刘雪雪 课程负责人 无锡机电高等职业技术学校 PLC与自动线调试运行 精品课程 刘雪雪 课程负责人 无锡机电高等职业技术学校

PLC与自动线调试运行 1 交流电机的PLC控制 24 6 2 自动线系统整体调试与故障检修 送料机构的PLC控制 12 120 3 5 18 自动线的安装与调试 24 4 传送带的PLC控制 18

学习情境3 机械手的PLC控制 学习PLC最好通过PLC控制某个设备来学，更容易上手。因高职、中职大部分学校参加机电一体化组装调试技能比赛，所以选择YL-235光机电一体化设备作为实训设备，来学习PLC，目的是想让更多的学生接触机电一体化设备，为今后的就业打下基础。 学习情境3 任务3 带手动控制的机械手控制 任务1 机械手行程的顺序控制（自动） 任务2 带上电自动复位的机械手控制

情境3 机械手的PLC控制 任务3 带手动控制的机械手控制 刘雪雪 编写 无锡机电高等职业技术学校

任务3 带手动控制的机械手控制 任务 描述 任务 分析 机械手的PLC控制 知识链接 任务实施 拓展训练

知识目标： 任务3 带手动控制的机械手控制 1、了解子程序、步进相关指令、相关传送指令、相关比较指令、相关运算指令的使用方法 任务3 带手动控制的机械手控制 知识目标： 1、了解子程序、步进相关指令、相关传送指令、相关比较指令、相关运算指令的使用方法 2、能根据控制要求，编写相关PLC控制程序。

任务3 带手动控制的机械手控制 技能目标： 1、强化顺序功能图的绘制 2、熟悉子程序指令、步进指令、块传送指令、比较指令、加1指令的使用 任务3 带手动控制的机械手控制 技能目标： 1、强化顺序功能图的绘制 2、熟悉子程序指令、步进指令、块传送指令、比较指令、加1指令的使用 3、 掌握PLC控制程序的编写和调试

任务描述： 控制要求：带按钮复位的机械手控制，初始位置机械手状态：左摆到位，平缩到位，垂缩到位，手放松到位。按下启动按钮，设备在初始位置，物料被旋转转盘推到物料支架上后，当送料口传感器检测到物料，机械手按平伸—垂伸—夹紧—垂缩—平缩—右摆—平伸—垂伸—松开—垂缩—平缩—左摆顺序动作，将物料放到传送带的落料口，设备继续运行，等待来料，直至按下停止按钮，设备回初始位后停止。 设备如发生故障，可使用手动调试，进行设备故障调试检测（使用跳转指令） 插入动画m03-03-001动画  

任务描述： 插入动画m03-03-001动画  

知识链接1：相关功能指令 1、子程序调用指令 CALL指令 调用指定的子程序并执行。 SUB指令 表示特定的子程序开始。 RET指令 结束一段子程序并返回主程序。 应用程序举例：

知识链接1：相关功能指令 例题解释： （1）当触发信号（X10）接通时，执行对应的子程序（SUB0—RET），也就是按下X15按钮，Y4就接通；X16按钮，Y5就接通；X17按钮，Y6就接通，到RET返加CALL后的语句。 （2）执行完子程序后，返回执行CALL指令后面的程序。即如果这时按X13按钮，Y2就接通。 （3）如果X10不接通，执行X13一行语句和X14一行语句。

知识链接1：相关功能指令 2、SSTP、NSTP、NSTL、CSTP和STPE步进指令 功能： SSTP指令 表示步进程序开始。 NSTP指令 当检测到触发信号的上升沿时，启动当前过程，并将前一个过程复位。 NSTL指令 当触发信号闭合时，启动当前过程，并将前一个过程复位。 CSTP指令 清楚并复位指定的步进过程。 STPE指令 表示步进程序区结束，返回一般梯形图程序。

知识链接1：相关功能指令 应用程序举例： 图3-3-2 步进指令

知识链接1：相关功能指令 例题解释： 1、当触发信号（X0）接通时，执行第一个步进过程。

知识链接1：相关功能指令 机械手程序也可用步进指令来控制，如图3-3-3所示，按下X11按钮执行第一个步进过程，Y5得电，机械手平伸；前位传感器X5有信号清除第一个步进过程，执行第二个步进过程，Y7得电，机械手垂伸；下位传感器X7有信号清除第二个步进过程，执行第三个步进过程，Y1得电，机械手夹紧；松开传感器X9有信号清除第三个步进过程，执行第四个步进过程，Y8得电，机械手垂缩；等等。当机械手松开，X9失去信号时，清除第5步进过程，步进控制结束。 图3-3-2 步进指令实例

知识链接1：相关功能指令 2、传输指令

知识链接1：相关功能指令 3、运算指令

一、任务描述 控制要求：带按钮复位的机械手控制，初始位置机械手状态：左摆到位，平缩到位，垂缩到位，手放松到位。按下启动按钮，设备在初始位置，物料被旋转转盘推到物料支架上后，当送料口传感器检测到物料，机械手按平伸—垂伸—夹紧—垂缩—平缩—右摆—平伸—垂伸—松开—垂缩—平缩—左摆顺序动作，将物料放到传送带的落料口，设备继续运行，等待来料，直至按下停止按钮，设备回初始位后停止。 设备如发生故障，可使用手动调试，进行设备故障调试检测（使用跳转指令）

一、任务描述 按下启动按钮，系统进入运行状态，设备正常指示灯绿灯亮，5S后送料电机驱动放料盘旋转，物料送到接料平台上；如果送料电机运行10s后，物料检测传感器仍未检测到物料，则说明送料机构已经无物料，设备停止。如果10S内检测到工件，机械手继续抓料（手工代替）。在这个过程中按下停止按钮，直流电机停止工作。

