实验二搬运机械手的控制
一、实验目的
掌握应用PLC技术设计工艺生产控制系统的思想和方法，掌握PLC的编程技巧和程序调试方法，训练解决工程实际控制问题的能力。

二、实验仪器设备
1、THPLC－2型可编程序控制器模拟实验箱。

其中配备的主机为日本三菱FX1N－40MR型可编程序控制器，实验面板中设有多个实验区，本实验对应的实验区为“机械手动作的模拟”实验区。

2、个人计算机。

3、FX-422CAB型RS-422缆线或FX-422CAB-150型RS-422缆线。

4、FX系列PLC编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C。

三、控制要求
有一搬运工件的机械手，其操作是将工件从左工作台搬到右工作台，工艺流程示意图如下面附图所示。

机械手通常位于原点。

SQ1为下限位开关，SQ2为上限位开关，SQ3、SQ4分别为右限位开关和左限位开关。

机械的上下左右移动以及工件的夹紧，均由电磁阀驱动气缸来实现。

电磁阀YV1控制机械手下降，YV2负责夹紧工件，YV3使机械手上升，YV4控制机械手右移，YV5控制机械手左移。

搬取工件时，按下启动按钮1SB，则：
①机械手先由原点下降，碰到下限位开关SQ1后，停止下降；
②夹紧电磁阀YV2动作将工件夹紧，为保证工件可靠夹紧，机械手在该位置等待3s；
③待夹紧后，机械手开始上升，碰到上限位开关SQ2后，停止上升；
④改向右移动，移到右限位开关SQ3位置时，停止右移；
⑤改为下降，至碰到下限位开关SQ1时，停止下降；
⑥机械手将工件松开，放在右工作台上，为确保可靠松开，机械手在该位置停留2s；
⑦然后上升，碰到上限位开关SQ2后，停止上升；
⑧改为左移，回到原点，压在左限位开关SQ4和上限位开关SQ2上，各电磁阀均失电，机械手停在原位。

再按下启动按钮时，又重复上述过程。

四、系统配置
根据控制要求画出PLC的I/O分配表或I/O分配图；
由于所采用的实验箱中，已将PLC输入输出端外接的开关、按钮和信号灯的部分线路连接好，放置于实验模板内，因此，实验时只要将PLC主机与“机械手动作的模拟”实验模板两者的外接插孔用连接线按需要插接好即可。

五、程序设计
要求采用两种编程方法进行程序设计：
1、设计梯形图（用基本指令和移位功能指令），列写出相应的指令表；
2、设计状态转移图，画出相应的梯形图（用步进指令和基本指令），写出相应的指令表。

参考程序如附图。

六、程序的写入、运行与调试
采用FX系列PLC编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C进行程序的写入。

用基本指令编程的梯形图，采取梯形图的程序写入方法；用步进指令编程的状态转移图，采取梯形图或指令表的程序写入方法。

运行并调试程序，记录运行调试过程，分析控制效果。

七、思考与练习题
在上述内容的基础上，修改系统配置及控制程序，从而实现以下要求：
1、系统启动工作后，自动运行5个工作循环，即机械手连续完成了5次搬运过程时，才使搬运停止；
2、搬运停止时使系统发出闪光报警信号，该信号为亮、灭各0.5秒，持续30秒后熄灭。

八、实验报告要求
要求“实验预习报告内容”填写第一至四项的内容和第五项中的状态转移图，“实验原始记录”填写指令表，“实验报告内容”填写第五项中的两种梯形图和第六、七项的相关内容。

附图：。