氣動機(jī)械手操作控制裝置

1、氣動機(jī)械手操作控制裝置一、 題目及要求：一、氣動機(jī)械手的控制要求氣動機(jī)械手的動作示意圖如圖1所示，氣動機(jī)械手的功能是將工件從A處移送到B處?？刂埔鬄椋?、氣動機(jī)械手的升降和左右移行分別由不同的雙線圈電磁閥來實現(xiàn)，電磁閥線圈失電時能保持原來的狀態(tài)，必須驅(qū)動反向的線圈才能反向運動；2、上升、下降的電磁閥線圈分別為YV2、YV1；右行、左行的電磁閥線圈為YV3、YV4；3、機(jī)械手的夾鉗由單線圈電磁閥YV5來實現(xiàn)，線圈通電時夾緊工件，線圈斷電時松開工件；4、機(jī)械手的夾鉗的松開、夾緊通過延時1.7S實現(xiàn)；5、機(jī)械手的下降、上升、右行、左行的限位由行程開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3、SQ4來實現(xiàn)；二、機(jī)械手

2、的的操作功能機(jī)械手的操作面板如圖2所示。機(jī)械手能實現(xiàn)手動、回原位、單步、單周期和連續(xù)等五種工作方式。1、手動工作方式時，用各按鈕的點動實現(xiàn)相應(yīng)的動作；2、回原位工作方式時，按下“回原位”按鈕，則機(jī)械手自動返回原位；3、單步工作方式時，每按下一次啟動安鈕，機(jī)械手向前執(zhí)行一步；4、單周期工作方式時，每按下一次啟動安鈕，機(jī)械手只運行一個周期；5、連續(xù)工作方式時，機(jī)械手在原位，只要按下啟動安鈕，機(jī)械手就會連續(xù)循環(huán)工作，直到按下停止安鈕；6、傳送工件時，機(jī)械手必須升到最高點才能左右移動，以防止機(jī)械手在較低位置運行時碰到其他工件；7、出現(xiàn)緊急情況，按下緊急停車按鈕時，機(jī)械手停止所有的操作。三、大作業(yè)要求1

3、列表說明I/O分配，并選擇PLC。2畫出順序功能圖。3畫出PLC端子接線圖。4設(shè)計PLC控制梯形圖。二、 輸入輸出分配表輸入端輸出端名稱代號輸入編號名稱代號輸出編號下限位開關(guān)SQ1X001下降電磁閥KM4Y001上限為開關(guān)SQ2X002夾松電磁閥KM1Y002右限位開關(guān)SQ3X003上升電磁閥KM2Y003左限位開關(guān)SQ4X004右行電磁閥KM3Y004上升按鈕SB4X005左行電磁閥KM0Y005左行按鈕SB6X006松開按鈕SB8X007下降按鈕SB3X010右行按鈕SB5X011夾緊按鈕SB7X012手動開關(guān)SB9X020啟動按鈕SB1X026停止按鈕SB2X027三、 PLC選型項目F

4、X-48M(R/T)額定電壓AC100-240V允許電壓范圍AC85-260V額定頻率50/60HZ四、 順序功能圖 公用ENSM00 手動ENX002X021 回原點ENX024 自動ENX023X022五、 PLC接線圖NLX000X001X002X003X004X005X006FX-48M(R/T)Y020Y021Y022Y001Y002Y003Y0042LY005Y006X007X010X011X012X013X0142MX015X016FX-48M(R/T)Y007Y010Y0113L012Y013Y014Y015Y016Y017六、 PLC梯形圖公用程序見下圖用于處理各種工作方式都

5、要執(zhí)行的任務(wù)，以及處理不同工作方式之間的轉(zhuǎn)換。左限位開關(guān)X004、上限位開關(guān)X002的常開觸點和表示機(jī)械手松開的M45的常閉觸點的串聯(lián)電路接通時，原點條件M05變?yōu)镺N。當(dāng)機(jī)械手處于原點位置狀態(tài)，在開始執(zhí)行用戶程序、系統(tǒng)處于手動或者自動回原點狀態(tài)，初始步對應(yīng)的M00將被置位，進(jìn)入單步、單周期和連續(xù)工作方式做好準(zhǔn)備。如果此時M05為OFF狀態(tài)，M00將被撫慰，初始步為不活動步，按下啟動按鈕也不能進(jìn)入步M20，系統(tǒng)不能再單步，單周期，和連續(xù)工作方式下工作。LD X004A X002AN M45= M05LD SM01O X020O X021LPSA M05S M00, 1LPPAN M05R M0

