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1、广东水利电力职业技术学院广东水利电力职业技术学院电气与电气与PLCPLC控制技术控制技术 机械手自动控制1 学习目标知识目标知识目标知识目标知识目标（1 1 1 1）掌握三菱）掌握三菱）掌握三菱）掌握三菱FXFXFXFX系列系列系列系列PLCPLCPLCPLC步进指令的用法；步进指令的用法；步进指令的用法；步进指令的用法；（2 2 2 2）掌握状态转移图的编程方法、及其转换梯）掌握状态转移图的编程方法、及其转换梯）掌握状态转移图的编程方法、及其转换梯）掌握状态转移图的编程方法、及其转换梯形图的编程规则；形图的编程规则；形图的编程规则；形图的编程规则；（3 3 3 3）掌握机械手自动控制的工作原
2、理。）掌握机械手自动控制的工作原理。）掌握机械手自动控制的工作原理。）掌握机械手自动控制的工作原理。（4 4 4 4）了解）了解）了解）了解PLCPLCPLCPLC控制程序结构化程序设计方法。控制程序结构化程序设计方法。控制程序结构化程序设计方法。控制程序结构化程序设计方法。（5 5 5 5）熟悉）熟悉）熟悉）熟悉PLCPLCPLCPLC顺序控制系统的程序设计方法。顺序控制系统的程序设计方法。顺序控制系统的程序设计方法。顺序控制系统的程序设计方法。（6 6 6 6）掌握）掌握）掌握）掌握PLCPLCPLCPLC控制系统设计的方法和步骤。控制系统设计的方法和步骤。控制系统设计的方法和步骤。控制系
3、统设计的方法和步骤。2能力目标能力目标能力目标能力目标（1 1 1 1）掌握控制系统常用的工作方式及控制面板的）掌握控制系统常用的工作方式及控制面板的）掌握控制系统常用的工作方式及控制面板的）掌握控制系统常用的工作方式及控制面板的设计；设计；设计；设计；（2 2 2 2）掌握用）掌握用）掌握用）掌握用PLCPLCPLCPLC对简易机械手控制的设计方法；对简易机械手控制的设计方法；对简易机械手控制的设计方法；对简易机械手控制的设计方法；（3 3 3 3）掌握工程中）掌握工程中）掌握工程中）掌握工程中PLCPLCPLCPLC的选型及硬件配置。的选型及硬件配置。的选型及硬件配置。的选型及硬件配置。3
4、6.1 任务分析机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。是机器人的关键部件之一。是机器人的关键部件之一。是机器人的关键部件之一。机械手可避免人体受到高温、腐蚀及有毒气体等因机械手可避免人体受到高温、腐蚀及有毒气体等因机械手可避免人体受到高温、腐蚀及有毒气体等因机械手可避免人体受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，降低工人的劳动强度。素的危害，降低工人的劳动强度。素的危害，降低工人的劳动强度。素的危害，降低工人的劳动强度。图图图图6-1
5、6-1 6-1 6-1 机械手工作示意图机械手工作示意图机械手工作示意图机械手工作示意图46.2 状态转移图及步进顺控指令6.2.1 6.2.1 6.2.1 6.2.1 状态转移图状态转移图状态转移图状态转移图 状态转移图是一种用状态转移图是一种用状态转移图是一种用状态转移图是一种用状态继电器状态继电器状态继电器状态继电器来来来来表示的表示的表示的表示的顺序功能图顺序功能图(Sequential Function Chart，简称，简称 SFC图图)， 是是是是FXFXFXFX系列系列系列系列PLCPLCPLCPLC专门用于编制专门用于编制专门用于编制专门用于编制顺序控制顺序控制顺序控制顺序控
6、制程程程程序的一种编程方式。序的一种编程方式。序的一种编程方式。序的一种编程方式。X1X1X1X1X2X2X2X2S21S21S21S21S20S20S20S20Y1Y1Y1Y1Y3Y3Y3Y3SETSETSETSETY2Y2Y2Y256.2.3 6.2.3 6.2.3 6.2.3 状态图中的基本元素状态图中的基本元素状态图中的基本元素状态图中的基本元素 主要由主要由主要由主要由步步步步（静步静步静步静步/ /动步动步动步动步）、）、）、）、转移条件转移条件转移条件转移条件、有有有有向线向线向线向线3 3 3 3个要素组成。个要素组成。个要素组成。个要素组成。工作步工作步工作步工作步1 1转移
7、条件转移条件转移条件转移条件1 1有有有有向向向向线线线线触点触点触点触点或或或或电路块电路块电路块电路块初始步初始步初始步初始步动作动作动作动作1 1动作动作动作动作2 2转移条件转移条件转移条件转移条件2 2工作步工作步工作步工作步2 2动作动作动作动作1 1动作动作动作动作2 2S0-S9S0-S9S0-S9S0-S9S20-S899S20-S899S20-S899S20-S899线圈指令线圈指令线圈指令线圈指令或或或或功能指令功能指令功能指令功能指令概念：概念：概念：概念：6X1X1X1X1X2X2X2X2S21S21S21S21S20S20S20S20Y1Y1Y1Y1Y3Y3Y3Y3
