MPS模块化加工系统实验指导书(8实验完整).doc

工业工程综合实验指导书
（MPS系统实验）

目 录

实验一 基本指令实验 1
实验二 上料检测单元（第一站）实验 4
实验三 操作手单元（第二站）实验 6
实验四 加工单元（第三站）实验 8
实验五 安装搬运单元（第四站）实验 10
实验六 安装单元（第五站）实验 13
实验七 立体存储单元（第六站）实验 15
实验八 FMS教学系统的AGV控制实验 17

MPS模块化加工系统实验

实验一 基本指令实验
— 实验目的
1.掌握常用基本指令的使用方法。
2.学会用基本逻辑与.或.非等指令实现基本逻辑组合电路的编程。
3.熟悉PLC的常用指令.定时器指令.计数器指令及RST.OUT指令的用法。
4.初步掌握利用现有指令编写PLC梯形图的方法，并加深理解这些指令的功能。
5.熟练使用STEP 7 MicroWIN软件编制.调试.运行PLC程序。
二 实验设备
1.安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有STEP 7 MicroWIN V4.0软件）
2.PLC（S7-200 CPU224）一台。
3.PC与PLC的通信电缆一根。
4.按钮开关板（输入）及指示灯板（输出）各一块（可用六站中的任一站取代）
三 实验内容
SIEMENS S7-200系列可编程序控制器的常用基本指令有10条。本次实验进行常用基本指令LD.LDN.A.AN. NOT.O.ON.ALD.OLD.= 指令的编程操作训练。先简要介绍如下：
1.取指令
指令符：LD 梯形图符：

数据：接点号。除了数据通道之外，PC的其余继电器号都可以。
功能：读入逻辑行（又称为支路）的第一个常开接点。

2.取反指令
指令符：LDN 梯形图符：

数据：同LD指令
功能：读入逻辑行的第一个常闭接点。
在梯形图中，每一逻辑行必须以接点开始，所以必须使用LD或LDN指令。此外，这条指令还用于电路块中每一支路的开始，或分支点后分支电路的起始，并与其它一此指令配合使用。

3.与指令
指令符：A 梯形图符：

数据：接点号。
功能：逻辑与操作，即串联一个常开接点。

4.与非指令
指令符：AN 梯形图符：

数据：接点号，同A指令。
功能：逻辑与非操作，即串联一个常闭接点。

5.或指令
指令符：O 梯形图符：

数据：接点号，范围同A指令。
功能：逻辑或操作，即并联一个常开接点。

6.或非指令
指令符：ON 梯形图符：

数据：接点号，范围同A指令。
功能：逻辑或非操作，即并联一个常闭接点。

7.非指令
指令符：NOT 梯形图符：

数据：接点号，范围同A指令。
功能：逻辑或非操作，即并联一个常闭接点。

8.输出指令
指令符：= 梯形图符：

数据：继电器线圈号。
功能：将逻辑行的运算结果输出。

9.电路块与指令
指令符：ALD 梯形图符：无
数据：无
功能：将两个电路块串联起来。

10.电路块或指令
指令符：OLD 梯形图符：无
数据：无
功能：将两个电路块并联起来。

说明：
LD.A.O：称为常开触点指令；
LDN.AN.ON：称为常闭触点指令；
当位值为1时，常开触点闭合；当位值为0时，常闭触点闭合。
四 实验步骤
1.实验前，先用下载电缆将PC机串口与S7-200-CPU224主机的PORT1端口连好，然后对实验单元通电。主机的指示灯亮，表示工作正常，可进入下一步实验。
2.进入编译调试环境，用指令符或梯形图输入下列练习程序。
3.根据程序，进行相应的连线。
4.下载程序并运行，观察运行结果。
5.设I1.0为“开始” 按钮，I1.1为“复位”按钮，I1.2为“特殊”按钮，Q1.1为“复位”灯编写一段程序并调试，要求实现以下功能：
按下“开始”按钮时，“复位”灯亮；按下“复位”按钮时，“复位”灯闪烁（亮10ms，熄灭10ms）；按下“特殊”按钮时，“复位”灯熄灭。
按下“开始”按钮6次，“复位”灯亮；按下“特殊”按钮，相当于按下“开始”按钮2次；按下“复位”按钮，计数清零，“复位”灯熄灭。
练习1：
Network 1
LD I1.0
O Q0.0
AN I1.1
= Q0.0

