自动螺钉装配系统电气控制设计大赛.pdfVIP

“中国航信杯”第七届全国信息技术应用水平大赛 “和利时杯”电气控制应用设计大赛 自 动 螺 钉 装 配 系 统 电 气 控 制 设 计 参赛学校： 烟台大学 参赛队伍： 启明星 ： 参赛队伍 刘新春 、尚桂香 、袁菁菁 指导教师： 王林平 李清波 2012年10月21日 -1- “中国航信杯”第七届全国信息技术应用水平大赛 摘 要 本文采用大赛规定的和利时LM系列PLC作为核心控制部件，并利用计算机 进行人机界面实时监控的自动螺钉装配机械手装置控制系统。本文通过对自动螺 钉输送机和X-Y螺钉装配机械手的工作原理进行分析，设计了基于和利时LM系 列PLC控制器的螺钉装配系统的工作流程及控制程序。其中，选用LM3107、LM3106 及LM3400控制器分别控制输送机、机械手及其通讯过程，在出色完成装配面板 上“H”路线自动装配的基础上，对系统实际工作过程中可能出现的一系列故障 问题进行了分析，并提出了解决方案，改善了控制系统的安全性与全面性。同时 我们在自动控制程序的基础上，通过增加开关按钮与中间继电器等结合触摸屏的 连接操作，完成了螺钉装配的手动进行与单步程序控制。本次大赛采用和利时公 司自主研发的PowerPro开发平台，通过PLC编程控制机械手装配螺钉，是理论 与实践的一次完美结合。 关键词：电气控制设计 PLC 输送机 X-Y螺钉装配机械手 触摸屏 和利时 -2- “中国航信杯”第七届全国信息技术应用水平大赛 目 录 一、绪论-3- 1． 参赛背景及目的-3- 2 竞赛题目理解及需求分析-4- 二、控制系统的总体设计-4- 1.1自动螺钉输送机控制系统的组成-5- 1.2 自动螺钉输送机工作流程图-6- 2.1X-Y螺钉装配机械手控制系统的组成-7- 2.2X-Y螺钉装配机械手工作流程图-8- 三 硬件设计. -9- 3.1硬件选择-9- 3.2 电气原理设计-11- 3.3PLC 输入输出口分配表/ -14- 四 软件设计. -16- 4.1 编程语言的选择-16- 4.2PLC 程序的设计-17- 4.2.1 自动螺钉输送机控制程序设计-19- 4.2.2X-Y螺钉装配机械手程序设计-21- 4.2.3PLC通讯网络程序设计-27- 4.3系统故障分析与处理-29- 五 程序调试. -31- 5.2 程序调试发现问题与解决方法-33- 六 参赛方案总结. -36- 6.1 参赛方案特色创新-36- 七 心得体会. -38- 八．参考文献-40- -3- “中国航信杯”第七届全国信息技术应用水平大赛 一、绪论 1． 参赛背景及目的 为了丰富学生的校园生活，提高学生的专业技能及综合素质，培养大学生的 创新和实践能力，同时也为学生提供一个理论与实践相结合的操作平台，在我们 学院老师的不懈努力下，我们学院组织学生积极参加了中国航信杯”第七届全国 信息技术应用水平大赛比赛暨