機(jī)加工自動(dòng)線PLC控制系統(tǒng)

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1、第9章 機(jī)加工自動(dòng)線PLC控制系統(tǒng) 9.1 項(xiàng)目概況 在機(jī)械行業(yè)，機(jī)械加工自動(dòng)線已成為一種常見(jiàn)的自動(dòng)化生產(chǎn)形式。其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試、操作和故障分析與排除是自動(dòng)化工程技術(shù)人員的崗位職責(zé)。 本系統(tǒng)旨在為學(xué)生進(jìn)行機(jī)加工自動(dòng)線電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試、操作和故障分析與排除提供一個(gè)實(shí)訓(xùn)環(huán)境。通過(guò)工程實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生熟悉機(jī)加工自動(dòng)線的操作步驟，掌握自動(dòng)線PLC控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)、布線工藝、調(diào)試和故障分析與排除的思路和方法，增強(qiáng)PLC的工程應(yīng)用能力，為將來(lái)從事PLC應(yīng)用方面的技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。,9.2 理論知識(shí) 由于機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)的控制裝置采用的是日本三菱公司生產(chǎn)的FX2系列PLC，因此，這里

2、有必要簡(jiǎn)要地學(xué)習(xí)一下FX2系列PLC方面的有關(guān)知識(shí)。 9.2.1 FX2系列PLC的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 9.2.1.1 位元件 FX2系列PLC有4種基本位元件供用戶編程使用，并給它們分別指定了專用的字母符號(hào)： 輸入繼電器：X； 輸出繼電器：Y； 輔助繼電器：M； 狀態(tài)繼電器：S。 上述四種位元件都只有兩種不同的狀態(tài)，即ON和OFF，可以分別用二進(jìn)制數(shù)1和0來(lái)表示這兩種狀態(tài)。,9.2.1.2 字元件 8個(gè)連續(xù)的位組成一個(gè)字節(jié)，2個(gè)連續(xù)的字節(jié)組成一個(gè)字，兩個(gè)連續(xù)的字組成一個(gè)雙字。一個(gè)字的最高位(第15位)為符號(hào)位，正數(shù)的符號(hào)位為0，負(fù)數(shù)的符號(hào)位為1。有符號(hào)的字可以表示的最大正整數(shù)

3、為32767。 在FX2系列PLC中，純粹的字元件只有只有一種，即數(shù)據(jù)寄存器，其專用的字母符號(hào)為D。但前面提到的四種位元件中的每一種的16個(gè)或32個(gè)連續(xù)的位都可以組成一個(gè)字或一個(gè)雙字。 9.2.1.3 位與字結(jié)合的元件 在FX2系列PLC中，位與字結(jié)合的元件只有兩種：定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，它們的觸點(diǎn)為位元件，而用來(lái)存放它們的設(shè)定值和當(dāng)前值的數(shù)據(jù)寄存器為字元件。定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的專用的字母符號(hào)分別為T和C。,9.2.2 FX2系列PLC的編成元件 FX2系列PLC梯形圖中的編程元件的名稱由字母和數(shù)字組成，它們分別表示元件的類型和元件號(hào)，例如Y10、M129。輸入繼電器和輸出繼電器的元件號(hào)用八進(jìn)制數(shù)表

4、示，八進(jìn)制數(shù)只有07這8個(gè)數(shù)字符號(hào)，遵循“逢8進(jìn)1”的運(yùn)算規(guī)則。例如，八進(jìn)制數(shù)17和20是兩個(gè)相鄰的整數(shù)。表9-1給出了FX2系列PLC的輸入輸出繼電器元件號(hào)。,9.2.2.1 輸入繼電器(X) 輸入繼電器是PLC接收外部輸入的開(kāi)關(guān)量信號(hào)的窗口。PLC通過(guò)光耦合器，將外部信號(hào)的狀態(tài)讀入并儲(chǔ)存在輸入映像寄存器中。在梯形圖中，可以多次使用輸入繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)。 圖9-1是一個(gè)PLC控制系統(tǒng)的示意圖，X0端子外接的輸入電路接通時(shí)，它對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器為1狀態(tài)，斷開(kāi)時(shí)為0狀態(tài)。輸入繼電器的狀態(tài)唯一地取決于外部輸入信號(hào)的狀態(tài)，不受用戶程序的控制，因此在梯形圖中絕對(duì)不能出現(xiàn)輸入繼電器的線圈

5、。,圖9-1 輸入繼電器與輸出繼電器 9.2.2.2 輸出繼電器（Y） 輸出繼電器是PLC向外部負(fù)載發(fā)送信號(hào)的窗口。輸出繼電器用來(lái)將PLC的輸出信號(hào)傳送給輸出模塊，再由后者驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。如果圖9-1梯形圖中Y4的線圈“通電”,繼電器型輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使外部負(fù)載工作。輸出模塊中的每一個(gè)硬件繼電器僅有一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)，但在梯形圖中，每一個(gè)輸出繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)都可以多次使用。,9.2.2.3 輔助繼電器（M） 輔助繼電器是用軟件實(shí)現(xiàn)的，它們不能接收外部的輸入信號(hào)，也不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，是一種內(nèi)部的狀態(tài)標(biāo)志，相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的中間繼電器。輔助繼電器的編號(hào)范圍如表

6、9-2所示。,9.2.2.3.1 通用輔助繼電器 FX2系列PLC的通用輔助繼電器沒(méi)有斷電保持功能。在FX2系列PLC中，除了輸入繼電器和輸出繼電器的元件號(hào)采用八進(jìn)制外，其他編程元件的元件號(hào)均采用十進(jìn)制。,如果在PLC運(yùn)行時(shí)電源突然中斷，輸出繼電器和通用輔助繼電器將全部變?yōu)镺FF。若電源再次接通，除了因外部輸入信號(hào)而變?yōu)镺N的以外，其余的仍將保持為OFF狀態(tài)。 9.2.2.3.2 鎖存輔助繼電器 在PLC外部電源斷電后，PLC內(nèi)部的鋰電池會(huì)自動(dòng)地將外部電源斷電前一瞬間鎖存輔助繼電器的狀態(tài)保存下來(lái)。并一直持續(xù)到外部電源重新通電后的第一個(gè)掃描周期結(jié)束時(shí)為止。由于這個(gè)原因，我們可以把鎖存輔助繼電器看

