大小球分选机控制系统设计.docVIP

大小球分选机控制系统设计 系 别： 专 业 班： 姓 名： 学 号： 指导教师： 2010年6月  大小球分选机控制系统设计 Competing Sorting Machine Control System Design 摘 要 在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。工业机械手就这样诞生了,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。电气方面有电机、开关电源、电磁阀、等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、气动技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。因为，它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，本课题拟开发物料搬运机械手，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。用于分捡大小球的机械装置。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。 关键词：机械手 可编程控制器 大小球 目 录 摘要 I 绪论 1 1 PLC应用系统设计基础知识 2 1.1 PLC简介 2 1.2 PLC控制系统设计的原则和内容 2 1.3 PLC的选型 3 1.3.1 性能与任务相适应 3 1.3.2 PLC的处理速度应满足时实控制的要求 3 1.3.3 PLC应用系统结构合理、机型系列应统一 4 2 PLC控制系统硬件设计 5 2.1 按钮和行程开关的选择 5 2.1.1 按钮的选择原则 5 2.1.2 行程开关的选择 5 2.2 接近开关、转换开关、刀开关的选择 5 2.2.1 接近开关的选择 5 2.2.2 转换开关的选择 6 2.2.3 刀开关的选择 6 2.3 时间继电器、接触器的选择 6 2.3.1 时间继电器的选择 6 2.3.2 接触器的选择 7 2.4 熔断器、电动机的选择 7 2.4.1 熔断器的选择 7 2.4.2 电动机的选择 8 2.5 电磁阀的选择 8 3 PLC机械手在大小球分选系统中的设计 9 3.1 机械手总体结构方案分析 9 3.1.1 任务的要求 10 3.1.2 设计分析 10 3.1.3 控制要求 10 3.2 机械手操作面板示图 11 3.2.1 程序设计的总体结构 11 3.3 I/O口点分配及I/O口设备 13 3.3.1 I/O口点分配 13 3.3.2 I/O口设备 13 3.4 状态流程图和步进梯形图 14 3.4.2 步进梯形图 16 4 调试 17 4.1 基本指令顺序控制程序 17 4.2 基本指令与步进指令控制程序 17 4.3 基本指令、初始状态指令配合步进指令顺序控制程序 17 结论 18 致谢 19 参考文献 20 绪 论 随着我国社会经济的迅猛发展，人民物质文化生活水平日益提高，随着工业自动化的普及和发展,控制器的需求量逐年增大。为了改变落后的生产状态,缓解日趋紧张的供求关系,我们研究就得开发多工步搬运机械手。 可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发起来的，现已广泛应用于工业控制的各个领域。它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。 PLC是在激烈的市场竞争中产生的，20世纪60年代末，美国汽车制造业竞争激烈。为适应生产工艺不断更新的需要，美国通用汽车公司（GM）对控制系统提出要求为： （1）能替代各种继电器、定时器、接触器及其主令电器等按一定的逻辑关系用导线连接起来的控制系统，既传统的继电－接触器控制，它简单易懂，价格低廉，能够满足生产工艺改动频繁的需要； （2）编程简单，抗电磁干扰强； （3）模块式结构；输入、输出电压是交流115V（美国标准），输出能直接驱动继电器和电磁阀； （4）具有数据通信功能。就是把继电－接触器控制的优点与计算机的功能齐全、灵活性、通用性强的特点结合起来，用计算机的编程软件逻辑易于修改来代替继电－接触器控制的硬接线逻辑不易修改。美国数字设备公司（