基于plc的運(yùn)輸設(shè)計(jì)機(jī)械手臂的控制系統(tǒng)方案

1、 . . . 摘要本文介紹了利用可編程控制器PLC對(duì)傳送帶、機(jī)械手進(jìn)行的控制，可以很容易地完成自動(dòng)和手動(dòng)切換。機(jī)械手是機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。因?yàn)樗艽蟾纳乒と说膭趧?dòng)條件，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐，在生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常要對(duì)流水線上的物體進(jìn)行分揀，本畢業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械手傳送帶控制系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì)，采用的西門(mén)子PLC，對(duì)機(jī)械手的上下、左右和抓取運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，用于檢測(cè)物體是否合格并且進(jìn)行分類的機(jī)械裝置。設(shè)計(jì)主要是機(jī)械手與傳送帶的原理介紹、軟件仿真兩部分，以組態(tài)軟件仿真為核心，采用可編程控制器PLC作為控制器，設(shè)計(jì)了基于plc的運(yùn)輸設(shè)計(jì)，上位機(jī)采用mcgs昆侖通態(tài)軟件完成工

2、業(yè)控制計(jì)算機(jī)與PLC之間的數(shù)據(jù)通訊，并且分為自動(dòng)和手動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸?shù)拇尕浐腿∝?。不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，而且對(duì)于人身安全的保障，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗和降低成本。與此同時(shí)我利用MCGS組態(tài)昆侖通態(tài)軟件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)監(jiān)控。關(guān)鍵詞：PLC； 機(jī)械手；MCGS組態(tài)AbstractThis paper introduces the use of programmable controller PLC of conveyor belt, manipulator control, can easily complete the automatic and manual switch.Man

3、ipulator is developed in the process of mechanization, automation production, a new type of device. Because it can greatly improve the working conditions of workers, accelerate the pace of industrial production mechanization and automation, in the process of production, often want to sorting objects

4、 on the assembly line, this graduation design manipulator conveyor design of PLC control system, adopting Siemens PLC, up and down, left and right sides and fetching movement of manipulator control, used to test whether qualified object and classification of machinery. Design is primarily a manipula

5、tor with two parts, the principle of conveyor is introduced, the software simulation based on configuration software simulation, using programmable controller PLC as controller, designed the transportation design based on PLC, PC using kunlun pass the MCGS configuration software to complete the data

6、 communication between industrial control computer and PLC, and divided into automatic and manual, to achieve the inventory and transportation. Not only can improve the quality of the products, and for the protection of the personal safety, improve labor productivity, save raw materials consumption

7、and reduce costs.At the same time I kunlun state using the MCGS configuration software monitoring the simulation to the whole system design.Keywords：PLC;Mechanical arm; MCGS configuration59 / 59目錄摘要IAbstractII第1章緒論11.1 課題背景11.2 研究意義11.3 本文結(jié)構(gòu)1第2章系統(tǒng)設(shè)計(jì)22.1 總體要求22.2 控制要求22.3 方案分析與設(shè)計(jì)22.4 本章小結(jié)4第三章傳送帶傳送系統(tǒng)的

8、設(shè)計(jì)53.1 傳送帶傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案53.2 接觸器的介紹與選用63.2.1接觸器的介紹與分類63.2.2 接觸器的選用依據(jù)73.3 傳送帶電動(dòng)機(jī)的介紹與選用73.3.1 電動(dòng)機(jī)的介紹與分類73.3.2 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)與選用依據(jù)83.4 行程開(kāi)關(guān)的介紹與選用83.4.1 行程開(kāi)關(guān)的介紹與分類83.4.2 行程開(kāi)關(guān)的選用與型號(hào)依據(jù)93.5 光電傳感器的介紹與選用93.5.1 光電傳感器的介紹與分類93.5.2 傳感器的選用與型號(hào)依據(jù)103.6二維碼掃描器的選用103.7按鈕的介紹與選用113.7.1按鈕的介紹與分類113.7.2按鈕的選用以與依據(jù)113.8 本章小結(jié)11第四章機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

9、124.1 機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案124.2 電磁閥的介紹與選用134.2.1 電磁閥的介紹與分類134.2.2 電磁閥的選用以與依據(jù)134.3 限位開(kāi)關(guān)的選用以與依據(jù)144.4 本章小結(jié)14第五章 PLC程序的設(shè)計(jì)155.1 PLC的介紹與選用155.1.1 PLC的介紹與分類155.1.2 PLC的特點(diǎn)155.1.3 PLC結(jié)構(gòu)155.1.4 PLC性能指標(biāo)和應(yīng)用領(lǐng)域175.1.5 PLC的選用以與依據(jù)175.2 I/O地址分配185.3 梯形圖35.4本章小結(jié)20第六章組態(tài)仿真的設(shè)計(jì)216.1 組態(tài)軟件的介紹與選用216.1.1 組態(tài)軟件的介紹216.1.2 組態(tài)軟件的選用216.2

10、MCGS簡(jiǎn)介216.3 MCGS組態(tài)監(jiān)控畫(huà)面226.3.1 通訊設(shè)定：226.3.2畫(huà)面：246.4 組態(tài)語(yǔ)言256.5 組態(tài)調(diào)試306.6 本章小結(jié)35結(jié)論36致37參考文獻(xiàn)38附錄1 譯文39附錄2 英文參考資料40第1章 緒論1.1 課題背景由于經(jīng)濟(jì)全球化的大潮，世界各國(guó)之間貿(mào)易頻繁，對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)條件的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的倉(cāng)庫(kù)運(yùn)輸已不能滿足要求，傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸技術(shù)效率低下，空間利用率低，并且需要較多的人員維持倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)輸，自動(dòng)化程度很低，同時(shí)也存在著安全隱患，所以隨著國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，已經(jīng)嚴(yán)重不適應(yīng)國(guó)各行各業(yè)的發(fā)展需求，所以市場(chǎng)前景很大。國(guó)在這方面的研究起步晚，與日本、美國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家還存在差

11、距，特別是在PLC的研究方面與發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距，從而國(guó)的PLC運(yùn)輸研究成果自動(dòng)化程度不高，控制過(guò)程較為繁瑣，精度誤差較大，所以國(guó)需要自動(dòng)化程度更高，性能更優(yōu)的傳送帶與機(jī)械手設(shè)計(jì)。早期的傳送帶運(yùn)輸機(jī)由于運(yùn)行距離短、速度低,運(yùn)輸時(shí)受到一下限制。現(xiàn)在對(duì)與傳送帶控制系統(tǒng)中存在的問(wèn)題,利用可編程控制器取代繼電器進(jìn)行控制傳送帶的啟動(dòng)和停止。提高了系統(tǒng)的可靠性,傳送帶是在一定的線路上連續(xù)輸送物料的物料搬運(yùn)機(jī)械。自動(dòng)控制機(jī)械手是現(xiàn)代化理論與工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)合，機(jī)械手是提高生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化條件，可以節(jié)約調(diào)整時(shí)間，增加設(shè)備的柔性，同時(shí)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。1.2 研究意義通過(guò)運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)控制過(guò)程以與監(jiān)控過(guò)程，來(lái)優(yōu)化

