1.知识目标

（1）了解PLC编程的逻辑流程图法和单流程程序功能流程图应用编程。

（2）熟悉S7-200系列PLC的结构和外部I/O接线方法。

（3）熟悉STEP7 -Micro/WIN32 V4.0 SP9编程软件的使用方法。

（4）熟悉机械手工作PLC控制的工作原理和程序设计方法。

2.技能目标

（1）练习PLC编程，能够正确运用逻辑流程图法编制机械手工作PLC控制程序。

（2）能够独立完成机械手工作PLC控制线路的安装。

（3）能够按规定进行通电调试，当出现故障时，能根据设计要求独立检修，直至系统正常工作。

3.任务引入

机械手工作PLC控制：要求机械手从工作台A将工件搬移到工作台B，其工作过程如图 5-69所示。机械手初始位置在原位，启动后机械手将完成下降—夹紧—上升—右移—下降—放松—上升—左移8个动作，其中下降、上升和左移、右移的动作转换靠限位开关来控制，而夹紧和放松的动作转换由时间继电器来控制。

图5-69　机械手工作PLC控制图

4.任务分析

根据任务要求，I0.0用作启停控制开关信号；I0.4～I0.7作为位置检测开关信号；I1.5作为有无工件检测开关信号，接至PLC输入端，须占用6个输入端；Q0.0～Q0.4作为机械手动作自动控制开关信号，须占用5个输出端。故选用一台西门子公司CPU224（24点：14入，10出）PLC，即可满足本系统的简单控制要求。运用逻辑流程图法设计控制程序，逻辑流程图如图5-70所示。

图5-70　机械手工作PLC控制逻辑流程图

5.任务实施

（1）设备配置。

① 1台S7-200 CPU 224 PLC。

② 1个机械手工作PLC控制模块。

③ 1台装有STEP7-Micro/WIN32 V4.0 SP9编程软件的计算机。(www.daowen.com)

④ 1根PC/PPI电缆。

⑤ 连接导线若干。

（2）I/O分配及功能见表5-10。

表5-10　I/O分配及功能（机械手工作）

（3）PLC接线图。

在断电情况下，连接好PC/PPI电缆及PLC外围电路，如图5-71所示。

（4）编写梯形图程序。

根据机械手工作PLC控制要求，利用逻辑流程图法编制控制程序。其中，主程序OB1实现启动与停止控制功能，子程序SBR_0实现机械手动作控制，如图5-72所示。

图5-71　机械手工作PLC控制外围电路接线图

图5-72　机械手工作PLC控制梯形图程序

（5）调试检修。

① 调试。

学生在教师的现场监护下进行通电调试，验证系统是否符合设计要求。

◆ 编写梯形图程序，编译后将梯形图程序下载到PLC中。

◆ 机械手初始位置在原位，采用单动工作方式启动后，机械手将顺序完成下降—夹紧—上升—右移—下降—放松—上升—左移共8个动作后停止；采用自动工作方式，启动后机械手依次循环执行8个动作；采用手动工作方式，起动后机械手在动作按钮的控制下完成上述8个动作。

② 检修。

如果出现故障，学生应独立完成检修调试，直至系统能够正常工作。

◆ 检查线路连接是否正确。

◆ 检查梯形图程序中自锁、互锁电路及置位/复位指令的使用是否正确。