练习2：
Network 1
LD I1.0
A I1.1
ON I1.2
= Q0.0

练习 3：在程序中要将两个程序段（又叫电路块）连接起来时，需要用电路块连接指令。每个电路块都是以LD或LDN指令开始。
ALD指令：
Network 1
LD I1.0
A I1.1
LD I1.2
AN I1.3
OLD
= Q0.0

OLD指令：
Network 1
LD I1.0
A I1.1
LDN I1.2
AN I1.3
OLD
LD I1.4
AN I1.5
OLD
= Q0.0

实验二 上料检测单元（第一站）实验
一 实验目的
1.了解掌握PLC控制系统 I/O分配.硬件构成.程序调试等。
2.将所学的知识运用于实践中，培养分析问题.解决问题的能力。利用所学的指令完成上料检测单元程序的编制。
3.本实验是六单元中的第一站，通过熟悉第一站，就可获得其它各站的相关内容，为整个六站的拼合与调试作准备。
二 实验设备
1.安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有STEP 7 MicroWIN V4.0软件）
2.PLC（S7-200 CPU224）一台。
3.PC与PLC的通信电缆一根。
4.上料检测单元（第一站）的设备。
三 实验内容
1.控制任务
当设备接通电源与气源.PLC运行后，首先执行复位动作，提升气缸驱动的工件平台下降到位。然后进入工作运行模式，料盘旋转输出工件，当检测到工件平台中有工件后，料盘停止旋转，提升气缸动作，将工件平台提升至输出工位，对工件的颜色进行检测并保存下来，如果是白色工件，L1灯亮；如果是黑色工件，L2灯亮。按下“特殊”按钮，表示工件被取走，工件平台下降，料盘继续旋转输出工件，重复以上流程。
2.编写程序
下面有该单元的手动控制程序框图，按此框图编写PLC程序。

3.下载调试
将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任务。
电气接口地址：
MPS中的每个部件上的输入.输出信号与PLC之间的通讯电路联接是通过I/O接线端口实现的。
各接口地址已经固定。各单元中的需要与PLC进行通讯联接的线路（包括各个传感器的线路.各个电磁阀的控制线路及电源线路）都已事先联接到了各自的I/O接线端口上，在与PLC联接时，只需使用一根专用电缆即可实现快速连接。

序号
设备
符号
对应I/O
设备名称
设备用途
信号特征
1
B1
I0.0
反射式光电传感器
判断有无输入工件
信号为1：有输入工件
信号为0：无工件
2
B2
I0.1
漫射式光电传感器
判断工件的颜色
信号为1：工件为白色
信号为0：工件为黑色
3
1B1
I0.2
磁感应式接近开关
判断工件平台的位置
信号为1：工件平台上升到位
4
1B2
I0.3
磁感应式接近开关
判断工件平台的位置
信号为1：工件平台下降到位
5
K1
Q0.0
继电器
控制圆形料盘旋转
信号为1：料盘转动
6
K2
Q0.1
继电器
控制黄色信号灯
信号为1：黄色信号灯闪
7
K3
Q0.2
继电器
控制红色信号灯
信号为1：红色信号灯闪
8
1Y1
Q0.3
电磁阀
控制提升气缸的动作
信号为1：工件平台上升
信号为0：工件平台下降
四 实验步骤
l.将PC与PLC按正确方式连接。
2.将PLC的工作状态开关放在“PROG”处。
3.启动STEP 7 MicroWIN V4.0软件，用鼠标单击工具栏上的“新建”按钮，选择所使用的PLC类型（S7-200 CPU224），再单击“确认”按钮。
4.设计状态功能转移图.梯形图。
5.调试运行。
五 分析与讨论
1.上述程序改用SET.RST指令如何实现？
2.上述程序改用移位指令如何实现？
3.试根据梯形图写出指令表。

