子任务：机械手控制系统的PLC控制系统设计 一、任务描述 本次任务是对前面PLC指令及编程技巧的综合性运用，完成任务时要注意以下几点： 1.编程时先尝试绘制机械手运行的顺序功能图： 2.将顺序功能图用顺序继电器指令转换为梯形图： 3.调试机械手控制程序直到能顺利运行： 4.机械手的运行需在实验箱上完成，限位开关用按钮代替，运行效果用指示灯表示。 二、任务目标 1.能够正确说出机械手控制系统的控制要求： 2.能够熟记PLC应用系统设计的原则和主要内容： 3.能够列举PLC系统设计的设计步骤及设计方法： 4.能够对PLC控制系统进行I/0分配、画出PLC和电气元件的接线图： 5.熟练应用PLC功能指令设计梯形图程序，以完成控制功能，并进行程序的录入和调 试。 三、任务分析 1.控制机械手按要求运动。 开始时处于原始位置Y1,Y12亮，按下启动开关后，机械手开始动作。 (1)机械手下降：延时1秒后，Y1灭，Y14亮，到下限位时，按3则Y14灭，Y2亮： (2)机械手夹紧：延时3秒后，Y12灭，Y11亮： (3)机械手上升：Y2灭，Y13亮，到上限位后，按X4,则Y13灭，Y3亮： (4)机械手右行：Y3灭，Y15亮，到有限位后，按X5,则Y15灭，Y16亮： (5)机械手下降：Y4灭，Y14亮，到下限位后，按X3,则Y14灭，Y6亮： (6)机械手放松：延时3秒后，Y11灭，Y12亮： (7)机械手上升：Y6灭，Y13亮，到上限位后，按X4,则Y13亮，到上限位后，按X4, 则Y13灭，Y5亮： (8)机械手左移：Y5灭，Y16亮，到左限位后，按X6,则Y16灭，Y1亮，回原始位置。 2.PLC控制系统的设计一般包括下面6个步骤，其设计流程框图如下图所示。需要注 意的是，在设计过程中要始终遵循控制系统设计的基本原则
子任务: 机械手控制系统的 PLC 控制系统设计 一、任务描述 本次任务是对前面 PLC 指令及编程技巧的综合性运用，完成任务时要注意以下几点： 1. 编程时先尝试绘制机械手运行的顺序功能图； 2. 将顺序功能图用顺序继电器指令转换为梯形图； 3. 调试机械手控制程序直到能顺利运行； 4. 机械手的运行需在实验箱上完成，限位开关用按钮代替，运行效果用指示灯表示。 二、任务目标 1．能够正确说出机械手控制系统的控制要求； 2．能够熟记 PLC 应用系统设计的原则和主要内容； 3．能够列举 PLC 系统设计的设计步骤及设计方法； 4．能够对 PLC 控制系统进行 I/O 分配、画出 PLC 和电气元件的接线图； 5．熟练应用 PLC 功能指令设计梯形图程序，以完成控制功能，并进行程序的录入和调 试。 三、任务分析 1．控制机械手按要求运动。 开始时处于原始位置 Y1，Y12 亮，按下启动开关后，机械手开始动作。 （1）机械手下降：延时 1 秒后，Y1 灭，Y14 亮，到下限位时，按 X3 则 Y14 灭，Y2 亮； （2）机械手夹紧：延时 3 秒后，Y12 灭，Y11 亮； （3）机械手上升：Y2 灭，Y13 亮，到上限位后，按 X4，则 Y13 灭，Y3 亮； （4）机械手右行：Y3 灭，Y15 亮，到有限位后，按 X5，则 Y15 灭，Y16 亮； （5）机械手下降：Y4 灭，Y14 亮，到下限位后，按 X3，则 Y14 灭，Y6 亮； （6）机械手放松：延时 3 秒后，Y11 灭，Y12 亮； （7）机械手上升：Y6 灭，Y13 亮，到上限位后，按 X4，则 Y13 亮，到上限位后，按 X4， 则 Y13 灭，Y5 亮； （8）机械手左移：Y5 灭，Y16 亮，到左限位后，按 X6，则 Y16 灭，Y1 亮，回原始位置。 2．PLC 控制系统的设计一般包括下面 6 个步骤，其设计流程框图如下图所示。需要注 意的是，在设计过程中要始终遵循控制系统设计的基本原则
分析控制对象 确定控制范围 选择PC类型■ 硬件设计 软件设计 现场安装 「调试软件 修改软件 7 正确？ 系统总装统调■ 「调整硬件 N 运行正确？ N 投入使州 (1)分析被控对象： (2)确定控制系统的整体方案： (3)确定I/0元件，选择PLC机型： (4)确定I/0端子地址分配，绘制PLC输入/输出连线图和主电路图： (5)编制应用程序，安装硬件电器： (6)系统联机调试，编写技术文件。 四、任务实施 请按照下列步骤依次进行操作。 步骤一：阅读系统原理图 步骤一操作提示： 以下是系统原理图，将鼠标移向系统原理图的左侧或右侧，将会指示系统的输入部分和 输出部分。 具体请看“阅读系统原理图”动画 步骤二操作提示： 以下是实验箱面板结构图，将鼠标移向黄色方框部分，将会显示本次实验的器材名称。 具体请看“认识实验器材”动画
