課程設(shè)計(jì)PLC搬運(yùn)物品機(jī)械手控制設(shè)計(jì)doc

1、姓名：院系：學(xué)號：時間：1目錄一 . 課程設(shè)計(jì)目的 .31. 機(jī)械手的工作原理 .31.1.1機(jī)械手的概述 .31.1.2機(jī)械手的工作方式 .3二 . 課程設(shè)計(jì)題目和要求 .4三 . 設(shè)計(jì)內(nèi)容 .51. 設(shè)計(jì)思路 .52. 輸入和輸出點(diǎn)分配表及原理接線圖 .63. 順序功能圖 .74. 機(jī)械手流程圖 .8四 . 仿真測試 .錯誤! 未定義書簽。1連續(xù)測試 .錯誤! 未定義書簽。2單步測試 .錯誤! 未定義書簽。五 . 設(shè)計(jì)總結(jié) .13參考文獻(xiàn) .14附錄 .142一. 課程設(shè)計(jì)目的1. 機(jī)械手的工作原理1.1.1 機(jī)械手的概述機(jī)械手是在機(jī)械化、自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。近年來，隨

2、著電子技術(shù)特別是電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用， 機(jī)器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)， 它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動化的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動、不知疲勞、不怕危險(xiǎn)、抓舉重物的力量比人手大等特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用。機(jī)械手通常應(yīng)用于動作復(fù)雜的場合來代替人的反復(fù)的操作，從而節(jié)省人的勞動， 普通繼電器由于其體積和接口等各方面限制，經(jīng)常被應(yīng)用于動作簡單的電氣及流水線控制，而 PLC 以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng) ; 控制系統(tǒng)構(gòu)成簡單、通用性強(qiáng) ; 編程簡單、使用、

3、維護(hù)方便 ; 組合方便、功能強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣 ; 體積小、重量輕、功耗低等有點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于類似機(jī)械手的控制動作復(fù)雜的場合，本設(shè)計(jì)正是以PLC控制為基礎(chǔ)從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的各種動。例如：(1) 機(jī)床加工工件的裝卸，特別是在自動化車床、組合機(jī)床上使用較為普遍。(2) 在裝配作業(yè)中應(yīng)用廣泛，在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板，在機(jī)械行業(yè)中它可以用來組裝零部件。(3) 可在勞動條件差，單調(diào)重復(fù)易子疲勞的工作環(huán)境工作，以代替人的勞動。(4) 可在危險(xiǎn)場合下工作，如軍工品的裝卸、危險(xiǎn)品及有害物的搬運(yùn)等。(5) 宇宙及海洋的開發(fā)。(6) 軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。1.1.2機(jī)械手的工作方式機(jī)械手電氣控

4、制系統(tǒng)， 除了有多工步特點(diǎn)之外， 還要求有自動控制和手動控制等操作方式。工作方式的選擇可以很方便地在操作面板上表示出來。當(dāng)旋鈕打向回原點(diǎn)時，系統(tǒng)自動地回到左上角位置待命。當(dāng)旋鈕打向自動時，系統(tǒng)自動完成各工步操作，且循環(huán)動作。當(dāng)旋鈕打向手動時， 每一工步都要按下該工步按鈕才能實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)按要求只設(shè)計(jì)出單步和連續(xù)控制。機(jī)械手傳送工件系統(tǒng)示意圖，如圖所示。3二. 課程設(shè)計(jì)題目和要求搬運(yùn)物品機(jī)械手控制設(shè)計(jì)某氣動機(jī)械手搬運(yùn)物品工作示意圖如圖 35 所示。傳送帶 A 、B 分別由電動機(jī) M1 、M2驅(qū)動，轉(zhuǎn)送帶 A 為 步進(jìn)式傳送；機(jī)械手的回轉(zhuǎn)運(yùn)動、上下運(yùn)動、夾緊與放松分別由氣動閥 Y1Y2 、Y3Y4

5、、Y5 控制。試按以下 要求運(yùn)用步進(jìn)順控指令編程。1、 動作要求：（1）機(jī)械手在原始位置時（右旋到位）SQ1 動作，按下啟動按鈕，機(jī)械手松開，轉(zhuǎn)送帶 B 開始運(yùn)動，機(jī)械手手臂開始上升。（2）上升到上限時 SQ3 動作，上升結(jié)束，開始左旋；左旋到左限時 SQ2 動作，左旋結(jié)束，開始下降；下降到下限時SQ4 動作，下降結(jié)束，傳送帶A 啟動。（3）傳送帶A 向機(jī)械手方向前進(jìn)一個物品的距離后停止，機(jī)械手開始抓物，延時1s后機(jī)械手開始上升。到上限SQ3 動作右旋到右限SQ1 動作下降到下限SQ4 動作松開、放物，延時 1s 后一個工作循環(huán)結(jié)束。（4）機(jī)械手的工作方式為：單步/循環(huán)。2、課題任務(wù)與要求：1

6、）確定輸入 /輸出設(shè)備；2）PLC I/O 點(diǎn)分配，并繪制I/O 接線圖以及其它外部硬件圖；3）繪制系統(tǒng)功能表圖；設(shè)計(jì)梯形圖和人機(jī)界面并調(diào)試運(yùn)行并模擬調(diào)試；4）整理技術(shù)資料，編寫使用說明書。三.設(shè)計(jì)內(nèi)容41. 設(shè)計(jì)思路機(jī)械手共有 6 個動作，分別是上升、下降、左旋、右旋、松開和抓緊，其中抓緊需要保持，所以要用 SET保持，而松開就用 RSET即可。B 帶運(yùn)動也是長時間運(yùn)動，也要用 SET 保持，在運(yùn)行完整個周期后按停止按鈕才將 B 帶 RSET 停止。 A 帶在一個周期內(nèi)只負(fù)責(zé)傳送一個工件，不需要長時間運(yùn)作，所以用一個計(jì)時器讓它運(yùn)動 5S 即可。單步和連續(xù)轉(zhuǎn)換問題， 單步設(shè)計(jì)需要加一個中間繼電

