plc机械手 5339.docVIP

摘要 机械手是工业控制和加工中经常用到的执行部件，具有能适应恶劣工作环境、效率高、安全稳定和可进行高强度工作的优点，在自动化生产线上有广泛的应用。在现代工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。专用机床是大批量生产自动化的有效的办法；控制机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、 装配等作业，有待于进一步实现机械化,工业机械手就是为实现这些工序的自动化而生产的。机械手是能够模仿人体上肢的部分功能，可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。 自上世纪六十年代，PLC设计的机械手被实现为一种产品后，对它的开发应用也在不断发展，它可以在减轻繁重的体力劳动、改善劳动条件和安全生产；提高生产效率、稳定产品质量、降低废品率、降低生产成本、增强企业的竞争力等方面起到及其重要的作用。 关键字：机械手 PLC 现代工业 目 录 摘要 第1章 概述 1.1 课题设计意义 1.2 控制系统介绍 1.3机械手控制系统的设计步骤...................................... 第2章 硬件设计 2.1控制系统I/O分配表 2.2 控制系统外部接线图 第3章 软件设计 3.1控制系统流程图 3.2控制系统梯形图 第4章 软件及硬件调试 心得体会 参考文献 概 述 1.1 课题设计意义 机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。 图1-1 机械手结构示意图 机械手工作过程示意图如图1-2所示： 原位 下降 夹紧 上升 右移 左移 上移 放松 下降 图1-2机械手工作过程示意图 1.3 机械手控制系统设计步骤 根据工艺要求确定被控系统必须完成的动作,确定这些动作之间的关系及完成这些动作的顺序。(2)分配输入、输出设备,即确定哪些外围设备是送信号给PLC的,哪些外围设备是接收来自PLC的信号的,同时还要将PLC的输入、输出点与之一一对应,对I/O进行分配。在此基础上确定PLC的选型。(3)根据控制系统的控制要求和所选PLC的I/O点的情况及高功能模块的情况,设计PLC用户程序,此时可采用梯形田、助记符或流程图语言形式的用户程序。PLC的用户程序体现了按照正确的顺序所要求的全部功能及其相互关系,编程时可用编程器或计算机直接编程、修改,同时也可对PLC的工作状态、特殊功能进行设定。(4)对所设计的PLC程序进行调试和修改,直至PLC完全实现系统所要求的控制功能。(5)保存已完成的程序。 控制系统硬件设计 输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块，应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。可根据应用要求，合理选用智能型输入输出模块，以便提高控制水平和降低应用成本。考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。 到机械手工作的稳定性、可靠性以及各种控制元器件连接的灵活性和方便性，采用PLC作为核心控制器，各控制对象都必须在PLC的统一控制下协同工作PLC可采用西门子S7-200，S7-200系列是一类可编程逻辑控制器（Micro PLC） 2.1控制系统I/O分配表 基于PLC的机械手控制系统的生产控制要求，经过认真的研究考虑，系统设计I/O分配表如下表2.1所示: 表2.1 输 入 输 出 上限位开关 SQ1 I0.0 上行电磁阀 Q0.0 下限位开关 SQ2 I0.1 下行电磁阀 Q0.1 左限位开关 SQ3 I0.2 左行电磁阀 Q0.2 右限位开关 SQ4 I0.3 右行电磁阀 Q0.3 抓紧限位开关SQ5 I0.4 抓紧电磁阀 Q0.4 光电开关PS I0.5 放开电磁阀 Q0.5 启 动 按钮SB1 I0.6 传送带A的电动机接触器 Q0.6 停止按钮 SB2 I0.7 2.2 控制系统外部接线图 基于PLC的机械手控制系统的