为了使气缸能自如动作，应清空供料单元料仓内的工件。接通供料单元电源，确保PLC在STOP状态。供料单元的工作是供料控制，它是用一个单序列的步进顺序控制来实现的。图3-11供料单元推料动作梯形图程序编写完成后下载到PLC内，对供料单元进行整机调试，调试注意事项如下：①调整气动部分，检查气路是否正确，气压是否合理，气缸的动作速度是否合理。......
2023-06-15
编程与单机调试输送单元
【摘要】：表3-20输送单元异常情况检测梯形图紧急停车处理的程序梯形图如图3-57所示。图3-62输送单元机械手放下工件梯形图3.程序调试注意事项在FX系列PLC的系统中，步进顺序程序必须在主程序中编制，子程序中不能使用STL/RET指令，否则会发生代号为6606的错误。
1.输送单元的控制要求
（1）设备上电和气源接通后，若系统已在初始状态，则指示灯HL1长亮，否则该指示灯以1 Hz频率闪烁。
（2）若系统不在初始状态，应按下按钮SB1执行复位操作。复位完成，指示灯HL1长亮。若按钮/指示灯模块的方式选择开关SA置于“单机方式”位置，按下启动按钮SB2，设备启动，“设备运行”指示灯HL2也长亮，开始功能测试过程。
（3）正常功能测试：
①抓取机械手装置从供料单元物料台抓取工件。
②抓取动作完成后，机械手装置向装配单元移动，移动速度不小于300 mm/s。到达装配单元物料台的正前方后，把工件放到装配单元物料台上。
③放下工件动作完成2 s后，机械手装置执行抓取装配单元工件的操作。
④抓取动作完成后，机械手装置向加工单元移动，移动速度不小于300 mm/s。到达加工单元物料台的正前方后，把工件放到加工单元物料台上。
⑤放下工件动作完成2 s后，机械手装置执行抓取加工单元工件的操作。
⑥抓取动作完成后，摆台逆时针旋转90°，然后机械手装置向分拣单元移动，移动速度不小于300 mm/s，到达后在分拣单元进料口把工件放下。
⑦放下工件动作完成后，机械手手臂缩回，摆台顺时针旋转90°，然后以350 mm/s的速度返回原点。
⑧当机械手装置返回原点后，一个测试周期结束，系统停止运行。当供料单元的物料台上放置了工件时，可再按一次启动按钮SB2，开始新一轮的测试。
（4）系统运行的紧急停车测试：
若在工作过程中按下急停按钮QS，则系统立即停止运行。急停按钮复位后系统从急停前的断点开始继续运行。在急停状态，绿色指示灯HL2以1 Hz的频率闪烁，直到急停按钮复位且恢复正常运行时，HL2恢复长亮。
2.输送单元的编程思路
输送单元单机运行的程序结构与其他工作单元类似，也是包括系统启动/停止控制和主顺序控制过程两部分，但具体程序则比较复杂，所以若不预先考虑而到编程时随意设置，将会使程序凌乱，可读性差，甚至出现内存冲突的后果。因此编程前对中间变量有一个大体的规划是必要的，通常的做法是按变量功能划分存储区域，设置必要的中间变量，并留有充分余地，以便程序调试时添加或修改。
下面分步骤给出具体的编程思路：
1）异常情况检测和处理
在设备工作之前，先要对设备进行异常情况检测，在设备没有问题的情况下才能工作，输送单元的异常情况包括：发生越程故障和急停按钮被按下两种情况。
输送单元异常情况检测梯形图如表3-20所示。
表3-20 输送单元异常情况检测梯形图
紧急停车处理的程序梯形图如图3-57所示。
图3-57 紧急停车处理的程序梯形图
2）上电初始化
初始化的主要工作是检查机械手各气缸是否在初始位置、机械手是否在原点位置，如果系统尚未满足准备就绪条件，就需要按下复位按钮调用系统复位子程序，执行复位操作，使机械手装置复位到初始位置，然后调用原点回归子程序进行原点搜索，当原点搜索完成且机械手装置位于原点位置时，系统处于初始状态。
初始化的操作流程如图3-58所示。
图3-58 初始化操作流程图
输送单元初始化梯形图如表3-21所示。
表3-21 输送单元初始化梯形图
续表
初始化阶段，机械手装置的复位操作，只须考虑由双电控电磁阀驱动的气动手指和摆动气缸，而由单电控电磁阀驱动的提升气缸和伸缩气缸不需要考虑。
原点回归过程完成后，“归零完成”标志被置位，从而直线运动的参考点被确立。在接下来的系统运行中，不需要再调用原点回归子程序。
3）主顺序控制过程
主顺序控制部分的主要任务是：工件输送。其工作过程是一个单顺序的步进顺序控制，共14步。第0步在PLC上电的首个扫描周期置位。
步进顺序控制过程的流程图如图3-59所示。
图3-59 步进顺序控制过程的流程图
4）定位控制的编程
输送单元的机械手定位是利用绝对位置控制指令“DRVA”来实现的，根据脉冲数来控制机械手的位置，具体请参考本书的项目二、任务7.5“伺服电动机控制技术”，这里不再重复。表3-22所示为各工作单元的定位数据（具体数据需要根据实际安装位置调整）。
表3-22 各工作单元的定位数据
下面以工步2，机械手移动到装配单元为例，其梯形图如图3-60所示。
图3-60 输送单元机械手定位到装配单元梯形图
5）取机械手的抓取和放下工件操作的编程
由于机械手在不同的阶段抓取工件或放下工件的动作顺序是相同的，所以采用子程序调用的方法来实现，这样使程序编写得以简化。
（1）抓取工件的动作是从机械手在初始位置开始，经过手臂伸出→手爪夹紧→提升，将工件抓起的功能，然后手臂缩回，完成抓取工件的动作，输出“抓取完成”标志。输送单元机械手抓取工件梯形图如图3-61所示。
图3-61 输送单元机械手抓取工件梯形图
（2）放下工件的动作则是在提升气缸在上限位置，手爪夹紧状态开始，经过手臂伸出→提升台下降→手爪松开等动作，将工件放下，然后手臂缩回返回到各气缸的初始位置，延时0.5 s后完成放下工件动作，输出“放下完成”标志。输送单元机械手放下工件梯形图如图3-62所示。
图3-62 输送单元机械手放下工件梯形图
3.程序调试注意事项
（1）在FX系列PLC的系统中，步进顺序程序必须在主程序中编制，子程序中不能使用STL/RET指令，否则会发生代号为6606的错误。
（2）运行程序前必须检查左、右极限开关和原点开关的动作可靠性，防止在调试过程中机械手越出行程而发生撞击设备事故。
（3）运行程序前，机械手不能置于原点开关动作的位置，否则执行原点回归指令时，会发生右越程故障。因此设备上电前，应按工作任务的要求，手动将机械手移动到直线导轨约中间位置。
（4）输送单元的主程序结构与前面几个工作单元比较，较为复杂。若不预先考虑而到编程时随意设置，将会使程序凌乱，可读性差，甚至出现冲突。因此编程前对中间变量有一个大体的规划是必要的，通常的做法是按变量功能划分区域，设置必要的中间变量，并留有充分余地，以便程序调试时添加或修改。
表3-23所示为示例程序中所使用的中间变量存储区域。
表3-23 输送单元中间变量存储区域
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