12、運(yùn)輸倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)輸功能，達(dá)到預(yù)期的目的。在設(shè)計(jì)中，采用的是機(jī)械手與傳送帶直接的銜接，人通過(guò)集成化的操作界面控制機(jī)械手與傳送帶的取貨和送貨。如果在自動(dòng)控制過(guò)程中發(fā)生故障，則可以采用手動(dòng)控制，來(lái)完成取貨送貨。利用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械手傳送帶的控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，維護(hù)方便，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。廣泛的應(yīng)用工業(yè)生產(chǎn)。1.3 本文結(jié)構(gòu)本文章根據(jù)立題的目的意義設(shè)計(jì)本題目的PLC梯形圖，之后進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，調(diào)試成功后再利用mcgs昆侖通態(tài)設(shè)計(jì)畫(huà)面監(jiān)控，對(duì)畫(huà)面進(jìn)行設(shè)計(jì)，完整的顯示監(jiān)控畫(huà)面需要的元件，畫(huà)圖完成后，進(jìn)行寫(xiě)腳本文本，并且模擬運(yùn)行，找出其中的錯(cuò)誤，與時(shí)改正。最后撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告，根據(jù)相關(guān)要求，完整而正確的完成

13、。第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 總體要求運(yùn)用MCGS技術(shù)完成控制運(yùn)輸設(shè)計(jì)的仿真與監(jiān)控。2.2 控制要求（1）按啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)系統(tǒng)，傳送帶1啟動(dòng)運(yùn)行，傳輸帶1運(yùn)載著包裝箱進(jìn)入光電測(cè)量區(qū)，傳輸帶1停止。（2）二維碼傳感器掃描物體是否合格，合格后，預(yù)先準(zhǔn)備好的機(jī)械手開(kāi)始下降抓取物體；不合格則放棄，傳送帶繼續(xù)傳送物體。（3）機(jī)械手下降，抓取物體，上升、右移、下降，將物體放在傳送帶2上。傳送帶2位置傳感器檢測(cè)到物體，傳送帶2運(yùn)行。（4）機(jī)械手放下物體后，再上升、左移、等待抓物；如此循環(huán)，記錄物體數(shù)量。（5）按下停止按鈕，機(jī)械手與傳輸帶1、2均停止。（6）繪制組態(tài)軟件進(jìn)行設(shè)備模擬。記錄夾取數(shù)量。2.3 方案分析與

14、設(shè)計(jì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)是基于plc的運(yùn)輸設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單的概括就是將傳送帶1的貨物檢測(cè)后，運(yùn)用機(jī)械手放置傳送帶2上。當(dāng)二維碼傳感器檢測(cè)到貨物時(shí)會(huì)發(fā)送信息給PLC，由PLC控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)傳送帶的停止功能，機(jī)械手運(yùn)輸傳送系統(tǒng)將會(huì)運(yùn)行，而當(dāng)光電傳感器檢測(cè)不到貨物時(shí)機(jī)械手取走貨物，傳送帶將會(huì)繼續(xù)循環(huán)運(yùn)行。可以把整體分為傳送系統(tǒng)和運(yùn)輸系統(tǒng)兩部分。傳送帶系統(tǒng)中是由西門(mén)子PLC控制的，PLC控制兩個(gè)傳送帶的電機(jī)、傳感器計(jì)數(shù)器、二維碼傳感器、行程開(kāi)關(guān)、光電傳感器。機(jī)械手運(yùn)輸系統(tǒng)同樣是基于PLC控制的，PLC主要將控制機(jī)械手的上升、下降電磁閥、放松、夾緊電磁閥、左移、右移電磁閥、上下限位開(kāi)關(guān)、左右限位開(kāi)關(guān)、松緊限位開(kāi)關(guān)。PLC

15、為主控單元，接收信號(hào)經(jīng)過(guò)處理發(fā)送機(jī)械手執(zhí)行相應(yīng)的操作。從而實(shí)現(xiàn)傳送系統(tǒng)的啟停和運(yùn)輸系統(tǒng)機(jī)械手的搬運(yùn)動(dòng)作等。在設(shè)計(jì)程序時(shí)，先設(shè)計(jì)系統(tǒng)流程圖（如圖2.3.1），然后再是主電路與控制電路的電路圖和編寫(xiě)程序。在編寫(xiě)程序的時(shí)，主要用步進(jìn)指令編寫(xiě)，這是一常用指令。這是本程序設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的一步過(guò)程。開(kāi)始傳送帶1轉(zhuǎn)到傳送帶指定位置傳送帶1停止機(jī)械手下降抓取機(jī)械手上升機(jī)械手下降松開(kāi)到傳送帶指定位置傳送帶2運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械手上升機(jī)械手右移機(jī)械手左移結(jié)束檢驗(yàn)物體是否合格YN圖2.3.1流程圖2.4 本章小結(jié)通過(guò)對(duì)國(guó)外研究的現(xiàn)狀，做出對(duì)現(xiàn)實(shí)需要的改進(jìn)，培養(yǎng)動(dòng)手和實(shí)踐能力。在本次設(shè)計(jì)中，本章主要是系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通常都需要傳送帶與

16、機(jī)械手直接的銜接，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于檢測(cè)物體運(yùn)輸?shù)臏?zhǔn)確性與便捷性。第三章 傳送帶傳送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 傳送帶傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案根據(jù)傳送帶傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，我要選用一些按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)傳輸系統(tǒng)的啟停。我將用兩個(gè)傳感器來(lái)控制兩個(gè)電機(jī)，兩個(gè)電動(dòng)機(jī)來(lái)控制兩條傳送帶。傳送帶物品的計(jì)數(shù)，我將選用兩個(gè)個(gè)光電傳感計(jì)數(shù)器。而第一條傳送帶貨物所進(jìn)入的指定位置我用1個(gè)行程開(kāi)關(guān)，第一條傳送帶貨物進(jìn)入的光電傳感區(qū)我將選用一個(gè)二維碼傳感器進(jìn)行控制第四章中的機(jī)械手控制系統(tǒng)中的機(jī)械手。主電路如圖3.1（a）所示，控制電路如圖3.1（b）所示。主電路：如圖3.1（a）主電路控制電路：圖3.1（b所示）控制電路3.2 接觸器的介紹與選用

