ１Ｃ．能 通实过现本预次期设的计目，标我，们做得到出灵由活于控FX制2N系列 本身指令限制，不能实现对机械手的多种动作灵活控制．如果换用其他型号或种类的Ｐ 一Ｌ、ＣP能L实C的现背预景期及的意目义标，做到灵活控制
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自动子程序
如果选择“单步”方式，则按一下“起动”，就执行一步，在 其它方式下M0.6始终得电，因此M0.6就是“单步”方式的标志。
自动子程序
一次循环（M2.7）后，又回到原点位置（I0.4），如果没有 按过“停止”按钮，又不是在“单步”（M0.6）方式下， 则进入下一个循环，即再下降（M2.0）抓取货物
自动子程序
回到原点（I0.4），又选择了“单周期”方式（M0.7=0）， 则回到M0.0步等待下一次起动。
自动子程序
在M2.0步和M2.4步均为下降步
在M2.1步为抓紧货物
自动子程序
M2.5步为放下货物
M2.2步和M2.6步为上升
自动子程序
M2.3步为右行 M2.7步为左行
手动子程序
任意时刻按下“夹紧”按钮，则机械手夹紧
手动子程序
机械手松开是有条件的，必须在最左边（原点或 取货）或最右边（放置货物）才能松开
上升或下降也是有条件的，必须在最左边（原点或取 货）或最右边（放置货物）才能上升或下降。 注意上升和下降需要互锁及它们停止的条件。
手动子程序
只有在最上面是才能左行和右行，要注意互锁，手动子 程序中的操作都是点动操作方式。
公用子程序
第一次扫描时在原点位置 则激活初始步M0.0
选择“手动”或“回原点”时在原点 位置，则激活初始步M0.0
只要不在原点位置 初始步M0.0就不能激活
公用子程序
选择“手动”或“回原点”时，将“自动”子程序 中用到的“步”标志M2.0-M2.7复位。 否则从“自动”切换到“手动/回原点”，再从 “手动/回原点”切换到“自动”时就可能出错！
回原点子程序
上升到位后就要左行回原点。回到 原点（I0.4）后就停止了。
回原点子程序
在M1.0和M1.4两步都要上升
M0.5 (I2.0+I2.1)
M0.0
I0.5 M0.5
M2.0 Q0.0 下降
I0.1 下限位
M2.1 S Q0.1 T37
T37
M2.2 Q0.2 上升I0.2 Βιβλιοθήκη 限位M2.3 Q0.3 右行
回原点子程序 上升到位后，就要右行，同时把前面的上升“步”切断。
回原点子程序
右行到位后下降
如果本来是夹紧的，而且就在 最右边，那么直接下降
回原点子程序
下降到位后，松开机械手，将货物放在B点
回原点子程序
如果一开始机械手就是松开的， 那么直接上升就可以了。
松开放下货物后，就要上升准备返回原 点，注意在前面M1.0步也是上升！
搬运机械手
任务：将工件从A点按指 定轨迹搬运至B点
机械手示意图
搬运机械手
5种工作方式 手动、单周期、单步、连续、回原点
原点（初始）状态 机械手在最上面和最左边且松开
操作面板
搬运机械手
一个工作周期----从原点（初始） 状态开始，将工件从A点搬运到B 点后，再从B点返回到初始状态
单周期----按下起动按钮，执行一个周期 连续----按下起动按钮，执行一个周期后继 续执行下一个周期。按下停止按钮时，不能 马上停止工作，必须完成该周期后，返回原 点才能停止
在初始状态M0.0，并且已经在原点M0.5，此时按下“起 动”按钮，则先下降（M2.0）抓取货物。前提是在“连 续”或“单周期”方式下
自动子程序
下降到位后（I0.1）就要“夹紧”（M2.1），抓取货物
自动子程序
抓到（M2.1）并抓紧（T37）货物后，就上升（M2.2）
自动子程序
上升到位（I0.2）后，转入右行（M2.3）
I0.3 右限位
M2.4 Q0.0 下降
I0.1 下限位
M2.5 R Q0.1 T38
T38
M2.6 Q0.2 上升
I0.2 上限位
M2.7 Q0.3 右行
I0.3 右限位
M2.4 Q0.4 左行
I0.4 M0.7 单周期
I0.4 M0.7 连续
连续/单周期 自动
自动子程序
在选择“连续”方式时，记住任意时刻按下停止按钮。换句话说，一 旦按下“起动”按钮，M0.7得电，再按下“停止”按钮后，M0.7失电。
公用子程序
如果没有选择 “回原点” ，则将“回原点”子程序 中用到的“步”标志M1.0-M1.5复位。
如果没有选择 “连续” ，则将“自动”子程序中 连续的标志M0.7复位。
I2.6 Q0.1 I0.3 起动、夹紧、在最右边 I2.6 Q0.1 I0.3 起动、夹紧、不在最右边
I2.6 Q0.1
连续、单周期工作方式
主程序
“连续”——循环操作 “单周期”——按一次“起动”，就执行一个周期 “单步”——按一次“起动”，只执行一步
公用子程序
选择M0.5作为机械手是否在原点的标志 M0.0作为初始步标志
机械手在最左边、最上边、松开状态则表示在原点
M0.5---机械手在原点位置的标志 =1 表示在原点 ≠1 表示不在原点
输出
Q0.0
下行
Q0.1
夹紧
Q0.2
上行
Q0.3
右行
Q0.4
左行
程序结构 手动子程序
公用子程序 用于自动程序和手动程序的相互切换处理 切换到手动方式时要将其他方式下的各步复位 判断是否在原点状态，以激活初始步
通过面板上的6个按钮控制机械手的 升、降、左行、右行、夹紧、松开
自动子程序
回原点子程序 回到原点（初始）状态
松开---已经放完工件
M1.0 Q0.2 上升
I0.2 上限位
M1.1 Q0.3 右行
I0.3 右限位
M1.2 Q0.0 下降
I0.1 下限位
M1.3 R Q0.1 T39
T39 停2秒
松开
M1.4 Q0.2 上升
I0.2 上限位
M1.5 Q0.4 左行
回原点
回原点子程序
按下“起动”按钮时，机械手是夹紧状态，而且又不在最右边， 应该上升、右行、下降、松开、上升、左行。
操作面板
I/O分配表
输入 I0.1 下限位 I0.7 松开 I2.2 I0.2 上限位 I1.0 下降 I2.3 I0.3 右限位 I1.1 右行 I2.4 I0.4 左限位 I1.2 夹紧 I2.6 I0.5 上升 I2.0 手动 I2.7 I0.6 左行 I2.1 回原点
单步 单周期 连续 启动 停止
自动子程序
右行到位（I0.3）后，转入下降（M2.4）
自动子程序
下降到位（I0.1）后，松开机械手，将货物放下（M2.5）
自动子程序
放下货物后（T38），上升（M2.6）准备回原点
自动子程序
上升到位（I0.2）后，就左行（M2.7），左行回到原点后， 选择“手动”或“回原点”（M0.0），则“自动”程序结 束。