7、作是具有斷電記憶功能的編程元件。為了使鎖存輔助繼電器在外部電源重新通電后保持通電狀態(tài)的時(shí)間更長(zhǎng)一些，可采用圖9-2所示的有記憶功能的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。,,,圖9-2 斷電保持功能,圖9-3 波形圖,9.2.2.3.3 特殊輔助繼電器 特殊輔助繼電器共256點(diǎn)，可分為兩類： (1) 觸點(diǎn)利用型特殊輔助繼電器 由PLC的系統(tǒng)程序來(lái)驅(qū)動(dòng)它們的線圈，在用戶程序中直接使用其觸點(diǎn)，但是不能出現(xiàn)它們的線圈，常用的觸點(diǎn)利用型特殊輔助繼電器有：,M8000(運(yùn)行監(jiān)視)：當(dāng)PLC執(zhí)行用戶程序時(shí)，M8000為ON；停止執(zhí)行時(shí)，M8000為0FF(見(jiàn)圖9-7)。 M8002(初始化脈沖)：M8002僅在M8000由OFF變

8、為ON狀態(tài)時(shí)的一個(gè)掃描周期內(nèi)為ON(見(jiàn)圖9-3) 。 M8011M8014分別是10ms、100ms、1s和1min時(shí)鐘脈沖。 M8005(鋰電池電壓降低)：電池電壓下降至規(guī)定值時(shí)變?yōu)镺N，可以用它的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)輸出繼電器和外部指示燈，提醒工作人員更換鋰電池。 (2)線圈驅(qū)動(dòng)型特殊輔助繼電器 由用戶程序驅(qū)動(dòng)其線圈，使PLC執(zhí)行特定的操作，用戶并不使用它們的觸點(diǎn)。例如： M8030的線圈“通電”后,“電池電壓降低”發(fā)光二極管熄滅； M8034的線圈“通電”時(shí)，禁止所有的輸出；但是程序仍然正常執(zhí)行。,9.2.2.4 狀態(tài)繼電器(S) 狀態(tài)繼電器是用于編制順序控制程序的一種編程元件(狀態(tài)標(biāo)志)，它與ST

9、L指令(步進(jìn)梯形指令)一起使用。 通用狀態(tài)繼電器沒(méi)有斷電保持功能，鎖存狀態(tài)繼電器在斷電時(shí)用帶鋰電池的RAM或EEPROM來(lái)保存其ON/OFF狀態(tài)。 9.2.2.5 定時(shí)器(T) PLC中的定時(shí)器相當(dāng)于繼電器系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器。它有一個(gè)設(shè)定值寄存器字，一個(gè)當(dāng)前值寄存器字，和一個(gè)用來(lái)儲(chǔ)存其輸出觸點(diǎn)狀態(tài)的映像寄存器位，這三個(gè)存儲(chǔ)單元使用同一個(gè)元件號(hào)。FX2系列PLC的定時(shí)器分為通用定時(shí)器和積算定時(shí)器。 常數(shù)K可以作為定時(shí)器的設(shè)定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器(D)的內(nèi)容來(lái)設(shè)置定時(shí)器。,9.2.2.5.1 通用定時(shí)器 各系列PLC的定時(shí)器個(gè)數(shù)和元件編號(hào)如表9-3所示。100ms定時(shí)器的定時(shí)范圍為0.1 327

10、6.7s，10ms定時(shí)器的定時(shí)范圍為O.01327.67s。通用定時(shí)器的工作原理如圖9-4所示。 如果需要在定時(shí)器的線圈“通電”時(shí)就動(dòng)作的瞬動(dòng)觸點(diǎn)，可,圖9-4 通用定時(shí)器,以在定時(shí)器線圈兩端并聯(lián)一個(gè)輔助繼電器的線圈，并使用它的觸點(diǎn)。,通用定時(shí)器沒(méi)有保持功能，在輸入電路斷開(kāi)或停電時(shí)被復(fù)位。FX2系列的定時(shí)器只能提供其線圈“通電”后延遲動(dòng)作的觸點(diǎn)，如果需要在輸入信號(hào)變?yōu)镺FF之后的延遲動(dòng)作，可以使用圖9-5所示的電路。,圖9-5 在輸入信號(hào)OFF后延時(shí)的電路,9.2.2.5.2 積算定時(shí)器 100ms積算定時(shí)器T250T255的定時(shí)范圍為0.13276.7s。積算定時(shí)器的工作原理如圖9-6所示

11、，T250的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對(duì)100ms時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累加計(jì)數(shù)。X1的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)或停電時(shí)停止定時(shí)，當(dāng)前值保持不變。設(shè)圖9-6中D20的值為5678，X1的常開(kāi)觸點(diǎn)再次接通或重新上電時(shí)繼續(xù)定時(shí)，累計(jì)時(shí)間(t1+t2)為,圖9-6 積算定時(shí)器,5678100ms=567.8s時(shí)，T250的觸點(diǎn)動(dòng)作。因?yàn)榉e算定時(shí)器的線圈斷電時(shí)不會(huì)復(fù)位，需要用復(fù)位指令使T250強(qiáng)制復(fù)位。,9.2.2.6 內(nèi)部計(jì)數(shù)器(C) 內(nèi)部計(jì)數(shù)器用來(lái)對(duì)PLC的內(nèi)部映象寄存器(X、Y、M、S)提供的信號(hào)計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)脈沖為ON或OFF的持續(xù)時(shí)間，應(yīng)大于PLC的掃描周期，其響應(yīng)速度通常小于數(shù)十赫茲(Hz)，如表9-4所示。,9.2.2.6.1

12、 16位加計(jì)數(shù)器 16位加計(jì)數(shù)器的設(shè)定值為132767。圖9-7給出了加計(jì)數(shù)器的工作過(guò)程。,圖9-7 16位加計(jì)數(shù)器,9.2.2.6.2 32位雙向計(jì)數(shù)器 32位雙向計(jì)數(shù)器C200C234的設(shè)定值為-2147483648+2147483647，其加/減計(jì)數(shù)方式由特殊輔助繼電器M8200M8234設(shè)定，對(duì)應(yīng)的特殊輔助繼電器為ON時(shí)，為減計(jì)數(shù)，反之為加計(jì)數(shù)。 圖9-8中復(fù)位輸入X13的常開(kāi)觸點(diǎn)接通時(shí)，C200被復(fù)位，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)接通，當(dāng)前值被,圖9-8 32位加/減計(jì)數(shù)器,置為0。 9.2.2.7 指針 指針(P/I)包括分支、子程序用的指針(P)和中斷用的指針(I)。在梯形圖中，指針