17、3.2.1 接觸器的介紹與分類接觸器是電力拖動(dòng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)中使用量大的一種低壓控制電器，頻繁接通和斷開(kāi)交直流回路和大容量控制電路。接觸器由電磁機(jī)構(gòu)（鐵心，靜鐵心，電磁線圈）觸頭系統(tǒng)（常開(kāi)觸頭和常閉觸頭）和滅弧裝置組成。其原理是當(dāng)接觸器的電磁線圈通電后，會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場(chǎng)，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動(dòng)觸頭動(dòng)作：常閉觸頭斷開(kāi)；常開(kāi)觸頭閉合，兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈斷電或者電壓顯著降低時(shí)，吸力消失或減弱，銜鐵在緩沖彈簧作用下，主、輔觸頭又恢復(fù)到初始狀態(tài)。3.2.2 接觸器的選用依據(jù)本設(shè)計(jì)選用2個(gè)接觸器，該接觸器需要滿足電壓、電流這兩個(gè)條件。施耐德 TeSYs系列交流接觸器 220V LC1D40

18、M7C如圖3.2所示，這是一種比較經(jīng)濟(jì)型的接觸器，3極接觸器機(jī)械壽命高達(dá)2000萬(wàn)次，電壽命高達(dá)200萬(wàn)次。擁有“TH”防護(hù)處理，可以在濕熱的環(huán)境中使用。圖3.2 施耐德 TeSYs系列交流接觸器3.3 傳送帶電動(dòng)機(jī)的介紹與選用3.3.1 電動(dòng)機(jī)的介紹與分類電動(dòng)機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)器，它將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，它是利用通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象制成。磁場(chǎng)對(duì)電流受力的作用，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。在定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，其在電樞鼠籠式鋁框中有電流通過(guò)并受磁場(chǎng)的作用而使其轉(zhuǎn)動(dòng)。通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的方向跟電流方向和磁感線方向有關(guān)，因交流電在磁場(chǎng)與電樞電路中，同時(shí)轉(zhuǎn)向，故力偶矩之方向恒保持不變，該機(jī)乃

19、轉(zhuǎn)動(dòng)不停。用于實(shí)現(xiàn)電能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。運(yùn)行時(shí)從電系統(tǒng)吸收電功率，向機(jī)械系統(tǒng)輸出機(jī)械功率。1按工作電源分類直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。其流電動(dòng)機(jī)還分為單相和三相電動(dòng)機(jī)。2按結(jié)構(gòu)與工作原理分類直流電動(dòng)機(jī)，異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。3按啟動(dòng)與運(yùn)行方式分類電容啟動(dòng)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)和分相式單相異步電動(dòng)機(jī)。3.3.2 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)與選用依據(jù)本設(shè)計(jì)中的傳送帶會(huì)用到2個(gè)電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的選用只要滿足小功率三相交流異步電動(dòng)機(jī)這一條件就行。對(duì)于僅有一兩個(gè)簡(jiǎn)單往復(fù)動(dòng)作的普通機(jī)械，在本設(shè)計(jì)中我們要實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的交流異步電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)主要用于拖動(dòng)各種生產(chǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使

20、用方便，運(yùn)行可靠，成本低廉，效率較高。3.4 行程開(kāi)關(guān)的介紹與選用3.4.1 行程開(kāi)關(guān)的介紹與分類行程開(kāi)關(guān)也稱限位開(kāi)關(guān)，是一種常用的小電流主令電器。它是利用運(yùn)動(dòng)部件的行程位置實(shí)現(xiàn)控制的電器，利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞使其觸頭動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)接通或分?jǐn)嗫刂齐娐罚_(dá)到一定的控制目的。把行程開(kāi)關(guān)安裝于機(jī)械行程的終點(diǎn)處，用于限制行程，稱為終端開(kāi)關(guān)，是將機(jī)械位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，以控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)的電氣裝置。在電氣控制系統(tǒng)中，其作用是實(shí)現(xiàn)順序控制、定位控制和位置狀態(tài)的檢測(cè)。用于控制機(jī)械設(shè)備的行程與限位保護(hù)。構(gòu)造：由操作頭、觸點(diǎn)系統(tǒng)和外殼組成。在生產(chǎn)中，將行程開(kāi)關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置，當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的模塊碰觸

21、行程開(kāi)關(guān)時(shí)，行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電路的切換。行程開(kāi)關(guān)用來(lái)限制機(jī)械運(yùn)動(dòng)的位置或行程，使運(yùn)動(dòng)機(jī)械按一定位置或行程自動(dòng)停止、反向運(yùn)動(dòng)、變速運(yùn)動(dòng)或自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)等，它的作用原理與按鈕類似。行程開(kāi)關(guān)按其結(jié)構(gòu)可分為：1.直動(dòng)式行程開(kāi)關(guān)2.滾輪式行程開(kāi)關(guān)3.微動(dòng)式行程開(kāi)關(guān)按其觸點(diǎn)的性質(zhì)可分為：1.有觸點(diǎn)式2.無(wú)觸點(diǎn)式3.4.2 行程開(kāi)關(guān)的選用與型號(hào)依據(jù)本課題將選用一個(gè)行程開(kāi)關(guān)。該行程開(kāi)關(guān)必須能滿足24V直流電壓這一條件，我選用西門(mén)子行程開(kāi)關(guān)3SE2303-0GW（圖3.4）該行程開(kāi)關(guān)耐用性強(qiáng)，價(jià)格適中。圖3.4 西門(mén)子行程開(kāi)關(guān)3.5 光電傳感器的介紹與選用3.5.1 光電傳感器的介紹與分類光電傳感器是光電

22、檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號(hào)轉(zhuǎn)變成為電信號(hào)的器件。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。光電式傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。在受到可見(jiàn)光照射后即產(chǎn)生光電效應(yīng)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。它除能測(cè)量光強(qiáng)之外，還能利用光線的透射、遮擋、反射、干涉等測(cè)量多種物理量，因而是一種應(yīng)用極廣泛的重要敏感器件。它可用于檢測(cè)直接引起光量變化的非電量，比如光強(qiáng)、光照度、輻射測(cè)溫等；光電式傳感器具有精度高、非接觸、性能可靠、而且可測(cè)參數(shù)多等特點(diǎn)，因此在工業(yè)自動(dòng)化裝置中獲得廣泛應(yīng)用。比如：機(jī)電控制、計(jì)算機(jī)、國(guó)防科技等方面。我們可以將光電傳感器分為這3大類。1.標(biāo)準(zhǔn)光電傳感器2.

