任务实施过程中的机械手动作

1.确定PLC 变量

根据任务要求，分析机械手的工作过程，确定该任务的PLC 变量分配表，如图7－29所示。在PLC 变量表中，连续/单周期、手动开关、自动开关的输入量元件为开关，上限、下限、左限、右限的输入量为限位开关，其他为按钮，原点的输出量元件为指示灯，其他都为电磁阀。除设置必要的输入输出变量外，还给每个步分配了地址，分别为M20.0 ～M20.7、M21.0，还有一个停止标志位M10.0，作为在自动控制模式下，按下停止按钮后的状态保存。

图7-29　PLC 变量表

2.程序设计

根据控制要求，按照工作方式将控制程序分为三部分，其中，第一部分为自动程序，包括连续和单周期两种控制方式，在主程序里完成；第二部分为手动程序，采用函数进行控制；第三部分为自动回原点程序，采用函数进行控制。图7－30所示为多种工作方式机械手的主程序，图7－31所示为多种工作方式机械手的手动控制程序，图7－32所示为多种工作方式机械手的回原点控制程序。在主程序中，程序段1:初次扫描，把所有的输出和步都复位清零；程序段2:合上手动开关，程序调用FC1 函数，执行手动程序；程序段3:手动工作模式下，跳过自动控制程序段；程序段4:按下回原点按钮，程序调用FC2 函数，执行回原点程序；程序段5:回原点工作方式下，跳过自动控制程序段；程序段6 ～17:自动模式下的各个状态的顺序控制，具体的编程方式和上个任务类似；程序段18:自动状态下，若为单周期控制模式或途中有按下停止按钮，则程序置位初始步，重新等待启动按钮按下才可以进行下一步的工作，若为连续控制模式，则程序置位步1，自动进行新一轮的工作；程序段19 ～20:步1、步5 接通时，Q0.1 接通，机械手下降，步3、步7 接通时，Q0.3 接通，机械手上升，其他的输出Q，都只对应一个步，直接编制在相对应的步里，也可以像上个机械手的任务一样，统一放在各个步的顺序控制结束后；程序段21:机械手回到原点时，原点指示灯Q0.0 亮；程序段22:在自动状态运行过程中，若中途有按下停止按钮，把这个按过停止按钮的状态存储在M10.0 中；程序23:跳转指令执行后，跳转的位置a1，程序结束。图7－31 的手动控制程序和图7－32 的回原点控制程序，控制过程比较简单，请读者自行分析。

图7-30　多种工作方式机械手的主程序

图7-30　多种工作方式机械手的主程序(续)

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图7-30　多种工作方式机械手的主程序(续)

图7-30　多种工作方式机械手的主程序(续)

图7-31　多种工作方式机械手的手动控制程序

图7-32　多种工作方式机械手的回原点控制程序

3.仿真与调试

打开仿真软件S7－PLCSIM，下载所有的块。打开SIM 表格_1，生成IB0、IB1、IB2、QB0、MB20、M21.0、M10.0 的SIM 表条目。单击程序编辑界面中工具栏上的按钮，启动监视功能。仿真时，单击I0.4 按钮，Q0.3、Q0.5 接通，表示程序调用回原点函数，机械手执行左移和上升的动作，仿真结果如图7－33所示。当按下I0.5、I0.7，模拟机械手已到达原点位置，Q0.0 原点指示灯亮。合上手动开关I0.3，程序调用手动控制函数，按下手动上升按钮，机械手手动上升，按下手动左移按钮，机械手手动左移，其他的手动动作类似。断开手动开关I0.3，合上自动开关I0.2，按照机械手的动作顺序去按下对应的输入I，模拟限位开关的动作，观察输出Q 的状态是否与控制要求一致，若不一致，就需要查看监控状态下的程序，查找原因。若与控制要求一致，说明调试成功。

图7-33　PLC 的SIM 表格