实验三 操作手单元（第二站）实验
一 实验目的
1.了解掌握PLC控制系统 I/O分配.硬件构成.程序调试等。
2.将所学的知识运用于实践中，培养分析问题.解决问题的能力。利用所学的指令完成操作手单元程序的编制。
3.本实验是六单元中的第二站，通过熟悉第二站，就可获得其它各站的相关内容，为整个六站的拼合与调试作准备。
二 实验设备
1.安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有STEP 7 MicroWIN V4.0软件）
2.PLC（S7-200 CPU224）一台。
3.PC与PLC的通信电缆一根。
4.操作手单元（第二站）的设备。
三 实验内容
1.控制任务
当设备接通电源与气源.PLC运行后，首先执行复位动作，旋转气缸驱动的摆臂左转到最左端，摆臂缩回到位，夹爪打开，提取气缸上升到位。然后进入工作运行模式，按启动按钮，操作手单元先摆臂气缸后提取气缸依次伸出，提取气缸伸出到达下端后夹爪夹取工件，夹紧工件后，再按照先提取气缸后摆臂气缸的顺序依次缩回，然后摆臂气缸摆到右端，等待工件送出信号。再次按下启动钮，工件送出，摆臂气缸.提取气缸依次伸出，然后放下工件，再按照逆过程返回到初始位置。
2.编写程序
下面有操作手单元的手动控制程序框图，按此框图编写PLC程序。
3.下载调试
将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任务。
电气接口地址：
MPS中的每个部件上的输入.输出信号与PLC之间的通讯电路联接是通过I/O接线端口实现的。
各接口地址已经固定。各单元中的需要与PLC进行通讯联接的线路（包括各个传感器的线路.各个电磁阀的控制线路及电源线路）都已事先联接到了各自的I/O接线端口上，在与PLC联接时，只需使用一根专用电缆即可实现快速连接。
序号
设备符号
对应I/O
设备名称
设备用途
信号特征
1
1B1
I0.0
电感式传感器
判断摆臂的左右位置
信号为1：摆臂在最左端
2
1B2
I0.1
电感式传感器
判断摆臂的左右位置
信号为1：摆臂在最右端
3
2B1
I0.2
磁感应式接近开关
判断摆臂伸缩情况
信号为1：摆臂缩回到位
4
2B2
I0.3
磁感应式接近开关
判断摆臂伸缩情况
信号为1：摆臂伸出到位
5
3B1
I0.4
磁感应式接近开关
判断夹爪开闭情况
信号为1：夹爪已打开
信号为0：夹爪夹紧
6
4B1
I0.5
磁感应式接近开关
判断夹爪上下的位置
信号为1： 夹爪上升返回到位
7
4B2
I0.6
磁感应式接近开关
判断夹爪上下的位置
信号为1：夹爪下降到位
8
1Y1
Q0.0
电磁阀
控制旋转气缸左右动作
信号为1：旋转缸左转
9
1Y2
Q0.1
电磁阀
控制旋转气缸左右动作
信号为1：旋转抽右转
10
2Y1
Q0.2
电磁阀
控制摆臂气缸伸缩动作
信号为1：摆臂缩回
11
2Y2
Q0.3
电磁阀
控制摆臂气缸伸缩动作
信号为1：摆臂伸出
12
3Y1
Q0.4
电磁阀
控制夹爪开闭的动作
信号为1：夹爪打开
13
3Y2
Q0.5
电磁阀
控制夹爪开闭的动作
信号为1：夹爪闭合
14
4Y1
Q0.6
电磁阀
控制提取缸上下的动作
信号为1：夹爪下降
信号为0：夹爪上升
四 实验步骤
l.将PC与PLC按正确方式连接。
2.将PLC的工作状态开关放在“PROG”处。
3.启动STEP 7 MicroWIN V4.0软件，用鼠标单击工具栏上的“新建”按钮，选择所使用的PLC类型（S7-200 CPU224），再单击“确认”按钮。
4.设计状态功能转移图.梯形图。
5.调试运行。
五 分析与讨论
1.上述程序改用SET.RST指令如何实现？
2.上述程序改用移位指令如何实现？
3.试根据梯形图写出指令表。

