机械手 PLC 控制的动作模拟

1. 机械手PLC控制的动作模拟 一、组织教学 二、入门指导 三、巡回指导 四、结束指导

2. 一、PLC功能指令的使用 1、功能指令的基本格式 • FX系列PLC功能指令的格式采用梯形图和计算机通用的助记符形式来表示。一般用指令的英文名称或缩写作为助记符。 • 功能指令主要由功能指令助记符和操作元件两大部分组成功能指令主要由功能指令助记符和操作元件两大部分组成。

3. 1、功能指令助记符 FX系列PLC的功能指令按功能号编排，每条功能指令都有一个指令助记符。功能指令助记符在很大程度上反映该指令的功能特征。图5-1所示的梯形图中助记符为MOV的功能指令的功能号为FNC12，这是一条传送指令。助记符为MEAN的功能指令的功能号为FNC45，这是一条取平均值指令。 2、功能指令的操作元件 有的功能指令只需要指定功能编号。如图5-1d所示，这是一条警戒时钟功能指令，程序中只要标出功能号FNC07即可。但大部分功能指令在指定功能编号的同时，还需指定操作元件。 操作元件分为以下几种： ①源操作元件，用〔S〕（Source）表示。在图5-1a中，功能指令MOV的源操作元件是K50。该功能指令将50这个常数传送到数据寄存器D10中。若用变址功能时，源操作元件表示为〔S·〕形式。有时操作元件不止一个，可用〔S1·〕、〔S2·〕、〔S3·〕表示。 ②目标操作元件，有〔D〕(Destination)表示。在图5-1a中，功能指令MOV的目标操作元件是数据寄存器D10。若使用变址功能时，目标操作元件表示为〔D·〕。目标操作元件不止一个时，用〔D1·〕、〔D2·〕、〔D3·〕表示。

4. ③其他操作元件n和m，用来表示常数。常数前冠以K表示是十进制数，常数前冠以H表示十六进制数。如图5-1a中源操作元件是K50，表示是十进制数50。③其他操作元件n和m，用来表示常数。常数前冠以K表示是十进制数，常数前冠以H表示十六进制数。如图5-1a中源操作元件是K50，表示是十进制数50。 • 其他操作元件也可以作为源操作元件或目标操作元件的补充说明。如图5-1b所示，功能指令的作用是：将D0、D1和D2三个数据寄存器中数据取平均值后，存放到由地址D4Z指定的数据寄存器中。D0是源操作元件的首地址，K3是源操作的补充说明，指定取值个数，即取D0、D1和D2三个数据寄存器中的数值。 • 源操作元件和目标操作元件需要注释的项目较多时，可采用n1、n2、n3的形式。

5. 二、功能指令的规则 • 1、指令执行形式 • FX系列PLC的功能指令有连续执行和脉冲执行型两种形式。 • 图5-1a所示的功能指令为连续执行型.。当常开触点X0闭合时，该条传送指令在每个扫描周期都被重复执行。 • 图5-3所示的功能指令为脉冲执行型。助记符后面的符号（P）表示脉冲执行。该条传送指令仅在常开触点X0由断开转为闭合时被执行。 • 对不需要每个扫描周期都执行的指令，用脉冲执行方式可缩短程序处理时间。 • 2、数据长度 • 功能指令可处理16位和32位数据。 • ①16位数据。FX系列PLC中数据寄存器D、计数器C的当前值寄存器存储的都是16位的数据。如图5-4所示，数据寄存器D0共16位，每位都只有“0”或“1”两个数值。 • 图5-1a和图5-3所示两个梯形图中，功能指令传送的数据都是16位数据。 • ②32位数据，FX系列PLC中，相邻两个数据寄存器可以组合起来，存储32位的数据。