8、SETSETSETSETY2Y2Y2Y2状态图的构成规则：状态图的构成规则：状态图的构成规则：状态图的构成规则：1 1 1 1、步与步不能直接相连，必须用转移分开。、步与步不能直接相连，必须用转移分开。、步与步不能直接相连，必须用转移分开。、步与步不能直接相连，必须用转移分开。 2 2 2 2、转移与转移不能相连，必须用步分开。、转移与转移不能相连，必须用步分开。、转移与转移不能相连，必须用步分开。、转移与转移不能相连，必须用步分开。3 3 3 3、步与步之间的连接采用有向线，从上、步与步之间的连接采用有向线，从上、步与步之间的连接采用有向线，从上、步与步之间的连接采用有向线，从上下或由下或由
9、下或由下或由左左左左右画时，可以省略箭头。当有向线从下右画时，可以省略箭头。当有向线从下右画时，可以省略箭头。当有向线从下右画时，可以省略箭头。当有向线从下上上上上或由右或由右或由右或由右左时，必须画箭头，以明示方向。左时，必须画箭头，以明示方向。左时，必须画箭头，以明示方向。左时，必须画箭头，以明示方向。4 4 4 4、至少有一个起始步。、至少有一个起始步。、至少有一个起始步。、至少有一个起始步。76.2.4 6.2.4 状态图的基本形式状态图的基本形式6.2.4.1 6.2.4.1 单一序列单一序列与与选择序列选择序列d d d d3 3 3 34 4 4 45 5 5 5(a)(a)(a
10、)(a)e e e e单一序列单一序列单一序列单一序列7 7 7 78 8 8 812121212f f f fg g g gm m m mn n n np p p pe e e e(b)(b)(b)(b)5 5 5 59 9 9 96 6 6 611111111(c)(c)(c)(c)13131313选择序列选择序列选择序列选择序列86.2.4.3 6.2.4.3 6.2.4.3 6.2.4.3 并行序列并行序列并行序列并行序列 用于表示系统的几个用于表示系统的几个用于表示系统的几个用于表示系统的几个同时同时同时同时工作的独立部分的工作的独立部分的工作的独立部分的工作的独立部分的工作情况工作
11、情况工作情况工作情况3 3 3 34 4 4 46 6 6 68 8 8 8d d d d(a)(a)(a)(a)分支分支分支分支2 2 2 25 5 5 57 7 7 79 9 9 9(b)(b)(b)(b)e e e e合并合并合并合并96.2.2 6.2.2 6.2.2 6.2.2 步进顺控指令步进顺控指令步进顺控指令步进顺控指令( ( ( (STLSTLSTLSTL和和和和RETRETRETRET) ) ) )6.2.2.2 STL6.2.2.2 STL6.2.2.2 STL6.2.2.2 STL指令指令指令指令X2X2X2X2a a a a) ) ) )状态图状态图状态图状态图S23
12、S23S23S23S22S22S22S22Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2Y2STLSTLSTLSTLLDLDLDLDb b b b) ) ) )梯形图梯形图梯形图梯形图SETSETSETSETS23S23S23S23S22S22S22S22X2X2X2X2S23S23S23S23STL S22STL S22STL S22STL S22OUT Y2OUT Y2OUT Y2OUT Y2LD X2LD X2LD X2LD X2SET S23SET S23SET S23SET S23STL S23STL S23STL S23STL S23c c c c) ) ) )语句表语句表语句表语句表图图图图6 6
13、 6 6- - - -3 3 3 3 STLSTLSTLSTL指令使用说明指令使用说明指令使用说明指令使用说明10STLSTLSTLSTL指令用于指令用于指令用于指令用于“激活激活激活激活”某个状态。某个状态。某个状态。某个状态。与与与与STLSTLSTLSTL相连的起始接点要使用相连的起始接点要使用相连的起始接点要使用相连的起始接点要使用LDLDLDLD、LDILDILDILDI指令。指令。指令。指令。使用使用使用使用STLSTLSTLSTL指令使新的状态指令使新的状态指令使新的状态指令使新的状态置位置位置位置位，前一状态，前一状态，前一状态，前一状态复位复位复位复位。在在在在STLSTLS
14、TLSTL接点接通转为断开后，仍要执行接点接通转为断开后，仍要执行接点接通转为断开后，仍要执行接点接通转为断开后，仍要执行一个扫描周期一个扫描周期一个扫描周期一个扫描周期。STLSTLSTLSTL指令仅对指令仅对指令仅对指令仅对状态继电器状态继电器状态继电器状态继电器有效。有效。有效。有效。STLSTLSTLSTL指令和指令和指令和指令和RETRETRETRET指令要指令要指令要指令要成对成对成对成对使用。使用。使用。使用。116.2.2.3 RET6.2.2.3 RET6.2.2.3 RET6.2.2.3 RET指令指令指令指令RETRETRETRET指令用于返回主母线，其梯形图符号为指令用
15、于返回主母线，其梯形图符号为指令用于返回主母线，其梯形图符号为指令用于返回主母线，其梯形图符号为 。状态转移程序的结尾必须使用状态转移程序的结尾必须使用状态转移程序的结尾必须使用状态转移程序的结尾必须使用RETRETRETRET步进返回指令。步进返回指令。步进返回指令。步进返回指令。Y Y Y Y1 1 1 1SETSETSETSETS S S S21212121RETRETRETRETX X X X7 7 7 7S S S S20202020Y Y Y Y5 5 5 5X X X X1 1 1 1RETRETRETRET126.2.5 步进顺控指令应用注意事项一、与一、与一、与一、与STLS
