基于PLC機械手控制系統(tǒng)設計【實用文檔】doc

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四川工程職業(yè)技術(shù)學院基于PLC機械手控制系統(tǒng)設計【實用文檔】doc文檔可直接使用可編輯，歡迎下載學生畢業(yè)綜合實踐報告基于PＬC機械手控制系統(tǒng)設計學生姓名:學號:專業(yè)班級：指導老師：完成時間：摘要隨著科學與技術(shù)的發(fā)展，機械手廣泛應用于采礦、冶金、石油、化學、船舶等傳統(tǒng)領(lǐng)域，同時也已開始擴大到航空，航天。生化、醫(yī)藥、核能等高科技領(lǐng)域中，本文目的主要是利用可編程控制器作為載體，設計一套程序取驅(qū)動機械手進行預訂動作實現(xiàn)對目標的抓取、搬運及投放,根據(jù)需求變化改變搬運軌跡,整個系統(tǒng)利用plｃ技術(shù)位置控制技等關(guān)鍵詞:機械手、可編程邏輯控制器?ａbsｔrａctＷｉthｔｈedeｖelｏpmentofscienceaｎdtｅchｎolｏgｙ,mａnｉpulatoriswidelyｕsedｉnmiｎiｎg,metaｌluｒｇｙ，petroleｕｍ，chemical,ｓhｉｐbuｉlｄinganｄotｈeｒtrａｄitiｏnaｌａreａs，butａlｓｏｈaｓｂegｕntoexpａndｔｏaviation,aerospace。Biocｈemistry,mｅｄicine,nuclearenergｙandｏｔｈerｈｉgh-tｅchfiｅlｄs，ｉnthisｐａper，theｍainoｂｊｅctｉveｉstousetheｐｒogramｍａbleｃｏnｔrollerastheｃａrｒｉer,desiｇnasetofprocedｕrｅsandthedｒivｅmanipulatorｔｏａcｈievｅtｈeｔargetcapｔｕrｅ,ｈａｎdｌingaｎddｅlｉveryｂookｉｎgacｔｉon，accoｒdingtothｅdemaｎｄchangehａndliｎgtrajeｃtory，tｈeｗhoｌesystｅｍｂyｕsingthetecｈnologyofPLCpｏsitｉoncｏntrolteｃhｎolｏgy．Keｙwｏｒds：ｍanipulａt(yī)or；pｒoｇramｍablｅ；logicconｔｒｏlｌer目錄緒論1。1機械手應用背景與意義機械手主要由手部、運動機構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來抓持工件(或工具)的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、拖持型和吸附型等.運動機構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(擺動)、移動或復合運動來實現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢.運動機構(gòu)的升降、收縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式，稱為機械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由度是機械手設計的關(guān)鍵參數(shù)。自由度越多,機械手的靈活度越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復雜。一般專用機械手有2～3個自由度。控制系統(tǒng)是通過對機械手每個自由度的電機的控制，來完成特定動作。同時接收傳感器的信息,形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制?？刂葡到y(tǒng)的核心通常是由單片機或DＳP等微控制芯片構(gòu)成,通過對其編程實現(xiàn)所要功能。在現(xiàn)代工業(yè)中,生產(chǎn)過程的機械化、自動化已成為突出的主題。隨著工業(yè)現(xiàn)代化的進一步發(fā)展，自動化已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)中的重要支柱，無人車間、無人生產(chǎn)流水線等等，已經(jīng)隨處可見。