汽車裝配廠氣動機械手的PLC控制分解

1、遼寧工業(yè)大學電氣控制與PLC技術課程設計（論文）題目：汽車裝配廠氣動機械手的 PLC空制院（系）：電氣工程學院專業(yè)班級：學 號：學生姓名：指導教師： （簽字）起止時間： 課程設計（論文）任務及評語院（系）：電氣工程學院教研室： 自動化號 學題制 控CLP課程設計論文>任務，十 I 5 林 ; 乍9 衛(wèi) a 分 序在 州"層圈畐 閱程遊 處財線y 脳 2 圖 影善書 放貝 線、司 匡葷拒毛月 B側，為左#|加選晡兌»r>M統(tǒng)型，酗叭燦。 WTilJHJHc上 g 咲冷仙mA A協(xié)！EOO缸打丁 股討創(chuàng)并廠55 >移rr氣拂4括信辭；書 t竊世電孫r±

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3、天兀21系逖形天2 宀歸 夠弟 2,M完書 n完軋時仙 働 配紂如 查分刑眄兀 務 Q 的試打 1 V4-1 1 Z/IX W立莞枷弓辯 布建按上撰答 、 1 2 3 4 5 6指導教師評語及成績?nèi)赵履?辯 指 : 責 時 成 平 總注：成績：平時20% 論文質(zhì)量60% 答辯20%以百分制計算在生產(chǎn)中廣泛存在著很多不能直接由人手完成的工作，尤其是搬運笨重物體 或在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣和放射性等惡劣的環(huán)境下工 作。針對上述問題，本次課程設計利用 PLC技術設計了氣動機械手控制系統(tǒng)，來 代替人進行正常工作，大大提高生產(chǎn)的機械化水平和勞動生產(chǎn)率， 保證產(chǎn)品質(zhì)量、 實現(xiàn)安全生產(chǎn)。

4、本次課程設計為氣動機械手的PLC控制。根據(jù)輸入端子共有14個端子，輸出 端子共有6個端子，故此PLC類型選用的是CPU226 CPU226& 24個輸出端子， 16個輸出端子。本系統(tǒng)利用4個限位開關進行位置檢測，再通過PLC做出相應的 控制，按給定的順序、軌跡和要求實現(xiàn)機械手的升降、左右移動、加緊松開等操 作。上升、下降、左移、右移的執(zhí)行是利用雙線圈二位電磁閥推動氣缸完成，夾 緊和放松由單線圈二位電磁閥推動氣缸完成，線圈通電執(zhí)行夾緊動作，斷電執(zhí)行 放松動作。本系統(tǒng)具有很強的實用性和廣泛的應用范圍。它操作簡單，具有良好的擴展 性和可靠性。PLC軟件編程簡單，易于修改，只要通過修改相應軟件

5、程序，就實 現(xiàn)更多更強的功能。因此在生產(chǎn)實際中具有很高的實際應用價值。關鍵詞：機械手；電磁閥；PLC； CPU226第1章緒論 0第2章設計方案概述 12.1 PLC 簡介 12.2機械手的簡介 1機械手的基本結構 12.2.2 機械手的分類 2機械手控制系統(tǒng)設計步驟 22.2.4 機械手工作過程 32.3電磁閥的工作原理 42.4限位開關工作原理 5第3章硬件設計 63.1 輸入輸出量統(tǒng)計 63.2 PLC 選型 63.3 I/O 分配表 73.4機械手的PLC控制 73.5原理接線圖 7第4章軟件設計 94.1 STEP 7 MICRO/WIN3軟件介紹 94.2軟件調(diào)試 94.2.1 程