6、0, 1LD X020R M20, 1LDN X024R M07, 1 當(dāng)系統(tǒng)處于手動工作方式時，必須將初始步以外的各部隊贏得存儲器位（M20-M27）復(fù)位，否則系統(tǒng)從自動工作方式切換到手動工作方式，然后返回自動工作方式時，可能會出現(xiàn)同時有兩個活動步的情況，一起錯誤的動作。在非連續(xù)方式下，X024的常閉出點閉合，將表示連續(xù)工作狀態(tài)的標(biāo)志M07復(fù)位。下圖是手動程序，為了保證安全運行，在手動程序中設(shè)置了一些必要的連鎖。設(shè)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ON.有限位開關(guān)限制機(jī)械手移動的范圍。用限位開關(guān)X001-X004限制機(jī)械手移動的范圍。用上限位開關(guān)X002的

7、常開觸點與控制左，右行的M36和左行的M44的繼電器串聯(lián)，機(jī)械手升到最高位置才能左右移動，以防止機(jī)械手在較低位置運行時與別的物體碰撞。LD X012S M31, 1LD X007R M32, 1LD X005AN X002AN M34= M33LD X010AN X001AN M33= M34LD X006AN X004A X002AN M35= M36LD X011AN X003A X002AN M36= M35O M22AN M23= M22LD M22A X002A M06O M23AN M24= M23LD M23A X003A M06O M24AN M25= M24LD M24A X

8、001A M06O M25AN M26= M25LD M25A T38A M0.6O M2.6AN M27= M26LD M26A X002A M06O M27AN M20AN M00= M27LD M27A X004AN M07A M06O M00AN M20= M00LD X026A X024O M07AN X027= M07LD X026EUON X022= M06LD M27A X004A M07LD M00A X026A M05OLDA M06O M20AN M21= M20LD M20A X001A M06O M21AN M22= M21LD M21A T37A M06單周期，連續(xù)

9、和單步工作方式的梯形圖。單周期、連續(xù)和單步這三種工作方式主要是“連續(xù)”標(biāo)志M07和“轉(zhuǎn)換允許”標(biāo)志M06來區(qū)分的。 （1）單步與非單步的區(qū)別 M06的常開觸點接在每一個控制代表步的存儲器位的啟動電路中，他們斷開時禁止步的活動狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，如果系統(tǒng)處于單步工作方式，X022為1狀態(tài)，他的常開觸點斷開，“轉(zhuǎn)換允許”存儲器位M06在一般情況下為0狀態(tài)，不允許步與步之間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)某一步的工作結(jié)束后，轉(zhuǎn)換條件滿足，如果沒有按啟動按鈕X026，M06處于處于0狀態(tài)，起保停電路的啟動電路處于斷開狀態(tài)，不會轉(zhuǎn)換到下一步。一直要等到按下啟動按鈕X026，M06在X026的上升沿ON一個掃描周期，M06的常開觸點接

10、通，系統(tǒng)才會轉(zhuǎn)換到下一步。系統(tǒng)工作在連續(xù)，單周期工作方式下，X022的常開觸點接通，是M06為1狀態(tài)，串聯(lián)在各起保停電路的啟動電路中的M0.6的常開觸點接通，允許步與步之間的正常轉(zhuǎn)換。（2） 單周期與連續(xù)的區(qū)分在連續(xù)工作方式下，X024為1狀態(tài)。初始步為活動步時按下啟動按鈕X026，M20變?yōu)?狀態(tài)，機(jī)械手下降。于此同時，控制連續(xù)工作的M0.7的線圈通電并自保持。當(dāng)機(jī)械手在步,M27返回最左邊時，X004為1狀態(tài)，因為連續(xù)標(biāo)志位M07為1狀態(tài)，轉(zhuǎn)換條件M07-X004滿足，系統(tǒng)將返回步M20，反復(fù)連續(xù)的工作下去。按下停止按鈕X027后，M07變?yōu)?狀態(tài)，但是機(jī)械手不會立即停止工作，在完成當(dāng)前工

