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实验设备
1、THSMS-A型、THSMS-B型实验装置或THSMS-1型、THSMS-2型实验箱一台
2、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机一台
3、PC/PPI编程电缆一根
4、锁紧导线若干
一、
实验目的
用数据移位指令来实现机械手动作的模拟。
二、机械结构和控制要求
图中为一个将工件由A处传送到B处的机械手，上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。另外，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。设备装有上、下限位和左、右限位开关，它的工作过程如图所示，有八个动作，即为：
 
三、机械手动作的模拟实验面板图：
机械手动作的模拟控制面板
上图下框中的YV1、YV2、YV3、YV4、YV5、HL分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5；SB1、SB2分别接主机的输入点I0.0、I0.5；SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分别接主机的输入点I0.1、I0.2、I0.3、I0.4。上图中的启动、停止用动断按钮来实现，限位开关用钮子开关来模拟，电磁阀和原位指示灯用发光二极管来模拟。
四、编制梯形图并写出实验程序，实验梯形图参考图12
实验参考程序表6-11-1所示
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步序 |
符号 |
步序 |
符号 |
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0 |
LD I0.2
上限为开关 |
21 |
OLD |
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1 |
A I0.4
左限位开关 |
22 |
LD M10.2 |
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2 |
AN M10.1 |
23 |
A T37 |
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3 |
AN M10.2 |
24 |
OLD |
|
4 |
AN M10.3 |
25 |
LD M10.3 |
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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 |
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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
停止按钮 |
35 |
A T38 |
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15 |
= M10.0 |
36 |
OLD |
|
16 |
= M11.1 |
37 |
LD M10.7 |
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17 |
LD M10.0 |
38 |
A
I0.2 |
|
18 |
A I0.0
启动按钮 |
39 |
OLD |
|
19 |
LD M10.1 |
40 |
LD M11.0 |
|
20 |
A I0.1 |
41 |
A I0.4 |
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步序 |
指 令 |
步序 |
指 令 |
|
42 |
OLD |
53 |
= Q0.1
夹紧 |
|
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 |
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48 |
= Q0.0 |
59 |
LD M11.0 |
|
49 |
LD M10.2 |
60 |
= Q0.4
左移 |
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50 |
S M20.0, 1 |
61 |
LD M10.6 |
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51 |
TON T37, +17 |
62 |
R M20.0, 1 |
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52 |
LD M20.0 |
63 |
TON T38, +15 |
参考梯形图如下所示：
五、工作过程分析：
当机械手处于原位时，上升限位开关I0.2、左限位开关I0.04均处于接通（“1”状态），移位寄存器数据输入端接通，使M10.0置“1”，Q0.5线圈接通，原位指示灯亮。
按下启动按钮，I0.0置“1”，产生移位信号，M10.0的“1”态移至M10.1，下降阀输出继电器Q0.0接通，执行下降动作，由于上升限位开关I0.2断开，M10.0置“0”，原位指示灯灭。
当下降到位时，下限位开关I0.1接通，产生移位信号，M10.0的“0”态移位到M10.1，下降阀Q0.0断开，机械手停止下降，M10.1的“1”态移到M10.2，M20.0线圈接通，M20.0动合触点闭合，夹紧电磁阀Q0.1接通，执行夹紧动作，同时启动定时器T37，延时1.7秒。
机械手夹紧工件后，T37动合触点接通，产生移位信号，使M10.3置“1”，“0”态移位至M10.2，上升电磁阀Q0.2接通，I0.1断开，执行上升动作。由于使用S指令，M20.0线圈具有自保持功能，Q0.1保持接通，机械手继续夹紧工件。
当上升到位时，上限位开关I0.2接通，产生移位信号，“0”态移位至M10.3，Q0.2线圈断开，不再上升，同时移位信号使M10.4置“1”，I0.4断开，右移阀继电器Q0.3接通，执行右移动作。
待移至右限位开关动作位置，I0.3动合触点接通，产生移位信号，使M10.3的“0”态移位到M10.4，Q0.3线圈断开，停止右移，同时M10.4的“1”态已移到M10.5，Q0.0线圈再次接通，执行下降动作。
当下降到使I0.1动合触点接通位置，产生移位信号，“0”态移至M10.5，“1”态移至M10.6，Q0.0线圈断开，停止下降，R指令使M20.0复位，Q0.1线圈断开，机械手松开工件；同时T38启动延时1.5秒，T38动合触点接通，产生移位信号，使M10.6变为“0”态，M10.7为“1”态，Q0.2线圈再度接通，I0.1断开，机械手又上升，行至上限位置，I0.2触点接通，M10.7变为“0”态，M11.0为“1”态，Q0.2开，停止上升，Q0.4线圈接通，I0.3断开，左移。
到达左限位开关位置，I0.4触点接通，M11.0为“0”态，M11.1为1”态，移位寄存器全部复位，Q0.4线圈断开，机械手回到原位，由于I0.2、I0.4均接通，M10.0被置“1”，完成一个工作周期。
再次按下启动按钮，将重复上述动作。 | 