6、序的模擬調(diào)試 9程序的現(xiàn)場調(diào)試 104.3機械手的功能塊圖 114.4運行程序-梯形圖 12第5章課程設計總結 15參考文獻 16第1章緒論工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動生產(chǎn)設備。它的特點是可 以通過編程來完成各種預期的作業(yè)，在構造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點， 尤其體現(xiàn)在人的智能和適應性。機械手作業(yè)的準確性和環(huán)境中完成作業(yè)的能力， 在國民經(jīng)濟領域有著廣泛的發(fā)展空間。機械手的發(fā)展是由于它的積極作用正日益為人們所認識：其一、它能部分的 代替人工操作；其二、它能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置 來完成工件的傳送和裝卸；其三、它能操作必要的機具進行焊接和裝配，從而大 大

7、的改善了工人的勞動條件，顯著的提高了勞動生產(chǎn)率，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械 化和自動化的步伐。因而，受到很多國家的重視，投入大量的人力物力來研究和 應用。尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場合，應用的 更為廣泛。在我國近幾年也有較快的發(fā)展，并且取得一定的效果，受到機械工業(yè) 的。氣動機械手是以壓縮空氣來驅(qū)動執(zhí)行機構運動的機械手。 它的結構簡單，動作 迅速,成本低。在機械加工、裝配和熱處理等生產(chǎn)過程中被廣泛用來搬運工件以及 實現(xiàn)自動取料、上料、卸料等操作功能。氣動機械手具有氣源使用方便、不污染 環(huán)境、動作靈活迅速、工作安全可靠、操作維修簡便以及適于在惡劣環(huán)境下工作 等特點，因而在沖壓加

8、工、注塑、機床下料、儀表及輕工業(yè)等行業(yè)中有著廣闊的應 用前景。隨著工業(yè)自動化程度的提高，工業(yè)現(xiàn)場的很多重體力勞動必將由機器代 替,這一方面可以減輕工人的勞動強度，而且還可以大大提高生產(chǎn)效率。目前，在一些企業(yè)中使用的氣動機械手，仍然采用繼電器 -接觸器控制系統(tǒng)。 其弊端主要表現(xiàn)在：大量的機械觸點電弧燒蝕和機械磨損， 可靠性降低且壽命短； 觸點的機械動作頻率低且存在抖動現(xiàn)象，控制精度低；接線多而復雜，一旦系統(tǒng) 構成后就很難增加或改變功能，因此靈活性和擴展性較差。隨著可編程控制器技 術(PLC)的發(fā)展，其強大的控制能力不僅能完成復雜的繼電器控制邏輯，而且能實現(xiàn)模擬量控制，具有可靠性高、抗干擾能力強、

9、易于擴展、易實現(xiàn)工藝聯(lián)鎖和可 在線修改等優(yōu)點，因此在工業(yè)自動化領域中起到了舉足輕重的作用。基于對工廠 控制系統(tǒng)的強抗干擾能力的要求，對氣動機械手進行了PLC控制，從根本上解決了上述弊端。第2章設計方案概述2.1 PLC簡介可編程控制器（簡稱PLC :是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán) 境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯 運算，順序控制，定時，計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令， 并通過數(shù)字或模擬式 輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器實施控制，其實質(zhì)就是按一定算法進行輸入輸出變換，并將 這個變換與以物理實現(xiàn)。輸入輸出變換、物理實現(xiàn)可以說

10、是PLC實施控制的兩個基本點，同時物理實現(xiàn)也是 PLC與普通微機相區(qū)別之處，其需要考慮實際控制的 需要，應能排除干擾信號適應于工業(yè)現(xiàn)場，輸出應放大到工業(yè)控制的水平，能為 實際控制系統(tǒng)方便使用，所以 PLC采用了典型的計算機結構，主要是由微處理器（CPU、存儲器（RAM/RQM輸入輸出接口（ I/O ）電路、通信接口及電源組成。2.2機械手的簡介工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設備。工業(yè)機械手 是工業(yè)機器人的一個重要分支。它的特點是可通過編程來完成各種預期的作業(yè)任 務，在構造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應性。 機械手作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能

