2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  機(jī) 電 工 程 系</b></p><p>  PLC 課 程 設(shè) 計 報 告</p><p>  題目:基于PLC控制的機(jī)械手</p><p>  __________________________________________________________</p><p>  

2、專 業(yè):機(jī)電一體化 </p><p>  班 級:10機(jī)電 2班 </p><p>  學(xué) 號: </p><p>  姓 名: </p><p><b>  指導(dǎo)老師: </b></p><p>  答辯日期:2012年 月

3、 日 </p><p><b>  課程設(shè)計的目的</b></p><p>  對所學(xué)的PLC知識的綜合應(yīng)用</p><p><b>  提高自學(xué)能力</b></p><p>  提高PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力</p><p>  提高PLC程序的設(shè)計能力,特別是對步進(jìn)順

4、序控制編程方法的應(yīng)用</p><p>  提高了PLC外部接線能力</p><p><b>  課程設(shè)的任務(wù)</b></p><p><b>  圖(1)</b></p><p>  如圖(1)的機(jī)械手所示,它的工作任務(wù)是將B運(yùn)輸帶上的工件搬運(yùn)到A運(yùn)輸帶上。該機(jī)械手主要由能提供上下與左旋右旋的運(yùn)動機(jī)

5、構(gòu)組成,工作過程如下:</p><p>  機(jī)械手位于初始位置(壓合上限位和左旋限位)時,按下啟動按鈕SB,當(dāng)物體檢測H6發(fā)出信號時,機(jī)械手開始夾工件,夾緊電磁閥得電</p><p>  當(dāng)H4被壓合時,工件被夾緊,右旋電磁閥得電,機(jī)械手抓緊工件右旋,直至壓合右旋限位H5。</p><p>  機(jī)械手下降,下降電磁閥得電,機(jī)械手下降直至壓合H3。</p>

6、<p>  夾緊電磁閥失電,放松電磁閥得電,放工件到A運(yùn)輸帶上,1S后認(rèn)定已經(jīng)放松</p><p>  上升電磁閥得電,機(jī)械手上升,直至壓合H1。</p><p>  機(jī)械手向左旋,左旋電磁閥得電,機(jī)械手左旋直至壓合H2,機(jī)械手回到原點(diǎn),完成一個循環(huán)。</p><p><b>  設(shè)計要求:</b></p><

7、p>  合理利用PLC硬件和軟件的資源相結(jié)合,合理布置輸入和輸出端口,合理應(yīng)用PLC的各種指令,使程序簡單易懂便于維修,且能夠完成PLC的控制要求。</p><p><b>  控制要求:</b></p><p>  機(jī)械手能夠循環(huán)進(jìn)行工作,且機(jī)械手必須在原位時才可以停車,并有斷電保持的功能,以免工作過程中有意外的事故發(fā)生。</p><p&g

8、t;  對所設(shè)計的任務(wù)進(jìn)行分析</p><p>  用PLC來實(shí)現(xiàn)該機(jī)械手的控制的優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>  PLC是存儲控制的一種裝置,其控制功能是通過存放在存儲其內(nèi)的程序來實(shí)現(xiàn)的,若需要對控制要求做修改的話,只需改變內(nèi)部的程序便可,使硬件軟件化,因此它在工業(yè)控制中的地位越來越高,它具有以下特點(diǎn):</p><p>  可靠性高,編程簡單易學(xué),通用性強(qiáng),使用方便,系

9、統(tǒng)設(shè)計周期短,對生產(chǎn)改變適應(yīng)性強(qiáng),安裝簡單,調(diào)試方便,適應(yīng)工業(yè)環(huán)境。</p><p>  分析機(jī)械手的工作過程和控制要求,該工作過程可以方程若干個工作步,且各步個所需完成的功能和轉(zhuǎn)換條件都非常的清晰明確,因此我們可以利用PLC步進(jìn)順序控制的方法來完成編程,且要完成斷電保持的功能可以用KEEP指令來實(shí)現(xiàn),即使在停電時也可以存儲之前的狀態(tài),把WR區(qū)域做為中間繼電器使用。</p><p>  因