实验四 加工单元（第三站）实验
一 实验目的
1.了解掌握PLC控制系统 I/O分配.硬件构成.程序调试等。
2.将所学的知识运用于实践中，培养分析问题.解决问题的能力。利用所学的指令完成加工站程序的编制。
3.本实验是六单元中的第三站，通过熟悉第三站，就可获得其它各站的相关内容，为整个六站的拼合与调试作准备。

二 实验设备
1.安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有STEP 7 MicroWIN V4.0软件）
2.PLC（S7-200 CPU224）一台。
3.PC与PLC的通信电缆一根。
4.加工单元（第三站）的设备。
三 实验内容
1.控制任务
当设备接通电源与气源.PLC运行后，首先执行复位动作，钻孔电机上升缩回到位，检测头缩回到位，夹紧头缩回到位，旋转工作台旋转到位。然后进入工作运行模式，在输入工位上有工件的情况下，当按触启动按钮时，旋转工作台转动，将工件传送到加工工位进行钻孔加工；钻孔加工后，旋转工作台再转动一个工位，将工件送到检测工位进行钻孔质量的检测；最后工件被送到输出工位。输出工位的工件由人工取走。
2.编写程序
下面有加工单元的手动控制程序框图，按此框图编写PLC程序。

3.下载调试
将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任务。

电气接口地址
MPS中的每个部件上的输入.输出信号与PLC之间的通讯电路联接是通过I/O接线端口实现的。
各接口地址已经固定。各单元中的需要与PLC进行通讯联接的线路（包括各个传感器的线路.各个电磁阀的控制线路及电源线路）都已事先联接到了各自的I/O接线端口上，在与PLC联接时，只需使用一根专用电缆即可实现快速连接。
序号
设备
符号
对应
I/O
设备名称
设备用途
信号特征
1
B1
I0.0
漫射式光电传感器
判断有无输入工件
信号为1：有输入工件
信号为0：无工件
2

B2
I0.1
电感式传感器
判断旋转工作台的角度
信号为1：转盘旋转到位
信号为0：转盘旋转未到位
3
1B1
I0.2
磁感应式接近开关
判断钻孔电机的位置
信号为1：钻孔电机上升到位
4
1B2
I0.3
磁感应式接近开关
判断钻孔电机的位置
信号为1：钻孔电机下降到位
5
2B1
I0.4
磁感应式接近开关
判断检测头的位置
信号为1：检测头缩回到位
6
2B2
I0.5
磁感应式接近开关
判断检测头的位置
信号为1：检测头下探到位
7
3B1
I0.6
磁感应式接近开关
判断夹紧缸的前后位置
信号为1：夹紧缸返回到位
8
3B2
I0.7
磁感应式接近开关
判断夹紧缸的前后位置
信号为1：夹紧缸伸出到位
9
K1
Q0.0
继电器
控制旋转工作台转动
信号为1：旋转工作台转动
10
K2
Q0.1
继电器
驱动钻孔电机钻孔
信号为1：钻孔电机起动
11
1Y1
Q0.2
电磁阀
控制托盘上下的动作
信号为1：钻孔电机下降
信号为0：钻孔电机上升缩回
12
2Y1
Q0.3
电磁阀
控制检测头的动作
信号为1：检测头下探检测
信号为0：检测头缩回
13
3Y1
Q0.4
电磁阀
控制推料缸的动作
信号为1：夹紧头伸出
信号为0：夹紧头返回
四 实验步骤
l.将PC与PLC按正确方式连接。
2.将PLC的工作状态开关放在“PROG”处。
3.启动STEP 7 MicroWIN V4.0软件，用鼠标单击工具栏上的“新建”按钮，选择所使用的PLC类型（S7-200 CPU224），再单击“确认”按钮。
4.设计状态功能转移图.梯形图。
5.调试运行。
五 分析与讨论
1.上述程序改用SET.RST指令如何实现？
2.上述程序改用移位指令如何实现？
3.试根据梯形图写出指令表。