11、力，在國民經(jīng)濟各領域有著廣闊 的發(fā)展前景。機械手技術涉及到力學、機械學、電氣液壓技術、自動控制技術、傳感器技 術和計算機技術等科學領域，是一門跨學科綜合技術。機械手的基本結構機械手是一個水平、垂直運動的機械設備，用來將工件由一個工作臺搬到另 一個工作臺。有上升、下降運動，左移、右移運動和夾緊、放松動作和位置控制。 簡易機械手在各類全自動和半自動生產(chǎn)線上應用得十分廣泛，主要用于零部件或 成品在固定位置之間的移動，替代人工作業(yè)，實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。本設計中的機械 手采用上下升降加平面轉動式結構，機械手的動作由氣動缸驅(qū)動，氣動缸由相應的電磁閥來控制，電磁閥由PLC控制驅(qū)動執(zhí)行元件完成，能十分方便的嵌入到

12、各 類工業(yè)生產(chǎn)線中。圖2.1為機械手結構圖。其中：1-執(zhí)行氣爪，2-水平伸縮氣缸, 3-旋轉軸，4-豎直氣缸，5-底座，6-工件。機械手的分類機械手一般分為三類。第一類是不需要人工操作的通用機械手，它是一種獨 立的不附屬于某一主機的裝置。它可以根據(jù)任務的需要編制程序，以完成各項規(guī) 定工作。它的特點是除具備普通機械的物理性能外，還具備通用機械、記憶智能 的三元機械。第二類是需要人工操作的，稱為操作機。它起源于原子、軍事工業(yè)， 先是通過操作機來完成特定的作業(yè)，后來發(fā)展到用無線電信號操作機械手來進行 探測月球、火星等。第三類是專用機械手，主要附屬于自動機床或自動線上，用 于解決機床上下料和工件傳送。

13、這種機械手在國外稱為“Mecha nical Ha nd'，它是為主機服務的，由主機驅(qū)動，除少數(shù)外，工作程序一般是固定的，因此是專用 的。本項目要求設計的機械手模型可歸為第一類，即通用機械手。在現(xiàn)代生產(chǎn)企 業(yè)中，自動化程度較高，大量應用機械手。通過本次設計，可以增強對工業(yè)機械 手的認識，同時并熟悉掌握 PLC技術、位置控制技術、氣動技術等工業(yè)控制常用 的技術。機械手控制系統(tǒng)設計步驟根據(jù)工藝要求確定被控系統(tǒng)必須完成的動作，確定這些動作之間的關系及完 成這些動作的順序。分配輸入、輸出設備，即確定哪些外圍設備是送信號給 PLC的,哪些外圍設備是接收來自PLC的信號的，同時還要將PLC的輸入、

14、輸出點與之一一對應,對I/O進行分配。在此基礎上確定 PLC的選型。（3）根據(jù)控制系統(tǒng) 的控制要求和所選PLC的I/O點的情況及高功能模塊的情況,設計PLC用戶程序， 此時可采用梯形田、助記符或流程圖語言形式的用戶程序。PLC的用戶程序體現(xiàn)了按照正確的順序所要求的全部功能及其相互關系，編程時可用編程器或計算機 直接編程、修改，同時也可對PLC的工作狀態(tài)、特殊功能進行設定。對所設計 的PLC程序進行調(diào)試和修改，直至PLC完全實現(xiàn)系統(tǒng)所要求的控制功能。（5）保存 已完成的程序。機械手工作過程機械手在生產(chǎn)線上的任務是將工件從 A處傳送到B處。根據(jù)外界情況，機 械手在空間上主要進行以下動作：機械手下降

15、，機械手抓緊工件，機械手與工件 上升，機械手與工件有右移，機械手與工件下降，機械手放松工件，機械手上升，機械手左移?？刂破鳈z測上，下，左，右限位開關的通斷，決定當前的動作，通 過驅(qū)動系統(tǒng)輸出，控制機械手的動作。同時，用兩位數(shù)碼管顯示搬運工件的數(shù)量。啟動控制有兩種，一個由啟動開關安裝在現(xiàn)場，一個由通過組態(tài)網(wǎng)軟件控制。 在控制面板上，安裝一個檔位開關，分手動和自動兩大檔位，手動擋包括調(diào)試和 回原位兩檔，自動擋分單步、半自動和全自動三檔，要求自動擋的操作必須在回 原位的基礎上才能進行。圖2.2機械手工作流程圖機械手的全部動作有汽缸驅(qū)動，而汽缸又由相應的電磁閥控制。 其中，上升/ 下降和左移/右移分別