同時,現(xiàn)代生產(chǎn)中,存在著各種各樣的生產(chǎn)環(huán)境,如高溫、放射性、有毒氣體、有害氣體場合以及水下作業(yè)等,這些惡劣的生產(chǎn)環(huán)境不利于人工進行操作。工業(yè)機械手是近代自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一種新的技術(shù),是現(xiàn)代控制理論與工業(yè)生產(chǎn)自動化實踐相結(jié)合的產(chǎn)物,并以成為現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分。工業(yè)機械手是提高生產(chǎn)過程自動化、改善勞動條件、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的有效手段之一.尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲以及帶有放射性和污染的場合，應用得更為廣泛，。在我國，近幾年來也有較快的發(fā)展，并取得一定的效果，收到機械工業(yè)和鐵路部門的重視。專用機械手經(jīng)過幾十年的發(fā)展，如今已進入以通用機械手為標志的時代。由于通用機械手的應用和發(fā)展,進而促進了智能機器人的研制。智能機器人涉及的知識內(nèi)容，不僅包括一般的機械、液壓、氣動等基礎(chǔ)知識,而且還應用一些電子技術(shù)、電視技術(shù)、通訊技術(shù)、計算技術(shù)、無線電控制、仿生學和假肢工藝等,因此它是一項綜合性較強的新技術(shù)。目前國內(nèi)外對發(fā)展這一新技術(shù)都很重視,幾十年來，這項技術(shù)的研究和發(fā)展一直比較活躍,設計在不斷地修改，品種在不斷地增加，應用領(lǐng)域也在不斷地擴大。隨著我國工業(yè)的跨越式發(fā)展,機械手作為工業(yè)生產(chǎn)及裝備制造業(yè)中處在及其重要的位置.在工業(yè)生產(chǎn)和裝備制造領(lǐng)域中充當著非常重要的角色，尤其是它能代替人工在有害環(huán)境中進行操作以保護人工的生命安全，在各個領(lǐng)域都有機械手的影子:機床加工工件的裝卸，特別是在自動化車床、組合機床上使用較為普通；在裝配作業(yè)應用廣泛，在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板，在機械行業(yè)中它可以用來組裝零部件;在勞動條件差,單調(diào)重復易于疲勞的工作環(huán)境,可代替人的勞動；可在危險場合下工作,如軍工品的裝卸、危險品及有害物的搬運等；宇宙及海洋的開發(fā)；軍事工程及生物醫(yī)學方面的研究和實驗。1．2機械手應用國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀機械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機器人,也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機器人。機械手研究開始于2０世紀中期，一方面，隨著計算機和自動化技術(shù)的發(fā)展，特別是1964年第一臺數(shù)字計算機問世以來，大批量生產(chǎn)的迫切需求推動了自動化技術(shù)的發(fā)展，這為機械手的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)；另一方面，核能技術(shù)的研究需要某些操作機械代替人處理放射性物質(zhì)，在這一需求背景下，美國于1947年開發(fā)了遙控機械手，１9４8年又開發(fā)了機械式主從機械手。機械手首先是由美國開發(fā)研制的，５0年代以后,機械手逐步推廣到工業(yè)生產(chǎn)部門,在高溫、污染嚴重的地方取放工件和裝卸材料,也作為機床的輔助裝置在自動機床、自動生產(chǎn)線和加工中心中應用。完成上下料或從刀庫中取放刀具并按固定程序更換刀具等操作。1954年美國戴爾沃最早提出了工業(yè)機器人的概念，并申請了示教，機械人能實現(xiàn)動作的記錄和再現(xiàn).這就是所謂的示教再現(xiàn)機機器人，現(xiàn)在的機器人差不多都采用這種控制方式.19５8年美國聯(lián)合控制公司研制出第一彈機械手鉚接機器人.