气动机械手操作控制装置

气动机械手操作控制装置1一、题目及要求：一、气动机械手的控制要求气动机械手的动作示意图如图1所示，气动机械手的功能是将工件从A处移送到B处。控制要求为：1、气动机械手的升降和左右移行分别由不同的双线圈电磁阀来实现，电磁阀线圈失电时能保持原来的状态，必须驱动反向的线圈才能反向运动；2、上升、下降的电磁阀线圈分别为YV2、YV1；右行、左行的电磁阀线圈为YV3、YV4；3、机械手的夹钳由单线圈电磁阀YV5来实现，线圈通电时夹紧工件，线圈断电时松开工件；4、机械手的夹钳的松开、夹紧通过延时1.7S实现；5、机械手的下降、上升、右行、左行的限位由行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4来实现；二、机械手的的操作功能机械手的操作面板如图2所示。机械手能实现手动、回原位、单步、单周期和连续等五种工作方式。1、手动工作方式时，用各按钮的点动实现相应的动作；2、回原位工作方式时，按下“回原位”按钮，则机械手自动返回原位；3、单步工作方式时，每按下一次启动安钮，机械手向前执行一步；24、单周期工作方式时，每按下一次启动安钮，机械手只运行一个周期；5、连续工作方式时，机械手在原位，只要按下启动安钮，机械手就会连续循环工作，直到按下停止安钮；6、传送工件时，机械手必须升到最高点才能左右移动，以防止机械手在较低位置运行时碰到其他工件；7、出现紧急情况，按下紧急停车按钮时，机械手停止所有的操作。三、大作业要求1．列表说明I/O分配，并选择PLC。2．画出顺序功能图。3．画出PLC端子接线图。4．设计PLC控制梯形图。二、输入输出分配表3输入端输出端名称代号输入编号名称代号输出编号下限位开关SQ1X001下降电磁阀KM4Y001上限为开关SQ2X002夹松电磁阀KM1Y002右限位开关SQ3X003上升电磁阀KM2Y003左限位开关SQ4X004右行电磁阀KM3Y004上升按钮SB4X005左行电磁阀KM0Y005左行按钮SB6X006松开按钮SB8X007下降按钮SB3X010右行按钮SB5X011夹紧按钮SB7X012手动开关SB9X020启动按钮SB1X026停止按钮SB2X027三、PLC选型项目FXN2-48M(R/T)额定电压AC100-240V允许电压范围AC85-260V额定频率50/60HZ四、顺序功能图SM00X002X021X024X023X022公用EN手动EN回原点EN自动EN4五、PLC接线图X007X010X011X012X013X0142MX015X016FXN2-48M(R/T)Y007Y010Y0113L012Y013Y014Y015Y016Y017NLX000X001X002X003X004X005X006FXN2-48M(R/T)Y020Y021Y022Y001Y002Y003Y0042LY005Y0065六、PLC梯形图6公用程序见下图用于处理各种工作方式都要执行的任务，以及处理不同工作方式之间的转换。左限位开关X004、上限位开关X002的常开触点和表示机械手松开的M45的常闭触点的串联电路接通时，原点条件M05变为ON。当机械手处于原点位置状态，在开始执行用户程序、系统处于手动或者自动回原点状态，初始步对应的M00将被置位，进入单步、单周期和连续工作方式做好准备。如果此时M05为OFF状态，M00将被抚慰，初始步为不活动步，按下启动按钮也不能进入步M20，系统不能再单步，单周期，和连续工作方式下工作。当系统处于手动工作方式时，必须将初始步以外的各部队赢得存储器位（M20-M27）复位，否则系统从自动工作方式切换到手动工作方式，然后返回自动工作方式时，可能会出现同时有两个活动步的情况，一起错误的动作。在非连续方式下，X024的常闭出点闭合，将表示连续工作状态的标志M07复位。下图是手动程序，为了保证安全运行，在手动程序中设置了一些必要的连锁。设置上升与下降之间,左行与右行之间的互锁,以防止功能相反的两个输出同时为ON.有限位开关限制机械手移动的范围。用限位开关X001--X004限制机械手LDX004AX002ANM45=M05LDSM01OX020OX021LPSAM05SM00,1LPPANM05RM00,1LDX020RM20,1LDNX024RM07,17移动的范围。用上限位开关X002的常开触点与控制左，右行的M36和左行的M44的继电器串联，机械手升到最高位置才能左右移动，以防止机械手在较低位置运行时与别的物体碰撞。LDX012SM31,1LDX007RM32,1LDX005ANX002ANM34=M33LDX010ANX001ANM33=M34LDX006ANX004AX002ANM35=M36LDX011ANX003AX002ANM36=M358单周期，连续和单步工作方式的梯形图。