（中职） 工业机器人任务5 分拣装配单元的程序设计与调试教学课件（）

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,（中职） 工业机器人任务5 分拣装配单元的程序设计与调试教学课件（工信版）,目 录,1.,学习目标,2.,任务描述,3.,任务准备,4.,任务实施,5.,任务评价,6.,技能拓展,1,【学习目标】,PART ONE,学习目标,1.能运用PLC的步进顺控指令；,2.能运用连续执行型脉冲输出指令PLSY；,3.能运用PLC控制步进电机运行；,4.能在规定的时间内完成分拣装配单元控制程序的设计和调试，并能解决运行过程中出现的常见问题；,5.能正确表达和交流；能自觉遵守6S管理要求。,2,【任务描述】,PART,TWO,任务描述,01,02,05,03,04,有一分拣装配单元如图5-2-1所示，现需要设计PLC程序并调试。电工班接受此任务，要求在规定期限完成程序设计、调试，并交有关人员验收。本任务只考虑分拣装配单元作为独立设备运行，按钮面板（图5-2-2）上选择“单机”。,图5-2-1 分拣装配单元,图5-2-2 分拣装配单元按钮操作面板,任务描述,01,02,05,03,04,具体的控制要求为：,1初始状态：人工取走输送带的汽车车窗，设备上电和气源接通后，输送机上的顶升气缸处于缩回位置，上料机构处于步进下限位位置，急停按钮没有按下。若设备不在上述初始状态，复位灯亮，按下“复位”按钮，设备回到初始位置，复位灯灭。,2若设备准备好，将汽车车窗放到输送机上。启动指示灯亮,按下“启动”按钮，设备启动。输送带顶升气缸伸出，伸出到位后，输送机皮带正转，输送机把汽车车窗输送到上料机构内，当输送机上的末端传感器5S内没有检测有汽车车窗通过时输送机皮带停止运行。输送带顶升气缸缩回，缩回到位后。,任务描述,01,02,05,03,04,上料机构的步进电机正转将汽车车窗上升到物料到位检测传感器位置，到位后上料机构的步进电机停止运行，人工取走上料机构中的汽车车窗（每次只能取走一个汽车车窗，取走汽车车窗间隔时间为2S）。人工取走汽车车窗后上料机构的步进电机正转将汽车车窗升到物料到位检测传感器位置后停止（下划线部分要求循环，直到人工取走上料机构的所有汽车车窗后循环结束）。,3,【任务准备】,PART,THREE,任务准备,Lorem Ipsum Dolor Sit,Lorem Ipsum Dolor Sit Er Elit Lamet, Consectetaur Cillium Adipisicing Pecu.,Lorem Ipsum Dolor Sit,Lorem Ipsum Dolor Sit Er Elit Lamet, Consectetaur Cillium Adipisicing Pecu.,Lorem Ipsum Dolor Sit,Lorem Ipsum Dolor Sit Er Elit Lamet, Consectetaur Cillium Adipisicing Pecu.,Lorem Ipsum Dolor Sit,1,步进顺序控制指令,（,1,）状态寄存器,FX2N,共有,1000,个状态寄存器，其编号及用途见表,5-3-1,。,表,5-3-1 FX2N,状态寄存器,类 别,元件编号,个 数,用 途 及 特 点,初始状态,S0,S9,10,用作,SFC,的初始状态,返回状态,S10,S19,10,多运行模式控制当中，用作返回原点的状态,一般状态,S20,S499,480,用作,SFC,的中间状态,掉电保持状态,S50,S899,400,具有停电保持功能，用于停电恢复后需继续执行的场合,信号报警状态,S900,S999,100,用作报警元件使用,说明：,1,）状态的编号必须在规定的范围内选用。,2,）各状态元件的触点，在,PLC,内部可以无数次使用。,3,）不使用步进指令时，状态元件可以作为辅助继电器使用。,4,）通过参数设置，可改变一般状态元件和掉电保持状态元件的地址分配。,任务准备,1）步进接点指令STL 说明, 梯形图符号如图5-3-1所示：,（2）步进顺控指令,FX2N系列PLC的步进指令：步进接点指令STL、步进返回指令RET。