16、TLSTLSTL步进触点相连的触点应使用步进触点相连的触点应使用步进触点相连的触点应使用步进触点相连的触点应使用LDLDLDLD或或或或LDILDILDILDI指令。最后一个指令。最后一个指令。最后一个指令。最后一个STLSTLSTLSTL电路结束时必须使电路结束时必须使电路结束时必须使电路结束时必须使用用用用RETRETRETRET指令，否则会出现指令，否则会出现指令，否则会出现指令，否则会出现“程序语法错误程序语法错误程序语法错误程序语法错误”信息。信息。信息。信息。二、初始状态可由其他状态驱动，但运行二、初始状态可由其他状态驱动，但运行二、初始状态可由其他状态驱动，但运行二、初始状态可由
17、其他状态驱动，但运行开始时，必须用其他方法预先作好驱动，开始时，必须用其他方法预先作好驱动，开始时，必须用其他方法预先作好驱动，开始时，必须用其他方法预先作好驱动，否则状态流程不可能向下进行。否则状态流程不可能向下进行。否则状态流程不可能向下进行。否则状态流程不可能向下进行。三、三、三、三、STLSTLSTLSTL触点可以直接驱动或通过别的触点触点可以直接驱动或通过别的触点触点可以直接驱动或通过别的触点触点可以直接驱动或通过别的触点驱动驱动驱动驱动Y Y Y Y、M M M M、S S S S、T T T T等元件的线圈和应用指令。等元件的线圈和应用指令。等元件的线圈和应用指令。等元件的线圈和
18、应用指令。136.2.5 步进顺控指令应用注意事项四、由于四、由于四、由于四、由于CPUCPUCPUCPU只执行活动步对应的电路只执行活动步对应的电路只执行活动步对应的电路只执行活动步对应的电路块，因此，使用块，因此，使用块，因此，使用块，因此，使用STLSTLSTLSTL指令时指令时指令时指令时允许双线圈允许双线圈允许双线圈允许双线圈输出输出输出输出，即不同的，即不同的，即不同的，即不同的STLSTLSTLSTL触点可以驱动同一触点可以驱动同一触点可以驱动同一触点可以驱动同一软元件的线圈，但是同一软元件的线圈软元件的线圈，但是同一软元件的线圈软元件的线圈，但是同一软元件的线圈软元件的线圈，但
19、是同一软元件的线圈不能在同时为活动步的不能在同时为活动步的不能在同时为活动步的不能在同时为活动步的STLSTLSTLSTL区内出现。区内出现。区内出现。区内出现。 状态软元件状态软元件状态软元件状态软元件S S S S在状态转移图中不能在状态转移图中不能在状态转移图中不能在状态转移图中不能重复使用，否则会引起程序执行错误。重复使用，否则会引起程序执行错误。重复使用，否则会引起程序执行错误。重复使用，否则会引起程序执行错误。五、在步的活动状态的转移过程中，相五、在步的活动状态的转移过程中，相五、在步的活动状态的转移过程中，相五、在步的活动状态的转移过程中，相邻两步的状态继电器会邻两步的状态继电器
20、会邻两步的状态继电器会邻两步的状态继电器会同时同时同时同时ONONONON一个扫描一个扫描一个扫描一个扫描周期，可能会引发周期，可能会引发周期，可能会引发周期，可能会引发瞬时的双线圈瞬时的双线圈瞬时的双线圈瞬时的双线圈问题。问题。问题。问题。 14六、并行流程或选择流程中每一分支状态的支路六、并行流程或选择流程中每一分支状态的支路六、并行流程或选择流程中每一分支状态的支路六、并行流程或选择流程中每一分支状态的支路数不能超过数不能超过数不能超过数不能超过8 8 8 8条，总的支路数不能超过条，总的支路数不能超过条，总的支路数不能超过条，总的支路数不能超过16161616条。条。条。条。七、若为顺
21、序不连续转移（即七、若为顺序不连续转移（即七、若为顺序不连续转移（即七、若为顺序不连续转移（即跳转跳转跳转跳转），不能使用），不能使用），不能使用），不能使用SETSETSETSET指令进行状态转移，应改用指令进行状态转移，应改用指令进行状态转移，应改用指令进行状态转移，应改用OUTOUTOUTOUT指令指令指令指令进行进行进行进行状态转移。状态转移。状态转移。状态转移。八、八、八、八、STLSTLSTLSTL触点触点触点触点右边不能紧跟右边不能紧跟右边不能紧跟右边不能紧跟着使用入栈（着使用入栈（着使用入栈（着使用入栈（MPSMPSMPSMPS）指）指）指）指令，也令，也令，也令，也不能与不能
22、与不能与不能与MCMCMCMC、MCRMCRMCRMCR指令一起使用。指令一起使用。指令一起使用。指令一起使用。九、需要在停电恢复后继续维持停电前的运行状九、需要在停电恢复后继续维持停电前的运行状九、需要在停电恢复后继续维持停电前的运行状九、需要在停电恢复后继续维持停电前的运行状态时，可使用态时，可使用态时，可使用态时，可使用S S S S500500500500S S S S899899899899停电保持状态继电停电保持状态继电停电保持状态继电停电保持状态继电器。器。器。器。 156.2.6 6.2.6 6.2.6 6.2.6 单流程状态转移图的编程单流程状态转移图的编程单流程状态转移图的