16、由雙線圈兩位電磁閥控制。 例如當下降電磁閥通電時，機械 手下降；當下降電磁閥斷電時，機械手下降停止。只有當上升電磁閥通電時，機 械手才上升；當上升電磁閥端電時，機械手上升停止。同樣，左移 /右移分別由左 移電磁閥和右移電磁閥控制。機械的放松/加緊由一個單線圈兩位置電磁閥（稱為 加緊電磁閥）控制。當該線圈通電時，機械手加緊，該線圈斷電時，機械手放松。當機械手處于原點時（即左限位開關和上限位開關合上），啟動以后，機械 手移向A點，加緊工件，然后回到原位，移向 B點，放下工件，再回到原位完成 一次動作。當機械手右移到位并準備下降時，為了確保安全，必須在右工作臺上無工作 時才允許機械手下降。也就是說，

17、若上一次搬運到右工作臺上的工件尚未搬走時， 機械手應自動停止下降。機械手的動作過程如圖2.3所示。從原點開始，按下啟動按鈕時，下降電磁 閥通電，機械手下降。下降到底時，碰到下限位開關，下降電磁閥斷電，下降停 止；同時接通夾緊電磁閥，機械手夾緊。夾緊后，上升電磁閥通電，機械手上升。 上升到頂時，碰到上位開關，上升電磁閥斷電，上升停止；同時接通右移電磁閥， 機械手右移。右移到位時，碰到右限位開關，右移電磁閥斷電，右移停止。若此 時右工作臺上無工作，則光電開關接通，下降電磁閥通電，機械手下降。下降到 底時，碰到下限位開關，下降電磁閥斷電，下降停止；同時夾緊電磁閥斷電，機 械手放松。放松后，上升電磁閥

18、通電，機械手上升。上升到頂時，碰到上限位開 關，上升電磁閥斷電，上升停止；同時接通左移電磁閥，機械手左移。左移到原 點時，碰到左限位開關，左移電磁閥斷電，左移停止。至此，機械手經(jīng)過八步動 作完成一個周期。2.3電磁閥的工作原理電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設備，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)。電磁閥有很多種，不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置 發(fā)揮作用，最常用的是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等。電磁閥是 用電磁的效應進行控制，主要的控制方式由繼電器控制。這樣，電磁閥可以配合 不同的電路來實現(xiàn)預期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。所謂氣動系 統(tǒng)，就是以氣體為介

19、質(zhì)的控制系統(tǒng)。氣動系統(tǒng)中，這種能源的介質(zhì)通常就是空氣。 在真正使用的時候，通常把大氣中的空氣的體積加以壓縮，從而提高它的壓力。 壓縮空氣主要通過作用于活塞或葉片來作功。氣動系統(tǒng)中，電磁閥的作用就是在控制系統(tǒng)中按照控制的要求來調(diào)整壓縮空 氣的各種狀態(tài)，氣動系統(tǒng)還需要其他元件的配合， 其中包括動力元件、執(zhí)行元件、 開關、顯示設備及其它輔助設備。動力兀件包括各種壓縮機，執(zhí)行兀件包括各種 氣缸。這些都是氣動系統(tǒng)中不可缺少的部分。而閥體是控制算法得以實現(xiàn)的重要 設備。2.4限位開關工作原理限位開關是一種不需要與運動部件進行機械接觸而可以操作的位置開關，當 物體接近開關的感應面到動作距離時，不需要機械接觸