13、放在左側(cè)母線的左邊。,除上述編程元件外，F(xiàn)X2列PLC中還有高速繼電器和數(shù)據(jù)寄存器，這些編程元件在機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)工程實(shí)訓(xùn)中沒(méi)有被用上，因此，關(guān)于這些編程元件的功能和編號(hào)范圍，就不敘述了。 9.2.3 FX2列PLC的基本邏輯指令 FX2列PLC共有20基本邏輯指令，此外還有2條步進(jìn)順控指令和85條應(yīng)用指令。但在機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)工程實(shí)訓(xùn)中，僅需用到基本邏輯指令和少數(shù)幾條應(yīng)用指令，因此，這里僅敘述基本邏輯指令和這少數(shù)幾條應(yīng)用指令的功能和用法。 9.2.3.1 LD、LDI、OUT指令 LD：電路開(kāi)始的常開(kāi)觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的指令。 LDI：電路開(kāi)始的常閉觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的指令。 OUT：驅(qū)動(dòng)線圈的輸出指令

14、。,LD和LDI指令可以用于X、Y、M、T、C和S。OUT指令可以用于Y、M、T、C和S。 LD與LDI指令對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)一般與左側(cè)母線相連，在使用ANB、ORB指令時(shí)，用來(lái)定義與其他電路串并聯(lián)的電路的起始觸點(diǎn)。,圖9-9 LD、LDI與OUT指令,OUT指令不能用于輸入繼電器的線圈，輸出類指令應(yīng)放在梯形圖的最右邊。 OUT指令可以連續(xù)使用若干次，相當(dāng)于線圈的并聯(lián)(見(jiàn)圖9-9)。,9.2.3.2 觸點(diǎn)的串并聯(lián)指令 AND：把1個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)與左邊的觸點(diǎn)電路串聯(lián)連接。 ANI：把1個(gè)常閉觸點(diǎn)與左邊的觸點(diǎn)電路串聯(lián)連接。 OR：把1個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)與上面的觸點(diǎn)電路并聯(lián)連接。 ORI：把1個(gè)常閉觸點(diǎn)與上面的觸點(diǎn)電路

15、并聯(lián)連接。 觸點(diǎn)的串、并聯(lián)指令可以用于X、Y、M、T、C和S。,圖9-10 AND與ANI指令,在1個(gè)回路中，串、并聯(lián)觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)是沒(méi)有限制的。在圖9-10中,指令“OUT M101”之后經(jīng)T1的觸點(diǎn)去驅(qū)動(dòng)Y4，稱為連續(xù)輸出。只要按正確的次序設(shè)計(jì)電路，可重復(fù)使用連續(xù)輸出。,圖9-11 不推薦的電路,圖9-10中M101和Y4線圈所在的并聯(lián)支路如果改為圖9-11中的電路，必須使用后面要講到的MPS(進(jìn)棧)和MPP(出棧)指令。,使用OR和ORI指令時(shí)，并聯(lián)觸點(diǎn)的左端應(yīng)接到該指令所在電路塊的起始點(diǎn)(LD點(diǎn))上，右端與前一條指令對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)的右端相連。如圖9-12中的指令“ORI M102”、“OR M

16、103”、“ORI M110”對(duì)觸點(diǎn)M102、M103和M110的并聯(lián)連接情況都是如此。,圖9-12 OR與ORI指令,9.2.3.3 微分輸出指令 PLS(Rulse)：上升沿微分輸出指令。 PLF：下降沿微分輸出指令。,PLS和PLF指令只能用于輸出繼電器和輔助繼電器(不包括特殊輔助繼電器)。圖9-13中的M0僅在X0的常開(kāi)觸點(diǎn)由斷開(kāi)變?yōu)榻油?即X0的上升沿)時(shí)的一個(gè)掃描周期內(nèi)為ON，M1僅在X0的常開(kāi)觸點(diǎn)由接通變?yōu)閿嚅_(kāi)(即X0的下降沿)時(shí)的一個(gè)掃描周期內(nèi)為ON。,圖9-13 微分輸出指令,9.2.3.4 電路塊串并聯(lián)指令 ORB(Or Block)：多觸點(diǎn)電路塊的并聯(lián)連接指令。 ANB(

17、And Block)：多觸點(diǎn)電路塊的串聯(lián)連接指令。,圖9-14 ORB指令,ORB指令(見(jiàn)圖9-14)將多觸點(diǎn)電路塊(一般是串聯(lián)電路塊)與上面的觸點(diǎn)電路塊并聯(lián)，它不帶元件號(hào)，相當(dāng)于電路塊間右側(cè)的一段垂直連線。要并聯(lián)的電路塊的起始觸點(diǎn)使用LD或LDI指令，完成了電路塊的內(nèi)部連接后，再用ORB指令將它上面的觸點(diǎn)電路塊并聯(lián)。,圖9-15 ANB指令,ANB指令(見(jiàn)圖9-15)將多觸點(diǎn)電路塊(一般是并聯(lián)電路塊)與左邊的電路塊串聯(lián)，它不帶元件號(hào)。要串聯(lián)的電路塊的起始觸點(diǎn)使用LD或LDI指令，完成了兩個(gè)電路塊的內(nèi)部連接后，用ANB指令將它左邊的觸點(diǎn)電路塊串聯(lián)。,9.2.3.5 棧存儲(chǔ)器與多重輸出指令 M

18、PS(Push)、MRD(Read)和MPP(Pop)指令分別是進(jìn)棧、讀棧和出棧指令，它們用于多重輸出電路。,圖9-16 棧存儲(chǔ)器與多重輸出指令,FX2系列有11個(gè)存儲(chǔ)中間運(yùn)算結(jié)果的堆棧存儲(chǔ)器(見(jiàn)圖9-16)，堆棧采用先進(jìn)后出的數(shù)據(jù)存取方式。MPS指令用于儲(chǔ)存電路中有分支處的邏輯運(yùn)算結(jié)果，以便以后處理有線圈的支路時(shí)可以調(diào)用該運(yùn)算結(jié)果。使用一次MPS指令，當(dāng)時(shí)的邏輯運(yùn)算結(jié)果壓入堆棧的第一層，堆棧中原來(lái)的數(shù)據(jù)依次向下一層推移。 MRD指令讀取存儲(chǔ)在堆棧最上層的電路中分支點(diǎn)處的運(yùn)算結(jié)果，將下一個(gè)觸點(diǎn)強(qiáng)制性地連接在該點(diǎn)。讀數(shù)后堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不會(huì)上下移動(dòng)。 MPP指令彈出(調(diào)用并去掉)存儲(chǔ)在堆棧最上層的電

