德国伦茨变频器中国区域服务商    

在自动化生产线中，用三菱 PLC 的先入先出（FIFO）指令控制机械手臂执行动作（如按顺序抓取 / 放置工件），可实现工件的有序处理（先到达的工件优先操作）。核心逻辑是通过 FIFO 存储工件的位置 / 编号信息，手臂按 FIFO 的 “先进先出” 顺序读取并执行动作。以下是具体实现方法：

一、FIFO 控制原理与核心指令

1. FIFO 的作用：当多个工件（如流水线上的产品）依次进入待处理区时，用 FIFO 寄存器队列存储每个工件的关键信息（如位置坐标、类型编号），机械手臂按 “先存入、先读取” 的顺序处理，避免混乱。

2. 三菱 PLC 的 FIFO 指令：

• 首地址（D）：FIFO 队列的起始寄存器（如 D100）。

• 长度（n）：FIFO 可存储的最大数据量（如 n=10，最多存 10 个工件信息）。

• 数据寄存器（S）：待写入的数据（如工件位置 D200）。

• 空 / 满标志（M）：FIFO 空（M0=1）、满（M1=1）时触发，用于防溢出。

• SFIFO（写入 FIFO）：将数据存入 FIFO 队列（从队尾加入）。

• RFIFO（读取 FIFO）：从 FIFO 队列读取数据（从队头取出）。

• 关键寄存器：

二、控制场景与程序设计

场景：

流水线上有 3 个工位（X0、X1、X2）检测到工件时，将工件位置（如 D200=1 对应 X0，D200=2 对应 X1，D200=3 对应 X2）存入 FIFO，机械手臂按存入顺序依次抓取（Y0=1 启动抓取，抓取完成信号 X10 触发下一步）。

1. 硬件信号定义

2. FIFO 参数设置

• FIFO 首地址：D100（队列起始）

• FIFO 长度：n=5（最多存储 5 个工件信息，避免溢出）

• 写入数据寄存器：D200（存储当前检测到的工件位置）

• 空标志：M0（FIFO 无数据时 ON）

• 满标志：M1（FIFO 存满时 ON）

3. 程序逻辑（梯形图）

（1）FIFO 写入：工件检测后存入队列

ladder

//工位X0检
LD  X0          // X0=1：工位1有工件
AND NOT M1      // 确保FIFO未满（M1=0）
MOV K1 D200     // 工件位置=1存入D200
SFIFO D100 K5 D200 M0 M1  // 写入FIFO（首地址D100，长度5）

// 工位X1检测到工件，写入位置2
LD  X1
AND NOT M1
MOV K2 D200
SFIFO D100 K5 D200 M0 M1

// 工位X2检测到工件，写入位置3
LD  X2
AND NOT M1
MOV K3 D200
SFIFO D100 K5 D200 M0 M1

（2）FIFO 读取：手臂按顺序执行抓取

ladde

// 初始化：FIFO非空且手臂空闲时，读取首个工件信息
LD  M8000       // 运行监控
AND NOT M0      // FIFO非空（M0=0）
AND NOT Y0      // 手臂未执行动作（Y0=0）
RFIFO D100 K5 D300 M0 M1  // 读取FIFO数据到D300（队头数据）
OUT Y0          // 启动手臂抓取

// 抓取完成后，复位手臂信号，准备下一次读取
LD  X10         // 抓取完成信号
RST Y0          // 停止手臂动作

（3）手臂动作细分（根据读取的位置执行对应动作）

ladder

// 手臂移动到D300指定的位置
LD  Y0          // 手臂启动后
CMP D300 K1 D400  // 比较位置是否为1（X0工位）
EQ M10          // M10=1：位置1
OUT Y1          // Y1=1：移动到工位1

CMP D300 K2 D400
EQ M11          // M11=1：位置2
OUT Y2          // Y2=1：移动到工位2

CMP D300 K3 D400
EQ M12          // M12=1：位置3
OUT Y3          // Y3=1：移动到工位3

三、关键逻辑说明

1. FIFO 写入保护：用AND NOT M1确保 FIFO 未满时才写入，防止数据溢出（若满则触发报警，如OUT Y10报警灯）。

2. 读取触发条件：只有当 FIFO 非空（NOT M0）且手臂空闲（NOT Y0）时，才执行RFIFO读取，避免手臂动作冲突。

3. 空 / 满状态监控：

• FIFO 空（M0=1）：可提示 “无待处理工件”；

• FIFO 满（M1=1）：可暂停流水线（如OUT Y11停止传送带），避免工件堆积。

四、扩展优化

1. 工件类型区分：若需处理不同类型工件，可在 FIFO 中存储 2 个数据（位置 + 类型），如 D100 存位置、D101 存类型，写入时用SFIFO连续写入 2 个寄存器。

2. 超时处理：用定时器（T0）监控手臂抓取时间，若超过设定时间（如 5 秒）未完成（X10 未 ON），触发报警并复位 FIFO，防止死锁。

3. 可视化监控：通过 HMI 显示 FIFO 当前存储的工件队列（D100~D104），直观查看待处理顺序。

总结

三菱 PLC 的 FIFO 指令通过 “先进先出” 队列管理工件信息，确保机械手臂按顺序执行动作，核心是用SFIFO写入检测到的工件数据，RFIFO按顺序读取并驱动手臂。实际应用中需注意空 / 满状态保护，避免数据溢出或动作冲突。