20、及施加任何壓力即可使開 關動作，從而驅(qū)動交流或直流電器或給計算機裝置提供控制指令。接近開關是種 開關型傳感器，它即有行程開關、微動開關的特性，同時具有傳感性能，且動作 可靠，性能穩(wěn)定，頻率響應快，應用壽命長，抗干擾能力強等、并具有防水、防 震、耐腐蝕等特點。限位開關的主要作用是檢測機械手升降、停止、起動。第3章硬件設計3.1輸入輸出量統(tǒng)計輸入量：啟動、停止、單步操作、連續(xù)操作、上升、下降、左移、右移、夾緊、松開、上限位信號、下限位信號、左限位信號、右限位信號等14個輸入量輸出量：原點指示信號、上升信號、下降信號、左移信號、右移信號、夾緊 松開等6個輸出量。3.2 PLC選型S7-200的種類：

21、（1）CPU221內(nèi)置10個數(shù)字量I/O點（2）CPU222內(nèi)置14個數(shù)字量I/O點（3）CPU224內(nèi)置24個數(shù)字量I/O點（4）CPU226內(nèi)置40個數(shù)字量I/O點電源為220V交流電。選擇PLC時，應考慮性能價格比?？紤]經(jīng)濟性時，應 同時考慮應用的可擴展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進行比較和兼顧，最 終選出較滿意的產(chǎn)品。輸入輸出點數(shù)對價格有直接影響。每增加一塊輸入輸出卡 件就需增加一定的費用。當點數(shù)增加到某一數(shù)值后，相應的存儲器容量、機架、 母板等也要相應增加。當 CPU的I/O點數(shù)不夠用或需要進行特殊功能的控制時， 就要進行I/O的擴展。I/O擴展包括I/O點數(shù)的擴展和功能模塊的擴

22、展。不同的 CPU有不同的擴展規(guī)范，它主要受CPU的功能限制。故因此，點數(shù)的增加對CPU 選用、存儲器容量、控制功能范圍等選擇都有影響，在算和選用時應充分考慮， 使整個控制系統(tǒng)有較合理的性能價格比。根據(jù)所有的輸入輸出端子的數(shù)量以及I/O 分配表。PLC選用CPU224。CPU224，它具有14點輸入/10點輸出，I/O點數(shù)共 計24點，它有七個擴展模塊，有內(nèi)置時鐘。3.3 I/O分配表選用S7-200系列的CPU224PL，機械手的控制關系用PLC控制器實現(xiàn)，PLC 需要14個輸入端子，6個輸出端子。名稱代號輸入名稱代號輸入名稱代號輸出下限位開關SQ1I0.0右移按鈕SB7I1.0下降電磁閥Y

23、V1Q0.0上限位開關SQ2I0.1夾緊按鈕SB8I1.1上升電磁閥YV2Q0.1右限位開關SQ3I0.2單步開關I1.2右行電磁閥YV3Q0.2左限位開關SQ4I0.3連續(xù)開關I1.3左行電磁閥YV4Q0.3上升按鈕SB3I0.4啟動按鈕SB1I1.4夾放電磁閥YV5Q0.4左移按鈕SB4I0.5停止按鈕SB2I1.5指示燈LEDQ0.5松開按鈕SB5I0.6下降按鈕SB6I0.7表3.1機械手傳送系統(tǒng)輸入和輸出端子分配表3.4機械手的PLC控制機械手電氣控制系統(tǒng)，除了有多工步特點之外，還要求有連續(xù)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。當旋鈕打 向回原點

24、時，系統(tǒng)自動地回到左上角位置待命。當旋鈕打向自動時，系統(tǒng)自動完 成各工步操作，且循環(huán)動作。當旋鈕打向手動時，每一工步都要按下該工步按鈕 才能實現(xiàn)。以下是設計該機械手控制程序的步驟和方法。3.5原理接線圖啟動按鈕SB1接I1.4，停止按鈕SB2接I1.5，機械手上升、左移、松開、下降、右移、夾緊按鈕 SB3 SB4, SB5 SB6 SB7, SB8分別接I0.4-I1.1。工作臺物品檢測限位開關SQ1 SQ2 SQ3 SQ4分別連接到CPU224勺10.0-10.3 。下降 電磁閥YV1,上升電磁閥YV2 ,右移電磁閥 YV3,左移電磁閥YV4,夾放電磁閥 YV5原點指示燈LED分別連接到CP