19、路中分支點(diǎn)對(duì)應(yīng)的運(yùn)算結(jié)果。將下一觸點(diǎn)連接在該點(diǎn)，并從堆棧中去掉該點(diǎn)的運(yùn)算結(jié)果。使用MPP指令時(shí)，堆棧中各層的數(shù)據(jù)向上移動(dòng)一層，最上層的數(shù)據(jù)在讀出后從棧內(nèi)消失。,圖9-17給出了使用二層棧的例子。每一條MPS指令必須有一條對(duì)應(yīng)的MPP指令，處理最后一條支路時(shí)必須使用MPP指令，而不是MRD指令。在一塊獨(dú)立電路中，用進(jìn)棧指令同時(shí)保存在堆棧中的運(yùn)算結(jié)果不能超過(guò)11個(gè)。,圖9-17 使用二層堆棧的分支電路,9.2.3.6 主控指令與主控復(fù)位指令 MC(Master Control)：主控指令，或公共觸點(diǎn)串聯(lián)連接指令，用于表示主控區(qū)的開(kāi)始。MC指令只能用于輸出繼電器Y和輔助繼電器M(不包括特殊輔助繼電器

20、)。 MCR(Master Control Reset)：主控指令MC的復(fù)位指令，用來(lái)表示主控區(qū)的結(jié)束。 使用主控指令的觸點(diǎn)稱為主控觸點(diǎn)，它在梯形圖中與一般的觸點(diǎn)垂直。主控觸點(diǎn)是控制一組電路的總開(kāi)關(guān)。 與主控觸點(diǎn)相連的觸點(diǎn)必須用LD或LDI指令。,圖9-18 主控指令與主控復(fù)位指令,圖9-18中X0的常開(kāi)觸點(diǎn)接通時(shí)，執(zhí)行從MC到MCR之間的指令；MC指令的輸入電路斷開(kāi)時(shí)，不執(zhí)行上述區(qū)間的指令，其中的積算定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、用復(fù)位/置位指令驅(qū)動(dòng)的元件保持其當(dāng)時(shí)的狀態(tài)；其余的元件被復(fù)位，非積算定時(shí)器和用OUT指令驅(qū)動(dòng)的元件變?yōu)镺FF。,在MC指令區(qū)內(nèi)使用MC指令稱為嵌套(見(jiàn)圖9-19)。MC和MCR指

21、令中包含嵌套的層數(shù)NON7，N0為最高層，最低層為N7。在沒(méi)有嵌套結(jié)構(gòu)時(shí)，通常用N0編程，N0的使用次數(shù)沒(méi)有限制。,圖9-19 多重嵌套主控指令,9.2.3.7 置位復(fù)位指令 SET：置位指令，使操作保持ON的指令。 RST：復(fù)位指令，使操作保持OFF的指令。 SET、指令用于Y、M和S，RST指令可以用于復(fù)位Y、M、S、T、C，或?qū)⒆衷﨑、V和Z清零。 如果圖9-20中X0的常開(kāi)觸點(diǎn)接通，Y0變?yōu)镺N并保持該狀態(tài)，即使X0的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，它也仍然保持ON狀態(tài)。當(dāng)X1的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，Y0變?yōu)镺FF并保持該狀態(tài)，即使X1的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，它也仍然保持OFF狀態(tài)(見(jiàn)圖9-20中的波形圖)。,圖9-

22、20 置位/復(fù)位指令,圖9-21 定時(shí)器與計(jì)數(shù)器的復(fù)位,圖9-21中X0的常開(kāi)觸點(diǎn)接通時(shí)，積算定時(shí)器T246復(fù)位，X3的常開(kāi)觸點(diǎn)接通時(shí)，計(jì)數(shù)器C200復(fù)位，它們的當(dāng)前值被清0，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合。,9.2.3.8 空操作與程序結(jié)束指令 NOP(Non processing)為空操作指令，使該步序作空操作。執(zhí)行完清除用戶存儲(chǔ)器的操作后，用戶存儲(chǔ)器的內(nèi)容全部變?yōu)榭詹僮髦噶睢? END(End)為結(jié)束指令，將強(qiáng)制結(jié)束當(dāng)前的掃描執(zhí)行過(guò)程。若不寫END指令，將從用戶程序存儲(chǔ)器的第一步執(zhí)行到最后一步；將END指令放在程序結(jié)束處，只執(zhí)行第一步至END這一步之間的程序，使用END指令可以縮短掃描周期

23、。,,圖9-22 CJ指令,9.2.3.9 條件跳轉(zhuǎn)指令 指針P(Point)用于分支和跳步程序。在梯形圖中，指針?lè)旁谧髠?cè)母線的左邊。FX2有64點(diǎn)指針(P0P63)。 條件跳轉(zhuǎn)指令CJ(Conditional Jump，F(xiàn)NC 00)用于跳過(guò)順序程序中的某一部分，以控制程序的流程。當(dāng)圖9-22中的X0為ON時(shí)，程序跳到指針P8處，如果X0為OFF，不執(zhí)行跳轉(zhuǎn)，程序按原順序執(zhí)行。跳轉(zhuǎn)時(shí)，不執(zhí)行被跳過(guò)的那部分指令。用編程器輸入程序時(shí)，圖9-22中的指針P8應(yīng)放在指令“LD X14”之前。多條跳轉(zhuǎn)指令可以使用相同的指針，使用跳轉(zhuǎn)指令可以縮短掃描周期。,一個(gè)指針只能出現(xiàn)一次。如果用M8000的常開(kāi)觸

24、點(diǎn)驅(qū)動(dòng)CJ指令，相當(dāng)于無(wú)條件跳轉(zhuǎn)指令。 P63是END所在的步序，在程序中不需要設(shè)置P63。 如果從主令控制區(qū)的外部跳入其內(nèi)部，不管它的主控觸點(diǎn)是否接通，都把它當(dāng)成接通來(lái)執(zhí)行主令控制區(qū)內(nèi)的程序。如果跳步指令和標(biāo)號(hào)都在同一主令控制區(qū)內(nèi)，則主控觸點(diǎn)沒(méi)有接通時(shí)不執(zhí)行跳步。,圖9-23 子程序的嵌套調(diào)用,子程序調(diào)用指令CALL(Sub Routine Call，F(xiàn)NC 01)的操作數(shù)為P0P62，子程序返回指令SRET(Sub。Routine Retmll，F(xiàn)NC 02)無(wú)操作數(shù)。 在圖9-23中的XO的上升沿調(diào)用子程序1，程序?qū)⑻街羔楶11處。 子程序應(yīng)放在FEND(主程序結(jié)束)指令之后，同一指針

25、只能出現(xiàn)一次，CJ指令中用過(guò)的指針不能再用，不同位置的CALL指令可以調(diào)用同一指針的子程序。,9.2.3.10 子程序調(diào)用與子程序返回指令,在子程序中調(diào)用子程序稱為嵌套調(diào)用，最多可以嵌套5級(jí)。在執(zhí)行圖9-23中的子程序1時(shí)，如果X1為ON，CALL P12指令被執(zhí)行，程序跳到P12處，嵌套執(zhí)行子程序2。執(zhí)行第二條SRET指令后，返回子程序1中CALL P12指令的下一條指令，執(zhí)行第一條SRET指令后返回主程序中CALLP P11指令的下一條指令。 因?yàn)樽映绦蚴情g歇使用的，在子程序中使用的定時(shí)器應(yīng)在T192T199和T246T249之間選擇。,,圖9-24 雙線圈輸出,9.2.4 編程注意事項(xiàng)

