摘 要 隨著工業(yè)自動(dòng)化水平日益提高，眾多工業(yè)企業(yè)均面臨著傳統(tǒng)生產(chǎn)線的改造和重新設(shè)計(jì)問題。本文以工程中機(jī)械手動(dòng)作流水線操作為例，巧妙利用S7-200PLC移位寄存器位（SHRB）指令實(shí)現(xiàn)流水線的動(dòng)作控制。這種編程方法可以代替順序控制繼電器（SCR）指令來編寫相應(yīng)的順序控制程序。筆者在教學(xué)過程中，用一個(gè)機(jī)械手動(dòng)作的模擬實(shí)驗(yàn)箱來編程和調(diào)試，通過指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行外部接線，編程、下載和程序調(diào)試，使得學(xué)生熟練該指令在順序控制中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 順序控制編程；移位寄存器指令

中圖分類號(hào) TN914 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-（2012）112-0106-02

1 移位寄存器指令功能與指令格式

移位寄存器指令是可以指定移位寄存器的長(zhǎng)度和移位方向的移位指令。該指令將DATA數(shù)值移入移位寄存器，其指令格式如圖1所示。EN為使能輸入端，連接移位脈沖信號(hào)，每次使能有效時(shí)，整個(gè)移位寄存器移動(dòng)1位。DATA為數(shù)據(jù)輸入端，連接移入移位寄存器的二進(jìn)制數(shù)值，執(zhí)行指令時(shí)將該位的值移入寄存器。S_BIT指定移位寄存器的最低位。N指定移位寄存器的長(zhǎng)度和移位方向，移位寄存器的最大長(zhǎng)度為64位，N為正值表示左移位，N為負(fù)值表示右移位。

圖1 移位寄存器指令格式

2 移位寄存器指令在順序控制編程中的應(yīng)用

2.1 控制面板

如圖2試驗(yàn)箱面板中的YV1（下降電磁閥）、YV2（加緊電磁閥）、YV3（上升電磁閥）、YV4（右行電磁閥）、YV5（左行電磁閥）、HL（原位指示燈）分別接主機(jī)的輸出點(diǎn)Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5；SB1、SB2分別接主機(jī)的輸入點(diǎn)I0.0、I0.5；SQ1（下限位開關(guān)）、SQ2（上限位開關(guān)）、SQ3（右限位開關(guān)）、SQ4（左限位開關(guān)）分別接主機(jī)的輸入點(diǎn)I0.1、I0.2、I0.3、I0.4。上圖中的啟動(dòng)、停止用動(dòng)斷按鈕來實(shí)現(xiàn)，調(diào)試程序時(shí)限位開關(guān)用鈕子開關(guān)來模擬，電磁閥和原位指示燈用發(fā)光二極管來模擬。

2.2 控制要求

利用機(jī)械手動(dòng)作的模擬實(shí)驗(yàn)面板進(jìn)行控制和調(diào)試，如圖2所示。圖中為一個(gè)將工件由A處傳送到B處的機(jī)械手，上升/下降和左移/右移的執(zhí)行用雙線圈二位電磁閥推動(dòng)氣缸完成。它的工作過程如圖3所示，有八個(gè)動(dòng)作，即為從原位開始—機(jī)械手下降—夾緊工件—上升—右移—再下降（到B處）—放松工件—機(jī)械手上升—左移回原位：

圖2 機(jī)械手動(dòng)作的模擬控制面板

圖3 機(jī)械手控制要求示意圖

2.3 順序流程圖

如圖4所示，根據(jù)控制要求畫出的順序流程圖。M10.0為初始步，控制原位指示燈Q0.5接通，M10.1控制機(jī)械手在A處下降，M10.2控制機(jī)械手加緊工件并延長(zhǎng)時(shí)間1秒，M10.3控制機(jī)械手上升，M10.4控制機(jī)械手右行，當(dāng)機(jī)械手到達(dá)B處時(shí)由M10.5控制機(jī)械手再次下降，M10.6控制機(jī)械手放松工件并延時(shí)1秒，M10.7控制機(jī)械手再次上升，M11.0控制機(jī)械手左行回到原位。如果不按下停止按鈕，機(jī)械手將再次循環(huán)這8個(gè)動(dòng)作，連續(xù)將A處的工件搬運(yùn)到B處。

圖4 機(jī)械手動(dòng)作的順序流程圖

2.4 使用移位寄存器指令編程之方法一（移0法）

方法一程序分析：方法一（移0法）網(wǎng)絡(luò)3移位寄存器的初始值DATA=M0.0，初始值為0。移位寄存器的最低位S_BIT=M10.0，在初始脈沖SM0.1作用下，M10.0置位為1。當(dāng)機(jī)械手初始條件=1時(shí)，移位寄存器開始移位。由于M0.0=0，故將這種方法稱為移0法。在每一次移位脈沖作用下，使得寄存器各位逐一接通又逐一斷開。從而使得機(jī)械手按照順序功能圖中描述的情況一步一步順序動(dòng)作。注意移位寄存器的最高位M11.1在移位脈沖作用下移位到數(shù)值為1時(shí)，將M10.0重新置位為1，從而保證了機(jī)械手在下一個(gè)周期可以循環(huán)運(yùn)行這8個(gè)動(dòng)作。方法一中的移位寄存器長(zhǎng)度N=10。

方法一指令語言程序?yàn)椋?/p>

2.5 使用移位寄存器指令編程之方法二（移1法）

方法二程序分析：方法二（移1法）網(wǎng)絡(luò)4移位寄存器的初始值DATA=M10.0，在初始脈沖SM0.1作用下，M10.0置位為1，因此該初始值為1，故將這種方法稱為移1法。移位寄存器的最低位S_BIT=M10.1，當(dāng)機(jī)械手初始條件=1時(shí)，移位寄存器開始移位。由于DATA（M10.0）=1，而在M10.1數(shù)值移位為1時(shí)，機(jī)械手上一步動(dòng)作要正常停止，故在網(wǎng)絡(luò)3用M10.1使能將M10.0復(fù)位清零。在每一次移位脈沖作用下，使得寄存器各位逐一接通又逐一斷開。從而使得機(jī)械手按照順序功能圖中描述的情況一步一步順序動(dòng)作。注意移位寄存器的最高位M11.1在移位脈沖作用下移位到數(shù)值為1時(shí)，也要將M10.0重新置位為1，從而保證了機(jī)械手在下一個(gè)周期可以循環(huán)運(yùn)行這8個(gè)動(dòng)作。方法二中移位寄存器長(zhǎng)度N=9。

方法二指令程序?yàn)椋?/p>

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

劉曼（1974—），女，江西南昌人，副教授，主要從事《PLC應(yīng)用技術(shù)》、《機(jī)床電氣控制》等機(jī)電類課程的教學(xué)，現(xiàn)任電氣工程系系主任助理。