计算机控制系统设计教程.doc

序号（学号）： 课程设计说明书 课程名称 机电系统设计 教学院 机电工程学院 专 业 机械电子工程 班 级 姓 名 指导教师 鄢圣华 李涛 2015 年 12 月 21 日  摘 要 机械化、自动化已成在现代工业中突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的，机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。机械手，多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国内称作工业机械手或通用机械手）。 机械手是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。机械手具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机械手称为专用机械手，而把工业机械手称为通用机械手。机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。机械手技术涉及到电子、机械学、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。随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。文章主要叙述了机械手PLC控制的二工序蛋托生产线的设计过程。由于在实际生产中由人工在冲床操作过程十分危险，且效率低下。本文将解决此问题，借用机械手来代替人工实现自动化生产，并对机械手的设计理论与方法进行了详细的阐述。 本设计以三菱FX2N-64MR-001PLC为控制核心，以86BYGH450A-06直流电机为驱动，使用M5425.0驱动器驱动步进电机，从而达到机械手实现作业，完成设计需求。 关键字：机械手 PLC 步进电机 程序控制  目 录 第一章 概述 1 1.1 设计目的 1 1.2 设计内容 2 1.3 任务安排 2 第二章 课程设计的总体方案 3 2.1 总体方案 3 2.2 工作顺序 4 2.3 硬件接线图 4 第三章 机械设计 5 3.1 机械手外形设计 5 3.2 气缸的选择 6 3.3 气吸盘 7 3.4 电机的选择 8 第四章 电气控制 10 4.1 PLC系统 10 4.1.1 PLC控制的优势 10 4.1.2 PLC的选型 11 4.2 中间控制单元 12 4.2.1 继电器 12 4.2.2电磁阀 12 4.2.3 限位开关 12 4.2.4 驱动器 12 4.3 电气接线 13 4.3.1 I/O点分配 13 4.3.2 接线图 14 第五章 程序设计 15 5.1 机械手控制原理 15 5.2 运行流程图 16 5.3 运行梯形图 18 小 结 20 参考文献 21  第一章 概述 机械化、自动化已成在现代工业中突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的，机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。? 机械手，多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国内称作工业机械手或通用机械手）。? 机械手是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。机械手具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机械手称为专用机械手，而把工业机械手称为通用机械手。 1.1 设计目的 《机电系统设计》是机械电子工程专业的学生在完成《机电系统设计》等专业课程的学习之后，进行综合性设计训练的实践性教学环节。目的是在老师的指导下，使学生通过课程设计，对所学课程理论知识进行一次系统的回顾检查、复习和提高，并运用所学理论，通过调研，设计一个机电控制方面的系统，受到从理论到实践应用的综合训练，培养学生独立运用所学理论解决具体问题的能力。具体为以下几个方面： 1. 能够正确运用《机电系统设计》等课程的基本理论和相关知识，掌握机电系统（产品）的功能构成、特点和设计思想、设计方法，了解设计方案的拟定、比较、分析和计算，培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生具有机电系统设计的初步能力。 2. 通过机械部分设计，掌握机电系统典型机械零部件和执行元件的设计计算、选型和结构设计方法和步骤。 3. 通过控制系统方案设计，掌握机电系统控制系统的硬件组成、工作原理，和软件编程思想。 4. 通过检索查阅运用有关手册、标准及参考资料，培养起学生检索查阅资料、使用资料的方法和能力。 5. 通过回顾查阅课程理论知识、运用所学的基础课,专业技术课和专业课知识，培养学生根据实际问题正确设计总体方案, 分析具体问题、进行工程设计的能力。 1.2 设计内容