7、器W20.11，當(dāng)選擇連續(xù)方式時， W20.11長通。當(dāng)選擇單步時，按下一下啟動按鈕才接通一次，并在每一步上都要加上常開的W20.11。連續(xù)設(shè)計(jì)也加一中間繼電器w20.10，當(dāng)按下啟動按鈕時 W20.10接通，并長通，按停止按鈕時斷開。具體設(shè)計(jì)圖如下2 輸入和輸出點(diǎn)分配表及原理接線圖表 1 機(jī)械手傳送系統(tǒng)輸入和輸出點(diǎn)分配表輸入輸出名稱符號地址名稱符號地址啟動按鈕SB10.00電磁閥上升KM01.00上限行程開關(guān)SQ30.03電磁閥下降KM11.01下限行程開關(guān)SQ40.04電磁閥左旋KM21.02左限行程開關(guān)SQ20.02電磁閥右旋KM31.03右限行程開關(guān)SQ10.01電磁閥松開KM41.0

8、4停止按鈕SB20.05電磁閥抓緊KM51.05單步開關(guān)SB32.01A 帶運(yùn)動Y61.06連續(xù)開關(guān)SB42.02B 帶運(yùn)動Y71.07原點(diǎn)指示燈L01.085SB10.001.00SQ11.010.01SQ21.020.02SQ31.030.03SQ41.040.04SB21.050.05SB31.062.011.07SB42.021.08comcom24VDC外部接線圖3. 順序功能圖KM0KM1KM2KM3KM4KM5Y6Y7L0220V AC6A200.11W2.001.08原點(diǎn)指示燈SQ10.00w20.10W2.01RSET1.05松開SQ31.07B 帶運(yùn)動1.00上升W2.02

9、1.02左旋SQ2W2.031.01下降SQ4W2.041.06A 帶運(yùn)動T0TIM0000#50W2.05SET1.05T1TIMW2.061.000001上升#10SQ3W2.071.03右旋SQ1W2.081.01下降SQ4W2.09RSET1.05松開T2TIM0002#1074. 流程圖原點(diǎn)位A帶運(yùn)動傳送一工件上升左旋下降抓緊B 帶運(yùn)動松開下降右旋上升五 . 設(shè)計(jì)總結(jié)PLC 原理與應(yīng)用是自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)課， PCL是工業(yè)控制的核心部分 。 因此學(xué)好 PL C 對于我們自動化專業(yè)的學(xué)生非常重要。在實(shí)驗(yàn)過程中因?yàn)闆]有課本的原因， 使我在設(shè)計(jì)中遇到不少困難， 多虧樊金榮老師上課講解

10、的較為全面透徹，在筆記的幫助下有幸將困難一一解決。在此強(qiáng)烈譴責(zé)一下學(xué)校不發(fā)書的不負(fù)責(zé)行為！通過這 2 周的課程設(shè)計(jì)使我對PLC 的設(shè)計(jì)及應(yīng)用有了進(jìn)一步的了解，對 PLC 產(chǎn)品的有關(guān)控制知識有了深刻的認(rèn)識。通過理論聯(lián)系實(shí)際，進(jìn)一步提高了觀察、分析和解決問題的能力。以便培養(yǎng)成為能夠主動適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的高素質(zhì)的復(fù)合型人才。運(yùn)用學(xué)習(xí)成果，把理論運(yùn)用于實(shí)際，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用可編程控制器設(shè)計(jì)課程及其他課程的理論知識和應(yīng)用生產(chǎn)實(shí)際知識解決工程實(shí)際問題的能力，為今后的學(xué)習(xí)和工作都打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn) :1歐姆龍CJ1 系列 PLC 原理與應(yīng)用樊金榮老師主編機(jī)械工業(yè)出版社2.可編程控制器原理與

11、程序設(shè)計(jì)謝克明夏路易主編電子工業(yè)出版社3可編程控制器原理與實(shí)踐教程王整風(fēng)謝云敏主編上海交通大學(xué)出版社附錄. 梯形圖8910工作過程如下：開啟在線仿真，接通電源，此時機(jī)械手在原點(diǎn)位置 1.08 通電。將 2.02 （連續(xù)）強(qiáng)制為 ON，將 0.01 （右限）強(qiáng)制為，把 0.00 （啟動）設(shè)置為，然后設(shè)置為， w2.01 通電， 1.07 （帶運(yùn)動）和（上升）通電。將 0.03 （上限）強(qiáng)制為， w2.02 接通， 1.02 （左旋）通電。將 0.02 （左限）強(qiáng)制為， w2.03 接通， 1.01 （下降）通電。將（下限）強(qiáng)制為， w2.04 接通， 1.06 （帶運(yùn)動）通電，計(jì)時器開始計(jì)時， 5S后 w2.05 接通，SET1.05（抓緊）通電，計(jì)時器 T1 開始計(jì)時， 1S 后 w2.06 接通， 1.02 （上升）通電。將 0.02 （上限）強(qiáng)制為 ON，w2.07 接通， 1.03 （右旋）通電。將 0.01 （右限