, 功能,激活某个状态或称某一步，在梯形图上表现为从主母线上引出的状态接点。STL指令具有建立子母线的功能，以使该状态的所有操作均在子母线上进行。,图,5-3-1,任务准备,Lorem Ipsum Dolor Sit,Lorem Ipsum Dolor Sit Er Elit Lamet, Consectetaur Cillium Adipisicing Pecu.,Lorem Ipsum Dolor Sit,Lorem Ipsum Dolor Sit Er Elit Lamet, Consectetaur Cillium Adipisicing Pecu.,Lorem Ipsum Dolor Sit,Lorem Ipsum Dolor Sit Er Elit Lamet, Consectetaur Cillium Adipisicing Pecu.,Lorem Ipsum Dolor Sit, STL指令在梯形图运用如图5-3-2所示。,图5-3-2 STL指令的运用,任务准备,Lorem Ipsum Dolor Sit,Lorem Ipsum Dolor Sit Er Elit Lamet, Consectetaur Cillium Adipisicing Pecu.,Lorem Ipsum Dolor Sit,2）步进返回指令RET说明,梯形图符号如图5-3-3所示：,图,5-3-3 RET,指令,功能,返回主母线。步进顺序控制程序的结尾必须使用RET指令。,任务准备,Lorem Ipsum Dolor Sit, RET指令在梯形图运用如图5-3-4所示。,图,5-3-4 RET,指令的运用,任务准备,Lorem Ipsum Dolor Sit,2状态转移图的梯形图,（1）状态的三要素如图5-3-5所示,状态转移图中的状态有驱动负载、指定转移目标和指定转移条件三个要素。其中：Y5为驱动的负载；S21为转移目标；X3为转移条件。,图,5-3-5,状态的三要素,任务准备,（2）状态转移图的编程方法,步进顺控的编程原则：先进行负载驱动处理，然后进行状态转移处理。,1）程序执行完某一步要进入到下一步时，要用SET指令进行状态转移，激活下一步，并把前一步复位。,2）状态不连续转移时，用OUT指令。,（3）注意事项,任务准备,PLSY：16位连续执行型脉冲输出指令；DPLSY：32位连续执行型脉冲输出指令。,FXPLC的PLSY指令的编程格式：PLSY K1000 D0 Y0,其中，K1000：指定的输出脉冲频率，可以是T，C，D，数值或是位元件组合如K4X0；,D0：指定的输出脉冲数，可以是T，C，D，数值或是位元件组合如K4X0，当该值为0时，输出脉冲数不受限制；Y0：指定的脉冲输出端子，只能是Y0或Y1。,例如，LD M0 PLSY D0 D10 Y1 ，当M0闭合时，以D0指定的脉冲频率从Y1输出D10指定的脉冲数；在输出过程中M0断开，立即停止脉冲输出，当M0再次闭合后，从初始状态开始重新输出D10指定的脉冲数；PLSY指令没有加减速控制，当M0闭合后立即以D0指定的脉冲频率输出脉冲（所以该指令高速输出脉冲控制步进或是伺服并不理想）；在输出过程中改变D0的值，其输出脉冲频率立刻改变（调速很方便）；在输出过程中改变输出脉冲数D10的值，其输出脉冲数并不改变，只要驱动断开再一次闭合后才按新的脉冲数输出。,3连续执行型脉冲输出指令,任务准备,Lorem Ipsum Dolor Sit,相关标志位与寄存器：,M8029：脉冲发完后，M8029闭合。当M0断开后，M8029自动断开。,M8147：Y0输出脉冲时闭合，发完后脉冲自动断开。,M8148：Y1输出脉冲时闭合，发完后脉冲自动断开。,D8140：记录Y0输出的脉冲总数,32位寄存器 。,D8142：记录Y1输出的脉冲总数,32位寄存器 。,D8136：记录Y0和Y1输出的脉冲总数,32位寄存器。,注意：,PLSY指令断开，再次驱动PLSY指令时，必须在M8147或M8148断开一个扫描周期以上，否则发生运算错误。,！,4,【任务实施】,PART,THREE,任务实施,1制定工作计划,掌握好理论知识，完成任务要求；小组共同分析、讨论决策出最优实施步骤方案；再由组长进行任务分工，完成程序设计与调试。