机械手实验指导书Word格式.docx

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10.3

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CPUQ1°

226

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杀宰轴方向

注百轴77向

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F弟

1M/2I

1L+/2I.+

IOIX-

1M/2M

1.4接线

（1）电源引线的连接

在接口单元板上每一侧都有电源输出端，如下图所示：

当系统需要DC电源供电时，只需要从最近的电源输出端引出电源线，注意上述图示的四个电源输出正端部已经内部短接，四个电源输出负端也已经内部短接。

（2）PLC的输入输出接线

PLC输入端的"

M”接电源输出正端，PLC输出端的"

M”接电源输出端的负端，"

L+”接电

源输出的正端。

具体接线端子如表所示。

be电源输出丽pc电源输出负腐

99D接线说明（西门子）

PLC地址

面板地址

说明

IO.O

SQ3

底盘电机CP

IO.1

SQ4

竖轴上限位

IO.2

SQ7

横轴左限位

IO.3

SQ5

竖轴下限位

IO.4

SWO

IO.6

SW1

IO.7

SQ6

横轴右限位

I1.O

SQ8

抓手传感器-

I1.1

SQ9

抓手传感器+

I1.2

SQ1

底盘传感器-（左）

I1.3

SQ2

底盘传感器+（右）

QO.O

U轴CP

QO.1

L轴CP

QO.2

U轴DIR

QO.3

L轴DIR

Q1.O

T轴F

Q1.1

T轴R

Q1.2

S轴F

Q1.3

S轴R

Q1.4

B轴YV+

补充说明：

S轴为底盘、L轴为竖轴、U轴为横轴、T轴为夹手、B轴为电磁阀

PLC俞出端子，L+----24VMGND

PLC俞入端子，M——24V

接线时，面板上面，红色端子均接到24V上面，黑色端子均接到GND

拨动SWO—次，机械手完成一个动作过程，拨动SW1一次，机械手完成另一个动作过程。

※通电时，请仔细检查接线是否正确。

4.1系统的实训实验课题

实验一、在三个不同的地方分别用三个开关控制一盏信号灯，任何一地的开关动作都可以使

灯的状态发生改变，即不管开关的当前状态是打开还是关闭，只要有开关动作则灯的状态就

发生改变。

例题分析：

根据该控制，系统用三个开关实际上达到了12种状态的输入，这12种状态。

根据系统要求，系统10分配表如下：

输入接门

输由接口

FLC端

单兀槪帰口

注释

单元板撇1

g0

A地开关

1.0

指示灯

10.1

S*1

PB地1

10.2

SI1

C地开决「

系统接线图

程序梯形图如下所示:

10.0

IO1

IQ.2

山2

冋貉2

QC.1

MOO

S）

MO.O

思考题：

现在一些宾馆和家庭客厅中的装饰灯，是利用一个开关来实现不同的控制组合，例如：

房间

内有1,2,3号三个灯，按动一下开关，三个灯全亮；

再按一下，1，3号灯亮，2号灭；

再按

一下，2号灯亮，1,3号灭；

再按一下全部灭。

写出10分配表，设计梯形图程序。

实验二、使用旋转码盘进行定位控制，控制底盘旋转30。

后停止运行。

输入接丨1

输出接【1

PLC端

单元板期口|

PLC瑞

变倾器接丨［

10.0

SW

旋转码盘脉种输出

Q0.0

SW-F

控制底盘屯机旋转

10,1

SVO

界动底盘旋转信廿

S¥

高数讣数聯复位佶号

在CPU226PLC中，共有6个高数计数器，每个高数计数器有11种模式，我们可以选择计数

器HSCQ选择模式为1，通过编程软件的向导指令，可以完成题目要求。

1）打开编程软件，从【工具】栏进入到“位置控制向导”，如下图所示：

文本显示向导⑴…S7-200EwplorerTDkeypadDesigner

位置控制向导広〕…

（2）进入指令向导界面。

在指令向导中，支持三种指令功能：

PIDNETR/NETW、HSG

使用高数计数功能应选择HSC,然后点击下一步，见下图所示：

（3）配置高数计数器。

从HC0~HC5中选择一个高数计数器。

选择不同的高数计数器所

使用的外部输入信号不同。

选择HCO,输入点为I0.0、10.1,102

每个高数计数器最多有11种工作模式，选择模式1,控制方式为带有内部方向控制的单

相/减计数器，没有启动输入，带有复位输入信号。

输入点I0.0为脉冲时钟输入端口，I0.2为复位输入操作。

设置如下图所示，完成后点击下一步。

（4）初始化HC0。

在初始化选项中，需要给子程序命名。

系统默认名称为HSC_INIT；

设定高数计数器的预置值（PV）为1000,计数器的当前值为0,计数器的初始计数方向

为增，复位输入信号为高电平有效，具体设置为：

（5）设置HCO的中断事件，当高数计数器的预置值与计数器当前值相等时，产生中断事件

6）当计数器的经过值与预置值相等时，高数计数器的任何一个动态参数都可以被更新,在这里，更新预置值为0•操作见下图所示：

7）完成指令向导。

向导完成后，会自动生成一个子程序HSC_INIT和一个中断程序“COUNT_EQ”，在编程序时直接调用就可以了。

8）回到编程界面，在“调用子程序”中就会增加“HSC_INIT”•见下图所示。

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k*-ElVtArW：

・■<

-is调用圧程序

口5B电O（SERO]

口H5匚INIT（SBR1]