26、9.2.4.1 雙線圈輸出 如果在同一個(gè)程序中，同一元件的線圈使用了兩次或多次，稱為雙線圈輸出。對(duì)于輸出繼電器來(lái)說(shuō)，在掃描周期結(jié)束時(shí)，真正輸出的是最后一個(gè)Y0的線圈的狀態(tài)(見(jiàn)圖9-24a))。 為了消除圖9-24a)中的雙線圈輸出現(xiàn)象，可以將圖9-24a)改為圖9-24b)。,9.2.4.2 程序的優(yōu)化設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)并聯(lián)電路時(shí)，應(yīng)將單個(gè)觸點(diǎn)的支路放在下面；設(shè)計(jì)串聯(lián)電路時(shí)，應(yīng)將單個(gè)觸點(diǎn)放在右邊，否則將多使用一條指令(見(jiàn)圖9-25)。 建議在有線圈的并聯(lián)電路中將單個(gè)線,圖9-25 梯形圖的優(yōu)化設(shè)計(jì),a) 不好的梯形圖,b) 好的梯形圖,圈放在上面，將圖9-25a)的電路改為圖9-25b)的電路，可

27、以避免使用入棧指令MPS和出棧指令MPP。,9.2.4.3 編程元件的位置 輸出類元件(例如OUT、MC、SET、RST、PLS、PLF和大多數(shù)應(yīng)用指令)應(yīng)放在梯形圖的最右邊，它們不能直接與左側(cè)母線相連。有的指令(例如END和MCR指令)不能用觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，必須直接與左側(cè)母線或臨時(shí)母線相連。,9.3 裝置原理 本系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)仿真子系統(tǒng)、接口子系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、操作臺(tái)及模擬顯示屏幾部分構(gòu)成。為了敘述方便，今后就稱PLC控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)。由于PLC控制是自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生訓(xùn)練的重點(diǎn)。因此，PLC控制系統(tǒng)、操作臺(tái)、模擬顯示屏與生產(chǎn)實(shí)際基本一致，自動(dòng)線的機(jī)械和液壓部分則由計(jì)算機(jī)仿真，保證學(xué)生能達(dá)到

28、工程實(shí)訓(xùn)的目的。,9.3.1自動(dòng)線的用途 機(jī)加工自動(dòng)線可對(duì)工件進(jìn)行銑端面、鉆孔、檢查、擴(kuò)孔、鏜孔、攻絲、轉(zhuǎn)位、鉆深孔等工序進(jìn)行加工?？刂葡到y(tǒng)對(duì)機(jī)加工自動(dòng)線各動(dòng)力頭具有“在線/離線”選擇功能，并具有全線單周/連續(xù)循環(huán)、單機(jī)手動(dòng)/半自動(dòng)和全線自動(dòng)回原點(diǎn)五種工作方式，用戶可根據(jù)需要選擇其中工作方式運(yùn)行機(jī)加工自動(dòng)線。 9.3.2 自動(dòng)線的組成 機(jī)加工自動(dòng)線的機(jī)械部分主要由銑端面、鉆孔、檢查、擴(kuò)孔、鏜孔、攻絲、轉(zhuǎn)位、鉆深孔和上、下料等十個(gè)工位和輸送帶、定位機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)組成，單面加工，隨行夾具傳送工件，其平面布置圖如圖9-26所示。,圖9-26 機(jī)加工自動(dòng)線平面布置示意圖,各工位動(dòng)力頭主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由電

29、動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，而輸送帶步進(jìn)裝置、定位機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)、各工位動(dòng)力頭滑臺(tái)、檢查機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)等的運(yùn)動(dòng)則由液壓系統(tǒng)拖動(dòng)。液壓系統(tǒng)的液壓泵由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。此外，機(jī)加工自動(dòng)線還配有一臺(tái)冷卻泵，用來(lái)在加工時(shí)對(duì)各動(dòng)力頭的刀具和工件的加工面進(jìn)行冷卻。冷卻泵由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。,自動(dòng)線各電動(dòng)機(jī)的主電路、液壓泵電機(jī)和冷卻泵電機(jī)的控制電路和PLC負(fù)載的電源控制電路如圖9-27所示，自動(dòng)線的液壓系統(tǒng)圖如圖9-28所示，自動(dòng)線控制系統(tǒng)的PLC I/O接線圖分別如如圖9-29和圖9-30所示。 9.3.3 自動(dòng)線各單機(jī)的工作循環(huán)圖 自動(dòng)線各工位的工作循環(huán)如表9-5所示。表中的行程開(kāi)關(guān)均按有規(guī)律的序號(hào)編寫。,圖9-27 機(jī)加工

30、自動(dòng)線電動(dòng)機(jī)和PLC負(fù)載電源的電器控制線路的原理圖,圖9-29 機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)PLC輸入接線圖,圖9-30 機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)PLC輸出接線圖,表9-5 機(jī)加工自動(dòng)線各單機(jī)工作循環(huán)圖,9.3.4 計(jì)算機(jī)仿真子系統(tǒng) 該子系統(tǒng)完成自動(dòng)線的機(jī)械和液壓部分的仿真，自動(dòng)產(chǎn)生自動(dòng)線的狀態(tài)信號(hào)(行程開(kāi)關(guān)和壓力繼電器信號(hào))。它由機(jī)械動(dòng)作仿真、狀態(tài)信號(hào)仿真、故障設(shè)置、故障檢查及與接口子系統(tǒng)通訊等五個(gè)部分組成。 9.3.4.1 機(jī)械動(dòng)作仿真 用動(dòng)畫對(duì)自動(dòng)線各工藝設(shè)備的動(dòng)作進(jìn)行演示，形象地表示機(jī)械運(yùn)動(dòng)。 9.3.4.2 狀態(tài)信號(hào)仿真 當(dāng)接到控制系統(tǒng)發(fā)出的控制主令后。仿真子系統(tǒng)一方面用動(dòng)畫表示相應(yīng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，