23、安全光電傳感器3.門(mén)控光電傳感器3.5.2 傳感器的選用與型號(hào)依據(jù)本課題中會(huì)用到2個(gè)光電傳感器，一個(gè)用來(lái)計(jì)數(shù)，一個(gè)用來(lái)檢測(cè)。傳感器必須具有計(jì)數(shù)準(zhǔn)確、定位（檢測(cè)）精確這兩個(gè)條件。我選用型號(hào)為CR-10，CR-10P反射型如圖3.5所示。該光電傳感器在灰塵較多的場(chǎng)所檢測(cè)物體；檢測(cè)透明包裝物部的物體；檢測(cè)計(jì)數(shù)；檢測(cè)運(yùn)動(dòng)物體通過(guò)等等。此光電傳感器具有響應(yīng)時(shí)間短，分辨率高，檢測(cè)距離長(zhǎng)這三個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)。圖3.5 光電傳感器3.6二維碼掃描器的選用采用SICK二維碼讀碼器在線實(shí)時(shí)讀取產(chǎn)品上面的二維碼,二維碼的長(zhǎng)度在80位左右(不固定長(zhǎng)度)。讀碼器與PLC采用485自由口通訊方式，通過(guò)串口將二維碼信息發(fā)送到PL

24、C中，PLC需要對(duì)接收到的二維碼數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)判斷接收到的容，來(lái)判斷讀碼成功或者失敗。計(jì)算機(jī)通過(guò)RS485串口，采用PPI協(xié)議與PLC通訊，獲取存儲(chǔ)在PLC中的二維碼數(shù)據(jù)。二維碼讀碼器通訊協(xié)議：RS485串口，輸出容為ASCII格式：開(kāi)始標(biāo)志：02H，結(jié)束標(biāo)志03H；讀碼成功時(shí)，輸出二維碼容，讀碼失敗時(shí)，輸出NoRead。例如讀碼成功時(shí)輸出：02二維碼容03；讀碼失敗時(shí)，輸出：02NoRead033.7按鈕的介紹與選用3.7.1按鈕的介紹與分類按鈕，是一種常用的控制電器元件，常用來(lái)接通或斷開(kāi)控制電路，從而達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)或其他電氣設(shè)備運(yùn)行目的的一種開(kāi)關(guān)。1.常開(kāi)按鈕開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)的按鈕。2.常

25、閉按鈕開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接通的按鈕。3.常開(kāi)常閉按鈕開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)既有接通也有斷開(kāi)的按鈕。 3.7.2按鈕的選用以與依據(jù)該畢設(shè)中的按鈕皆為常開(kāi)型低壓按鈕，可以根據(jù)實(shí)際價(jià)格進(jìn)行選型，該按鈕物美價(jià)廉很是實(shí)用。3.8 本章小結(jié)本章主要是確定本設(shè)計(jì)的硬件選擇，對(duì)于電機(jī)、行程開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、二維碼掃描器等的選擇。無(wú)論是手動(dòng)或是自動(dòng)工作方式下，限位開(kāi)關(guān)的狀態(tài)以與傳感器輸出信號(hào)、傳動(dòng)帶的啟動(dòng)停止會(huì)體現(xiàn)出來(lái)并且能夠有產(chǎn)品的系統(tǒng)信息，并且對(duì)產(chǎn)品的當(dāng)前總產(chǎn)量，產(chǎn)品中的正品數(shù)目、次品數(shù)目的動(dòng)態(tài)顯示。第四章 機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1 機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案機(jī)械手控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)中，我根據(jù)項(xiàng)目要求我分析傳送帶傳輸系統(tǒng)中的二維碼掃

26、描器與機(jī)械手控制系統(tǒng)起著銜接作用。二維碼掃描器通過(guò)與PLC的通訊間接的控制機(jī)械手的電磁閥，電磁閥再控制氣缸，氣缸中的推桿運(yùn)動(dòng)，到達(dá)限位開(kāi)關(guān)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的控制。plc接線圖如圖4.1所示。圖4.1 plc接線圖4.2 電磁閥的介紹與選用4.2.1 電磁閥的介紹與分類電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，是用來(lái)控制流體的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器。用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。電磁閥是用電磁的效應(yīng)進(jìn)行控制，主要的控制方式由繼電器控制。這樣，電磁閥可以配合不同的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。電磁閥有很多種，普通電磁閥只有開(kāi)、關(guān)兩個(gè)位置，在控制精度要求

27、高和參數(shù)要求平穩(wěn)時(shí)需選用多位電磁閥電磁閥選型，首先應(yīng)該依次遵循安全性，可靠性，適用性等來(lái)選擇。1.電磁閥從原理上分為三大類直動(dòng)式電磁閥、分步直動(dòng)式電磁閥、先導(dǎo)式電磁閥。2.電磁閥從從閥結(jié)構(gòu)和材料的區(qū)別分類為：直動(dòng)膜片結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)膜片結(jié)構(gòu)、直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu)、分步直動(dòng)膜片結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)活塞結(jié)構(gòu)、分步直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu)。4.2.2 電磁閥的選用以與依據(jù)根據(jù)本畢設(shè)我將選用二位五通電磁閥 電磁閥需具有，兩個(gè)可控位置：開(kāi)-關(guān)，五個(gè)通道通氣，其中1個(gè)與氣源連接，兩個(gè)與雙作用氣缸的外部氣室的進(jìn)出氣口連接，兩個(gè)與部氣室的進(jìn)出氣口接連。兩位五通電磁換向氣閥24V210-08電磁閥進(jìn)口密封圈（如圖4.2）圖4.2兩位五通電磁換向氣

28、閥4.3 限位開(kāi)關(guān)的選用以與依據(jù)限位開(kāi)關(guān)是用在機(jī)械手控制系統(tǒng)的氣缸上，所以我將選用常開(kāi)型磁性限位開(kāi)關(guān)，我選用型號(hào)為150035/YIDA-03R SEEHONG如圖4.3所示。圖4.3 常開(kāi)型磁性限位開(kāi)關(guān)4.4 本章小結(jié)本章主要是機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選件，對(duì)于電磁閥和限位開(kāi)關(guān)的選擇。手動(dòng)控制方式下，機(jī)械手和傳送帶的工作是獨(dú)立的，為保證自動(dòng)控制和手動(dòng)控制的合理切換，在自動(dòng)轉(zhuǎn)向手動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)暫停，機(jī)械手和傳送帶停止運(yùn)動(dòng)，然后控制器向機(jī)械手和傳送帶發(fā)送運(yùn)轉(zhuǎn)指令。第五章 PLC程序的設(shè)計(jì)5.1 PLC的介紹與選用5.1.1 PLC的介紹與分類可編程控制器簡(jiǎn)稱PC，是一種以計(jì)算機(jī)為核心的通用工業(yè)控制裝置，

29、采用了微處理器作為中央處理單元，用于在部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和基本運(yùn)算等操作的指令，經(jīng)過(guò)數(shù)字和模擬的輸入和輸出，控制機(jī)械的過(guò)程。PLC的發(fā)展趨勢(shì)主要為控制與管理功能一體化，可靠性得到了進(jìn)一步的提高，CPU處理速度也進(jìn)一步加快?，F(xiàn)代PLC的功能已經(jīng)超出了上述定義的圍，PLC發(fā)展迅速，產(chǎn)品更新速度也明顯提升，功能也隨之加強(qiáng)，應(yīng)用更加廣泛。已經(jīng)稱為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的一種實(shí)用類工具，名副其實(shí)的多功能控制器。PLC的分類：1.按結(jié)構(gòu)分類：整體式plc、組合式plc。1.按控制規(guī)模分類：微型機(jī)、小型機(jī)、中型機(jī)、大型機(jī)、超大型機(jī)。2.按生產(chǎn)廠家分類：德國(guó)西門(mén)子、日本歐姆龍、三菱、松