23、编程单流程状态转移图的编程 单流程单流程单流程单流程u所谓单流程就是指状态转移只能有一种顺序，所谓单流程就是指状态转移只能有一种顺序，所谓单流程就是指状态转移只能有一种顺序，所谓单流程就是指状态转移只能有一种顺序，没有其他的可能。没有其他的可能。没有其他的可能。没有其他的可能。u有单流程构成的状态转移图就叫做单流程状态有单流程构成的状态转移图就叫做单流程状态有单流程构成的状态转移图就叫做单流程状态有单流程构成的状态转移图就叫做单流程状态转移图。转移图。转移图。转移图。16编程方法和步骤：编程方法和步骤：编程方法和步骤：编程方法和步骤：n n根据控制要求，列出根据控制要求，列出根据控制要求，列出
24、根据控制要求，列出PLCPLCPLCPLC的的的的I/OI/OI/OI/O分配表分配表分配表分配表；n n将整个工作过程按工作步序分解，每个工作将整个工作过程按工作步序分解，每个工作将整个工作过程按工作步序分解，每个工作将整个工作过程按工作步序分解，每个工作步序对应一个状态，将其步序对应一个状态，将其步序对应一个状态，将其步序对应一个状态，将其分为若干个状态分为若干个状态分为若干个状态分为若干个状态；n n理解每个状态的功能和作用，即设计理解每个状态的功能和作用，即设计理解每个状态的功能和作用，即设计理解每个状态的功能和作用，即设计驱动程驱动程驱动程驱动程序序序序；n n找出每个状态的找出每个
25、状态的找出每个状态的找出每个状态的转移条件转移条件转移条件转移条件和和和和转移方向转移方向转移方向转移方向；n n根据以上分析，画出控制系统状态根据以上分析，画出控制系统状态根据以上分析，画出控制系统状态根据以上分析，画出控制系统状态转移图转移图转移图转移图；n n根据状态转移图画出根据状态转移图画出根据状态转移图画出根据状态转移图画出梯形图梯形图梯形图梯形图和和和和指令表指令表指令表指令表。17编程实例图图图图6-15 6-15 6-15 6-15 台车自动往返示意图台车自动往返示意图台车自动往返示意图台车自动往返示意图SQ2SQ2SQ2SQ2(X012)(X012)(X012)(X012)
26、 SQ1 SQ1 SQ1 SQ1(X011)(X011)(X011)(X011)SQ3SQ3SQ3SQ3(X013)(X013)(X013)(X013)M M M M启动启动启动启动 SB SB SB SB(X000)(X000)(X000)(X000)暂停暂停暂停暂停5 5秒秒秒秒停止停止停止停止Y021Y021Y021Y021Y023Y023Y023Y023 X013 X013 Y021Y021 X012 X012 Y023Y023 X011 X011 X0 X0 COM COM COM COMSQ3SQ3KM1KM1SQ2SQ2SQ1SQ1KM2KM2KM1KM1KM2KM2FUFU22
27、0V220VSBSB186.2.6.4 6.2.6.4 6.2.6.4 6.2.6.4 运用状态编程思想说明建立运用状态编程思想说明建立运用状态编程思想说明建立运用状态编程思想说明建立SFCSFCSFCSFC图的方法图的方法图的方法图的方法图图图图6-16 6-16 6-16 6-16 台车往返状态转移图台车往返状态转移图台车往返状态转移图台车往返状态转移图S0S0S0S0M8002M8002M8002M8002X000X000X000X000S20S20S20S20S21S21S21S21X011X011X011X011Y021Y021Y021Y021Y023Y023Y023Y023X012
28、X012X012X012S22S22S22S22S23S23S23S23T0T0T0T0T0T0T0T0Y021Y021Y021Y021X013X013X013X013S24S24S24S24X012X012X012X012Y023Y023Y023Y023K50K50K50K50S0S0S0S0Y023Y023Y023Y023Y023Y023Y023Y023Y021Y021Y021Y021Y021Y021Y021Y021LAD 0 LAD 0 LAD 0 LAD 0 SETSETSETSETS0S0S0S0M8002M8002M8002M8002前进前进前进前进后退后退后退后退前进前进前进前进
29、后退后退后退后退LAD 1LAD 1LAD 1LAD 1ENDENDENDENDRETRETRETRET状态转移图结束状态转移图结束状态转移图结束状态转移图结束程序结束程序结束程序结束程序结束在在在在STLSTLSTLSTL的电路的电路的电路的电路一开头要采用一开头要采用一开头要采用一开头要采用这样的指令这样的指令这样的指令这样的指令SQ2SQ2SQ2SQ2(X012)(X012)(X012)(X012) SQ1 SQ1 SQ1 SQ1(X011)(X011)(X011)(X011)SQ3SQ3SQ3SQ3(X013)(X013)(X013)(X013)M M M M启动启动启动启动 SB S
30、B SB SB(X000)(X000)(X000)(X000)暂停暂停暂停暂停5 5秒秒秒秒停止停止停止停止Y021Y021Y021Y021Y023Y023Y023Y023196.2.76.2.76.2.76.2.7状态转移图状态转移图状态转移图状态转移图（SFCSFCSFCSFC）转换成状转换成状转换成状转换成状态梯形图态梯形图态梯形图态梯形图(STL(STL(STL(STL）、）、）、）、指令表程指令表程指令表程指令表程序序序序 状态梯形图（状态梯形图（状态梯形图（状态梯形图（STLSTLSTLSTL图图图图) ) ) ) M M80028002SETSETS S0 0SETSET S S