（1）分析被控对象； （2）确定控制系统的整体方案； （3）确定 I/O 元件，选择 PLC 机型； （4）确定 I/O 端子地址分配，绘制 PLC 输入/输出连线图和主电路图； （5）编制应用程序，安装硬件电器； （6）系统联机调试，编写技术文件。 四、任务实施 请按照下列步骤依次进行操作。 步骤一：阅读系统原理图 步骤一操作提示： 以下是系统原理图，将鼠标移向系统原理图的左侧或右侧，将会指示系统的输入部分和 输出部分。 具体请看“阅读系统原理图”动画 步骤二操作提示： 以下是实验箱面板结构图，将鼠标移向黄色方框部分，将会显示本次实验的器材名称。 具体请看“认识实验器材”动画
步骤三操作提示： 本步骤进行系统的地址分配。将表格下方的输入输出端口地址拖入到地址分配表相应的 位置，操作完成后点击“保存”按钮，成功保存后才可以进入下一步的操作。 具体请看“实验分析”动画 步骤四操作提示： 本步骤进行本次实验硬件的联线操作。点击联线点一端并拖动鼠标至另一端点，便可完 成联线操作。点击“单步向导”按钮后可通过“上一步”按钮和“下一步”按钮获取前一次 联线和后一次联线的结果。操作完成后点击“保存”按钮，成功保存后才可以进入下一步的 操作。 具体请看“机械手的硬件联线” 步骤五操作提示： 本步骤进行实验程序的编写操作。点击左边的梯形图符号，并拖动至中间程序区域，按 提示输入元件的参数。操作完成后点击“保存”按钮，成功保存后才可以进入下一步的操作。 具体请看“机械手的实验编程”动画 步骤六调试试验程序（使用原来机械手虚拟实验） 步骤六操作提示： 本步骤进行实验程序的调试。点击调试界面上的红色阴影区域，跟随提示进行调试。操 作完成后点击“保存”按钮，成功保存后才可以进入下一步的操作。 具体请看“调试试验程序”动画 步骤七观察实验结果（使用原来机械手虚拟实验） 步骤七操作提示： 点击下方进入按钮，查看本次实验结果。 具体请看“观察实验结果”动画 五、任务总结 通过本次任务的学习和实践操作，理解PLC应用系统设计的原则和主要内容，熟悉PLC 系统设计的设计步骤及设计方法
步骤三操作提示： 本步骤进行系统的地址分配。将表格下方的输入输出端口地址拖入到地址分配表相应的 位置，操作完成后点击“保存”按钮，成功保存后才可以进入下一步的操作。 具体请看“实验分析”动画 步骤四操作提示： 本步骤进行本次实验硬件的联线操作。点击联线点一端并拖动鼠标至另一端点，便可完 成联线操作。点击“单步向导”按钮后可通过“上一步”按钮和“下一步”按钮获取前一次 联线和后一次联线的结果。操作完成后点击“保存”按钮，成功保存后才可以进入下一步的 操作。 具体请看“机械手的硬件联线” 步骤五操作提示： 本步骤进行实验程序的编写操作。点击左边的梯形图符号，并拖动至中间程序区域，按 提示输入元件的参数。操作完成后点击“保存”按钮，成功保存后才可以进入下一步的操作。 具体请看“机械手的实验编程”动画 步骤六 调试试验程序（使用原来机械手虚拟实验） 步骤六操作提示： 本步骤进行实验程序的调试。点击调试界面上的红色阴影区域，跟随提示进行调试。操 作完成后点击“保存”按钮，成功保存后才可以进入下一步的操作。 具体请看“调试试验程序”动画 步骤七 观察实验结果（使用原来机械手虚拟实验） 步骤七操作提示： 点击下方进入按钮，查看本次实验结果。 具体请看“观察实验结果”动画 五、任务总结 通过本次任务的学习和实践操作，理解 PLC 应用系统设计的原则和主要内容，熟悉 PLC 系统设计的设计步骤及设计方法
表机械手运动状态 机械手运 过渡时 输出 动 间 处于原始 Y1,Y12亮 位置 下降 延时1 Y1灭，Y14亮→到下限位，按X3→Y14灭，Y2 秒 亮 夹紧 延时3 Y12灭，Y11亮 秒 上升 Y2灭，Y13亮→到上限位，按X4→Y13灭，Y3 亮 右行 Y3灭，Y15亮→到有限位，按X5→Y15灭，Y16 亮 下降 Y4灭，Y14亮→到下限位，按X3→Y14灭，Y6亮 放松 延时3 Y11灭，Y12亮 秒 上升 Y6灭，Y13亮+到上限位，按X4→Y13亮→到 上限位，按X4→Y13灭，Y5亮 左移 Y5灭，Y16亮→到左限位，按X6→Y16灭，Y1 亮 回位原始 位置
表 机械手运动状态 机械手运 动 过渡时 间 输出 处于原始 位置 Y1，Y12 亮 下降 延时 1 秒 Y1 灭，Y14 亮 到下限位，按 X3 Y14 灭，Y2 亮 夹紧 延时 3 秒 Y12 灭，Y11 亮 上升 Y2 灭，Y13 亮 到上限位，按 X4 Y13 灭，Y3 亮 右行 Y3 灭，Y15 亮 到有限位，按 X5 Y15 灭，Y16 亮 下降 Y4 灭，Y14 亮 到下限位，按 X3 Y14 灭,Y6 亮 放松 延时 3 秒 Y11 灭，Y12 亮 上升 Y6 灭，Y13 亮 到上限位，按 X4 Y13 亮 到 上限位，按 X4 Y13 灭，Y5 亮 左移 Y5 灭，Y16 亮 到左限位，按 X6 Y16 灭，Y1 亮 回位原始 位置