機械手動作的模擬教程
實驗設備
1、THSMS-A型、THSMS-B型實驗裝置或THSMS-1型、THSMS-2型實驗箱一臺
2、安裝了STEP7-Micro/WIN32編程軟件的計算機一臺
3、PC/PPI編程電纜一根
4、鎖緊導線若干
一、 實驗目的
用數據移位指令來實現機械手動作的模擬。
二、機械結構和控制要求
圖中為一個將工件由A處傳送到B處的機械手，上升/下降和左移/右移的執行用雙線圈二位電磁閥推動氣缸完成。當某個電磁閥線圈通電，就一直保持現有的機械動作，例如一旦下降的電磁閥線圈通電，機械手下降，即使線圈再斷電，仍保持現有的下降動作狀態，直到相反方向的線圈通電為止。另外，夾緊/放松由單線圈二位電磁閥推動氣缸完成，線圈通電執行夾緊動作，線圈斷電時執行放松動作。設備裝有上、下限位和左、右限位開關，它的工作過程如圖所示，有八個動作，即為：
三、機械手動作的模擬實驗面板圖：
機械手動作的模擬控制面板
上圖下框中的YV1、YV2、YV3、YV4、YV5、HL分別接主機的輸出點Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5；SB1、SB2分別接主機的輸入點I0.0、I0.5；SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分別接主機的輸入點I0.1、I0.2、I0.3、I0.4。上圖中的啟動、停止用動斷按鈕來實現，限位開關用鈕子開關來模擬，電磁閥和原位指示燈用發光二極管來模擬。
四、編制梯形圖并寫出實驗程序，實驗梯形圖參考圖12
實驗參考程序表6-11-1所示
|
步序 |
符號 |
步序 |
符號 |
|
0 |
LD I0.2 上限為開關 |
21 |
OLD |
|
1 |
A I0.4 左限位開關 |
22 |
LD M10.2 |
|
2 |
AN M10.1 |
23 |
A T37 |
|
3 |
AN M10.2 |
24 |
OLD |
|
4 |
AN M10.3 |
25 |
LD M10.3 |
|
5 |
AN M10.4 |
26 |
A I0.2 |
|
6 |
AN M10.5 |
27 |
OLD |
|
7 |
AN M10.6 |
28 |
LD M10.4 |
|
8 |
AN M10.7 |
29 |
A I0.3 |
|
9 |
AN M11.0 |
30 |
OLD |
|
10 |
AN M11.1 |
31 |
LD M10.5 |
|
11 |
= M10.0 |
32 |
A I0.1 |
|
12 |
LD I0.4 |
33 |
OLD |
|
13 |
A M11.1 |
34 |
LD M10.6 |
|
14 |
O I0.5 停止按鈕 |
35 |
A T38 |
|
15 |
= M10.0 |
36 |
OLD |
|
16 |
= M11.1 |
37 |
LD M10.7 |
|
17 |
LD M10.0 |
38 |
A I0.2 |
|
18 |
A I0.0 啟動按鈕 |
39 |
OLD |
|
19 |
LD M10.1 |
40 |
LD M11.0 |
|
20 |
A I0.1 |
41 |
A I0.4 |
|
步序 |
指 令 |
步序 |
指 令 |
|
42 |
OLD |
53 |
= Q0.1 夾緊 |
|
43 |
SHRB M10.0, M10.1, +9 |
54 |
LD M10.3 |
|
44 |
LD M10.0 |
55 |
O M10.7 |
|
45 |
= Q0.5 |
56 |
= Q0.2 上移 |
|
46 |
LD M10.1 |
57 |
LD M10.4 |
|
47 |
O M10.5 |
58 |
= Q0.3 右移 |
|
48 |
= Q0.0 |
59 |
LD M11.0 |
|
49 |
LD M10.2 |
60 |
= Q0.4 左移 |
|
50 |
S M20.0, 1 |
61 |
LD M10.6 |
|
51 |
TON T37, +17 |
62 |
R M20.0, 1 |
|
52 |
LD M20.0 |
63 |
TON T38, +15 |
參考梯形圖如下所示：
五、工作過程分析：
當機械手處于原位時，上升限位開關I0.2、左限位開關I0.04均處于接通（“1”狀態），移位寄存器數據輸入端接通，使M10.0置“1”，Q0.5線圈接通，原位指示燈亮。
按下啟動按鈕，I0.0置“1”，產生移位信號，M10.0的“1”態移至M10.1，下降閥輸出繼電器Q0.0接通，執行下降動作，由于上升限位開關I0.2斷開，M10.0置“0”，原位指示燈滅。
當下降到位時，下限位開關I0.1接通，產生移位信號，M10.0的“0”態移位到M10.1，下降閥Q0.0斷開，機械手停止下降，M10.1的“1”態移到M10.2，M20.0線圈接通，M20.0動合觸點閉合，夾緊電磁閥Q0.1接通，執行夾緊動作，同時啟動定時器T37，延時1.7秒。
機械手夾緊工件后，T37動合觸點接通，產生移位信號，使M10.3置“1”，“0”態移位至M10.2，上升電磁閥Q0.2接通，I0.1斷開，執行上升動作。由于使用S指令，M20.0線圈具有自保持功能，Q0.1保持接通，機械手繼續夾緊工件。
當上升到位時，上限位開關I0.2接通，產生移位信號，“0”態移位至M10.3，Q0.2線圈斷開，不再上升，同時移位信號使M10.4置“1”，I0.4斷開，右移閥繼電器Q0.3接通，執行右移動作。
待移至右限位開關動作位置，I0.3動合觸點接通，產生移位信號，使M10.3的“0”態移位到M10.4，Q0.3線圈斷開，停止右移，同時M10.4的“1”態已移到M10.5，Q0.0線圈再次接通，執行下降動作。
當下降到使I0.1動合觸點接通位置，產生移位信號，“0”態移至M10.5，“1”態移至M10.6，Q0.0線圈斷開，停止下降，R指令使M20.0復位，Q0.1線圈斷開，機械手松開工件；同時T38啟動延時1.5秒，T38動合觸點接通，產生移位信號，使M10.6變為“0”態，M10.7為“1”態，Q0.2線圈再度接通，I0.1斷開，機械手又上升，行至上限位置，I0.2觸點接通，M10.7變為“0”態，M11.0為“1”態，Q0.2開，停止上升，Q0.4線圈接通，I0.3斷開，左移。
到達左限位開關位置，I0.4觸點接通，M11.0為“0”態，M11.1為1”態，移位寄存器全部復位，Q0.4線圈斷開，機械手回到原位，由于I0.2、I0.4均接通，M10.0被置“1”，完成一個工作周期。
再次按下啟動按鈕，將重復上述動作。
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