作為機器人產(chǎn)品最早的實用機型（示教再現(xiàn))是1９62年美國AMF公司推出的“EＲSTRＡN”和“ＵNIMＡTIＯＮ"公司推出的“UＮIＭＡTE”。我國機械手起步于２0世紀70年代初期，經(jīng)過3０多年發(fā)展，大致經(jīng)歷了３個階段：７0年代萌芽期，80年代的開發(fā)期和90年代的應用期。在我國,機械手市場份額大部分被國外機械手企業(yè)占據(jù)著。在國際強手面前，國內(nèi)的機械手企業(yè)面臨著相當大的競爭壓力，由上海起，接著天津，吉林，哈爾濱，廣州，昆明等十幾個研究單位和院校分別開發(fā)了固定程序,結(jié)合式,液壓伺服型同用機械手，并開始了機械學（包括步行機構(gòu)）、計算機控制和應用技術(shù)的研究，這些機械手大約１/3用于生產(chǎn)。經(jīng)過80年代尤其是后５年的努力,吸引了1６０多個單位從事機械手及相關(guān)技術(shù)的研究力量，形成了京津、東北、華東、華南等機械手技術(shù)地區(qū)和十幾家優(yōu)勢單位，培養(yǎng)了一支2000多人的工業(yè)機械手設計，研制，應用隊伍，造就了一批機械手專家，使我國工業(yè)機械手技術(shù)發(fā)展基本上可以立足于國內(nèi).如今我國正從一個“制造大國”向“制造強國”邁進,中國制造業(yè)面臨著與國際接軌、參與國際分工的巨大挑戰(zhàn)，對我國工業(yè)自動化的提高迫在眉睫，政府務必會加大對機器人的資金投入和政府支持，將會給機械手產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新的動力。我國主要開發(fā)的機械手由噴涂機械手、焊接機械手、搬運機械手和裝配機械手。這些工業(yè)機械手主要由類似人的手和臂組成，它可替代人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化,能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。第2章控制要求本次的設計需要自己對機械手進行各種器件的選擇，并且編程通過PLC運行程序，實現(xiàn)機械手上下,左右移動和夾取物品，本次的操作要求是通過手動和自動的方式來實現(xiàn)設計目標,其中自動有三種方式。單步運動:按下按鈕機械手完成這個動作就停止。單周運動：按下啟動按鈕,從原點開始，機械手按工序自動完成一個周期的動作后，停在原位.連續(xù)運動:機構(gòu)停在原位時,按下啟動按鈕,機構(gòu)自動執(zhí)行周期工作。按下復位鍵復位。第3章設備選型3.1。控制的選型輸出刷新三個階段。PLＣ的特點:１、抗干擾能力強、可靠性高.２、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，通用性強.3、編程方便，易于使用。4、功能強大，成本低。5、設計、施工、調(diào)試的周期短。６、維護方便。3.２.2常用PＬC介紹在中國，PLC的型號有很多種,而且生產(chǎn)的廠家也不同，其類型也有所不同，使用起來也都不相同，三菱ＰLＣ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，定時計時與操作等面向用戶指令,并通過數(shù)字或模擬量輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程，三菱PLC在中國常見的型號有FR-ＦX1Ｓ,FR—FX2Ｎ，F(xiàn)Ｒ—FX30等。其特點和許多ＰLC相似，編程簡單、可靠性高、高速運算等，其缺點是，模擬量模塊比較昂貴且程序復雜.西門子PLＣ在中國市場的占有率很大，廣泛的應用在多種領(lǐng)域里。也是技術(shù)比較成熟、最具有特色和最具有代表性的微型plc，除基本的指令表編程外，還可以用采用梯形圖及對應機械動作流程進行順序功能圖編程，而且這些程序可以互相轉(zhuǎn)換。其S7系列plc體積小，速度快,具有網(wǎng)絡通信能力功能更強等，而且還具有強大的中文功能。綜上，西門子ｐlｃ更加符合我們經(jīng)濟和要求,因此我們選擇ｐlc作為本次的控制中心。３。2。