二、任务分析 系统具有连续、单周期和自动回原点三种运行方式。

任务实施：技能训练 插入动画m02-03-002动画 1、阅读送料机构PLC控制的控制要求 控制要求：带按钮复位的机械手控制，初始位置机械手状态：左摆到位，平缩到位，垂缩到位，手放松到位。按下启动按钮，设备在初始位置，物料被旋转转盘推到物料支架上后，当送料口传感器检测到物料，机械手按平伸—垂伸—夹紧—垂缩—平缩—右摆—平伸—垂伸—松开—垂缩—平缩—左摆顺序动作，将物料放到传送带的落料口，设备继续运行，等待来料，直至按下停止按钮，设备回初始位后停止。 设备如发生故障，可使用手动调试，进行设备故障调试检测（使用跳转指令） 插入动画m02-03-002动画

任务实施：技能训练 2、列出输入/输出分配表 输入电器 输入点 输出电器 输出点 X0 入料口传感器 X13 按钮回原点方式 Y0 料盘电机 左限位SQ5 X15 手动运行方式 Y1 手放松 X4 右限位SQ6 XA 手动平伸 Y2 手夹紧 X5 前限位SQ1 XB 手动平缩 Y3 左摆 X6 后限位SQ2 XC 手动垂伸 Y4 右摆 X7 下限位SQ3 XD 手动垂缩 Y5 平伸 X8 上限位SQ4 XE Y6 平缩 X9 手夹紧SQ7 XF 手松下 Y7 垂伸 X11 启动按钮SB1 X18 Y8 垂缩 X12 停止按钮SB2 X19

3、画出机械手带手动操作和按钮回原点工作方式控制的工作过程图及顺序功能图。 用一个键设置为按钮回原点方式，一个键为手动运行方式，而机械手带手动操作需要8个输入点，加上机械手的动作信号输入需要7个点，起停需2个点，入料口传感器一个点，共需要20个点，因设备上不是所有的点都引出，所以这里把单步、单周期运行不放在里面，也因为它们在前一任务学过了。机械手带手动操作和按钮回原点工作方式控制的工作过程图如图3-3-3所示，顺序功能图如图3-3-4所示。

3、画出机械手带手动操作和按钮回原点工作方式控制的工作过程图及顺序功能图。

4、画出输入/输出接线图：

4、画出输入/输出接线图： M P N M X5 X6 X7 X8 11 12 13 14 15 16 17 X9 气动机械手 放 松 右摆 平缩 垂缩 直流电动机输出Y0 0V 5 7 9 11 13 15 17 19 21 6 8 10 12 14 16 18 20 22 直流电动机输出 夹紧Y1 放松 Y2 左摆 Y3 右摆 Y4 平伸 Y5 平缩Y6 垂伸Y7 垂缩Y8 X5 X6 X7 X8 11 12 13 14 15 16 17 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y7 M X9 夹 紧 左摆 平伸 垂伸 气动机械手 机械手气动电磁阀 XF X10 X17 4 Ⅲ Ⅱ Ⅳ A B Ⅴ 7 C D E F G 6 P 5 1 2 3 Ⅰ M N 右限止位置 左限止位置 X4 X3 T XA XC X1 Y0 X0 XE

指示灯 按钮 开关 机电一体化设备（工件传送、分拣）I/O接线示意图 三相交流电源 变频器电源 变频器输出 Y3 X24 X Y0 Y2 SA1 SA2 HL1 HL2 HL3 HL4 HL5 HL6 SB1 （自锁） SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 蜂鸣器 急停按钮 开关 三相交流电源 变频器电源 变频器输出 Y3 X24 X Y0 Y2 Y1 X0 X1 机电一体化设备（工件传送、分拣）I/O接线示意图 工作电源: AC380V: 变频器电源 AC220V: PLC电源 DC24V: 传感器、指示灯 蜂鸣器电源 待机 运行 下料 启动 停止 （2s鸣叫重复） L1 L2 L3

5、根据任务要求进行机械手部件控制的程序编写。 程序中可使用16位传输指令来清内容寄存器WR5通道，也可用块传输指令用DT500~DT503共4个字的全 0，一次清除WR0开始的4个通道。如图3-3-4所示。 图3-2-15 回原点后才能启动

本任务与情境3任务2拓展任务的不同之处在于少了个单步运行方式，多了个按钮回原点及使用子程序调用指令来调用手动操作子程序。如图3-3-4中按下X15手动操作工作方式有效，调用子程序0，如图3-3-5所示。SBU 0 与RET之间是手动操作机械手程序，到执行到RET时，子程序返回，返回到CALL 0指令的下一条指令。 按钮回原点方式，只要在情境3任务2拓展任务中把上电复位的启动点R9013改为回原点方式按钮X13。

4、打开PLC电源，下载并调试程序使其符合控制的要求。 5、做好程序内主要元件的标注，并记录程序。 6、根据任务完成情况，完成实习报告。  

五、拓展训练： 插入动画m02-03-002动画 控制要求： 机械手运行利用按钮控制，利用一个按钮控制一组机械手对应的动作顺序。第一次按下为伸出位，第二次按下为初始位 按钮一：平伸 ss—— 平缩 XA 按钮二：垂伸 —— 垂缩 XB 按钮三：手夹紧 —— 手放松） XC 按钮四：左摆-----右摆 XD 插入动画m02-03-002动画

实验报告要求： 1、写出本任务的I/O地址。 2、画出本任务的PLC控制接线图。 3、写出本任务的梯形图程序。 4、写出本任务实施过程中出现的问题和采取的解决方法。

谢 谢！ 好以上是我给大家一起分享的“精品课程的教学设计“相关内容。