plc課程設(shè)計(jì)--機(jī)械手控制系統(tǒng)

1、<p>　　PLC課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書</p><p>　　系 別：電子工程系 </p><p>　　專 業(yè)：電子信息工程</p><p><b>　　姓 名： </b></p><p><b>　　學(xué) 號(hào)： </b></p><p>　　起訖時(shí)間

2、：2009.12.12--12.16</p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前言</b></p><p><b>　　一機(jī)械手的工作原理</b></p>

3、<p>　　1機(jī)械手的概述……………………………………………………………………4</p><p>　　2機(jī)械手的工作方式………………………………………………………………5</p><p>　　二 機(jī)械手控制程序設(shè)計(jì)</p><p>　　1輸入和輸出點(diǎn)分配表及原理接線圖……………………………………………6</p><p>　　2控

4、制程序…………………………………………………………………………7</p><p><b>　　三 梯形圖及指令表</b></p><p>　　1 梯形圖………………………………………………………………………… 11</p><p>　　2 指令表………………………………………………………………………… 12</p><p&g

5、t;　　四 設(shè)計(jì)心得……………………………………………………………………… 13</p><p>　　五 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… 13</p><p>　　PLC課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，機(jī)械手的出現(xiàn)大

6、大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，但傳統(tǒng)的繼電器控制的半自動(dòng)化裝置因設(shè)計(jì)復(fù)雜、接線繁雜、易受干擾，從而存在可靠性差、故障多、維修困難等問(wèn)題，為解決以上問(wèn)題，可以采用可編程控制器PLC控制的機(jī)械手控制系統(tǒng)。殼體是閥類控制器上使用的通用型零件，該零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度高，工藝殼體質(zhì)量一直是影響控制器精度的主要指標(biāo)之一。由于原有殼體的加工設(shè)備陳舊，工藝等原因，嚴(yán)重影響了控制器的發(fā)展。為了改變落后的生產(chǎn)狀態(tài)，緩解日趨緊張的供求關(guān)系，我們

7、研究開(kāi)發(fā)了多工步搬運(yùn)機(jī)械手臂，在設(shè)備的整體構(gòu)思、總體布局、機(jī)構(gòu)功能、驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)等方面，對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行了徹底改造，投入運(yùn)行以來(lái)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)率高，工藝降低，深受廠家歡迎。</p><p>　　由于PLC控制受環(huán)境的限制，在使用過(guò)程中會(huì)受到各種干擾，影響系統(tǒng)的可靠性，因此必須采取各種抗干擾措施，以提高控制系統(tǒng)的可靠性</p><p>　　一、機(jī)械手的工作原理</p>&

8、lt;p><b>　　機(jī)械手的概述</b></p><p>　　機(jī)械手是在機(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。近年來(lái)，隨著電子技術(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(lái)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(dòng)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(dòng)、不知

9、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(lái)越廣泛地得到了應(yīng)用，例如：(1)機(jī)床加工工件的裝卸，特別是在自動(dòng)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(lái)裝配印制電路板，在機(jī)械行業(yè)中它可以用來(lái)組裝零部件。(3)可在勞動(dòng)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(dòng)。（4）可在危險(xiǎn)場(chǎng)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

10、海洋的開(kāi)發(fā)。(6)軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。 </p><p>　　1.2 機(jī)械手的工作方式</p><p>　　機(jī)械手電氣控制系統(tǒng)，除了有多工步特點(diǎn)之外，還要求有連續(xù)控制和手動(dòng)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(lái)。當(dāng)旋鈕打向回原點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)地回到左上角位置待命。當(dāng)旋鈕打向自動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)完成各工步操作，且循環(huán)動(dòng)作。當(dāng)

11、旋鈕打向手動(dòng)時(shí)，每一工步都要按下該工步按鈕才能實(shí)現(xiàn)。以下是設(shè)計(jì)該機(jī)械手控制程序的步驟和方法。</p><p>　　1、機(jī)械手傳送工件系統(tǒng)示意圖，如圖1所示。</p><p>　　圖1 機(jī)械手傳送示意及操作面板圖</p><p>　　二、機(jī)械手控制程序設(shè)計(jì) </p><p>　　2.1 輸入和輸出點(diǎn)分配表及原理接線圖</p>&

12、lt;p>　　表1 機(jī)械手傳送系統(tǒng)輸入和輸出點(diǎn)分配表</p><p><b>　　3</b></p><p><b>　　2.2 控制程序</b></p><p><b>　　操作系統(tǒng)</b></p><p>　　操作系統(tǒng)包括回原點(diǎn)程序，手動(dòng)單步操作程序和自動(dòng)連續(xù)操作程