31、另一方面，按表9-5的要求自動(dòng)產(chǎn)生行程開(kāi)關(guān)和壓力繼電器的動(dòng)作信號(hào)(閉合/斷開(kāi))。,9.3.4.3 故障設(shè)置 每個(gè)行程開(kāi)關(guān)和壓力繼電器可以設(shè)置成三種狀態(tài)：正常、斷開(kāi)、閉合，后兩種為故障態(tài)?！皵嚅_(kāi)”表示該元件恒為斷開(kāi)狀態(tài)，不能正常閉合，“閉合”表示該元件恒為閉合狀態(tài)，不能正常斷開(kāi)。 9.3.4.4 故障檢查 將仿真子系統(tǒng)切換為“故障檢查”狀態(tài),可以對(duì)行程開(kāi)關(guān)和壓力繼電器進(jìn)行檢查。此時(shí)用鼠標(biāo)點(diǎn)擊某個(gè)按鈕，對(duì)應(yīng)的行程開(kāi)關(guān)或壓力繼電器能改變狀態(tài)則為正常。 9.3.5 接口子系統(tǒng) 用于仿真計(jì)算機(jī)與電氣控制系統(tǒng)的接口它與仿真計(jì)算機(jī)采用RS-232串行口連接，與電氣控制系統(tǒng)采用全硬件連接，每個(gè)信號(hào)均有獨(dú)立的信

32、號(hào)線。從而使得電氣控制系統(tǒng)的輸入、輸出接線與真實(shí)自動(dòng)線基本相同。,9.3.6 操作臺(tái)與模擬顯示屏,圖9-31 機(jī)加工自動(dòng)線控制臺(tái)示意圖,圖9-31是機(jī)加工自動(dòng)線控制臺(tái)示意圖，它包括操作面板、電器元件板和模擬顯示屏三個(gè)部分。 操作面板主要用來(lái)確定自動(dòng)線的工作方式、確定自動(dòng)線各單機(jī)的在線/離線狀態(tài)和發(fā)布各種操作命令。操作面板上的信號(hào)燈，用于指示自動(dòng)線的工作狀態(tài)。 電器元件安裝板主要用來(lái)安裝自動(dòng)線控制系統(tǒng)的電器元件。 模擬顯示屏用信號(hào)指示燈來(lái)模擬自動(dòng)線的工作過(guò)程。 9.3.7 PLC控制系統(tǒng)的組成及各部分的作用 機(jī)加工自動(dòng)線PLC控制系統(tǒng)分為硬件和軟件兩部分。硬件部分包括FX2-128MR型PLC基

33、本單元、FX2-48ER型PLC擴(kuò)展單元、直流穩(wěn)壓電源、各種開(kāi)關(guān)電器、操作電器、保護(hù)電器、報(bào)警電器和信號(hào)指示燈。,其中，PLC是控制系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，自動(dòng)線在各種工作方式下的全部工作過(guò)程都是在PLC的監(jiān)控下進(jìn)行的。直流穩(wěn)壓電源為PLC及PLC的輸出負(fù)載如接觸器線圈、電磁換向閥線圈(用仿真子系統(tǒng)模擬)、信號(hào)指示燈提供24VDC電源。接觸器用來(lái)控制油泵電機(jī)、冷卻泵電機(jī)及各動(dòng)力頭主軸電機(jī)的起動(dòng)運(yùn)行與停止。電磁換向閥用來(lái)控制自動(dòng)線輸送帶、各動(dòng)力頭滑臺(tái)的前進(jìn)與后退等。 在控制臺(tái)的上述各電器元件中，自動(dòng)線的各電動(dòng)機(jī)、行程開(kāi)關(guān)、壓力繼電器和電磁換閥線圈是虛沒(méi)的，由仿真子系統(tǒng)模擬。其余均為真實(shí)電器元件。 PLC

34、控制系統(tǒng)的軟件部分包括自動(dòng)線的公用程序、自動(dòng)回原點(diǎn)程序、全線全自動(dòng)和半自動(dòng)程序、單機(jī)半自動(dòng)程序、手動(dòng)程序、信號(hào)指示程序、故障處理及報(bào)警程序等部分。,全線連續(xù)工作方式的程序是軟件中最重要的部分，它用來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)線在無(wú)人參與的情況下對(duì)成批工件的連續(xù)自動(dòng)加工，在加工完所有工件后才自動(dòng)停下來(lái)。 全線單周工作方式的程序可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)線一個(gè)工作周期的自動(dòng)運(yùn)行，并在完成了一個(gè)工作周期的運(yùn)行后自動(dòng)停車。 在自動(dòng)線中，一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)部分稱為單機(jī)，在本自動(dòng)線中有下述單機(jī)： (1) 輸送帶、定位機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)；(2) 各動(dòng)力頭；(3) 檢查機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)。 單機(jī)半自動(dòng)程序是用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)線中各個(gè)單機(jī)的單周循環(huán)控制的。

35、具體說(shuō)來(lái)，就是當(dāng)按下某單機(jī)起動(dòng)按鈕后，該單機(jī)起動(dòng)(此時(shí)其它單機(jī)均停在原位不動(dòng))，完成其自身一個(gè)循環(huán)的工作后，自動(dòng)停在其原位。,手動(dòng)程序用于實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)線中某一單機(jī)進(jìn)行手動(dòng)控制。所謂手動(dòng)控制，就是當(dāng)按下某個(gè)單機(jī)的某一步的點(diǎn)動(dòng)按鈕不松手時(shí)，該單機(jī)的該步就起動(dòng)運(yùn)行。但是，一松開(kāi)該點(diǎn)動(dòng)按鈕，該單機(jī)的該步就立即停止運(yùn)行。 單步程序用于實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)線中某一單機(jī)進(jìn)行單步控制。所謂單機(jī)控制，就是按下某個(gè)單機(jī)的某一步的起動(dòng)按鈕時(shí)，該單機(jī)的該步就起動(dòng)運(yùn)行，松開(kāi)該起動(dòng)按鈕后，該單機(jī)的該步仍繼續(xù)運(yùn)行，直至完成該步的工作時(shí)才自動(dòng)停止。 自動(dòng)回原點(diǎn)程序用來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)線各動(dòng)力頭和和各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)從當(dāng)前所處的任何位置自動(dòng)地退回到各自的

36、原位，為自動(dòng)線或某個(gè)單機(jī)的起動(dòng)作好準(zhǔn)備。,9.3.8 PLC控制系統(tǒng)的工作原理 9.3.8.1 全線單周/連續(xù)工作方式下的工作原理 自動(dòng)線開(kāi)始工作須具備以下六個(gè)初始條件： (1) 輸送帶在原位。 (2) 所有動(dòng)力頭、檢查頭和轉(zhuǎn)位裝置都已加工、檢查、轉(zhuǎn)位完畢，并已退回原位。 (3) 所有工位上的隨行央具都已松開(kāi)并拔出定位銷。 (4) 在裝料工位已裝上待加工工件，在卸料工位已卸去加工好的工件。 (5) 檢查工位沒(méi)有發(fā)出檢查不合格信號(hào)。 (6) 沒(méi)有發(fā)出自動(dòng)線“預(yù)停”信號(hào)。 圖9-32為機(jī)加工自動(dòng)線PLC控制系統(tǒng)在全線連續(xù)循環(huán)及全線單周循環(huán)方式下的工作過(guò)程方框圖。,圖9-32 PLC控制系統(tǒng)在單周/