25、U224勺Q0.0- Q0.5。下略上升后行左冇原檢指示幻第4章軟件設計4.1 STEP 7 Micro/WIN32 軟件介紹STEP 7-MWIN32編程軟件是基于 Windows的應用軟件，是西門子公司專門 為SIMTIC S7-200系列PLC設計開發(fā)的。該軟件功能強大，界面友好，并有方便 的聯(lián)機功能。用戶可以利用該軟件開發(fā)程序，也可以實現(xiàn)監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀 態(tài)，該軟件是SIMATIC S7-200擁護不可缺少的開發(fā)工具。4.2軟件調(diào)試調(diào)試是保證所提供的設備能夠正常運行的必須程序。編好程序后，用各種手 段進行查錯和排錯的過程。作為程序的正確性不僅僅表現(xiàn)在正常功能的完成上， 更重要的是對

26、意外情況的正確處理。總體來說，PLC的調(diào)試分為兩個調(diào)試過程：模擬調(diào)試和現(xiàn)場調(diào)試，但是在此 之前，有一個環(huán)節(jié)不能少，否則就可能發(fā)生問題，那就是對PLC外部接線作仔細檢查，一定要保證外部接線的準確無誤?？梢杂檬孪染帉懞玫脑囼灣绦?qū)ν獠拷?線做掃描通電檢查來查找接線故障。但是為安全著想，最好是將電路斷開，當確 認接線無誤后再連接主電路，將模擬調(diào)試好的程序送入用戶存儲器進行調(diào)試，直 到各部分的功能都正常，并能協(xié)調(diào)一致地完成整體的控制功能為止。程序的模擬調(diào)試將設計好的程序?qū)懭隤LC后，首先逐條仔細檢查，并改正寫入時出現(xiàn)的錯誤。 用戶程序一般先在實驗室模擬調(diào)試，實際的輸入信號可以用鈕子開關和按鈕來模 擬，

27、各輸出量的通/斷狀態(tài)用PLC上有關的發(fā)光二極管來顯示，一般不用接PLC 實際的負載（如接觸器、電磁閥等）?？梢愿鶕?jù)功能表圖，在適當?shù)臅r候用開關或 按鈕來模擬實際的反饋信號，如限位開關觸點的接通和斷開。對于順序控制程序， 調(diào)試程序的主要任務是檢查程序的運行是否符合功能表圖的規(guī)定，即在某一轉換 條件實現(xiàn)時，是否發(fā)生步的活動狀態(tài)的正確變化，即該轉換所有的前級步是否變 為不活動步，所有的后續(xù)步是否變?yōu)榛顒硬?，以及各步被?qū)動的負載是否發(fā)生相 應的變化。在調(diào)試時應充分考慮各種可能的情況，對系統(tǒng)各種不同的工作方式、 有選擇序列的功能表圖中的每一條支路、各種可能的進展路線，都應逐一檢查， 不能遺漏。發(fā)現(xiàn)問題后

28、應及時修改梯形圖和 PLC中的程序，直到在各種可能的情 況下輸入量與輸出量之間的關系完全符合要求。如果程序中某些定時器或計數(shù)器 的設定值過大，為了縮短調(diào)試時間，可以在調(diào)試時將它們減小，模擬調(diào)試結束后 再寫入它們的實際設定值。在設計和模擬調(diào)試程序的同時，可以設計、制作控制 臺或控制柜，PLC之外的其他硬件的安裝、接線工作也可以同時進行。422程序的現(xiàn)場調(diào)試將PLC安裝在控制現(xiàn)場進行聯(lián)機總調(diào)試，在調(diào)試過程中將暴露出系統(tǒng)中可能 存在的傳感器、執(zhí)行器和硬接線等方面的問題，以及PLC的外部接線圖和梯形圖 程序設計中的問題，應對出現(xiàn)的問題及時加以解決。如果調(diào)試達不到指標要求， 則對相應硬件和軟件部分作適當

