MPS系统机械手站单元的设计与PLC控制04391.docVIP

陕西国防工业职业技术学院 SHAANXI INSTITUTE OF TECHNOLOGY 毕业设计论文 题 目 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 二零一二年 陕西国防工业职业技术学院 二○一二届毕业设计（论文）任务书 专业：机电一体化技术 班级： 姓名： 学号： 设计题目：MPS系统加工检测站单元的设计与PLC控制 设计条件： 要求采用西门子PLC作为控制器，以气动元件作为执行元件，设计MPS系统加工检测站单元，并实现其动作控制要求。 设计任务： 1．气动机械手的机构设计和气动元件的选型； 2．利用气动仿真软件设计气动回路并进行仿真调试； 3．加工检测站的电气接线设计和通信接口设计； 4．PLC的I/O分配设计和编程设计； 5．完成对加工检测站的安装、连接、调试、运行； 6．毕业设计（论文）内容包括： 1）课题的来源和意义，系统设计方案的确定及说明。2）系统硬件及功能说明。3）设计评语： 指导教师签字： 年 月 日 答 辩： 考核组长： 总 成 绩： MPS系统机械手站单元的设计与PLC控制 摘 MPS(modular production system 模块化生产加工培训系统)是模拟实际生产加工操作过程的开放式教学系统，主要是针对学生不能经常在实际生产线上进行培训而设计的，该系统是工业自动化生产线的缩微模型，可以提供一个实际自动化制造，加工生产线的模拟教学环境，可根据I/O分配编写程序达到系统的控制，提高实际操作的能力，本文涉及的系统为上海英集斯公司生产的MPS模块化生产加工培训系统,它采用西门子公司生产的小型可编程序控制器S7-200对MPS各个工作站的运行过程进行实时控制。 本次设计是以MPS系统中机械手站单元为研究，采公司生产的S7-226系列可编程控制器对机械手进行运动控制，根据机械手的运动规律进行编程MPS；机械手站单元；PLC；传感器目 录 1 绪 论 1 1.1 MPS模块化加工系统简介 1 1.2 MPS的基本组成 1 1.3 MPS的基本功能 2 1.4设计条件及设计任务 3 2 机械手站单元的控制硬件 4 2.1 可编程控制器（PLC） 4 2.1.1 PLC的概况及特点 4 2.1.2 PLC结构及基本配置： 5 2.1.3 PLC的应用领域 7 2.1.4 S7-200PLC的介绍 7 2.2 传感器 10 2.2.1 传感器的简介以及分类 10 2.2.2 传感器工作原理及应用 11 3 机械手 13 3.1机械手的简介： 13 3.2MPS系统中机械手工作站的结构功能 14 3.2.1 机械手站气动回路图 16 3.2.2 气动部件的选用 17 3.2.3气动部件的简要分析 18 3.2.4 电器元件的简介 22 4 机械手站单元的PLC设计 25 4.1机械手站单元的控制要求 25 4.2机械手站单元顺序功能流程图 25 4.3 机械手站单元的I/O分配表 26 4.4 梯形图 27 4.5指令表 29 4.6 模拟调试 29 5 总 结 30 参考文献 31 致 谢 32 1 绪 论 1.1 MPS模块化加工系统简介 模块化加工系统(MPS, Modular Production System)体现了机电一体化的技术实际应用。MPS设备是一套开放式的设备，用户可根据身产需要选择设备组成单元的数量、类型，最少时一个单元亦可自成一个独立的控制系统，而由多个单元组成的生产系统可以体现自动生产线的控制特点。 在由多个MPS工作单元组成的系统中，综合应用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、电工电子技术、传感应用技术、PLC控制技术、组态控制技术、信息技术等。利用该系统可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程，使学员在一个非常接近于实际的教学设备环境，使学员在学习过程中很自然地就将理论应用到了实际中，实现了理论与实践的完美结合，从而缩短了理论教学与实际应用之间的距离。 1.2 MPS的基本组成 多个单元组成的MPS系统可以较为真实地模拟出一个自动生产加工流水线的工作过程。其中，每个工作单元都可以自成一个独立系统，同时也都是一个机电一体化的系统。各个单元的执行机构主要是气动执行机构和电机驱动机构，这些执行机构的运动位置都可以通过安装在