31、2222X X012012S S2222T T0 0K K5050SETSET S S2121X X011011SETSET S S2323T T0 0SETSET S S2424X X013013X X012012S S0 0ENDENDRETRET步进阶梯结束步进阶梯结束S S2323 Y Y023023Y Y021021前进前进S S2424Y Y023023Y Y021021S S0 0SETSET S S2020X000X000S S2020前进前进Y Y023023Y Y021021Y Y021021Y Y023023S S2121后退后退状态转移图状态转移图状态转移图状态转移图S
32、0S0S0S0M8002M8002M8002M8002X000X000X000X000S20S20S20S20S21S21S21S21X011X011X011X011Y021Y021Y021Y021Y023Y023Y023Y023X012X012X012X012S22S22S22S22S23S23S23S23T0T0T0T0T0T0T0T0Y021Y021Y021Y021X013X013X013X013S24S24S24S24X012X012X012X012Y023Y023Y023Y023K50K50K50K50S0S0S0S0Y023Y023Y023Y023Y023Y023Y023Y023Y
33、021Y021Y021Y021Y021Y021Y021Y021前进前进前进前进后退后退后退后退前进前进前进前进后退后退后退后退20图图图图6-17 6-17 6-17 6-17 台车自动往返控制的状态梯形图（台车自动往返控制的状态梯形图（台车自动往返控制的状态梯形图（台车自动往返控制的状态梯形图（STLSTLSTLSTL图）和指令表图）和指令表图）和指令表图）和指令表 STL S STL S 0 0 激活初始状态激活初始状态S S0 0，PLCPLC运行运行STL SSTL S2121LDI YLDI Y021021OUT YOUT Y023 023 驱动驱动M M第一次后退第一次后退LD X
34、LD X012012SET SSET S2222STL SSTL S2222OUT T OUT T 0 0 暂停暂停5 5秒秒K K5050LD T LD T 0 0SET SSET S2323STL SSTL S2323LDI YLDI Y023023OUT YOUT Y021 021 驱动驱动M M第二次前进第二次前进LD XLD X013013SET SSET S2424STL SSTL S2424LDI YLDI Y021021OUT YOUT Y023 023 驱动驱动M M第二次后退第二次后退LD XLD X012012OUT S OUT S 0 0RET RET 步进程序结束返回
35、步进程序结束返回S S0 0ENDENDLD MLD M8002 8002 运行开始对状态运行开始对状态S S0 0驱动驱动SET S SET S 0 0LD XLD X000000SET SSET S2020STL SSTL S2020LDI YLDI Y023023OUT YOUT Y021 021 驱动驱动M M第一次前进第一次前进LD XLD X011011SET SSET S2121M M80028002S S0 0SETSET S S2020S S2020SETSETS S0 0前进前进Y Y023023Y Y021021Y Y021021Y Y023023SETSET S S22
36、22S S2121X X012012后退后退S S2222T T0 0K K5050SETSET S S2121X X011011SETSET S S2323T T0 0SETSET S S2424X X013013S S2323 Y Y023023Y Y021021前进前进S S2424Y Y023023X X012012S S0 0RETRETENDEND步进阶梯结束步进阶梯结束Y Y021021X000X000216.5分析机械手的工作过程和控制要求u6.5.16.5.16.5.16.5.1机械结构机械结构机械结构机械结构u6.5.2 6.5.2 6.5.2 6.5.2 工作过程工作过程
37、工作过程工作过程图图6-25 6-25 机械手控制流程图机械手控制流程图原位原位下降下降夹紧夹紧上升上升右移右移停止停止左移左移上升上升松开松开下降下降左上位左上位低位低位延时延时高位高位右右位位低位低位延时延时高位高位左件左件启启动动22工作方式：手动、回原点、单步、一个周期和连工作方式：手动、回原点、单步、一个周期和连工作方式：手动、回原点、单步、一个周期和连工作方式：手动、回原点、单步、一个周期和连续工作（自动）续工作（自动）续工作（自动）续工作（自动）u手动手动手动手动：按钮单独操作机构上升、下降、左：按钮单独操作机构上升、下降、左：按钮单独操作机构上升、下降、左：按钮单独操作机构上升