30、下、日立、東芝、富士、法國(guó)施耐德等。5.1.2 PLC的特點(diǎn)PLC具有以下鮮明的特點(diǎn)。（1）靈活、應(yīng)用（2）可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)（3）編程簡(jiǎn)單、使用方便（4）接線簡(jiǎn)單（5）功能強(qiáng)（6）體積小、重量輕、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化5.1.3 PLC結(jié)構(gòu)主要由CPU模塊，輸入模塊，輸出模塊和編程器組成，如圖5.1(a)所示。圖5.1 PLC控制系統(tǒng)CPU模塊主要由微處理器和存儲(chǔ)器組成。存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器，其中系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器為ROM。I/O模塊包括輸入模塊和輸出模塊，相應(yīng)的輸入輸出電路如圖5.1(b)、5.1(c)所示。圖5.1(b) PLC的輸入電路圖5.1(c) PLC的輸出電路5

31、.1.4 PLC性能指標(biāo)和應(yīng)用領(lǐng)域可編程控制器自出現(xiàn)以來(lái)發(fā)展非常迅速。在工業(yè)自動(dòng)化方面正逐步取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，plc的性能指標(biāo)主要有以下幾種：1.I/O點(diǎn)數(shù)2.用戶程序存儲(chǔ)器容量3.掃描速度4.指令種類與條數(shù)5.部器件的種類和數(shù)量6.智能單元逐漸成為工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)控制系統(tǒng)的三大支柱之一。主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：1.開(kāi)關(guān)量的邏輯控制2.模擬量的閉環(huán)控制3.數(shù)字量的智能控制4.數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控5.通訊、聯(lián)網(wǎng)與集散控制5.1.5 PLC的選用以與依據(jù)根據(jù)本設(shè)計(jì)我選用西門(mén)子S7-200/CPU226本機(jī)集成了24輸入16輸出共40個(gè)數(shù)字量I0，價(jià)格低廉，也滿足本項(xiàng)目的需求。5.2 I/O地址分配

32、輸入符號(hào)表描述PLC部地址外部編號(hào)啟動(dòng)I0.0SB1停止I0.1SB2自動(dòng)手動(dòng)I0.2SA1上升到位檢測(cè)I0.3SQ1下降到位檢測(cè)I0.4SQ2左移到位檢測(cè)I0.5SQ3右移到位檢測(cè)I0.6SQ4手動(dòng)上升I0.7SB3手動(dòng)下降I1.0SB4手動(dòng)左移動(dòng)I1.1SB5手動(dòng)右移動(dòng)I1.2SB6手動(dòng)抓取I1.3SB7手動(dòng)釋放I1.4SB8傳送帶A檢測(cè)到位I1.5B1傳送帶B檢測(cè)到位I1.6B2編碼檢測(cè)合格I1.7B3輸出符號(hào)表：功能描述部地址外部編號(hào)傳送帶A運(yùn)行Q0.0KA1傳送帶B運(yùn)行Q0.1KA2上升Q0.2YV1下降Q0.3YV2左移Q0.4YV3右移Q0.5YV4夾爪打開(kāi)夾緊Q0.6YV5運(yùn)行

33、指示Q0.7HL1合格指示燈Q1.0HL2不合格指示燈Q1.1HL3剔除Q1.2YV6部使用地址：開(kāi)始讀取M0.0讀取失敗M0.1讀取成功M0.2傳送帶A啟動(dòng)M1.0物體到達(dá)傳送帶A位置合格M1.1左端下降M1.2左端夾緊M1.3左端上升M1.4右移到傳送帶BM1.5右端下降M1.6右端松開(kāi)M1.7右端上升M2.0左移動(dòng)到傳送帶AM2.1剔除不合格標(biāo)志M3.0傳送帶B自動(dòng)運(yùn)行M3.1自動(dòng)手動(dòng)上位機(jī)M3.2手動(dòng)啟動(dòng)上位機(jī)M3.3手動(dòng)停止上位機(jī)M3.4傳送帶A運(yùn)行上位機(jī)M4.0傳送帶B運(yùn)行上位機(jī)M4.1手動(dòng)上升上位機(jī)M4.2手動(dòng)下降上位機(jī)M4.3手動(dòng)左移上位機(jī)M4.4手動(dòng)右移上位機(jī)M4.5手動(dòng)抓取

34、上位機(jī)M4.6A傳送帶計(jì)數(shù)VW0B傳送帶計(jì)數(shù)VW2A傳送帶合格計(jì)數(shù)VW4A傳送帶不合格計(jì)數(shù)VW65.3 梯形圖主程序仿真啟動(dòng)，運(yùn)行指示燈亮傳送帶A開(kāi)始運(yùn)行當(dāng)物體到達(dá)傳送帶A末端時(shí)，傳送帶A停止運(yùn)行，開(kāi)始進(jìn)行二維碼掃描檢測(cè)物體是否合格設(shè)置檢測(cè)時(shí)間，假設(shè)為1秒二維碼檢測(cè)之后，合格執(zhí)行機(jī)械手動(dòng)作，不合格啟動(dòng)剔除檢驗(yàn)不合格物體進(jìn)行剔除機(jī)械手下降到下限位開(kāi)關(guān)，機(jī)械手進(jìn)行抓取動(dòng)作設(shè)定夾緊時(shí)間夾取時(shí)間到，開(kāi)始執(zhí)行上升機(jī)械手機(jī)械手到達(dá)左上限位時(shí)，機(jī)械手開(kāi)始執(zhí)行向右移動(dòng)機(jī)械手到右限位時(shí)，機(jī)械手開(kāi)始下降移動(dòng)機(jī)械手到達(dá)右下限位時(shí)，機(jī)械手開(kāi)始釋放物體。設(shè)定釋放時(shí)間釋放時(shí)間到，機(jī)械手開(kāi)始上升右端到達(dá)上限位時(shí)，執(zhí)行向左移

