S7-Graph在機(jī)電一體化教學(xué)設(shè)備TVT-METS3中的應(yīng)用

馬前帥　王二敏

摘要：本文以具體工程為實例，采用S7-Graph編程語言實現(xiàn)工程的手自動控制。機(jī)電一體化設(shè)備TVT-METS3實訓(xùn)裝置集機(jī)械、氣壓工程、編程及系統(tǒng)開發(fā)等技能于一體[1]。采用S7-Graph語言對TVT-METS3實訓(xùn)裝置進(jìn)行了自動控制的編程，利用S7-Graph語言的手動單步調(diào)節(jié)操作模式對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和手動控制，利于設(shè)備位置的安裝與校準(zhǔn)，具有效率高、易于工程優(yōu)化等優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：S7-Graph;TVT-METS3實訓(xùn)裝置;機(jī)電一體化教學(xué)

中圖分類號：TP273? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1007-9416（2019）02-0000-00

1 控制要求

初始狀態(tài)下，皮帶輸送機(jī)停止運(yùn)行，機(jī)械手停在原點并處于皮帶輸送機(jī)上方，機(jī)械手上升下降氣缸的活塞桿伸出，手指處于松開狀態(tài)。井式供料機(jī)推料氣缸縮回狀態(tài)[2]。

在初始狀態(tài)，啟動開關(guān)SA1、SA2，選擇啟動模式（手動單步調(diào)節(jié)/自動連續(xù)運(yùn)行），步動作：（1）當(dāng)井式供料機(jī)中有物料時，推料氣缸開始伸出將加工后的工件推到皮帶輸送機(jī)位置1;（2）皮帶輸送機(jī)以40Hz速度向左運(yùn)行，工件在皮帶輸送機(jī)上經(jīng)過2個傳感器進(jìn)行檢測，當(dāng)工件傳送到皮帶輸送機(jī)位置2時，皮帶輸送機(jī)停止轉(zhuǎn)動等待機(jī)械手搬運(yùn)。1）當(dāng)檢測物料為藍(lán)色時，視為不合格物料，皮帶輸送機(jī)以50Hz速度反轉(zhuǎn)，將該物料扔掉，重新回到（1）步驟;2）當(dāng)檢測物料為黃色有芯時，視為合格物料，機(jī)械手將其物料放置1號倉庫，任務(wù)完成后，重新回到（1）步驟;3）當(dāng)檢測物料為黃色無芯時，機(jī)械手將其物料取上放置裝配區(qū)域進(jìn)行加工，待物料加工后，機(jī)械手將其放置4號倉庫，任務(wù)完成后，重新回到（1）步驟。（3）當(dāng)系統(tǒng)為自動運(yùn)行時，黃燈亮;當(dāng)系統(tǒng)為手動操作時，綠燈亮。說明：當(dāng)系統(tǒng)為手動單步調(diào)節(jié)模式時，每按下一次步啟動按鈕SB1，程序只執(zhí)行一步。當(dāng)運(yùn)行完本步（如S1），再按下步啟動按鈕SB1，程序再執(zhí)行一步（S2）……

2 系統(tǒng)電氣原理

系統(tǒng)電氣原理1所示。

3 S7-Graph語言應(yīng)用

一般來說，當(dāng)控制要求中既要求系統(tǒng)可以手動控制運(yùn)行，又要求系統(tǒng)可以自動連續(xù)運(yùn)行時，可通過Graph語言的自動切換功能實現(xiàn)。

從實踐中可知，傳統(tǒng)的編程思路在處理手自動切換時會大大增加工作量，而且效率低。采用S7-Graph語言具有方便切換運(yùn)行模式的優(yōu)點，不需要我們重復(fù)編程，在調(diào)試設(shè)備的過程中利用Graph語言的自動切換功能只需安裝自動運(yùn)行模式進(jìn)行編程，編程結(jié)束直接可以手動調(diào)試。所以，在機(jī)電一體化教學(xué)過程中應(yīng)用S7-Graph編程語言具有效率高、工程化等優(yōu)點。通過配置FB1（DB1）塊中的參數(shù)EN、OFF_SQ、INIT_SQ、SW_AUTO、SW_TAP、T_PUSH，就可實現(xiàn)系統(tǒng)自動連續(xù)運(yùn)行（手動單步調(diào)節(jié)）到手動單步調(diào)節(jié)（自動連續(xù)運(yùn)行）的轉(zhuǎn)換。

4 結(jié)語

對于任何一個控制要求，都可以選用不同的編程語言來實現(xiàn)。但是，當(dāng)程序龐大且要求實現(xiàn)單步調(diào)節(jié)和自動連續(xù)運(yùn)行時，使用S7-Graph語言具有方便切換運(yùn)行模式的優(yōu)點，因此，不需要我們重復(fù)編程，通過配置FB的背景數(shù)據(jù)塊DB中的相關(guān)參數(shù)，就可方便實現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行模式的切換。所以，S7-Graph語言相對于其它編程語言在運(yùn)行模式需要切換時，有很好的優(yōu)越性。此外，在教學(xué)上，應(yīng)用S7-Graph編程語言不僅可以直觀的讓學(xué)生認(rèn)識設(shè)備的運(yùn)行和結(jié)構(gòu)，而且多樣的編程語言可以使學(xué)生的思維更加開闊，提高他們的創(chuàng)新性。

參考文獻(xiàn)

[1] 李全利.PLC運(yùn)動控制技術(shù)應(yīng)用設(shè)計與實踐（西門子）[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2] 陸鑫盛，周洪.氣動自動化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，2000.

Application of S7-Graph in Mechatronics Teaching Equipment TVT-METS3

MA Qian-shuai， WANG Er-min

（Tianjin University of Technology and Education Engineering Training Center ， Tianjin 300222）

Abstract： This paper takes a specific project as an example， and uses S7-Graph programming language to realize the manual automatic control of the project. TVT-METS3 training device of mechatronics equipment integrates mechanical， pneumatic engineering， programming and system development skills. The automatic control program of TVT-METS3 training device is programmed by S7-Graph language. The device is debugged and manually controlled by S7-Graph language's manual single-step adjustment operation mode， which is beneficial to the installation and calibration of the equipment position， and has the advantages of high efficiency and easy engineering optimization.

Key words： S7-Graph; TVT-METS3 training device; mechatronics teaching