S7-Graph在機電一體化教學設備TVT-METS3中的應用

馬前帥　王二敏

摘要：本文以具體工程為實例，采用S7-Graph編程語言實現工程的手自動控制。機電一體化設備TVT-METS3實訓裝置集機械、氣壓工程、編程及系統開發等技能于一體[1]。采用S7-Graph語言對TVT-METS3實訓裝置進行了自動控制的編程，利用S7-Graph語言的手動單步調節操作模式對設備進行調試和手動控制，利于設備位置的安裝與校準，具有效率高、易于工程優化等優點。

關鍵詞：S7-Graph;TVT-METS3實訓裝置;機電一體化教學

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

1 控制要求

初始狀態下，皮帶輸送機停止運行，機械手停在原點并處于皮帶輸送機上方，機械手上升下降氣缸的活塞桿伸出，手指處于松開狀態。井式供料機推料氣缸縮回狀態[2]。

在初始狀態，啟動開關SA1、SA2，選擇啟動模式（手動單步調節/自動連續運行），步動作：（1）當井式供料機中有物料時，推料氣缸開始伸出將加工后的工件推到皮帶輸送機位置1;（2）皮帶輸送機以40Hz速度向左運行，工件在皮帶輸送機上經過2個傳感器進行檢測，當工件傳送到皮帶輸送機位置2時，皮帶輸送機停止轉動等待機械手搬運。1）當檢測物料為藍色時，視為不合格物料，皮帶輸送機以50Hz速度反轉，將該物料扔掉，重新回到（1）步驟;2）當檢測物料為黃色有芯時，視為合格物料，機械手將其物料放置1號倉庫，任務完成后，重新回到（1）步驟;3）當檢測物料為黃色無芯時，機械手將其物料取上放置裝配區域進行加工，待物料加工后，機械手將其放置4號倉庫，任務完成后，重新回到（1）步驟。（3）當系統為自動運行時，黃燈亮;當系統為手動操作時，綠燈亮。說明：當系統為手動單步調節模式時，每按下一次步啟動按鈕SB1，程序只執行一步。當運行完本步（如S1），再按下步啟動按鈕SB1，程序再執行一步（S2）……

2 系統電氣原理

系統電氣原理1所示。

3 S7-Graph語言應用

一般來說，當控制要求中既要求系統可以手動控制運行，又要求系統可以自動連續運行時，可通過Graph語言的自動切換功能實現。

從實踐中可知，傳統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行模式的優點，不需要我們重復編程，在調試設備的過程中利用Graph語言的自動切換功能只需安裝自動運行模式進行編程，編程結束直接可以手動調試。所以，在機電一體化教學過程中應用S7-Graph編程語言具有效率高、工程化等優點。通過配置FB1（DB1）塊中的參數EN、OFF_SQ、INIT_SQ、SW_AUTO、SW_TAP、T_PUSH，就可實現系統自動連續運行（手動單步調節）到手動單步調節（自動連續運行）的轉換。

4 結語

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。但是，當程序龐大且要求實現單步調節和自動連續運行時，使用S7-Graph語言具有方便切換運行模式的優點，因此，不需要我們重復編程，通過配置FB的背景數據塊DB中的相關參數，就可方便實現系統運行模式的切換。所以，S7-Graph語言相對于其它編程語言在運行模式需要切換時，有很好的優越性。此外，在教學上，應用S7-Graph編程語言不僅可以直觀的讓學生認識設備的運行和結構，而且多樣的編程語言可以使學生的思維更加開闊，提高他們的創新性。

參考文獻

[1] 李全利.PLC運動控制技術應用設計與實踐（西門子）[M].機械工業出版社，2010.

[2] 陸鑫盛，周洪.氣動自動化系統的優化設計[M].上海：上海科學技術文獻出版社，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