实验五 安装搬运单元（第四站）实验
一 实验目的
1.了解掌握PLC控制系统 I/O分配.硬件构成.程序调试等。
2.将所学的知识运用于实践中，培养分析问题.解决问题的能力。利用所学的指令完成安装站程序的编制。
3.本实验是六单元中的第四站，通过熟悉第四站，就可获得其它各站的相关内容，为整个六站的拼合与调试作准备。
二 实验设备
1.安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有STEP 7 MicroWIN V4.0软件）
2.PLC（S7-200 CPU224）一台。
3.PC与PLC的通信电缆一根。
4.安装搬运单元（第四站）的设备。
三 实验内容
1.控制任务
当设备接通电源与气源.PLC运行后，首先执行复位动作，夹爪打开.摆臂上抬到位，两个直线气缸驱动摆臂左转到最左端。进入工作运行模式，按启动按钮，摆臂下降夹取工件，抬起后转安装工位，摆臂下降后释放大工件，然后上抬等待小工件的安装（用计时器模拟安装好的信号），有信号后摆臂再次下降夹取工件，上抬后转输出工位；等待输出信号，按下启动按钮，摆臂下，放开工件，上抬后摆臂转左工位，再次等待下一个工作信号。
各工位与两直线气缸的位置/状态表：
工位
1号直线气缸状态
2号直线气缸状态
左工位（提取工位）
伸出
伸出
左上工位（安装工位）
伸出
缩回
右上工位（预留使用）
缩回
伸出
右工位（输出工位）
缩回
缩回
2.编写程序
下面有操作手单元的手动控制程序框图，按此框图编写PLC程序。
3.下载调试
将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任务。
电气接口地址
MPS中的每个部件上的输入.输出信号与PLC之间的通讯电路联接是通过I/O接线端口实现的。
各接口地址已经固定。各单元中的需要与PLC进行通讯联接的线路（包括各个传感器的线路.各个电磁阀的控制线路及电源线路）都已事先联接到了各自的I/O接线端口上，在与PLC联接时，只需使用一根专用电缆即可实现快速连接。
序号
设备符号
对应端端口
设备名称
设备用途
信号特征
1
1B1
I0.0
磁感应式接近开关
判断直线气缸的位置
信号为1：1号气缸缩回到位
2
1B2
I0.1
磁感应式接近开关
判断直线气缸的位置
信号为1：1号气缸伸出到位
3
2B1
I0.2
磁感应式接近开关
判断直线气缸的位置
信号为1：2号气缸缩回到位
4
2B2
I0.3
磁感应式接近开关
判断直线气缸的位置
信号为1：2号气缸伸出到位
5
3B1
I0.4
磁感应式接近开关
判断夹爪开闭情况
信号为1：夹爪已打开
信号为0：夹爪夹紧
6
4B1
I0.5
磁感应式接近开关
判断夹爪上下的位置
信号为1：夹爪下降到位
7
4B2
I0.6
磁感应式接近开关
判断夹爪上下的位置
信号为1：夹爪上升到位
8
1Y1
Q0.0
电磁阀
控制1号直线气缸动作
信号为1：1号气缸伸出
9
1Y2
Q0.1
电磁阀
控制1号直线气缸动作
信号为1：1号气缸缩回
10
2Y1
Q0.2
电磁阀
控制2号直线气缸动作
信号为1：2号气缸伸出
11
2Y2
Q0.3
电磁阀
控制2号直线气缸动作
信号为1：2号气缸缩回
12
3Y1
Q0.4
电磁阀
控制夹爪开闭的动作
信号为1：夹爪打开
13
3Y2
Q0.5
电磁阀
控制夹爪开闭的动作
信号为1：夹爪闭合
14
4Y1
Q0.6
电磁阀
控制提取缸上下的动作
信号为1：夹爪下降
信号为0：夹爪上升

