课程设计（论文）-PLC控制机械手设计.docVIP

前 言 1 1 PLC简介 2 1.1 PLC发展历史 2 1.2 基本结构PLC 2 1.2.1 中央处理单元(CPU) 3 1.2.2 存储器 3 1.2.3 输入接口电路 5 1.2.4 输出接口电路 5 1.2.5 电源 6 1.3 PLC的工作原理 7 1.3.1 机械手的概述 7 1.3.2 机械手的工作方式 8 1.3.3 输入刷新阶段 8 1.3.4 程序执行阶段 8 1.3.5 输出刷新阶段 8 2 三菱FX系列产品简介 9 3 机械臂的PLC控制 10 3.1 操作要求 10 3.2 操作功能 11 3.3 控制特点 11 3.4 系统控制示意图 12 3.5 输入和输出点分配表及原理接线图 12 3.6 操作系统 13 3.7 回原位程序 14 3.8 手动单步操作程序 15 3.9 自动操作程序 16 3.10 机械臂传送系统梯形图 16 3.11 指令语句表 18 心得体会 19 参考文献 20 前 言 可编程序控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用的工业自动化控制装置。随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，PLC的功能也越来越强大，更多地具有计算机的功能，所以又简称PC（PROGRAMMABLE CONTROLLER），但是为了不和PERSONAL COMPUTER混淆，仍习惯称为PLC。目前PLC已经在智能化、网络化方面取得了很好的发展，并且现今已出现SOFTPLC，更是PLC领域无限的发展前景。本文主要通过气动机械臂的PLC控制来介绍PLC的具体应用，让我们更熟悉PLC，为今后学习打下基础。 1 PLC简介 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。20世纪60年代末期，美国汽车制造工业竞争激烈，为了适应生产工艺不断更新的需要，在1968年美国通用汽车公司（GM）首先公开招标，对控制系统提出的具体要求基本为：a。 它的继电控制系统设计周期短，更改容易，接线简单成本低。b。它能把计算机的功能和继电器控制系统结合起来。但编程要比计算机简单易学、操作方便。c。系统通用性强。1969年美国数字设备公司（DEC）根据上述要求，研制出世界上第一台PLC，并在GM公司汽车生产线上首次试用成功，实现了生产的自动化。其后日本、德国等相继引入，可编程序控制器迅速发展起来，但是主要应用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC。其定义：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 1.2.1 中央处理单元(CPU) 中央处理单元 (CPU)是PLC的控制。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算结果送入I/O映象或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环直到停止运行。 为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器存放的存储器称为用户程序存储器。 PLC常用的存储器类型 （1）RAM （Random Assess Memory） 这是一种读/写存储器(随机存储器)，其存取速度最快，由锂电池支持。（2）EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）这是一种可擦除的只读存储器。在断电情况下，存储器内的所有内容保持不变。(在紫外线连续照射下可擦除存储器内容)。（3）EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)这是一种电可擦除的只读存储器。使用编程器就能很容易地对其所存储的内容进行修改。 PLC存储空间的分配 虽然各种