10、此可以用PLC來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的控制。</p><p><b>  PLC的選型</b></p><p>  PLC的選型與其輸入,輸出端子有關(guān),開關(guān)量輸出單元通常有繼電器輸出單元,晶體管輸出單元,以及晶閘管輸出單元,其各自特點(diǎn)如下:</p><p>  A、繼電器輸出單元為有觸點(diǎn)輸出主式,適用于低頻大功率直流或交流負(fù)荷</p>&l

11、t;p>  B、晶體管輸出單元為無觸點(diǎn)輸出方式,適用于高頻小功率流直流負(fù)荷。</p><p>  C、晶閘管輸出單元為無觸點(diǎn)輸出方式,適用于高速大功率交流負(fù)荷。</p><p>  基于機(jī)械手的控制要求,繼電器型是不能實(shí)現(xiàn)的,由于設(shè)計要求不高,控制系統(tǒng)比較簡單,對輸入與輸出的端子要求不用那么多,且考慮到學(xué)校的提供的設(shè)備,因此使用OMROM_CP1H PLC即可實(shí)現(xiàn),即經(jīng)濟(jì)右可以合理

12、利用學(xué)校提供的設(shè)備。</p><p>  I/O分配表及外部接線圖</p><p><b>  I/O分配表:</b></p><p><b>  外部接線圖</b></p><p><b>  程序設(shè)計及程序說明</b></p><p>  4.1、啟

13、動與停止模塊的分析</p><p>  根據(jù)I/O口的分配,系統(tǒng)啟動的按鈕為0.00,當(dāng)按下0.00時,W0.00得電,通過使IL與ILC自鎖讓整個系統(tǒng)進(jìn)行工作,當(dāng)機(jī)械手在原位且無夾物體時,按下停止按鈕0.07,W0.00失電,IL與ILC互鎖,控制系統(tǒng)便可停止工作。程序如圖三(3)所示,IL與ILC的程序如圖(4)所示。</p><p><b>  圖(3)</b>

14、</p><p><b>  圖(4)</b></p><p>  4.2、復(fù)位模塊的分析</p><p>  當(dāng)機(jī)械手在工作時,突然斷電,此時若機(jī)械手剛好有夾住東西在作業(yè)便會造成危險,因此我們變設(shè)計了復(fù)位的功能,讓機(jī)械手在斷電時還能夾住東西,不造成危險,在機(jī)械手的主要工作過程的系統(tǒng)中,在本設(shè)計中用IL與ILC進(jìn)行自鎖使其工作,因此我們用KEE

15、P在IL與ILC互鎖時仍不斷電的特性來使物體在斷電后仍夾住,當(dāng)在上電時對電路進(jìn)行復(fù)位,讓機(jī)械手再繼續(xù)執(zhí)行沒完成的工作。在本設(shè)計中,在斷電后先按復(fù)位鍵2.08,使W0.05得電,因為在斷電前,以使用KEEP在每一個步驟執(zhí)行時都立即保持,復(fù)位后,機(jī)械手即可按剛才沒執(zhí)行完的繼續(xù)往下執(zhí)行,復(fù)位程序程序如圖(5)所示。</p><p><b> ?。◤?fù)位按鍵) </b></p><

16、p> ?。ㄓ倚3?、下降保持)</p><p><b> ?。ǚ盼矬w保持)</b></p><p><b> ?。ㄉ仙?,左旋保持)</b></p><p><b>  (夾緊物體的保持)</b></p><p><b>  圖(5)</b></

17、p><p>  4.3、利用限位開關(guān)使機(jī)械手完成各個動作的控制分析</p><p>  在本設(shè)計中,機(jī)械手的執(zhí)行步驟是按順序一步一步按照要求往下執(zhí)行的,每步都是用限位開關(guān)來控制的,執(zhí)行完一個循環(huán)完后再繼續(xù)下一個循環(huán)。按照該設(shè)計的特點(diǎn),在編寫程序時采用按順序控制的設(shè)計方法,按照動作的先后順序進(jìn)行控制。這樣程序結(jié)構(gòu)清晰,可讀性好,對于日后在程序上的修改比較方便。本設(shè)計的機(jī)械手必須在原始位置等待啟動

