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1、 安川安川XRCXRC机器人机器人 CIOCIO培训讲义培训讲义2目 录 第一章第一章XRC控制器概况控制器概况-3第二章第二章XRC控制器结构及基本配置控制器结构及基本配置-4第三章第三章编程器件介绍编程器件介绍-8第四章第四章梯形图梯形图-15第五章第五章基本逻辑指令基本逻辑指令-18第六章第六章编程注意事项编程注意事项-29第七章第七章编程实例编程实例-333 XRC控制器是用来执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。具有
2、通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。 第一章第一章XRC控制器概况控制器概况4 XRC控制器主要有CPU模组、I/O模组、电源模组、底板机架、编程显示（教导器）、伺服驱动器及放大器。 接受 驱动 现场信号 受控元件 第二章第二章XRC控制器结构及基本配置控制器结构及基本配置CPU模组I/O模组电源模组PC卡插口伺服驱动器教导器底板支架放大器5 一、CPU的构成 CPU是控制器的核心，起神经中枢的作用，它按控制器的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和内部电路的工作状态和
3、编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路， 控制器主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。 CPU的运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。 CPU的寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。 第二章第二章XRC控制器结构及基本配置控制器结构及基本配置6二、I/O模组： 控制器对外功能，主要是通过I/O模组上的接口与外界联系的，I/O模块集成了控制器I/O电路，其输入暂存器
4、反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。与编程相联系的主要是泛用输入/输出接头CN10、CN11、CN12、 CN13共80点。三、电源模块： 电源供应模组提供控制器各模块的集成电路提供工作电源，同时，还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型：直流电源，电压为24V。第二章第二章XRC控制器结构及基本配置控制器结构及基本配置7四、底板或机架： 底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。 五、外部设备 1. 教导器：用于编程、对系统作一些设定、监控I/O及控制器所控制的系统的工作状况。教导器是XR
5、C控制器开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，但它不直接参与现场控制运行。 2. 存储设备：PC卡，用于永久性地存储用户数据，使用户程序不丢失。第二章第二章XRC控制器结构及基本配置控制器结构及基本配置8 编程器件 内部编程元件，也就是支持安川XRC编程语言的软元件，按通俗叫法分别称为继电器、定时器、计数器等，但它们与真实元件有很大的差别，一般称它们为“软继电器”。这些编程用的继电器，它的工作线圈没有工作电压等级、功耗大小和电磁惯性等问题；触点没有数量限制、没有机械磨损和电蚀等问题。它在不同的指令操作下，还可以作脉冲数字元件使用。一般情况下，2XXX代表外部输入继电器， 0XXX代表内部
6、输入继电器， 3XXX代表外部输出继电器， 1XXX代表内部输出继电器， 7XXX代表辅助继电器，TMR代表定时器，CNT代表计数器，M代表数据寄存器，MOV代表传送等。 第三章第三章编程器件介绍编程器件介绍93.1 输入继电器 （2XXX） I/O模组输入端子是从外部开关接受信号的窗口，控制器内部与输入端子连接的输入继电器2XXX是用光电隔离的电子继电器，它们的编号与接线端子编号一致（按八进制输入），线圈的吸合或释放只取决于控制器外部触点的状态。内部有常开/常闭两种触点供编程时随时使用，且使用次数不限。输入电路的时间常数一般小于10ms。各基本单元都是八进制输入的地址，输入为2010 201
7、7，2020 2027，2030 2037 ，2040 2047，2050 2057 。3.2 输出继电器（3XXX） I/O的输出端子是向外部负载输出信号的窗口。输出继电器的线圈由程序控制，输出继电器的外部输出主触点接到控制器的输出端子上供外部负载使用，其余常开/常闭触点供内部程序使用。输出继电器的电子常开/常闭触点使用次数不限。输出电路的时间常数是固定的 。各基本单元都是八进制输出，输出为3010 3017，3020 3027，3030 3037 ，3040 3047，3050 3057 。第三章第三章编程器件介绍编程器件介绍103.3 内部输入对应表 3.4内部输出对应表第三章第三章编程
8、器件介绍编程器件介绍输入编码IN#010010IN#020011IN#030012IN#040013IN#050014IN#060015IN#070016IN#080017输入编码IN#090020IN#100021IN#110022IN#120023IN#130024IN#140025IN#150026IN#160027输入编码IN#170030IN#180031IN#190032IN#200033IN#210034IN#220035IN#230036IN#240037输出编码OUT#011010OUT#021011OUT#031012OUT#041013OUT#051014OUT#0610