LDX026AX024OM07ANX027=M07LDX026EUONX022=M06LDM27AX004AM07LDM00AX026AM05OLDAM06OM20ANM21=M20LDM20AX001AM06OM21ANM22=M21LDM21AT37AM06OM22ANM23=M22LDM22AX002AM06OM23ANM24=M23LDM23AX003AM06OM24ANM25=M24LDM24AX001AM06OM25ANM26=M25LDM25AT38AM0.6OM2.6ANM27=M26LDM26AX002AM06OM27ANM20ANM00=M27LDM27AX004ANM07AM06OM00ANM20=M009单周期、连续和单步这三种工作方式主要是“连续”标志M07和“转换允许”标志M06来区分的。（1）单步与非单步的区别M06的常开触点接在每一个控制代表步的存储器位的启动电路中，他们断开时禁止步的活动状态的转换，如果系统处于单步工作方式，X022为1状态，他的常开触点断开，“转换允许”存储器位M06在一般情况下为0状态，不允许步与步之间的转换。当某一步的工作结束后，转换条件满足，如果没有按启动按钮X026，M06处于处于0状态，起保停电路的启动电路处于断开状态，不会转换到下一步。一直要等到按下启动按钮X026，M06在X026的上升沿ON一个扫描周期，M06的常开触点接通，系统才会转换到下一步。系统工作在连续，单周期工作方式下，X022的常开触点接通，是M06为1状态，串联在各起保停电路的启动电路中的M0.6的常开触点接通，允许步与步之间的正常转换。（2）单周期与连续的区分在连续工作方式下，X024为1状态。初始步为活动步时按下启动按钮X026，M20变为1状态，机械手下降。于此同时，控制连续工作的M0.7的线圈通电并自保持。当机械手在步,M27返回最左边时，X004为1状态，因为连续标志位M07为1状态，转换条件M07-X004满足，系统将返回步M20，反复连续的工作下去。按下停止按钮X027后，M07变为0状态，但是机械手不会立即停止工作，在完成当前工作周期的全部操作后，机械手返回最左边，左限位开关X004为1状态，装换条件满足系统才从步M27返回并停留在初始步。在单周期工作方式，M07一直处于0状态。当机械手在最后一步,M27返回最左边时，左限位开关X004为1状态，转换条件满足，系统返回并停留在初始步，按一次启动按钮，系统只工作一个周期。（3）单周期工作过程在单周期工作方式下，X022的常闭触点闭合，M06的线圈通电，允许转换。在初始步时按下启动按钮X026，在M20的启动电路中，M00,X026,M05和M06的常开触点均接通，使M20的线圈通电，系统进入下降步，Y001的线圈通电，机械手下降。碰到下限位开关X001时，转换到夹紧不M21，Y005被置位，夹紧电磁阀的线圈通电，并保持。同时接通延时定时器T37开始定时，1.7s后定时时间到，工件被夹紧，转换条件T37满足，转换到步M22。以后系统将这样一步一步的工作下去。在左行步M27，当机械手左行返回到原点位置，左限位开关X004变为1状态，为连续工作标志M07为0状态，将返回初始步M00，机械手停止运10动。（4）单步工作过程在单步工作方式下，X022为1状态，它的常闭触点断开，“转换允许”辅助继电器M06在一般情况下为0状态，不允许步与步之间的转换。设初始步时系统处于原点状态，M05和M00为1状态，按下启动按钮X026，M06变为0状态。在下降步，Y001的线圈通电，当下限位开关X001变为1状态时，与Y001的线圈串联的X001的常开触点断开，使Y001的线圈断电，机械手停止下降。X001的常开触点闭合后，如果没有按启动按钮，X026和M06变为1状态，M06的常开触点接通，转换条件X001才能使M21的起动电路接通，M21线圈通电并保持，系统才能由步M20进入步,M21。以后在完成某一步的操作后，都必须按一次启动按钮，系统才能转换到下一步。在自动回原点工作方式下，X021为ON。按下启动按钮X026，M10变为ON,机械手上升，上升到上限位开关时X002为ON，机械手左行，到左限位开关时，X004变为ON，将步M11复位，同时将M42复位，机械手松开。这时原点条件满足，M05为ON，在公用程序中，初始步M00是步M01的后续步。说明程序由于S7-200PLC的顺控指令不支持直接输出的双线圈操作，所以要用中间继电器逻辑过度一下，如本题的机械手下降，上行，夹紧、松开、左行、右行等都需要用中间继电器过渡。LDX021AX026SM10,1RM40,1LDM10AX002SM11,1RM10,1RM41,1LDM11AX004SM11,1RM42,1LDM10ANX002=M43LDM11ANX004=M4411LDM20OM24ANX001LDM34OM40OLD=Y001LDM21OM31SY005,1TONT37,17LDM25OM32OM42OM45RY005,1TONT38,17LDM22OM26ANX002LDM33OM43OLD=Y002LDM23ANX003OM35OM41=Y003LDM27ANX004OM36OM44=Y004