6. ③位元件，处理数据的元件称字元件，例如数据寄存器D、定时器T和计数器C中当前值寄存器等。③位元件，处理数据的元件称字元件，例如数据寄存器D、定时器T和计数器C中当前值寄存器等。 • 处理闭合和断开状态的元件为位元件，例如输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M和状态继电器S等。但由位元件组合起来，也可以构成字元件，进行数据处理。位元件的组合由Kn加首元件来表示。 • 每4个位元件为一组，组合成一个单元。如，n为单元组数，M0为由位元件组合构成字元件的首元件编号。例如K4M0表示由M0~M15组成的16位字元件，最低位是M0，最高位是M15。K8M0表示由M0~M31组合成的32位字元件，最高位是M32，最低位是M0。 • 由位元件组合而成的字元件格式还有：K3X0、K2Y10、K1S10等。 • 在作16位数据操作时，参与操作的位元件由Kn中n指定，n在1~3之间。如果n=1时，则参与操作的位元件只有4位；如果n=2时，则参与操作的位元件只有8位；如果n=3时，则参与操作的位元件只有12位。这时不足部分的高位均作零处理。这意味着只能处理正数（符号位为“0”表示正数）。同样，在作32位数据操作时，Kn中n在1~7之间，不足部分的高位均作零处理。 • 被组合的位元件的首元件编号可以任选，但为避免混乱，建议采用0结尾的元件。例如M0、M10、M20等。

7. ④变址寄存器，FX系列PLC内部有两个变址寄存器V与Z，都是16位数据寄存器，可像其他的数据寄存器一样进行数据的读写。变址寄存器在传送、比较等功能指令中，用来修改操作对象的元件号。例如图5-7所示的梯形图中，如果V=20，Z=25，则D5V与D25是指同一个数据寄存器（5+20=25），D10Z与D35是指同一个数据寄存器（10+25=35）。该功能指令执行的操作是将D25中的数据传送到D35中。④变址寄存器，FX系列PLC内部有两个变址寄存器V与Z，都是16位数据寄存器，可像其他的数据寄存器一样进行数据的读写。变址寄存器在传送、比较等功能指令中，用来修改操作对象的元件号。例如图5-7所示的梯形图中，如果V=20，Z=25，则D5V与D25是指同一个数据寄存器（5+20=25），D10Z与D35是指同一个数据寄存器（10+25=35）。该功能指令执行的操作是将D25中的数据传送到D35中。 • 可以用变址寄存器进行变址操作的元件有输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、分支指令用指针P和由位元件组合而成的字元件首地址。例如KnM10Z，但应注意，n不能用变址寄存器改变其值，即不允许出现K1ZM10。 • 对32位指令，V、Z是自动组对使用的，V作为高16位，Z作为低16位。32位指令中用到变址寄存器时，只需指定Z，即Z就代表了V和Z的组合。 • 某些情况下使用变址V和Z，将使程序简化，编程灵活。

8. 2、移位指令 ①位右移和位左移指令 位右移SFTR(Shift Right，FNC34)与位左移SFTL(Shift Left，FNC35)指令使位元件中的状态成组的 向右或向左移动，由n1指定位元件组的长度，n2指定移动的位数，常数n2≤n1≤1024。源操作数可以取X、Y、M和S,目标操作数可以取Y、M和S，只有16位运算。 图5-33中的X10由OFF变为ON时，位右移指令（3位1组）按以下顺序移位：M2～M0中的数溢出，M5～M3→M2～M0, M8～M6→M5～M3, X2～X0→M8～M6, 图5-34中的X10由OFF变为ON时，位左移指令按图中所示的顺序移位。 1、区间复位指令 区间复位指令ZRST(Zone Reset，FNC40)将[D1]～[D2]指定的元件号范围内的同类元件成批复位，目标操作数可以取T、C和D(字元件)，或Y、M和S(位元件)。[D1]和[D2]指定的应为同一类元件，[D1]的元件号应小于[D2]的元件号。如果[D1]的元件号大于[D2]的元件号，则只有[D1]指定的元件被复位。单个位元件和字元件可以用RST指令复位。 虽然ZRST指令是16位处理指令，[D1]和[D2]也可以指定32位计数器。

9. 2、控制系统分析 • 1) 控制方案为将大、小球经过机械手分选系统把它们分别放在大球位，和小球位。气动机械手的升降和左右移行分别使用了双线圈的电磁阀，在某方向的驱动线圈失电时能保持在原位，必须驱动反方向的线圈才能反向运动。上升、下降对应的电磁阀线圈分别是YV2、YV1，右行、左行对应的电磁阀线圈分别是YV3、YV4。机械手的夹 使用单线圈电磁阀YV5，线圈通电时夹紧大小球，断电时松开大小球。通过设置限位开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分别对机械手的下降、上升、左行、右行进行限位，而夹 不带限位开关，它是通过延时1.7S来表示夹紧、松开动作的完成的。 • 2) 设计步骤： • ① 确定输入/输出点数； • ②绘制电气原理图及PLC上的外部接线图； • ③梯形图的设计 • ④输入程序，进行调试。