9、15OUT#071016OUT#081017输出编码OUT#091020OUT#101021OUT#111022OUT#121023OUT#131024OUT#141025OUT#151026OUT#161027输出编码OUT#171030OUT#181031OUT#191032OUT#201033OUT#211034OUT#221035OUT#231036OUT#241037113.5 辅助继电器（7XXX） 控制器内有很多的辅助继电器，其线圈与输出继电器一样，由控制器内各软元件的触点驱动,采用八进制编码。辅助继电器也称中间继电器，它没有向外的任何联系，只供内部编程使用。它的电子常开/常闭触
10、点使用次数不受限制。但是，这些触点不能直接驱动外部负载，外部负载的驱动必须通过输出继电器来实现。如下图中的7101，它只起到一个自锁的功能。 第三章第三章编程器件介绍编程器件介绍#7101#7101#2040#2041123.6 定时器（TMR） 在控制器内的定时器是根据时钟脉冲的累积形式，当所计时间达到设定值时，其输出触点动作，时钟脉冲为100ms。定时器可以用用户程序存储器内的常数作为设定值，也可以用数据寄存器（M）的内容作为设定值。 100 ms定时器设定值：0.1 6553.5秒。 定时器指令符号及应用如右所示 当定时器线圈的驱动输入7010接通时，定时器的当前值计数器对100ms的时
11、钟脉冲进行累积计数，当前值与设定值100相等时，定时器的输出接点动作，即输出触点是在驱动线圈后的10秒时才动作，7100就有输出。当驱动输入7010断开或发生停电时，定时器就复位，输出触点也复位。 每个定时器只有一个输入，它与常规定时器一样，线圈通电时，开始计时；断电时，自动复位，不保存中间数值。定时器有两个数据寄存器，一个为设定值寄存器，另一个是现时值寄存器。 100TMRM010#7010#7100第三章第三章编程器件介绍编程器件介绍13 3.7 计数器（CNT） 控制器中的计数器，是减法计数器，它是在计数信号的上升沿进行计数，它有两个输入，一个用于复位，一个用于计数。每一个计数脉冲上升沿
12、使原来的数值减1，当现时值减到零时停止计数，同时触点闭合。直到复位控制信号的上升沿输入时，触点才断开，设定值又写入，再又进入计数状态。 其设定值在065535范围内有效。 由计数输入7010每次驱动计数线圈时，计数器的当前值减1。当第3次执行线圈指令时，计数器输出触点即动作。之后即使计数器输入7010再动作，计数器的当前值保持不变。 当复位输入7011接通（ON）时，执行RST指令，计数器的当前值为3，输出接点也复位。 3CNTM010#7011#7010#7100第三章第三章编程器件介绍编程器件介绍14 3.8 数据寄存器 数据寄存器是计算机必不可少的元件，用于存放各种数据。每一个数据寄存器
13、都是16bit（最高位为正、负符号位）。 只要不写入其他数据，已写入的数据不会变化。但是，机器人由RUNSTOP时，全部数据均清零。第三章第三章编程器件介绍编程器件介绍15 梯形图 4.1 梯形图是通过连线把指令的梯形图符号连接在一起的连通图，用以表达所使用的指令及其前后顺序，它与电气原理图很相似。它的连线有两种：一为母线，另一为内部横竖线。内部横竖线把一个个梯形图符号指令连成一个指令组，这个指令组一般总是从装载（STR或STR-NOT）指令开始，必要时再继以若干个输入指令（含STR指令），以建立逻辑条件。最后为输出类指令，实现输出控制，或为数据控制、流程控制等指令，以进行相应的工作。母线是用
14、来连接指令组的。下图是一简单的启动、停止控制梯形图例： 第四章第四章梯形图梯形图#3040#2040#2041#304016 4.2 梯形图与助记符的对应关系： 助记符指令与梯形图指令有严格的对应关 系，而梯形图的连线又可把指令的顺序予以体现。一般讲，其顺序为：先 输入，后输出（含其他处理）；先上，后下；先左，后右。有了梯形图就 可将其翻译成助记符程序。上图的助记符程序为： 地址 指令 变量 0000 STR 2040 0001 OR 3040 0002 AND NOT 2041 0003 OUT 3040 反之根据助记符，也可画出与其对应的梯形图。 第四章第四章梯形图梯形图17 4.3 梯形
15、图与电气原理图的关系：如果仅考虑逻辑控制，梯形图与电气原理图 也可建立起一定的对应关系。如梯形图的输出（OUT）指令，对应于继电器的线圈，而输入指令（如STR，AND，OR）对应于接点等等。这样，原有的继电控制逻辑，经转换即可变成梯形图，再进一步转换，即可变成语句表程序。第四章第四章梯形图梯形图18 5.1 输入输出指令（STR/STR-NOT/OUT）下面把STR/STR-NOT/OUT三条指令的功能、梯形图表示形式、操作元件以列表的形式加以说明： 符号 功 能 梯形图表示 操作元件 STR（取） 常开触点与母线相连 #XXXX STR-NOT（取反）常闭触点与母线相连 #XXXX OUT（
16、输出） 线圈驱动 #XXXX STR与STR-NOT指令用于与母线相连的接点，此外还可用于分支电路的点。OUT 指令是线圈的驱动指令，可用于输出#0XXX、#7XXX、#3XXX等，但不能用于输入继电器。输出指令用于并行输出，能连续使用多次。 地址 指令 数据 #2040 #0010 0000 STR #2040 0001 OUT #0010 第五章第五章基本逻辑指令基本逻辑指令195.2触点串连指令（AND/AND-NOT）、并联指令（OR/OR-NOT） 符号（名称） 功 能 梯形图表示 操作元件 AND（与） 常开触点串联连接 #XXXX AND-NOT（与非） 常闭触点串联连接 #XXXX OR（或） 常开触点并联连接 #XXXX OR-NOT（ 或非） 常闭触点并联连接 #XXXX AND、AND-NOT指令用于一个触点的串联，但串联触点的数量不限，这两个指令可连续使用。 OR、OR-NOT是用于一个触点的并联连接指令。 地址 指令 数据 0002 STR #3042 0003 AND-NOT #5027 0004 OR #2055 0005 OUT #7025 #2055#