四 实验步骤
l.将PC与PLC按正确方式连接。
2.将PLC的工作状态开关放在“PROG”处。
3.启动STEP 7 MicroWIN V4.0软件，用鼠标单击工具栏上的“新建”按钮，选择所使用的PLC类型（S7-200 CPU224），再单击“确认”按钮。
4.设计状态功能转移图.梯形图。
5.调试运行。
五 分析与讨论
1.上述程序改用SET.RST指令如何实现？
2.上述程序改用移位指令如何实现？
3.试根据梯形图写出指令表。

实验六 安装单元（第五站）实验
一 实验目的
1.了解掌握PLC控制系统 I/O分配.硬件构成.程序调试等。
2.将所学的知识运用于实践中，培养分析问题.解决问题的能力。利用所学的指令完成安装搬运站程序的编制。
3.本实验是六单元中的第五站，通过熟悉第五站，就可获得其它各站的相关内容，为整个六站的拼合与调试作准备。
二 实验设备
1.安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有STEP 7 MicroWIN V4.0软件）
2.PLC（S7-200 CPU224）一台。
3.PC与PLC的通信电缆一根。
4.安装单元（第五站）的设备。
三 实验内容
1.控制任务
当设备接通电源与气源.PLC运行后，首先执行复位动作，旋转气缸驱动的摆臂左转到最左端，摆臂缩回到位，换向气缸伸出，推料气缸缩回到位。然后进入工作运行模式，按启动按钮，摆臂向外摆出，推料气缸推出小工件，摆臂摆回吸取小工件后，向外摆出，至极限位置后，释放小工件，然后摆臂摆回，同时料仓在换向气缸的驱动下换向，为下次另一种小工件的输出作好准备。
每按一次启动按钮就执行一个工作循环，而在每一次工作循环后，料仓都必须交替自动换向。
2.编写程序
下面有操作手单元的手动控制程序框图，按此框图编写PLC程序。

3.下载调试
将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任务。
电气接口地址
MPS中的每个部件上的输入.输出信号与PLC之间的通讯电路联接是通过I/O接线端口实现的。
各接口地址已经固定。各单元中的需要与PLC进行通讯联接的线路（包括各个传感器的线路.各个电磁阀的控制线路及电源线路）都已事先联接到了各自的I/O接线端口上，在与PLC联接时，只需使用一根专用电缆即可实现快速连接。
序号
设备符号
对应I/O
设备名称
设备用途
信号特征
1
1B1
I0.0
磁感应式接近开关
判断摆臂的左右位置
信号为1：摆臂摆出到位
2
1B2
I0.1
磁感应式接近开关
判断摆臂的左右位置
信号为1：摆臂摆回到位
3
2B1
I0.2
磁感应式接近开关
判断料仓位置情况
信号为1：当前为白色料仓
4
2B2
I0.3
磁感应式接近开关
判断料仓位置情况
信号为1：当前为黑色料仓
5
4B1
I0.5
磁感应式接近开关
判断推料块的位置
信号为1：推料缸返回到位
6
4B2
I0.6
磁感应式接近开关
判断推料块的位置
信号为1：推料缸推出到位
7
1Y1
Q0.0
电磁阀
控制旋转气缸左右动作
信号为1：旋转缸摆回
8
1Y2
Q0.1
电磁阀
控制旋转气缸左右动作
信号为1：旋转抽摆出
9
2Y1
Q0.2
电磁阀
控制料仓换位
信号为1：调整为黑色料仓
10
2Y2
Q0.3
电磁阀
控制料仓换位
信号为1：调整为白色料仓
11
3Y1
Q0.4
电磁阀
控制真空发生器的动作
信号为1：真空发生器复位
12
3Y2
Q0.5
电磁阀
控制真空发生器的动作
信号为1：真空发生器工作
13
4Y1
Q0.6
电磁阀
控制推料缸的动作
信号为1：推料缸推出工件
信号为0：推料缸返回
四 实验步骤
l.将PC与PLC按正确方式连接。
2.将PLC的工作状态开关放在“PROG”处。
3.启动STEP 7 MicroWIN V4.0软件，用鼠标单击工具栏上的“新建”按钮，选择所使用的PLC类型（S7-200 CPU224），再单击“确认”按钮。
4.设计状态功能转移图.梯形图。
5.调试运行。
五 分析与讨论
1.上述程序改用SET.RST指令如何实现？
2.上述程序改用移位指令如何实现？
3.试根据梯形图写出指令表。