18、,既上限位和左限位的限位開關(guān)的必須壓住。在啟動后,發(fā)出檢測物體的信號(用2..06控制),機(jī)械手開始夾物體,等到加緊限位壓住后(用2.04控制),機(jī)械手開始右旋,左旋限位放開(用2.02控制),到達(dá)右旋限位(用2.05控制)后就下降到達(dá)下降限位,上限位放開(用2.01控制),放下物體,帶20S后再上升,到達(dá)上限位(用2.01控制)后左旋,到達(dá)左旋限位后就停下來,即回到原點(diǎn),等待下一次的執(zhí)行命令。在執(zhí)行完上一個步驟完后用下一個步驟來停止上

19、一個步驟。程序設(shè)計如圖(6)所示。</p><p><b>  圖(6)</b></p><p>  4.4輸出模塊的程序設(shè)計與分析</p><p>  每一個步驟在執(zhí)行時都用與一個輔助繼電器連接,最后再送到電磁閥來控制機(jī)械手的執(zhí)行步驟,對與夾緊電磁閥在得電后要自鎖住,放開電磁閥也是一樣要自鎖。程序設(shè)計如圖(7)所示。</p>&

20、lt;p><b>  圖(7)</b></p><p><b>  觸摸屏的設(shè)計</b></p><p>  在本設(shè)計程序完成的基礎(chǔ)上,還要實(shí)現(xiàn)用觸摸屏來模擬機(jī)械手的執(zhí)行過程。本課程設(shè)計采用的是威侖通軟件MT500,其中機(jī)械手的原圖與限位開關(guān),指示燈都是通過新建圖庫完成的。對于限位開關(guān)在設(shè)計的過程中采用的是切換開關(guān),且采用的都是位狀態(tài)的切換

21、開關(guān),實(shí)現(xiàn)限位開關(guān)的壓下與放開兩種狀態(tài)。開始、停止、復(fù)位、檢測物體都用復(fù)歸型開關(guān)。畫完后的圖形如圖(8)所示</p><p><b>  圖(8)</b></p><p><b>  課程設(shè)計的心得體會</b></p><p>  PLC 是一種專用于工業(yè)控制的可編程邏輯控制器,需要硬件與軟件的結(jié)合,在硬件方面主要通過I/

22、O通道與工業(yè)系統(tǒng)連成一個整體,在軟件方面在本設(shè)計中主要是用OMRONA—CP1H軟件編寫,實(shí)現(xiàn)所要達(dá)到的功能。</p><p>  通過這次的課程設(shè)計,我們學(xué)會了完成一個設(shè)計所需要的步驟。首先必須的對整個設(shè)計任務(wù)做一個整體的分析,決定采用的編程方法,再對該設(shè)計所要用到的I/O口做分配,以免因為I/O口的重復(fù)而對設(shè)計造成干擾。因為在本設(shè)計中在完成機(jī)械手的一系列動作時,用到很多輔助繼電器,若重復(fù)使用就會造成機(jī)械手誤動

23、作,使機(jī)械手在工作過程中造成危險。其次在完成設(shè)計任務(wù)后我們還要完善設(shè)計,即考慮所用到的指令在編寫的程序里是否可行,是否會發(fā)生沖突。本設(shè)計在完成機(jī)械手基本動作外,還要考慮因為突然斷電對機(jī)械手的影響。通過使用KEEP指令保持繼電器時,即使停電時也能儲存之前的狀態(tài),且IL與ILC 的互鎖不會對KEEP產(chǎn)生影響。這樣即使在系統(tǒng)突然斷電后,在上電時按下復(fù)位按鈕機(jī)械手即可繼續(xù)完成沒完成的動作。最后是在做觸摸屏?xí)r要考慮所用按鈕的性質(zhì),開關(guān),復(fù)位的按鈕

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