3西門子PLＣ的選型西門子PLC的主要型號有S7－２０0,Ｓ7—300,S7－400,S7-１2００幾種型號，其用途也會有所不同，Ｓ7-200用于小型的電氣系統(tǒng)中，著重邏輯控制，S7—３０0用于稍大的控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)復雜的工藝控制，s7—4００用于大型控制系統(tǒng)，主要實現(xiàn)冗余控制等，由于我們這次是對模型的機械手控制，屬于小型的控制系統(tǒng)，而且邏輯控制要求也比較高，因此我們選擇西門子PＬＣS7-200ＣＰU224CDC/DC/DＣ作為本次控制中心的型號，由于此型號只有14個輸入點1０個輸出點，而我們要2４個輸入點11個輸出點，遠遠不夠我們的需求,我們還需要一個擴展模塊.S７-2０0的擴展模塊有。輸入擴展模塊ＥＭ221：共有3種產(chǎn)品，即8點和16點DC、8點ＡＣ.輸出擴展模塊EM２22：共有5種產(chǎn)品,即8點DC和4點ＤC、8點AC、8點繼電器和4點繼電器。輸入/輸出混合模塊EM22３：共有6種產(chǎn)品.其中DＣ輸入／DC輸出的有３種,DC輸入／繼電器輸出的有三種，它們對應的輸入/輸出點數(shù)分別為４點、8點和16點。模擬量輸入擴展模塊EM231。模擬量輸出擴展模塊ＥM２32。模擬量輸入/輸出擴展模塊EM2３5.圖2.1Ｓ７-200CPＵ外型圖因此擴展模塊ＥM2２3符合我們的要求，還可以留有一定的余量。3．3電機的選擇3．３．1底座和手爪電機的選定我們在選擇的過程中,首先考慮到我們所選的器件是否能達到我們的預定要求，性價比等,我們這次選擇的控制中心式直流輸出，而電機又是直接受控制中心控制運行的,因此我們選擇倆個永磁直流電機,其型號為70TＹZ０５，工作電壓為24V以下。工作電流小于5。１A作為底座和機械手爪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。直流電機的工作原理直流電機再外加電壓的作用下,在導體中形成電流,載流電體在磁場中受到電磁力的作用,通過換向器使導體進入異性磁場時，導體中的電流方向也相應改變，以維持電磁轉(zhuǎn)矩方向不變,從而使直流電動機連續(xù)旋轉(zhuǎn),把直流電能轉(zhuǎn)換成機械能輸出。直流電機的組成直流電機主要由兩部分組成：定子和轉(zhuǎn)子定子又包括主磁極(磁極鐵心和勵磁繞組組成）、換向磁極（鐵心和換向磁極繞組組成）、機座，端蓋等組成轉(zhuǎn)子（電樞):轉(zhuǎn)軸、電樞繞組（許多線圈組成）,換向器等組成3。3。2X軸和Y軸電機的選定由于X軸和Y軸是距離移動，如果用一般的電機控制,其速度基本上是穩(wěn)定的，不能加快,也不能減慢,還不能精確停位這樣會導致很多的不便,因此步進電機和伺服電機就可以很好的解決這個問題,通過信號來控制電機速度,精度等。伺服系統(tǒng)（servoｍechanism）是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解,伺服電機接收到１個脈沖,就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應的角度，從而實現(xiàn)位移,因為,伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度,都會發(fā)出對應數(shù)量的脈沖,這樣,和伺服電機接受的脈沖形成了呼應，或者叫閉環(huán),如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來，這樣,就能夠很精確的控制電機的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)精確的定位,可以達到0.0０1mｍ。伺服電機的優(yōu)缺點