38、、下降、左移、右移、放松、夹紧。供维修用。移、右移、放松、夹紧。供维修用。移、右移、放松、夹紧。供维修用。移、右移、放松、夹紧。供维修用。u回原点回原点回原点回原点：按下此按钮，机械手自动回到原：按下此按钮，机械手自动回到原：按下此按钮，机械手自动回到原：按下此按钮，机械手自动回到原点。顺序控制中，自动运行要有一个起始点。顺序控制中，自动运行要有一个起始点。顺序控制中，自动运行要有一个起始点。顺序控制中，自动运行要有一个起始点，这就是原点。机械手工作时应从原点点，这就是原点。机械手工作时应从原点点，这就是原点。机械手工作时应从原点点，这就是原点。机械手工作时应从原点位置按启动按钮。位置按启动按
39、钮。位置按启动按钮。位置按启动按钮。u单步运行单步运行单步运行单步运行：按动一次起动按钮，前进一个：按动一次起动按钮，前进一个：按动一次起动按钮，前进一个：按动一次起动按钮，前进一个工步，供调试用。工步，供调试用。工步，供调试用。工步，供调试用。6.5.3 控制要求23工作方式：手动、回原点、单步、一个周期和连工作方式：手动、回原点、单步、一个周期和连工作方式：手动、回原点、单步、一个周期和连工作方式：手动、回原点、单步、一个周期和连续工作（自动）续工作（自动）续工作（自动）续工作（自动）u单周期运行单周期运行单周期运行单周期运行（半自动）：在原点位置按动（半自动）：在原点位置按动（半自动）：
40、在原点位置按动（半自动）：在原点位置按动启动按钮，自动运行一遍后回到原点停止。启动按钮，自动运行一遍后回到原点停止。启动按钮，自动运行一遍后回到原点停止。启动按钮，自动运行一遍后回到原点停止。供首次检验用。若在中途按动停止按钮，供首次检验用。若在中途按动停止按钮，供首次检验用。若在中途按动停止按钮，供首次检验用。若在中途按动停止按钮，则停止运行；再按启动按钮，从断点处继则停止运行；再按启动按钮，从断点处继则停止运行；再按启动按钮，从断点处继则停止运行；再按启动按钮，从断点处继续运行，回到原点处自动停止。续运行，回到原点处自动停止。续运行，回到原点处自动停止。续运行，回到原点处自动停止。u自动控
41、制自动控制自动控制自动控制：按下启动按钮，机构从原点位：按下启动按钮，机构从原点位：按下启动按钮，机构从原点位：按下启动按钮，机构从原点位置开始，自动完成一个工作循环过程，并置开始，自动完成一个工作循环过程，并置开始，自动完成一个工作循环过程，并置开始，自动完成一个工作循环过程，并连续反复运行，若在中途按动停止按钮，连续反复运行，若在中途按动停止按钮，连续反复运行，若在中途按动停止按钮，连续反复运行，若在中途按动停止按钮，运行到原点后停止。供正常工作用。运行到原点后停止。供正常工作用。运行到原点后停止。供正常工作用。运行到原点后停止。供正常工作用。6.5.3 控制要求246.5.4机械手PLC
42、选型与硬件设计一、操作面板的设计一、操作面板的设计一、操作面板的设计一、操作面板的设计图6-27机械手操作面板25机械手控制I/O接线图图6-29 机械手控制I/O接线图266.5.5 机械手PLC的程序设计 初始化程序和原点位置初始化程序和原点位置初始化程序和原点位置初始化程序和原点位置图6-30 该系统的初始化程序27u手动方式程序手动方式程序手动方式程序手动方式程序图图图图6-31 6-31 6-31 6-31 手动控制程序手动控制程序手动控制程序手动控制程序SETSETSETSETY Y Y Y001001001001RSTRSTRSTRSTY Y Y Y001001001001Y Y
43、 Y Y000000000000Y Y Y Y002002002002Y Y Y Y002002002002Y Y Y Y000000000000X X X X002002002002Y Y Y Y003003003003Y Y Y Y004004004004X X X X002002002002Y Y Y Y004004004004Y Y Y Y003003003003X X X X012012012012 夹紧输入夹紧输入夹紧输入夹紧输入X X X X007007007007 放松输入放松输入放松输入放松输入X X X X005005005005 上升输入上升输入上升输入上升输入X X X
44、 X010010010010 下降输入下降输入下降输入下降输入X X X X006006006006 左移输入左移输入左移输入左移输入X X X X011011011011 右移输入右移输入右移输入右移输入夹紧夹紧夹紧夹紧上限位上限位上限位上限位上升上升上升上升下降下降下降下降左移左移左移左移右移右移右移右移28u原点方式程序原点方式程序原点方式程序原点方式程序(b)指令表图6-32回原点方式的顺序功能图及指令表S1S10RSTY001RSTY000Y002S11RSTY003Y004S12SETM8043RSTS12回原点初始状态X025X002上升结束X004左移限位放松复位“ 下降”输出
45、上升复位“ 右移”输出左移回原点结束(a)功能图29u自动方式程序自动方式程序自动方式程序自动方式程序图图图图6-336-336-336-33自动方式顺序功能图自动方式顺序功能图自动方式顺序功能图自动方式顺序功能图放松放松放松放松上升上升上升上升左移左移左移左移S S S S0 0 0 0S S S S20202020S S S S21212121T T T T0 0 0 0X X X X2 2 2 2S S S S22222222S S S S23232323X X X X1 1 1 1X X X X1 1 1 1S S S S24242424S S S S25252525X X X X4