13、序，如圖3所示。</p><p><b>　　其原理是：</b></p><p>　　把旋鈕置于回原點(diǎn)，X16接通，系統(tǒng)自動(dòng)回原點(diǎn)，Y5驅(qū)動(dòng)指示燈亮。再把旋鈕置于手動(dòng)，則X6接通，其常閉觸頭打開(kāi)，程序不跳轉(zhuǎn)（CJ為一跳轉(zhuǎn)指令，如果CJ驅(qū)動(dòng)，則跳到指針P所指P0處），執(zhí)行手動(dòng)程序。之后，由于X7常閉觸點(diǎn)，當(dāng)執(zhí)行CJ指令時(shí)，跳轉(zhuǎn)到P1所指的結(jié)束位置。如果旋鈕置于自動(dòng)位置，

14、（既X6常閉閉合、X7常閉打開(kāi)）則程序執(zhí)行時(shí)跳過(guò)手動(dòng)程序，直接執(zhí)行自動(dòng)程序。</p><p><b>　　回原位程序</b></p><p>　　回原位程序如圖4所示。用S10~S12作回零操作元件。應(yīng)注意，當(dāng)用S10~S19作回零操作時(shí)，在最后狀態(tài)中在自我復(fù)位前應(yīng)使特殊繼電器M8043置1。</p><p><b>　　手動(dòng)單步操作

15、程序　</b></p><p>　　如圖5所示。圖中上升/下降，左移/右移都有聯(lián)鎖和限位保護(hù)。</p><p><b>　　自動(dòng)操作程序</b></p><p>　　自動(dòng)操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移見(jiàn)圖6所示。當(dāng)機(jī)械手處于原位時(shí)，按啟動(dòng)X0接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20，驅(qū) </p><p>　　動(dòng)下降Y0，當(dāng)?shù)竭_(dá)下限位使行程開(kāi)關(guān)X

16、1接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S21，而S20自動(dòng)復(fù)位。S21驅(qū)動(dòng)Y1置位，延時(shí)1秒，以使電磁力達(dá)到最大夾緊力。當(dāng)T0接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S22，驅(qū)動(dòng)Y2上升，當(dāng)上升到達(dá)最高位，X2接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S23。S23驅(qū)動(dòng)Y3右移。</p><p>　　移到最右位，X3接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S24下降。下降到最低位，X1接通，電磁鐵放松。為了使電磁力完全失掉，延時(shí)1秒。延時(shí)時(shí)間到，T1接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到</p><p>

17、;　　S26上升。上升到最高位，X2接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S27左移。左移到最左位，使X4接通，返回初始狀態(tài)，再開(kāi)始第二次循環(huán)動(dòng)作。</p><p>　　在編寫狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖時(shí)注意各狀態(tài)元件只能使用一次，但它驅(qū)動(dòng)的線圈，卻可以使用多次，但兩者不能出現(xiàn)在連續(xù)位置上。因此步進(jìn)順控的編程，比起用基本指令編程較為容易，可讀性較強(qiáng)。</p><p>　　7、機(jī)械手傳送系統(tǒng)梯形圖</p><

18、p>　　如圖7所示。圖中從第0行到第27行為回原位狀態(tài)程序。從第28行到第66行，為手動(dòng)單步操作程序。從第67行到第129行為自動(dòng)操作程序。這三部分程序（又稱為模塊）是圖3的操作系統(tǒng)運(yùn)行的。</p><p>　　回原位程序和自動(dòng)操作程序。是用步進(jìn)順控方式編程。在各步進(jìn)順控末行，都以RET結(jié)束本步進(jìn)順控程序塊。但兩者又有不同?；卦怀绦虿荒茏詣?dòng)返回初始態(tài)S1。而自動(dòng)操作程序能自動(dòng)返回初態(tài)S2。</p&g

19、t;<p><b>　　梯形圖及指令表</b></p><p><b>　　3.1 梯形圖</b></p><p><b>　　3.2 指令表</b></p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)心得</b></p><p>　　機(jī)械手的控制對(duì)于

20、很多場(chǎng)合需求很大，不論是機(jī)床使用的小型系統(tǒng)還是流水線上的這類設(shè)備，其基本動(dòng)作要求類似，所以控制的實(shí)現(xiàn)也可以相互借鑒。</p><p>　　對(duì)于控制程序的編寫，這里給出的只是一種實(shí)現(xiàn)手段，使用可編程控制器還有其他的方法可以實(shí)現(xiàn)這樣的控制，針對(duì)所用的具體系統(tǒng)的情況，設(shè)計(jì)人員可以選用不同的方法來(lái)編寫程序。</p><p>　　機(jī)械手高效的工作效率，準(zhǔn)確的定位精度，以及簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)及控制方式是人手不