实验七 立体存储单元（第六站）实验
一 实验目的
1.了解掌握PLC控制系统 I/O分配.硬件构成.程序调试等。
2.将所学的知识运用于实践中，培养分析问题.解决问题的能力。利用所学的指令完成分类站程序的编制。
3.本实验是六单元中的第六站，通过熟悉第六站，就可获得其它各站的相关内容，为整个六站的拼合与调试作准备。
二 实验设备
1.安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有STEP 7 MicroWIN V4.0软件）
2.PLC（S7-200 CPU224）一台。
3.PC与PLC的通信电缆一根。
4.立体存储单元（第六站）的设备。
三 实验内容
1.控制任务
当设备接通电源与气源.PLC运行后，首先执行复位动作，工件推块缩回到位，由丝杆驱动的工件平台归零（X.Y轴），按下“开始”钮后，工件平台去接收工位（单站控制时可自由定义）。然后进入工作运行模式，放入工件后，按启动按钮，工件平台携带着工件到达预定的仓位，然后将工件推入立体仓库；最后工件平台归零后再次去接收工位，等待下一个工作信号。
2.编写程序
下面有操作手单元的手动控制程序框图，按此框图编写PLC程序。

3.下载调试
将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任务。

电气接口地址
MPS中的每个部件上的输入.输出信号与PLC之间的通讯电路联接是通过I/O接线端口实现的。
各接口地址已经固定。各单元中的需要与PLC进行通讯联接的线路（包括各个传感器的线路.各个电磁阀的控制线路及电源线路）都已事先联接到了各自的I/O接线端口上，在与PLC联接时，只需使用一根专用电缆即可实现快速连接。
序号
设备符号
对应I/O
设备名称
设备用途
信号特征
1
B1
I0.0
电感式接近传感器
判断X轴驱动块的位置
信号为1：X轴驱动块归零
2
B2
I0.1
电感式接近传感器
判断Y轴驱动块的位置
信号为1：Y轴驱动块归零
3
1B1
I0.2
磁感应式接近开关
判断双作用气缸的位置
信号为1：工件推块缩回到位
4
1B2
I0.3
磁感应式接近开关
判断双作用气缸的位置
信号为1：工件推块伸出到位
5
QD1
Q0.0
步进驱动器
控制X轴步进电机工作
CP：步进电机旋转信号
DIR：步进电机旋转方向信号
6
QD2
Q0.1
步进驱动器
控制Y轴步进电机工作
CP：步进电机旋转信号
DIR：步进电机旋转方向信号
7

Q0.2
步进驱动器
控制X轴步进电机方向

8

Q0.3
步进驱动器
控制Y轴步进电机方向

9
1Y1
Q0.4
电磁阀
控制双作用气缸的动作
信号为1：工件推块伸出
信号为0：工件推块缩回
四 实验步骤
l.将PC与PLC按正确方式连接。
2.将PLC的工作状态开关放在“PROG”处。
3.启动STEP 7 MicroWIN V4.0软件，用鼠标单击工具栏上的“新建”按钮，选择所使用的PLC类型（S7-200 CPU224），再单击“确认”按钮。
4.设计状态功能转移图.梯形图。
5.调试运行。
五 分析与讨论
1.上述程序改用SET.RST指令如何实现？
2.上述程序改用移位指令如何实现？
3.试根据梯形图写出指令表。