9）编写子程序

中新程序COUNT_EQ如下所示t

1咗筋缭

1岡竝毓題

1呼駐释

SM0.I

I

HSCJNIT

EN

ITO

2

[

I

Qnn

fWf1EC_IBIT的梯瞻图如下*

当系统开始运行时，调用子程序HSC_INIT。

子程序的目的是用于初始化HSCO,将其

控制字节SMB47设置为16#F8,即允许计数、写入新的当前值、写入新的预置值、写入新的计数方向，设置初始计数方向为加计数，启动输入信号和复位输入信号都是高电平有效。

当HSCO的计数脉冲达到设定值1000时，调用中断程序“COUNT_EQ”，将SMD48的位置变为0,即清除高数计数器的当前值。

同时设置完成标志位M0.0。

当I0.1触点闭合时，Q0.0吸合，底盘电机启动，开始转动，同时编码器的经过值HC0

开始增加，当经过值达到1000时，启动中断程序，标志位M0.0置1,底盘停止运行。

步进电机控制操作训练

1单轴步进电机定位控制

当按下控制开关SWO时，机械手从当前位置沿X轴右行10cm，当拨回控制开关SWO时，机械手回到初始位置。

7（脉冲Q

10001

10L（cm）

由于题意中未规定电机的运行速度，不妨假设电机的速度为1000脉冲/s，因此只需要PLC

自带的脉冲输出信号PLS指令就可以完成要求。

系统10分配表如下：

输入接口

输出接LI

睢尤板錮U

单无板接口

10.4

SW0

予动控制开关

go

U轴-UP

水平轴电机賊冲们号

SQ6CLMT-）

U紬原点

Q0.2

VM-D1R

水亍紬电机方向仍号

10,2

sq7（urr+）

U軸限位

如何测算电机的脉冲数与其实际行走距离之间的换算关系？

如何考虑电机的左右限位，应该如何修改程序？

参照程序，编写电机行走15cm的梯形图程序，并上机调试。

当按下控制开关SWO时，机械手从当前位置以500Hz速度运行5cm，然后以1000Hz速度运行5cm，接着以1500Hz速度运行5cm，最后以500Hz速度运行5cm结束，打开控制SW0时，系统回到初始位置。

系统10分配表

箍人農口

输川it口

职兀机端口

PLC请

融儿Mtu

辻释

la1

QOLO

LWCP

水平詢电礼嚨沖儁吁

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sy&

CLtfl-）

U轴凱点

00.2

U^-DR

水平辅电机方向俏号

LQ.2

yrUMT*）

UttM也

接线图

程序如下所示:

T40

SMG67

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^SCFE）

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STR

SMOO

IN

TON

-

PT

100ms

T4I

T41

SM66.7

T38

M0.1

S02

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I_SCR0

Q02

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1QOm$

T43

光电传感器定位及限位检测技术操作训练

例题1、分别用六个传感器检测三个轴的原点及限位，要求：

当系统初始化时，各个轴回到自己的原点，当系统运行过程中达到某个轴的限位时，立即停止当前轴的动作。

输入接UJ

输出接口

单元板端U

也元板接LI

旋转码盘脉冲输出

Iqo.o

U轴・CP

水平轴脉冲信号

IO.1

SOI

L轴原点（水W•方向）

Q0・1

L轴・CP

垂直轴脉冲倍号

U轴限位（垂直方向）

Q0.2

U轴・DIR

水平轴方向怙号

10.3

L轴限位（水平方向）

Q0.3

L轴・D1R

水平轴方向信号

10.7

U轴原点垂厲方向）

Q0.4

S轴・F

底盘顺时针转动

ILO

T轴原点（T-W）

Q0.5

S轴・R

底盘逆时针转动

11.1

T轴限位（于•臂）

Q0.6

T轴・F

于骨顺时针转动

11.2

S轴原点（底盘）

Q0.7

T轴・R

于臂逆时针转动

11.3

S轴限位（底盘）

Q1.0

B轴・YV

气动夹手

微动开关

U5由原点

聘开关谢限位

啓开关⑸原点

琴开关L轴限位

光电传感丢

■一©

今旋轉码盘

接近开关

一DC令

一

戶近开关十令

4_〜

喪近开关

—DC令

DC・DC・

水平轴方向

10.2

Q0.1

S箱原点

11.0

S轴限位

T轴原点

T轴限位

电磁阀

CPUQk0

226Qkl

1L+/2U

开关电源

24V0V

CPDIR

OPT

A

*DC・BDC-B

CP

u丄展

0H

X*

B

DC・

垂宜轴方向

|直流电枷

I直流电枷

DC"

DC・

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II；

机械手操作训练

实验1机械手运动轨迹控制训练操作

在下面坐标系统中，设计系统从A点移动到B点，假设A的坐标为（xO,yO）B的坐标

为（x1，y1），是编写一个调用程序，当输入A点坐标及B点坐标后，系统能完成转移。

程序解释：

A点，A点到C

系统从A点到B点，在坐标系统中可以分解成三个步骤，即从原点到点，C点到B点，其中C点是A点在平面上的映射点，如下图所示:

sc=；

口in

实验2、

机械手工作过程如下：

通电后，机械手先执行复位，然后，机械手臂前伸，手开始旋转至所需要位置；

机械手臂下降至物品处，手张开，然后抓手夹紧物品，机械手臂上升将物品拿起。

机械手臂收回，底盘旋转，底盘旋转至指定位置后，机械手臂前升，机械手旋转；

手臂下降，手张开将物品放下；

机械手臂上升，手复位，一个工作周期结束。