優(yōu)點：速度控制精確，轉(zhuǎn)矩速度特性很硬，控制原理簡單，使用方便，價格便宜。?缺點：電刷換向，速度限制,附加阻力,產(chǎn)生磨損微粒（無塵易爆環(huán)境不宜)價格比較貴。步進電機工作原理通常電機的轉(zhuǎn)子為永磁體,當電流流過定子繞組時，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場。該磁場會帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度,使得轉(zhuǎn)子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當定子的矢量磁場旋轉(zhuǎn)一個角度。轉(zhuǎn)子也隨著該磁場轉(zhuǎn)一個角度.每輸入一個電脈沖,電動機轉(zhuǎn)動一個角度前進一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機就會反轉(zhuǎn)。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉(zhuǎn)動。步進電機的特點1．電機旋轉(zhuǎn)的角度正比于脈沖數(shù);2．電機停轉(zhuǎn)的時候具有最大的轉(zhuǎn)矩（當繞組激磁時）；3.由于每步的精度在百分之三到百分之五，而且不會將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置精度和運動的重復性;4。優(yōu)秀的起停和反轉(zhuǎn)響應;5．由于沒有電刷，可靠性較高，因此電機的壽命僅僅取決于軸承的壽命；６。電機的響應僅由數(shù)字輸入脈沖確定，因而可以采用開環(huán)控制，這使得電機的結(jié)構(gòu)可以比較簡單而且控制成本;7。僅僅將負載直接連接到電機的轉(zhuǎn)軸上也可以極低速的同步旋轉(zhuǎn)。8．由于速度正比于脈沖頻率，因而有比較寬的轉(zhuǎn)速范圍。本次的機械手的控制的電機我們使用的是步進電機,參數(shù)如下品牌LＩＫＯ類型兩相步進電機極數(shù)2極線數(shù)4額定轉(zhuǎn)速1—1000r/miｎ型號4２BYGＨ60-16８4Ｂ電壓24V以下電流1．7A以下應用范圍激光設備，實驗臺,雕刻機，小機器人等42兩相步進電機,單出軸。接線方式：紅藍Ａ+、A－，黑綠B+、B—此型號的步進電機電壓在我們所選取的電壓范圍類，所以該電機能夠正常的啟動，其載動量也很大，對于我們的這次設計任務能夠滿足我們的要求，他也擁有著步進電機所有的優(yōu)點,該電機在市場的很容易買到，經(jīng)濟實惠。步進電機的組成步進電機主要也是由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子上分布著磁極，磁極上有勵磁繞組，轉(zhuǎn)子有轉(zhuǎn)軸，滾珠軸承等。3.3.3步進電機驅(qū)動器的選擇選擇步進驅(qū)動器首先根據(jù)所給電機的電壓、電流選擇,我們所給定的電壓是2４ｖ,所以步進電機的電源電壓也在這個值左右，步進驅(qū)動器的電源電壓也是2４Ｖ，我們用的步進電機,起電流在1.7A以下，其型號的步進電機驅(qū)動器驅(qū)動最大電流是2Ａ,能夠完全帶動步進電機的運行因此步進電機驅(qū)動器型號SH20２４B２滿足這個要求,SＨ2024B2型步進電機驅(qū)動器是我廠精心研制開發(fā)的二相混合式步進電機驅(qū)動器電壓。工作電壓１5-3６V該驅(qū)動器采用PWM方式驅(qū)動,具有工作電壓范圍寬、效率高,相電流、細分數(shù)可調(diào),自動半流的特點,相電流設定從0。5~２A，細分數(shù)設定有２、4、8、１６、32、６４共六檔，可滿足微步距驅(qū)動的要求,“說明式"的面板設計使操作使用方便直觀。其使用說明OPTO:為輸入信號的公共端，ＯPＴO端須接外部系統(tǒng)的VCＣ。若VCC為+５Ｖ則可直接連接，若VCC大于+５V，則使用到的CP、DＩＲ、FRＥE端子分別外串接限流電阻R，保證給內(nèi)部光耦提供8~15mA的驅(qū)動電流,參見上表1DIR：方向電平信號輸入端，高低電平控制電機正／反轉(zhuǎn)。信號電平的改變應錯開CＰ脈沖下降沿3us以上。FＲＥＥ：脫機信號（低電平有效)，當此輸入控制端為低時，電機勵磁電流被關(guān)斷,電機處于脫機自由狀態(tài)。CP:步進脈沖信號輸入，下降沿有效,最高響應頻率不低于100KHZ,信號電平穩(wěn)定時間不小于３ｕs。相電流設定:

SH2024Ｂ2型驅(qū)動器采用撥位開關(guān)設定相電流。驅(qū)動器細分設定后電機的步距角等于電機的整步步距角除以細分數(shù)。例如:細分數(shù)設定為2，驅(qū)動0．9°/1.8°的二相電機,其細分步距角為1。８°／2=０。９°.注：撥位開關(guān)ON＝0,OFF=1,細分數(shù)設定好后驅(qū)動器須斷電復位（或脫機一次)方可有效。相電流設定（位123)12３相電流１23相電流0000.5A１0０１。2A００1０.6Ａ1011．3A0100。8Ａ1１01。6A０１1１.0A１112.0A3.3．4微動開關(guān)選擇第一個，按下一步選擇數(shù)字量輸出口,Q０.0和Ｑ０。1選擇后在下一步選擇脈沖ＰTO或者PWM,因為我們所選的驅(qū)動器是PWM驅(qū)動的,因此我們選擇PＷM,選擇后在下一步最后直接點擊完成回到ＰLC編程頁面，點擊調(diào)用子程序點擊PＷM０—ＲUN如圖PLCｓ7－2０0自帶脈沖功能為我們提供了很大的方便,使程序變得簡易一些3．3。8手爪的驅(qū)動方式第4章硬件設計４.1機械手的簡單介紹4。2本次用到的各種電器元件4．３ＰLＣ控制機械手的結(jié)構(gòu)圖4。4動作過程機械手開始處于原點，按下啟動按鈕，機械手沿X軸前進，碰到后限位開關(guān)后停止，然后機械手沿Y軸下降，碰到下限位開關(guān)停止,然后機械手手爪開始旋轉(zhuǎn)到接近開關(guān)停止，手爪夾緊,然后機械手開始上升到上限位開關(guān)和沿X軸后退到前限位開關(guān)停止，底盤順時旋轉(zhuǎn)到接近開關(guān)停止,機械手又要下降到下限位開關(guān)和沿X軸前進到后限位開關(guān)停止，在機械手爪開始逆時旋轉(zhuǎn)到接近開關(guān)停止，手爪松開，機械手分別沿Y軸和X軸上升到上限位開關(guān)、后退到前限位開關(guān)停止,最后底盤逆時針旋轉(zhuǎn)到接近開關(guān)停止,機械手完成整個過程并回到了原點。4.5I／O表輸入輸出4。６接線原理圖4．7程序復位設計總結(jié)致謝這里請接受我的誠摯的謝意.參考文獻[1]羅光偉。PLC控制系統(tǒng)設計安裝與調(diào)試［M]。北京：電子工業(yè)出版社，２013．［2］廖常初.PLＣ編程及應用［M］。北京：機械工業(yè)出版社，2０13．[3］許廖。電機與電氣控制技術(shù)[M]。北京：機械工業(yè)出版社，201５。[4]劉偉．搬運機械手控制系統(tǒng)設計［A].江蘇：江南大學，２０16．［5］徐英。教學型PＬC機械手控制系統(tǒng)設計[D］.江蘇：蘇州大學,2010．[6］張崇國?；赑LC的步進電機細分控制研究［A］。山東：山東科技大學，20１５。［７］董雷.基于PＬC上藥機械手的設計與研究［A].河北：河北聯(lián)合大學，２０14．[8]李品辛?；赑ＬC機械手控制系統(tǒng)設計［A］．陜西:西安思源學院，2015.［９］周鵬。搬運機械手教學模型設計及其ＰLC控制系統(tǒng)［A］。上海：中國海洋大學,20１1.［10]

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余雷聲．

電器控制與PLC應用［Ｍ］．

北京：機械工業(yè)出版社，1９96學號09１401１49《電氣控制與可編程控制技術(shù)》課程設計（2009級本科)題目：基于S7—２0０PLC的坐標式機械手控制系統(tǒng)設計系(部)院：物理與機電工程學院專業(yè)：電氣工程及其自動化作者姓名：曹國虎指導教師：張靜職稱:副教授完成日期：２012年12月１4日課程設計任務書２0１2年秋季學期學生姓名曹國虎學號091401149專業(yè)方向電力系統(tǒng)班級09級（１）班題目名稱基于S７—２0０PLC的坐標式機械抓手控制系統(tǒng)設計一、設計要求：設計一個基于Ｓ７－20０PＬＣ的坐標式機械抓手控制系統(tǒng)，實現(xiàn)下圖的控制功能：二、設計任務及編寫要求：學生根據(jù)控制要求，明確設計任務,擬定設計方案與進度計劃,運用所學的理論知識，進行坐標式機械抓手控制系統(tǒng)設計、硬件系統(tǒng)設計、軟件系統(tǒng)設計，提高理論知識工程應用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問題與解決問題的能力。1．設計出硬件系統(tǒng)的接線圖，軟件系統(tǒng)流程圖等；2。進行PLC控制程序設計，做出程序梯形圖；3.進行系統(tǒng)調(diào)試，實現(xiàn)坐標式機械抓手的控制要求。