实验八 FMS教学系统的AGV控制实验
一 实验目的
1.了解掌握AGV系统（大学版智能机器人）编程控制技术。
2.掌握直行、等待、停止、数字信号输入等机器人控制函数。
3.运用机器人控制函数编写程序，实现AGV系统的运行。
二 实验设备
1.大学版机器人MT-UROBOT一台。
2.大学版机器人编程软件Robot一套。
3.计算机一台。
4.大学版机器人MT-UROBOT附属件一套。
三 实验内容
图形化交互式C语言（简称流程图）是MT-UROBOT专用的开发系统。流程图编辑环境可在Windows 95/98 和 Windows NT 4.0以上版本的操作系统上运行。流程图是由图形化编程界面和C语言代码编程界面组成的，要求完成以下实验内容：
1.用流程图语言实现AGV小车直线行走。
2.用C语言实现AGV小车直线行走
3.应用碰撞开关实现AGV小车避障运行
4.实现AGV小车红外避障功能
四 实验步骤
1.用流程图语言实现AGV小车直线行走。
双击mtu文件夹中的可执行文件Robot.exe，进入了机器人编程界面。它支持流程图语言、汇编ASM和C语言程序。选择流程图语言，点击确定按钮。
流程图模块包括五个部分：执行模块、数字信号输入、数字信号输出、模拟信号输入、控制逻辑。 执行模块可实现直行、转弯、停止、显示、等待、清屏、音乐、手臂控制等功能。直行函数为move(int SPEEDL,int SPEEDR,int EXSPEED);参数分别为左轮速、右轮速、扩展电机的速度，速度范围在-2000~2000内。
将鼠标移到执行模块中的直行图标处，按住鼠标左键将直行图标拖到START下面，当START下面下面的黑色小正方形变成红色时松开鼠标，点击鼠标左键可以修改直行的属性值，这时在右边的Code区可以看到直行相对应的c代码。接着将等待图标按相同方法拖到直行的下面，点击鼠标右键修改让机器人运动多长时间停止的延迟时间（单位为毫秒）。最后将停止图标拖到等待的下面。
点击编译按钮。将机器人与计算机连接起来（用串口连接线，一端接计算机的九针串口，一端接机器人后面控制面板上的下载口）。将机器人的“开关”按钮打开，使机器人处于开机的状态。机器人液晶屏上出现上出现运行或下载时，通过机器人左面的按钮调到下载，按下0k按钮，接着按下黄色下载按钮，此时屏幕上会显示“下载等待”（一定要确认屏幕出现省略号后再执行下一步）。按流程图界面中的编译按钮，待看到“下载成功！”字样时，取下串口连接线，将机器人放在平稳的地方，按复位按钮，选择液晶屏上运行-ok，按机器人上的绿色“运行”按钮，此时机器人就以左右轮都为200的速度运动3秒钟之后停止。
2. 用C语言实现AGV小车直线行走
双击mtu文件夹中的可执行文件Robot.exe，进入了机器人编程界面。选择ASM/C语言，点击Ok按钮，在出现的界面上编写C语言程序。输入如下程序：
#include <stdio.h>
#include "ingenious.h"
void main()
{
move(200, 200, 0);
sleep(3000);
stop();
}
编译下载运行的过程与用流程图语言实现AGV小车直线行走时相同。
3.应用碰撞开关实现AGV小车避障运行
碰撞开关接在DI口上，DI1在机器人右前方，逆时针旋转排列，当机器人前方无障碍物时，机器人前进，当机器人前方碰到障碍物时，机器人避开障碍物，程序如下所示：
#include <stdio.h>
#include "ingenious.h"

int DI_1 = 0;
int DI_2 = 0;
int DI_3 = 0;
int DI_4 = 0;
int DI_5 = 0;

void main()
{
while(1)
{
DI_1 = DI(1);
DI_2 = DI(2);
DI_3 = DI(3);
DI_4 = DI(4);
DI_5 = DI(5);
if(DI_1 || DI_2 || DI_3)
{
if(DI_1)
{
move(-200, -200, 0);
sleep(500);
move(-200, 200, 0);
sleep(500);
}
else
{
move(-200, -200, 0);
sleep(500);
move(200, -200, 0);
sleep(500);
}
}
else
{
move(200, 200, 0);
}

if(DI_4 || DI_5)
{
if(DI_4)
{
move(-200, 200, 0);
sleep(500);
}
else
{
move(200, -200, 0);