37、連續(xù)循環(huán)方式下的工作過(guò)程方框圖,9.3.8.2 自動(dòng)回原點(diǎn)方式下的工作原理 圖9-33是自動(dòng)線PLC控制系統(tǒng)在自動(dòng)回原點(diǎn)方式下的工作過(guò)程方框圖。,圖9-33 PLC控制系統(tǒng)在自動(dòng)回原點(diǎn)方式下的工作過(guò)程方框圖,9.4 訓(xùn)練內(nèi)容 本項(xiàng)目的訓(xùn)練內(nèi)容：設(shè)計(jì)訓(xùn)練、操作訓(xùn)練和故障排除訓(xùn)練。 9.4.1 設(shè)計(jì)訓(xùn)練內(nèi)容 設(shè)計(jì)訓(xùn)練內(nèi)容包括自動(dòng)線控制臺(tái)電氣工藝圖紙的設(shè)計(jì)訓(xùn)練和自動(dòng)線PLC控制程序的設(shè)計(jì)調(diào)試訓(xùn)練兩個(gè)方面。 9.4.1.1 控制臺(tái)電氣工藝圖紙的設(shè)計(jì)訓(xùn)練 9.4.1.1.1 訓(xùn)練內(nèi)容 要求每個(gè)學(xué)生完成以下10張自動(dòng)線控制臺(tái)電氣工藝圖紙中的12張的設(shè)計(jì)工作，但每個(gè)學(xué)生所設(shè)計(jì)的工藝圖紙不得相同。 （1）控制

38、臺(tái)操作面板的元件布置圖、元件接線圖和安裝底板的加工圖。（2）控制臺(tái)信號(hào)顯示屏的元件布置圖、元件接線圖和安裝底板的加工圖。（3）控制臺(tái)電器板的元件布置圖、元件接線圖和安裝底板的加工圖。（4）控制臺(tái)總裝配圖和總接線圖。,9.4.1.2 PLC控制程序的設(shè)計(jì)調(diào)試訓(xùn)練 9.4.1.2.1 設(shè)計(jì)調(diào)試訓(xùn)練內(nèi)容 這方面的設(shè)計(jì)調(diào)試訓(xùn)練內(nèi)容包括： （1）PLC控制系統(tǒng)程序的總體結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)。 （2）PLC控制系統(tǒng)公用程序（只含一個(gè)工位）的設(shè)計(jì)調(diào)試。 （3）PLC控制系統(tǒng)手動(dòng)程序（只含一個(gè)工位）的設(shè)計(jì)調(diào)試。 （4）PLC控制系統(tǒng)單機(jī)半自動(dòng)程序（只含一個(gè)工位）的設(shè)計(jì)調(diào)試。 （5）PLC控制系統(tǒng)全線單周/連續(xù)循環(huán)（只

39、含一個(gè)工位）的設(shè)計(jì)調(diào)試。 （6）PLC控制系統(tǒng)信號(hào)顯示和故障報(bào)警程序（只含一個(gè)工位）的設(shè)計(jì)調(diào)試。,9.4.1.2.2 程序調(diào)試運(yùn)行訓(xùn)練的任務(wù)、步驟和安全事項(xiàng) 9.4.1.2.2.1 明確調(diào)試運(yùn)行訓(xùn)練的任務(wù) 一般來(lái)說(shuō)，調(diào)試運(yùn)行應(yīng)完成以下幾項(xiàng)任務(wù)： 通過(guò)調(diào)試運(yùn)行，檢查和糾正PLC用戶程序中的錯(cuò)誤，使之滿足生產(chǎn)機(jī)械提出的各項(xiàng)工藝要求。 通過(guò)調(diào)試運(yùn)行，檢查和糾正PLC I/O接線及其它接線中的錯(cuò)誤。 通過(guò)調(diào)試運(yùn)行，調(diào)整定時(shí)器、計(jì)數(shù)器和壓力繼電器等的設(shè)定值，使之更加符合工藝要求。 通過(guò)調(diào)試運(yùn)行，調(diào)整各行程開(kāi)關(guān)的安裝位置，各行程開(kāi)關(guān)究竟應(yīng)調(diào)整到什么位置合適，應(yīng)以保證各機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件在工作過(guò)程中不發(fā)生

40、碰撞，刀具對(duì)工件的加工位置準(zhǔn)確，對(duì)工件的加工精度符合設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)。,9.4.1.2.2.2 擬定調(diào)試運(yùn)行步驟 調(diào)試運(yùn)行工作應(yīng)在有目的、有計(jì)劃、有步驟的前提下進(jìn)行。在調(diào)試運(yùn)行前，學(xué)生應(yīng)先擬定一個(gè)調(diào)試運(yùn)行步驟，這個(gè)步驟可參照上述各項(xiàng)調(diào)試運(yùn)行任務(wù)的排列順序擬定。調(diào)試運(yùn)行時(shí)，待一項(xiàng)調(diào)試運(yùn)行任務(wù)完成后，再完成下一項(xiàng)調(diào)試運(yùn)行任務(wù)。在凋試用戶程序時(shí)最好按手動(dòng)程序單機(jī)半自動(dòng)程序全線單周循環(huán)動(dòng)程序全線連續(xù)循環(huán)程序自動(dòng)回原點(diǎn)程序的順序進(jìn)行調(diào)試，這種從簡(jiǎn)到繁的調(diào)試順序的步驟可以使調(diào)試工作少走彎路，易于一次凋試成功。,9.4.1.2.2.3 保障調(diào)試運(yùn)行安全 由于用戶設(shè)計(jì)不當(dāng)，電器元件安裝接線不正確，定時(shí)數(shù)、計(jì)數(shù)器、

41、壓力繼電器的設(shè)定值設(shè)定得不合理，行程開(kāi)關(guān)的安裝位置不準(zhǔn)確，都有可能導(dǎo)致調(diào)試過(guò)程中發(fā)生一些電路短路、機(jī)械碰撞等安全事故，因此，調(diào)試前應(yīng)在電路中采取一些相應(yīng)的保護(hù)措施如在電路中設(shè)置短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、失壓保護(hù)、過(guò)壓力保護(hù)、互鎖環(huán)節(jié)、聯(lián)鎖環(huán)節(jié)等，并熟悉控制臺(tái)操作面板上的自動(dòng)線的緊急停止按鈕，各動(dòng)力頭的緊急后退按鈕的顏色、形狀及具體的安裝位置，熟悉各故障指示燈的安裝位置。這樣，在調(diào)試過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)故障，可迅速按下緊急停止按鈕或緊急后退按鈕，避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大。,9.5 操作訓(xùn)練 9.5.1 操作前的準(zhǔn)備 (1) 接通計(jì)算機(jī)電源，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)。用鼠標(biāo)器雙擊“MICS”快捷圖標(biāo)。以運(yùn)行自動(dòng)線仿真軟件，此