,序号,实施过程内容,备注,第一步,工具和材料准备,第二步,功能框图和,I0,分配表,第三步,程序的设计,第四步,程序调试与运行,表,5-4-1,工作计划表,任务实施,2工具和材料准备,（,1,）为完成工作任务，每个工作小组需要向工作站内仓库工作人员提供借用工具清单。,表,5-4-2,工具借用清单,任务实施,Lorem Ipsum,（,2,）为完成工作任务，每个工作小组需要向工作站内仓库工作人员提供领用材料清单。,表,5-4-3,材料借用清单,任务实施,3,功能框图和,I,/O,分配表,（,1,）功能框图（图,5-4-1,）,图,5-4-1,装配分拣单元功能框图,（2）PLC I/O功能分配表,（表5-4-4）,任务实施,表,5-4-4 I/O,功能分配表,任务实施,1）上料机构步进电机上升下降频率为HZ比较适中。,2）上料机构步进电机上升Y2为(ON或OFF)，上料机构步进电机下降Y2为 (ON或OFF)。提示：运用以下测试程序完成上面的问题(图5-4-2)。,4程序设计,（1）程序设计前回答以下问题：,上料机构步进电机上升下降速度有PLSY指令中的频率决定的，如果速度比较快将频率数值减小，如果速度比较慢将频率数值适当的增加，本测试题的频率数值为K2000。通过按钮面板的停止X001可以控制步进电机的运行方向。,任务实施,（2）程序设计的思路,程序的结构如图5-4-3所示：主要有两部分组成，一部分是系统初始状态检测，另一部分是分拣装配单元控制。但是只有初始状态检测完成以后分拣装配单元控制才能运行，如初始状态检测不对，对分拣装配单元进行复位，让分拣装配单元回到初始状态。,图,5-4-3,功能框图,任务实施,（3）程序的编写,1,）系统主程序梯形图（图,5-4-4,），初始化状态检测程序、复位回初始化位置程序和分拣装配单元主程序梯形图。,图,5-4-4,主程序梯形图,注释：,SO,是初始化状态检测；,S20,开始的程序段位复位初始化程序块；,S30,开始的程序段位分拣装配单元的程序块。,任务实施,2,）初始化状态检测程序,(,图,5-4-5),图,5-4-5,初始状态检测梯形图,注释：通过步进下降限位（,X005,）和升降气缸缩回限位磁性开关（,X014,）来判断初始位置程序初始状态，当两个状态（,X005,和,X014,）同时为,ON,，步进跳转到,S30,，否则将步进跳转到,S20,。,注意：步进上限位,X004,和步进下限位,X005,，按下为,OFF,，松开为,ON,。,注释：按下复位按钮,X002,，进入复位程序步,S21,，完成对步进电机机构和升降气缸的复位，复位完成后程序跳转到,S30,。（由于升降气缸是单控电磁阀，上电初始状态和任务要求一样，所以第,38,步的程序可以不用编写）,任务实施,3,）复位回初始位置程序,(,图,5-4-6),图,5-4-6,复位回初始位置梯形图,任务实施,4,）分拣装配单元主程序,(,图,5-4-7),任务实施,任务实施,图,5-4-7,分拣装配单元主程序梯形图,注释：本段程序是本任务主程序。传送带的要求比较简单按照任务要一步一步的完成，上料机构要求循环，请参看第,71,步到,99,步。,任务实施,5,调试程序与运行,（,1,）调整气动部分，检查气路是否正确，气压是否合理，气缸的动作速度是否合理。,（,2,）检查磁性开关的安装位置是否到位，磁性开关工作是否正常。,（,3,）检查光电传感器灵敏度是否合适，保证检测的可靠性。,（,4,）按任务要求流程测试程序。,（,5,）优化程序。,任务实施,01,04,01,5,PART,THREE,【任务评价】,任务评价,（1）检测问题记录：,（2）教师检测问题记录：,1各小组分别派代表按技术要求检测其他小组设备并作记录：,任务评价,2填写工作任务评价表。,表,5-5-1,工作任务评价表,【技能拓展】,如果在输送机将汽车车窗送入到上料机构时，汽车车窗在输送机上发生堵塞如图,5-6-1,所示，我们该如何解决？,提示：运用输送机电机反转和正转相互配合的方式来解决此问题。,图,5-6-1,汽车车窗在输送机上发生堵塞,THANKS,FOR,YOUR,WATCHING,