35、動(dòng)，傳送帶B開(kāi)始運(yùn)行機(jī)械手到達(dá)左限位時(shí)，開(kāi)始循環(huán)執(zhí)行下一動(dòng)作傳送帶A開(kāi)始運(yùn)行傳送帶B開(kāi)始運(yùn)物體，設(shè)定運(yùn)行10秒，傳動(dòng)帶B停止傳送帶B運(yùn)行機(jī)械手上升機(jī)械手下降機(jī)械手左移機(jī)械手右移機(jī)械手夾緊合格與不合格指示燈二維碼掃描器發(fā)出信號(hào)掃描信號(hào)二維碼掃描讀取數(shù)據(jù)PLC接受光電開(kāi)關(guān)信號(hào)，開(kāi)始掃描，掃描之后復(fù)位開(kāi)始讀碼傳送帶A計(jì)數(shù)總產(chǎn)品量傳送帶B計(jì)數(shù)合格產(chǎn)品傳送帶合格數(shù)傳送帶不合格數(shù)5.4本章小結(jié)本章主要對(duì)于PLC程序進(jìn)行設(shè)計(jì)并且調(diào)試，在調(diào)試過(guò)程時(shí)我發(fā)現(xiàn)，傳送包裝系統(tǒng)和運(yùn)輸搬運(yùn)系統(tǒng)兩個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)能完成應(yīng)該有的工作，但是當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)的時(shí)候，出現(xiàn)一些問(wèn)題當(dāng)光傳感檢測(cè)到貨物時(shí)，二維碼傳感器檢測(cè)物體是否合格，合

36、格后機(jī)械手能將貨物搬走，而同時(shí)，機(jī)械手搬走貨物后光電傳感器檢測(cè)不到貨物，傳送帶不能正常運(yùn)行，隨后我用步進(jìn)指令的分支將程序修改完成。第六章 組態(tài)仿真的設(shè)計(jì)6.1 組態(tài)軟件的介紹與選用6.1.1 組態(tài)軟件的介紹組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。譯自英文SCADA，它是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件。對(duì)于一個(gè)完整的監(jiān)控系統(tǒng)，上位機(jī)尤為重要，因?yàn)樯衔粰C(jī)（人機(jī)界面）是操作人員與控制系統(tǒng)之間交互的紐帶，良好的人機(jī)界面可以讓操作人員的操作更為容易，工作效率更加提高。工控組態(tài)軟件是在生產(chǎn)化工企業(yè)使用的某種數(shù)據(jù)采集和過(guò)程控制系統(tǒng)的專用上位機(jī)軟件，它組態(tài)方式靈活，能夠進(jìn)行監(jiān)控自動(dòng)控制系統(tǒng)。在組態(tài)控制軟件出現(xiàn)

37、之前，工業(yè)控制領(lǐng)域的用戶通常是通過(guò)程序員編寫(xiě)程序或者以項(xiàng)目外包的形式編寫(xiě)人機(jī)界面上位機(jī)程序，組態(tài)軟件的出現(xiàn)使用戶可以利用組態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自己的系統(tǒng)。隨著工業(yè)控制組態(tài)軟件的迅速發(fā)展，實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、開(kāi)放數(shù)據(jù)接口、通訊與聯(lián)網(wǎng)、對(duì)FO設(shè)備的也變得非常廣泛。仿真功能捉供強(qiáng)大的仿真功能使系統(tǒng)并行設(shè)計(jì)，從而縮短開(kāi)發(fā)周期。6.1.2 組態(tài)軟件的選用根據(jù)本課題我將選用MCGS昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件。6.2 MCGS簡(jiǎn)介MCGS監(jiān)視與控制通用系統(tǒng)是昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技研發(fā)的一套基于Windows平臺(tái)的，主要完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測(cè)、前端數(shù)據(jù)的處理與控制，可運(yùn)行于Microsoft Window

38、s 95/98/Me/NT/2000/XP等操作系統(tǒng)，提供中斷處理，定時(shí)掃描可達(dá)毫秒級(jí)，提供對(duì)mcgsTpc串口、存、端口的訪問(wèn)。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，具體操作簡(jiǎn)單易學(xué)并且命令語(yǔ)言編寫(xiě)容易，參數(shù)輸入和輸出、修改較靈活，控制能力較前，能夠多次仿真運(yùn)行，這些很強(qiáng)的交互設(shè)計(jì)能力使其在自動(dòng)化控制系統(tǒng)的測(cè)驗(yàn)中可以發(fā)揮很理想的效果。6.3 MCGS組態(tài)監(jiān)控畫(huà)面6.3.1 通訊設(shè)定：串口設(shè)定PLC設(shè)定：插入數(shù)據(jù)：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)：6.3.2畫(huà)面：連接PLC畫(huà)面：仿真畫(huà)面：6.4 組態(tài)語(yǔ)言仿真畫(huà)面命令：if (仿真啟動(dòng)停止=1) thenif (運(yùn)行指示=1) thenif (動(dòng)作步驟=0) then隱藏1=1傳送帶A運(yùn)行輸

39、出=1if (水平移動(dòng)<190) then水平移動(dòng)1=水平移動(dòng)1+10endifif (水平移動(dòng)1>=190) then動(dòng)作步驟=1傳送帶A運(yùn)行輸出=0endifendifif (動(dòng)作步驟=1) thenif (合格檢測(cè)=1) thenif (合格指示=1) then動(dòng)作步驟=2else動(dòng)作步驟=10endifendifendifif (動(dòng)作步驟=2) then下降輸出=1if (垂直移動(dòng)<=100) then垂直移動(dòng)=垂直移動(dòng)+10else下降輸出=0動(dòng)作步驟=3endifendifif (動(dòng)作步驟=3) then夾緊松開(kāi)輸出=1夾緊松開(kāi)時(shí)間=夾緊松開(kāi)時(shí)間 +1if (夾緊

40、松開(kāi)時(shí)間>= 10) then夾緊松開(kāi)時(shí)間=0隱藏=1隱藏1=0水平移動(dòng)1=0動(dòng)作步驟=4endifendifif (動(dòng)作步驟=4) then上升輸出=1if (垂直移動(dòng)>0) then垂直移動(dòng)=垂直移動(dòng) -10else上升輸出=0動(dòng)作步驟=5endifendifif (動(dòng)作步驟=5) then右移輸出=1if (水平移動(dòng)<170) then水平移動(dòng)=水平移動(dòng) +10else右移輸出=0動(dòng)作步驟=6endifendifif (動(dòng)作步驟=6) then下降輸出=1if (垂直移動(dòng)<100) then垂直移動(dòng)=垂直移動(dòng) +10else下降輸出=0動(dòng)作步驟=7endifend

41、ifif (動(dòng)作步驟=7) then夾緊松開(kāi)輸出=0夾緊松開(kāi)時(shí)間=夾緊松開(kāi)時(shí)間 +1if (夾緊松開(kāi)時(shí)間>= 10) then隱藏=0隱藏2=1夾緊松開(kāi)時(shí)間=0動(dòng)作步驟=8endifendifif (動(dòng)作步驟=8) then上升輸出=1if (垂直移動(dòng)>0) then垂直移動(dòng)=垂直移動(dòng) -10else上升輸出=0傳送帶B運(yùn)行輸出=1動(dòng)作步驟=9endifendifif (動(dòng)作步驟=9) then左移輸出=1水平移動(dòng)2=水平移動(dòng)2 +10if (水平移動(dòng)>0) then水平移動(dòng)=水平移動(dòng) -10else左移輸出=0隱藏2=0水平移動(dòng)2=0傳送帶B運(yùn)行輸出=0動(dòng)作步驟=0B傳送帶