42、時(shí)會(huì)打開(kāi)自動(dòng)線仿真窗口。單擊該窗口的復(fù)位按鈕，使窗口中自動(dòng)線的各單機(jī)都回到各自的原位。 (2) 依次閉合實(shí)驗(yàn)桌電源板上的刀開(kāi)關(guān)QS、自動(dòng)線控制臺(tái)內(nèi)的自動(dòng)開(kāi)關(guān)QF1和QF2，以接通機(jī)加工自動(dòng)線控制系統(tǒng)的電源。 (3) 閉合接口裝置的電源開(kāi)關(guān)，以接通接口子系統(tǒng)的電源。 (4) 在控制臺(tái)的操作面板上，按下PLC的電源啟動(dòng)按鈕SB4和冷卻泵電機(jī)啟動(dòng)按鈕SB6，以接通PLC電源、啟動(dòng)油泵電機(jī)和啟動(dòng)冷卻電機(jī)。,在完成上述準(zhǔn)備工作后，即可根據(jù)自動(dòng)化技術(shù)工程實(shí)踐訓(xùn)練教材第6-9節(jié)所述的操作步驟和方法對(duì)自動(dòng)線進(jìn)行以下操作： (1)全線連續(xù)循環(huán)方式下的操作； (2)全線單周循環(huán)方式下的操作；(3)單機(jī)半自動(dòng)方式下

43、的操作；(4)單機(jī)手動(dòng)方式下的操作；(5)自動(dòng)回原點(diǎn)方式下的操作 ；(6)關(guān)機(jī)操作。 9.6 故障排除訓(xùn)練 9.6.1 故障排除訓(xùn)練內(nèi)容 本自動(dòng)線仿真軟件可為學(xué)生提供自動(dòng)線控制系統(tǒng)中的所有行程開(kāi)關(guān)和壓力繼電器的故障設(shè)置、分析與排除方面的訓(xùn)練，但在訓(xùn)練中，只要求學(xué)生對(duì)自己設(shè)計(jì)的那一部分程序中涉及到的行程開(kāi)關(guān)和壓力繼電器進(jìn)行故障分析與排除即可。,思 考 題 1某用戶將一段程序?qū)懭隤LC內(nèi)存后，將編程器上的模式選擇開(kāi)關(guān)由PROGRAM位置切換到MONITOR位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)PLC基本單元上的PROG-E(發(fā)光二極管)閃亮，試分析引起PROG-E閃亮的原因，并確定排除故障(或糾正錯(cuò)誤)的方法。 2某用戶為

44、自動(dòng)線攻絲動(dòng)力頭主軸電機(jī)設(shè)計(jì)了一個(gè)PLC I/O接線圖，如題圖1-34a)所示，并為其編寫了一段正、反轉(zhuǎn)控制程序，如題圖1-34b)所示。試分析圖1-34中有沒(méi)有錯(cuò)誤？如有，請(qǐng)指出錯(cuò)誤所在和錯(cuò)誤原因，并更正之。圖中KM7、KM8和FR依次為攻絲動(dòng)力頭主軸電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)接觸器和過(guò)載保護(hù)用的熱繼電器；SQ3、SQ4和SQ5依次為安裝在攻絲動(dòng)力頭的快進(jìn)終點(diǎn)位置、攻絲終點(diǎn)位置和退絲終點(diǎn)位置處的行程開(kāi)關(guān)。,,3當(dāng)自動(dòng)線各動(dòng)力頭正在對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，突然出現(xiàn)夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)工件夾緊力嚴(yán)重下降的故障，對(duì)于這一故障，你認(rèn)為采用下述哪一種處理方法是正確的？為什么? (1) 應(yīng)立即按下緊急快退按鈕，使各動(dòng)力頭的滑臺(tái)緊急

45、快退，退回原位后使主軸自動(dòng)停止。 (2) 應(yīng)立即按下緊急停止按鈕，使各動(dòng)力頭的滑臺(tái)和主軸就地緊急停止。,圖1-34 題2的圖,(3) 應(yīng)立即按下預(yù)停按鈕，待各動(dòng)力頭工作完一個(gè)循環(huán)后自動(dòng)停在原位。 4當(dāng)自動(dòng)線深孔鉆孔動(dòng)力頭的鉆頭嚴(yán)重磨損時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)哪些后果，因此應(yīng)在控制系統(tǒng)中采取哪些相應(yīng)的措施來(lái)對(duì)付之。 5在自動(dòng)線工作過(guò)程中，操作人員從模擬屏上發(fā)現(xiàn)如下癥狀：當(dāng)各動(dòng)力頭工作一個(gè)循環(huán)并返回原位后，攻絲動(dòng)力頭的原位指示燈一直在亮，而其他動(dòng)力頭、檢查機(jī)構(gòu)及轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的所有(包括原位)指示燈都已熄滅，且從輸送帶向前指示燈熄滅起至現(xiàn)在為止，定位、夾緊機(jī)構(gòu)的定位、夾緊指示燈也一直在亮，進(jìn)一步的檢查發(fā)現(xiàn)，此時(shí)自動(dòng)線不再運(yùn)行，處于各加工工位的工件仍被定位、夾緊著，不能取下。試分析故障原因。,6操作人員從自動(dòng)線液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的油溫指示計(jì)上觀察發(fā)現(xiàn)，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的油溫過(guò)高，試分析可能的原因有哪些，應(yīng)采取哪些排除故障的方法。 7當(dāng)按下液壓泵電機(jī)M1的起動(dòng)按鈕SB1時(shí)，M1起動(dòng)，可是還沒(méi)起動(dòng)完畢，M1就自動(dòng)停下來(lái)了。停止后若立即按下SB1，則M1不會(huì)再起動(dòng)。但是經(jīng)十分鐘后再按下SB1時(shí)，M1的起動(dòng)情況又如同前述的情況一樣，試分析可能的故障原因，應(yīng)采用哪些排除故障的措施和方法。 8選擇PLC機(jī)型應(yīng)滿足哪些條件？選擇接觸器應(yīng)滿足哪些條件？ 9直流接觸器在使用一段時(shí)間后，應(yīng)定期進(jìn)行哪些方面的維修？,