三、設計進度及安排:第一周:星期一、二講解設計課題內(nèi)容、布置任務及要求星期三、四PLC輸入輸出接線圖，初步設計星期五梯形圖,控制面板圖初步設計第二周：星期一、二ＰLCＩ/O接線圖,梯形圖,控制面板的修改星期三、四繪圖，系統(tǒng)調(diào)試,寫說明書及操作使用說明星期五完善上述設計內(nèi)容，裝訂設計說明書，答辯指導教師簽字：年月日目錄TOC\ｏ"1－2”＼ｈ＼ｚ\u一、設計目的PAＧEREＦ＿Ｔoc3433381１７\h1HYPERLＩNK\l＂_Tｏc３43338118"二、設計任務及要求PAGEREF＿Toｃ3４3３3８11８\h1２。1控制要求PAGERＥF_Toｃ34333８119＼h１ＨＹＰERLINＫ\l"＿Ｔoｃ343338120"2。２設計任務ＰＡGEREＦ_Toc3433３8120\ｈ2HYPERLIＮK\h\z\u第一章前言PAGEＲEF_Toc３８8７05５48\h1１．1機械手概述PAGEＲEF_Tｏc38８705５４9\h1第二章總體方案設計PAGERＥF＿Toc38８705550\h3HYＰERLINＫ\l＂_Ｔoc３８8705551＂２。1設計要求ＰAＧERＥF_Tｏc38８705551\h３HYＰERLINＫ２。２機械手PAGEＲEＦ_Toc29487０101\h９2。2。1機械手概述PAGERＥF＿Toｃ2９4870102＼ｈ92.２。２機械手的工作原理PAGEREF_Ｔｏc2９4８7０1０3\h９2．２。3機械手的發(fā)展趨勢PAGEREF＿Ｔoｃ294870104\h10HYPERLINK\l＂＿Tｏｃ２94870105”第三章系統(tǒng)設計ＰAGEREF_Toc２９4870１0５\h113.1系統(tǒng)方案分析設計PAＧERＥF_Toc29４870１06\ｈ113。1。1控制要求PAGEREＦ＿Tｏc29487０10７\h１13。１.2方案設計ＰAGERＥＦ＿Toc2948701０8\h113.2硬件設計ＰAGEREＦ＿Toｃ２９4８70109\h13３。２。１輸入/輸出端子地址分配PAＧＥＲＥF＿Toc２9４870１10\h1３3.2。２PLC接線圖PAGEREＦ_Toc2９4870111\ｈ1３3.3系統(tǒng)程序設計PAGEREF＿Ｔoc29４８70１12\h1４HＹＰERLIＮK3.3．1常用編程方法介紹PＡGEREF_Ｔｏc294８70１13\ｈ１４HYPEＲLＩNK\l＂_Ｔoc294８70114"3。3.2流程圖PAGERＥF_Tｏc2948７0１14\h16３。3．3梯形圖PAGEＲEF＿Toｃ２9４８7011５\h１73。3．4語句表PＡＧEREF_Toc2948７011６\h2０３。4MCGS組態(tài)軟件ＰAＧＥＲEF＿Ｔoc２94870１17\ｈ2１ＨYPＥRLＩＮK４．1系統(tǒng)調(diào)試ＰAＧEREＦ＿Toc２94８7０123\h３５結(jié)論PAGERＥF_Toｃ２948701２4\h36參考文獻PAGＥREF＿Toｃ294870125\h37HＹPERＬINK\l”＿Toｃ2９４8７01２6”致謝PAＧEＲEF＿Toc29487０126\h3８HYPＥRＬINK\l＂＿Ｔoc２9４870127＂附錄1FＸ2N基本指令ＰAGＥREF_Tｏc2９４８70127＼h3９第一章緒論1。1課題背景隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC(即可編程邏輯編程器的簡稱)已經(jīng)進入日常生產(chǎn)、生活的各個方面，PＬＣ的應用在各行各業(yè)已成為必不可少的內(nèi)容。ＰLＣ作為通用的工業(yè)計算機,其功能日益強大，已經(jīng)成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設備。PLC從誕生至今，僅有30年的歷史，但是得到了異常迅猛的發(fā)展，并與ＣＡD／ＣAM、機器人技術(shù)一起被譽為當代工業(yè)自動化的三大支柱。在現(xiàn)代工業(yè)中生產(chǎn)過程的機械化、自動化已成為突出的主題。隨著工業(yè)化的進一步發(fā)展，自動化已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)中的重要支柱，無人車間、無人生產(chǎn)流水線等等,已經(jīng)隨處可見。同時,現(xiàn)在生產(chǎn)中，存在著各種