42、計(jì)數(shù)=B傳送帶計(jì)數(shù)+1endifendifif (動(dòng)作步驟=10) then剔除不合格=1剔除時(shí)間=剔除時(shí)間+1if (剔除時(shí)間>10) then剔除時(shí)間=0動(dòng)作步驟=0水平移動(dòng)1=0endifendif手動(dòng)上升=0手動(dòng)下降=0手動(dòng)左移動(dòng)=0手動(dòng)右移動(dòng)=0手動(dòng)夾緊松開(kāi)=0else右移輸出=手動(dòng)右移動(dòng)左移輸出=手動(dòng)左移動(dòng)上升輸出=手動(dòng)上升下降輸出=手動(dòng)下降夾緊松開(kāi)輸出=手動(dòng)夾緊松開(kāi)if (手動(dòng)左移動(dòng)=1) then手動(dòng)右移動(dòng)=0if (水平移動(dòng)>0) then水平移動(dòng)=水平移動(dòng) -10else手動(dòng)左移動(dòng)=0endifendifif (手動(dòng)右移動(dòng)=1) then手動(dòng)左移動(dòng)=0if (水

43、平移動(dòng)<170) then水平移動(dòng)=水平移動(dòng) +10else手動(dòng)右移動(dòng)=0endifendifif (手動(dòng)上升=1) then手動(dòng)下降=0if (垂直移動(dòng)>0) then垂直移動(dòng)=垂直移動(dòng) -10else手動(dòng)上升=0endifendifif (手動(dòng)下降=1) then手動(dòng)上升=0if (垂直移動(dòng)<100) then垂直移動(dòng)=垂直移動(dòng) +10else手動(dòng)下降=0endifendifendifendifif (手動(dòng)自動(dòng)上位機(jī)=1) then運(yùn)行指示=0endifif (合格指示=1) then不合格指示=0else不合格指示=1Endif6.5 組態(tài)調(diào)試組態(tài)的調(diào)試我依然參照PLC

44、程序的調(diào)試，分為傳送帶搬運(yùn)系統(tǒng)的調(diào)試和機(jī)械手控制系統(tǒng)的調(diào)試兩個(gè)部分，調(diào)試結(jié)果為這兩個(gè)程序均能單獨(dú)運(yùn)行，結(jié)合在一起出現(xiàn)了問(wèn)題還是出在光電傳感區(qū)那部分，之后對(duì)于程序進(jìn)行了修改。運(yùn)行：工程下載：選擇模擬運(yùn)行，點(diǎn)工程下載啟動(dòng)運(yùn)行點(diǎn)啟動(dòng)運(yùn)行，進(jìn)入運(yùn)行畫(huà)面點(diǎn)確定進(jìn)入連PLC畫(huà)面切換到仿真畫(huà)面點(diǎn)仿真啟動(dòng)按鈕，選擇自動(dòng)模式，點(diǎn)啟動(dòng)按鈕傳送帶A運(yùn)行點(diǎn)合格按鈕或者不合格按鈕，然后點(diǎn)擊檢測(cè)完成按鈕機(jī)械手開(kāi)始下降做一系列的抓取運(yùn)動(dòng)釋放狀態(tài)。釋放后，B傳送帶運(yùn)動(dòng)，機(jī)械手回到原點(diǎn)，等待下一循環(huán)。6.6 本章小結(jié)通過(guò)設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)性能指標(biāo)，進(jìn)行仿真的設(shè)計(jì)，并根據(jù)實(shí)際調(diào)試進(jìn)行總體參數(shù)設(shè)計(jì)與調(diào)節(jié)，分析錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因以與如何解決

45、所產(chǎn)生的問(wèn)題。模擬運(yùn)行。首先對(duì)照輸入信號(hào)狀態(tài)表，設(shè)置好開(kāi)始狀態(tài)下輸入信號(hào)的狀態(tài)，再使PLC運(yùn)行。依次發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換主令信號(hào)，則系統(tǒng)將依次進(jìn)行工步狀態(tài)轉(zhuǎn)換。每發(fā)出一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換主令信號(hào)，系統(tǒng)將結(jié)束一個(gè)工步狀態(tài)轉(zhuǎn)入下一個(gè)工步狀態(tài)。仔細(xì)觀察。輸出端點(diǎn)指示燈，看各輸出端點(diǎn)的狀態(tài)是否在每個(gè)工步狀態(tài)里都與執(zhí)行元件節(jié)拍表里的要求一致，如果一致則說(shuō)明PLC應(yīng)用程序設(shè)計(jì)正確，符合控制要求。這樣逐步檢查，以便都達(dá)到規(guī)定狀態(tài)。結(jié)論本文設(shè)計(jì)了機(jī)械手與傳送帶的硬件系統(tǒng)、軟件控制程序，針對(duì)機(jī)械手抓取貨物的要求，圍繞該運(yùn)輸系統(tǒng)的性能提升展開(kāi)了一系列的工作。本文主要完成了以下幾個(gè)方面的容：1)課題通過(guò)對(duì)國(guó)外運(yùn)輸?shù)臓顩r分析與市場(chǎng)對(duì)

46、機(jī)械手需求，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析與控制系統(tǒng)硬件與軟件設(shè)計(jì)。2)在研究與設(shè)計(jì)中，運(yùn)行系統(tǒng)的控制流程，應(yīng)用Step7編程軟件編寫(xiě)了相應(yīng)的PLC控制程序，程序簡(jiǎn)化，縮短了掃描周期，提高了系統(tǒng)的執(zhí)行效率，并由在組態(tài)軟件中編寫(xiě)的相應(yīng)程序進(jìn)行觸發(fā)執(zhí)行。3)為實(shí)現(xiàn)對(duì)于運(yùn)輸?shù)南到y(tǒng)監(jiān)控，采用了目前工程常用中的昆侖通態(tài)mcgs軟件，并對(duì)機(jī)械手傳送帶的組態(tài)仿真與進(jìn)行了分析研究。通過(guò)之前的調(diào)試，完成了貨物的運(yùn)輸、檢測(cè)、傳送整個(gè)生產(chǎn)線的流程。在這條生產(chǎn)線中，有很多的優(yōu)點(diǎn)，例如，它運(yùn)用的光電傳感計(jì)數(shù)器，這可以大大降低龐大的人工計(jì)數(shù)。再例如在光電傳感區(qū)，我運(yùn)用了光電傳感器，完美的銜接了連個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)，這是比較不錯(cuò)的。由于時(shí)間不是