11、作周期的全部操作后，機(jī)械手返回最左邊，左限位開關(guān)X004為1狀態(tài)，裝換條件滿足系統(tǒng)才從步M27返回并停留在初始步。在單周期工作方式，M07一直處于0狀態(tài)。當(dāng)機(jī)械手在最后一步,M27返回最左邊時，左限位開關(guān)X004為1狀態(tài)，轉(zhuǎn)換條件滿足，系統(tǒng)返回并停留在初始步，按一次啟動按鈕，系統(tǒng)只工作一個周期。（3） 單周期工作過程 在單周期工作方式下，X022的常閉觸點閉合，M06的線圈通電，允許轉(zhuǎn)換。在初始步時按下啟動按鈕X026，在M20的啟動電路中，M00,X026,M05和M06的常開觸點均接通，使M20的線圈通電，系統(tǒng)進(jìn)入下降步，Y001的線圈通電，機(jī)械手下降。碰到下限位開關(guān)X001時，轉(zhuǎn)換到夾緊

12、不M21，Y005被置位，夾緊電磁閥的線圈通電，并保持。同時接通延時定時器T37開始定時，1.7s后定時時間到，工件被夾緊，轉(zhuǎn)換條件T37滿足，轉(zhuǎn)換到步M22。以后系統(tǒng)將這樣一步一步的工作下去。在左行步M27，當(dāng)機(jī)械手左行返回到原點位置，左限位開關(guān)X004變?yōu)?狀態(tài)，為連續(xù)工作標(biāo)志M07為0狀態(tài)，將返回初始步M00，機(jī)械手停止運動。 （4）單步工作過程 在單步工作方式下，X022為1狀態(tài)，它的常閉觸點斷開，“轉(zhuǎn)換允許”輔助繼電器M06在一般情況下為0狀態(tài)，不允許步與步之間的轉(zhuǎn)換。設(shè)初始步時系統(tǒng)處于原點狀態(tài)，M05和M00為1狀態(tài)，按下啟動按鈕X026，M06變?yōu)?狀態(tài)。在下降步，Y001的線圈

13、通電，當(dāng)下限位開關(guān)X001變?yōu)?狀態(tài)時，與Y001的線圈串聯(lián)的X001的常開觸點斷開，使Y001的線圈斷電，機(jī)械手停止下降。X001的常開觸點閉合后，如果沒有按啟動按鈕，X026和M06變?yōu)?狀態(tài)，M06的常開觸點接通，轉(zhuǎn)換條件X001才能使M21的起動電路接通，M21線圈通電并保持，系統(tǒng)才能由步M20進(jìn)入步,M21。以后在完成某一步的操作后，都必須按一次啟動按鈕，系統(tǒng)才能轉(zhuǎn)換到下一步。LD X021A X026S M10, 1R M40, 1LD M10A X002S M11, 1R M10, 1R M41, 1LD M11A X004S M11, 1R M42, 1LD M10AN X002= M43LD M11AN X004= M44在自動回原點工作方式下，X021為ON。按下啟動按鈕X026，M10變?yōu)镺N,機(jī)械手上升，上升到上限位開關(guān)時X002為ON，機(jī)械手左行，到左限位開關(guān)時，X004變?yōu)镺N，將步M11復(fù)位，同時將M42復(fù)位，機(jī)械手松開。這時原點條件滿足，M05為ON，在公用程序中，初始步M00是步M01的后續(xù)步。說明程序由于S7-200PLC的順控指令不支持直接輸出的雙線圈操作，所以要用中間繼電器邏輯過度一下，如本題的機(jī)械手下降，上行，夾緊、松開、左行、右行等