46、4 4 4S S S S26262626T T T T1 1 1 1X X X X2 2 2 2S S S S27272727X X X X4 4 4 4M M M M8041804180418041Y Y Y Y000000000000SETSETSETSETY Y Y Y001001001001T T T T0 0 0 0Y Y Y Y002002002002Y Y Y Y003003003003Y Y Y Y000000000000RSTRSTRSTRSTY Y Y Y001001001001T T T T1 1 1 1Y Y Y Y002002002002Y Y Y Y00400400
47、4004下限下限下限下限上限上限上限上限右限右限右限右限下限下限下限下限上限上限上限上限左限左限左限左限K K K K10101010下降下降下降下降右移右移右移右移上升上升上升上升K K K K10101010下降下降下降下降M M M M804480448044804430机机机机械械械械手手手手控控控控制制制制系系系系统统统统梯梯梯梯形形形形图图图图图6-36 机械手控制系统梯形图31实训6-1 多台电动机顺序启动/停车的PLC控制控制要求控制要求控制要求控制要求u电动机顺序起动电动机顺序起动电动机顺序起动电动机顺序起动/ / / /停车（单流程步进）停车（单流程步进）停车（单流程步进）
48、停车（单流程步进） 所谓所谓所谓所谓单流程是指状态转移只有一种顺序，它是状单流程是指状态转移只有一种顺序，它是状单流程是指状态转移只有一种顺序，它是状单流程是指状态转移只有一种顺序，它是状态转移的基本形式。图态转移的基本形式。图态转移的基本形式。图态转移的基本形式。图6-376-376-376-37为采用定时器控为采用定时器控为采用定时器控为采用定时器控制电动机制电动机制电动机制电动机M1M1M1M1M4M4M4M4控制要求为：电动机控制要求为：电动机控制要求为：电动机控制要求为：电动机M1M1M1M1M4M4M4M4按顺序起动，以相反顺序停止。按顺序起动，以相反顺序停止。按顺序起动，以相反顺
49、序停止。按顺序起动，以相反顺序停止。u其状态转移图是以单流程为基础进行状态的其状态转移图是以单流程为基础进行状态的其状态转移图是以单流程为基础进行状态的其状态转移图是以单流程为基础进行状态的跳转。图跳转。图跳转。图跳转。图6-386-386-386-38是采用三菱是采用三菱是采用三菱是采用三菱FXGPFXGPFXGPFXGP编程软件编制编程软件编制编程软件编制编程软件编制的控制电动机的控制电动机的控制电动机的控制电动机M1M1M1M1M4M4M4M4按顺序起动，以相反顺按顺序起动，以相反顺按顺序起动，以相反顺按顺序起动，以相反顺序停止的步进梯形图程序及其对应的指令表。序停止的步进梯形图程序及其
50、对应的指令表。序停止的步进梯形图程序及其对应的指令表。序停止的步进梯形图程序及其对应的指令表。32程序设计程序设计程序设计程序设计u按照电动机顺序起动按照电动机顺序起动按照电动机顺序起动按照电动机顺序起动/ / / /停车控制的要求，编停车控制的要求，编停车控制的要求，编停车控制的要求，编制制制制PLCPLCPLCPLC控制程序。按照要求连接控制程序。按照要求连接控制程序。按照要求连接控制程序。按照要求连接PLCPLCPLCPLC主机和输主机和输主机和输主机和输入入入入/ / / /输出实验板，运行输出实验板，运行输出实验板，运行输出实验板，运行PLCPLCPLCPLC控制程序，模拟电控制程序
51、，模拟电控制程序，模拟电控制程序，模拟电动机顺序起动动机顺序起动动机顺序起动动机顺序起动/ / / /停车输入信号，观察输出结停车输入信号，观察输出结停车输入信号，观察输出结停车输入信号，观察输出结果。果。果。果。u写出写出写出写出I/OI/OI/OI/O分配表、程序梯形图。分配表、程序梯形图。分配表、程序梯形图。分配表、程序梯形图。u仔细观察实验现象，认真记录实验中发现的仔细观察实验现象，认真记录实验中发现的仔细观察实验现象，认真记录实验中发现的仔细观察实验现象，认真记录实验中发现的问题、错误、故障及解决方法。图问题、错误、故障及解决方法。图问题、错误、故障及解决方法。图问题、错误、故障及解
52、决方法。图6-37 6-37 6-37 6-37 电电电电动机动机动机动机M1M1M1M1M4M4M4M4按顺序起动，以相反顺序停止。按顺序起动，以相反顺序停止。按顺序起动，以相反顺序停止。按顺序起动，以相反顺序停止。u程序调试程序调试程序调试程序调试33图6-37 电动机M1M4按顺序起动，以相反顺序停止控制顺序功能图34实训6-2 彩灯循环点亮的PLC程序控制u一、控制要求一、控制要求一、控制要求一、控制要求 彩灯循环点亮的彩灯循环点亮的彩灯循环点亮的彩灯循环点亮的PLCPLCPLCPLC程序控制控制要求：按下启程序控制控制要求：按下启程序控制控制要求：按下启程序控制控制要求：按下启动按钮
53、（动按钮（动按钮（动按钮（AK1AK1AK1AK1），彩灯），彩灯），彩灯），彩灯 L1L1L1L1、L3L3L3L3、L5L5L5L5、L7 L7 L7 L7 点亮，点亮，点亮，点亮，1S 1S 1S 1S 后熄灭；同时彩灯后熄灭；同时彩灯后熄灭；同时彩灯后熄灭；同时彩灯 L2L2L2L2、L4L4L4L4、L6L6L6L6、L8 L8 L8 L8 点亮，点亮，点亮，点亮，1S 1S 1S 1S 后熄灭，以后照此循环下去，直到按下停止后熄灭，以后照此循环下去，直到按下停止后熄灭，以后照此循环下去，直到按下停止后熄灭，以后照此循环下去，直到按下停止按钮（按钮（按钮（按钮（AK2AK2AK2AK