47、很充裕，我僅僅完成了老師的任務(wù)，但是我覺(jué)得，這條生產(chǎn)線還可以進(jìn)行更進(jìn)一步的設(shè)計(jì)。在機(jī)械手運(yùn)輸搬運(yùn)系統(tǒng)我們可以設(shè)計(jì)兩個(gè)機(jī)械手，以此來(lái)減少等待機(jī)械手抓取的時(shí)間，提高工作效率。還有就是在傳送帶2的貨物出口處我們可以加裝一個(gè)光電篩選的傳感器和機(jī)械手。當(dāng)然這些只是我的一些想法，也有可能不是很理想。致本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在導(dǎo)師親切關(guān)懷下完成的。指導(dǎo)老師對(duì)我的論文進(jìn)行了太多的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的對(duì)論文的細(xì)節(jié)進(jìn)行修改和改進(jìn)；指導(dǎo)老師治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，思維開(kāi)闊，指導(dǎo)畢業(yè)論文循循善誘，給我的幫助一直都很大。為了使我的論文更加完善，在論文的撰寫(xiě)過(guò)程中，我也努力做到與時(shí)積極地跟指導(dǎo)老師交流，隨時(shí)向老師請(qǐng)教，并且向本專業(yè)的其他

48、老師請(qǐng)教，最終完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的撰寫(xiě)。在這次基于plc的運(yùn)輸設(shè)計(jì)和論文的撰寫(xiě)中，周圍的同學(xué)對(duì)我進(jìn)行了很多的幫助，在此對(duì)于幫助我的同學(xué)們表示感！尤其要強(qiáng)烈感我的論文指導(dǎo)老師乃川老師，他對(duì)我進(jìn)行了無(wú)私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。在此向幫助和指導(dǎo)過(guò)我的各位老師表示最中心的感！還要感電氣工程自動(dòng)化專業(yè)的老師們，是你們使我在這四年的學(xué)習(xí)和生活中收獲頗豐、受益匪淺。感父母這些年來(lái)對(duì)我的細(xì)心照顧和培養(yǎng)，感答辯老師們?cè)诎倜χ谐槌鰰r(shí)間來(lái)評(píng)閱我的論文！感這篇論文所涉與到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒(méi)有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫(xiě)作。由于我

49、的學(xué)術(shù)水平有限，所寫(xiě)論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和學(xué)友批評(píng)和指正。參考文獻(xiàn)1于慶廣.可編程控制器原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì).：清華大學(xué)，20042宏.可編程控制器(PLC)的選型J.化工進(jìn)展.2003，22(12)：13541356.3明.程懷舟.多層堆垛立體停車庫(kù)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)研究.機(jī)械與電子.2004年第9期4程懷舟.基于PLC的多層堆垛立體停車庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).電子設(shè)計(jì)應(yīng)用.2005.45鐘肇新等.可編程控制器原理與應(yīng)用. 華南理工大學(xué).第4版.2008.26翠嶺，黃建兵，集散控制系統(tǒng).中國(guó)林業(yè) 2006.9.7發(fā)海，王巖，電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ) 第三版.清華大學(xué),2005.88殷洪義，吳建華，PLC原理

50、與實(shí)踐M.：清華大學(xué)，2008.109西門(mén)子中國(guó)公司， S7-200系列PLC系統(tǒng)手冊(cè). 2003.510柴瑞娟,海霞.西門(mén)子PLC編程技術(shù)與工程應(yīng)用M.：機(jī)械工業(yè).2006.11桂香,志軍.PLC的選型與系統(tǒng)配置J.微計(jì)算機(jī)信息.2005(9)：81，82，36.12嚴(yán)盈富，羅海平，吳海琴.監(jiān)控組態(tài)軟件與PLC入門(mén)M.：人民郵電，2006.13昆侖通態(tài)使用手冊(cè)M.：昆侖科技發(fā)展.2001.14 Controlling a Robotic Arm manipulator with a PLCHämeen Ammattikorkeakoulu,2008附錄1 譯文PLC(可編程序邏輯控

51、制器)是一種通用工業(yè)控制平臺(tái)和高可靠性?；谖鏖T(mén)子s7-200系列的PLC,介紹了機(jī)械手的控制方案的交通控制系統(tǒng)。給出了硬件設(shè)計(jì)和PLC程序的細(xì)節(jié)。此外,配置模擬控制系統(tǒng)是由國(guó)王視圖的應(yīng)用程序軟件。這個(gè)系統(tǒng),可靠性高的優(yōu)點(diǎn),簡(jiǎn)單的連接和低功耗,可廣泛應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐和工業(yè)應(yīng)用。摘要本文是委托應(yīng)用科學(xué)大學(xué)的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械手臂的控制系統(tǒng)。機(jī)械臂在這種情況下是HAMK實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化、Riihim ki由尼古拉斯Mustaka設(shè)計(jì)(一個(gè)來(lái)自希臘的交換學(xué)生,2009)本論文的主要目的是設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械手臂控制系統(tǒng)使用可編程序邏輯控制器(PLC)和構(gòu)造一個(gè)爪?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)包括電子元件的安裝(PLC),電機(jī)控制

52、器,電壓調(diào)節(jié)器,控制懸而未決的新娘板電路)。預(yù)先存在的機(jī)械臂設(shè)計(jì)使用電位器手動(dòng)工作,用PLC替代。一開(kāi)始,研究進(jìn)行了定義設(shè)計(jì)約束之間尋找最佳的選擇最適合這個(gè)應(yīng)用程序的組件。一個(gè)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要額外的電子元件,如直流電機(jī)控制器和控制下垂的。選擇的部分是那些符合規(guī)和設(shè)計(jì)要求。大部分時(shí)間是花在布線和安裝。在安裝期間,考慮是為一種安全、有效的設(shè)計(jì)。在這個(gè)項(xiàng)目中,夾具的設(shè)計(jì)和施工開(kāi)始時(shí)沒(méi)有按計(jì)劃完成,只有研究和理論設(shè)計(jì)方法。完成安裝后,所有的硬件部分,編程是最后一個(gè)完成。操作原則為手動(dòng)模式和自動(dòng)模式操作的詳細(xì)描述的編程這個(gè)論文的一部分。所有控制系統(tǒng)的部分,即硬件和編程是一個(gè)成功的演示來(lái)完成。復(fù)雜的

53、編程可能在PLC的自動(dòng)模式操作。發(fā)現(xiàn)一個(gè)機(jī)械手臂與一種簡(jiǎn)單的機(jī)制可以操作在不同的復(fù)雜的方法通過(guò)使用PLC。附錄2 英文參考資料PLC (programmable logic controller) is one type of general industrial control platforms with high reliability. Based on the PLC of SIMENS SIMATIC S7-200 series, this paper introduces a control scheme of the manipulator transportation con

54、trol system. The hardware design and PLC programs are given in details. In addition, the configuration simulation of the control system is performed by the application of King view software. This system, with advantages of high reliability, simple connection and low power consumption, can be widely used in teaching practice and industrial applications.ABSTRACT This thesis was commissioned for HAMK University of Applied Sciences with the aim of designing a control system for a robotic arm. The Robotic Arm in this case was from HAMK Laboratory for Automat