29、調(diào)整，通常只需要修改程序就可能達到調(diào)整的目 的。全部調(diào)試通過后，經(jīng)過一段時間的考驗，系統(tǒng)就可以投入實際的運行了。4.3機械手的功能塊圖機械手手動、自動操作功能圖如圖4.1所示。利用SM0.1特殊繼電器首次掃描功能，接通電源時，系統(tǒng)啟動，開始掃描手動 操作還是自動操作。圖4.1機械手手動、自動操作功能塊圖4.4運行程序-梯形圖上升、下降、左移、右移的執(zhí)行是利用雙線圈二位電磁閥推動氣缸完成（注 意：只要電磁閥線圈通電，則一直保持對應的動作不變直到相反動作的電磁閥線 圈通電為止）；夾緊和放松由單線圈二位電磁閥推動氣缸完成，線圈通電執(zhí)行夾緊動作，斷電執(zhí)行放松動作。設備上裝有上、下、左、右四個限位開關，

30、回到原位 時點亮原位指示燈,各動作間隔0.5s。為了保證安全運行，在手動程序中設置了一些必要的連鎖。設置上升與下降 之間，左行與右行之間的互鎖，以防止功能相反的兩個輸出同時為1.有限位開關限制機械手移動的范圍。機械手升到最高位置才能左右移動，以防止機械手在較 低位置運行時與別的物體碰撞。當11.4=1啟動開始（下降限位開關閉合）；則Q0.0=1 （下降電磁閥閉合）下 降到一定位置10.0=0 （下降限位開關閉合）下降停止；經(jīng)過計數(shù)器 0.5秒下一動 作夾物Q0.4=0的物體放開，在經(jīng)過0.5秒機械手放松狀態(tài)下上升（Q0.2=1）當上 升到一定位置I0.仁1上升停止。在經(jīng)過0.5秒進行下一個動作

31、左行，左行到一定 位置10.3=1左行停止。當11.4=1啟動開始（下降限位開關閉合）；則Q0.0=1 （下 降電磁閥閉合）下降到一定位置10.0=0 （下降限位開關閉合）下降停止；經(jīng)過計 數(shù)器0.5秒下一動作夾物Q0.4=0的物體放開，在經(jīng)過0.5秒機械手放松狀態(tài)下上 升（Q0.2=1）當上升到一定位置10.仁1上升停止。在經(jīng)過0.5秒機械手左移到一 定位置左限位開關閉合左行停止。原位指示燈點亮。手動操作根據(jù)要求按一個按 鈕就執(zhí)行一個動作。如圖4.2所示為機械手的梯形圖。11410.0Q01ODOQO.LTON5-PT100 ms冋絡2HUST37nb-PT 1LID 血10.1IO. 4機

32、械手上升T3SI1，HqL ：>T39INTON5iPT100 m$QO.2網(wǎng)縮*ia.20.3ll.O機械手右移T39INTONPTinn冊網(wǎng)第5機械手蒼陳T4010.1IO.211 0QO.O(INTON5-PT100 m$T41機秋手做扔冋絡7機械手上升，T42I0.1I0&QO1I _I , IIIU II ' II z IT+3INTONPT1100 ms機械手扉T43IQJUQ.3圖4.2機械手梯形圖第5章課程設計總結通過這次的PLC課程設計，對本學期學習的理論知識有了更深一步的理解， 對自己的專業(yè)及其應用有了進一步的認識，同時這次課程設計也為自己以后的工 作有了一個全面的認識。近年來，機械手在自動化領域的應用越來越廣泛，機械手具有結構簡單、造 價較低、維護方便、速度快等特點