54、2）才停止。）才停止。）才停止。）才停止。u二、程序设计二、程序设计二、程序设计二、程序设计 I/O I/O I/O I/O（输入（输入（输入（输入/ / / /输出点）分配输出点）分配输出点）分配输出点）分配 X0 X0 X0 X0：启动按钮：启动按钮：启动按钮：启动按钮 X1X1X1X1：停止按钮：停止按钮：停止按钮：停止按钮 Y1 Y1 Y1 Y1：红灯：红灯：红灯：红灯 Y2Y2Y2Y2：绿灯：绿灯：绿灯：绿灯 Y3Y3Y3Y3：黄灯：黄灯：黄灯：黄灯 按控制要求和按控制要求和按控制要求和按控制要求和PLC I/OPLC I/OPLC I/OPLC I/O（输入（输入（输入（输入/ /
55、 / /输出点）分配编输出点）分配编输出点）分配编输出点）分配编制梯形图，并写出其指令表。制梯形图，并写出其指令表。制梯形图，并写出其指令表。制梯形图，并写出其指令表。35实训6-2 彩灯循环点亮的PLC程序控制u三、程序调试三、程序调试三、程序调试三、程序调试 装入应用程序，设置装入应用程序，设置装入应用程序，设置装入应用程序，设置 PLC PLC PLC PLC 为运行状态，按下启为运行状态，按下启为运行状态，按下启为运行状态，按下启动按钮，彩灯按要求闪烁，按下停止按钮，彩动按钮，彩灯按要求闪烁，按下停止按钮，彩动按钮，彩灯按要求闪烁，按下停止按钮，彩动按钮，彩灯按要求闪烁，按下停止按钮，
56、彩灯停止闪烁。灯停止闪烁。灯停止闪烁。灯停止闪烁。36附录 1.9.2.2 特殊辅助继电器 M8000M8000M8255M8255（256256点）点） 触点利用型触点利用型触点利用型触点利用型( ( ( (只读型只读型只读型只读型) ) ) )特殊辅助继电器：特殊辅助继电器：特殊辅助继电器：特殊辅助继电器：其线圈由其线圈由其线圈由其线圈由PLCPLCPLCPLC系统程序系统程序系统程序系统程序驱动，用户只可直接使用其触点。驱动，用户只可直接使用其触点。驱动，用户只可直接使用其触点。驱动，用户只可直接使用其触点。 M8000M8000M8000M8000: : : :运行监控。运行监控。运行
57、监控。运行监控。PLCPLCPLCPLC运行时接点闭合运行时接点闭合运行时接点闭合运行时接点闭合M8002M8002M8002M8002: : : :初始化脉冲。在初始化脉冲。在初始化脉冲。在初始化脉冲。在PLCPLCPLCPLC运行开始时接通运行开始时接通运行开始时接通运行开始时接通一个一个一个一个扫描周期。扫描周期。扫描周期。扫描周期。M8005M8005M8005M8005: : : :锂电池电压降低至规定值时闭合。锂电池电压降低至规定值时闭合。锂电池电压降低至规定值时闭合。锂电池电压降低至规定值时闭合。M8011M8011M8011M8011M8014M8014M8014M8014分别
58、提供分别提供分别提供分别提供10ms10ms10ms10ms、100ms100ms100ms100ms、1s1s1s1s和和和和1min1min1min1min的时钟脉的时钟脉的时钟脉的时钟脉冲，用于延时。冲，用于延时。冲，用于延时。冲，用于延时。37状态继电器有下列五种类型：状态继电器有下列五种类型：状态继电器有下列五种类型：状态继电器有下列五种类型： 1 1 1 1）初始状态继电器：）初始状态继电器：）初始状态继电器：）初始状态继电器：S0-S9S0-S9S0-S9S0-S9共共共共10101010点点点点 2 2 2 2）回零状态继电器：）回零状态继电器：）回零状态继电器：）回零状态继电
59、器：S10-S19S10-S19S10-S19S10-S19共共共共10101010点点点点 3 3 3 3）通用状态继电器：）通用状态继电器：）通用状态继电器：）通用状态继电器：S20S20S20S20-S499-S499-S499-S499共共共共480480480480点点点点 4 4 4 4）保持状态继电器：）保持状态继电器：）保持状态继电器：）保持状态继电器：S500-S899S500-S899S500-S899S500-S899共共共共400400400400点点点点5 5 5 5）报警用状态继电器：）报警用状态继电器：）报警用状态继电器：）报警用状态继电器：S900-S999S9
60、00-S999S900-S999S900-S999共共共共100100100100点点点点 附录 1.9.3 状态继电器(S) 状态继电器状态继电器状态继电器状态继电器S S S S是编制步进控制顺序中使用的重是编制步进控制顺序中使用的重是编制步进控制顺序中使用的重是编制步进控制顺序中使用的重要元件，它与要元件，它与要元件，它与要元件，它与步进指令步进指令步进指令步进指令STLSTLSTLSTL配合使用。当配合使用。当配合使用。当配合使用。当S S S S不与不与不与不与STLSTLSTLSTL一起使用时，其作用相当于普通辅助继电器一起使用时，其作用相当于普通辅助继电器一起使用时，其作用相当于普通辅助继电器一起使用时，其作用相当于普通辅助继电器M M M M。
