機電控制實訓(xùn)報告

1、河南機電高等?？茖W(xué)校機電控制實訓(xùn)說明書專 業(yè)：機電一體化技術(shù) 班 級：機電122班 學(xué) 號：姓 名：張 爭 春 2015年4月11日1本實訓(xùn)（論文）課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的：PLC控制系統(tǒng)系統(tǒng)，Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器，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(yīng)用而設(shè)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(shù)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。是工業(yè)控制的核心部分。2本實訓(xùn)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：實訓(xùn)要求：

2、1、此次機電控制實訓(xùn)，同學(xué)進(jìn)行各自自由組合，每組課題自行確定，大家結(jié)合實訓(xùn)課題和實訓(xùn)指導(dǎo)書進(jìn)行確定。2、實訓(xùn)指導(dǎo)書上已給出實訓(xùn)詳細(xì)步驟，大家根據(jù)實訓(xùn)步驟寫出實訓(xùn)報告，按照PLC編程程序進(jìn)行操作。成績： 教師（簽名）： 年 月 日目 錄一 實訓(xùn)目的2二 多控制模塊化可拆串聯(lián)機器人的認(rèn)識3三 多控制模塊化機器人的安裝43.1、機器人電纜線及氣路連接43.2、S7-200PLC編程軟件安裝53.3、PEC600編程軟件的安裝6四 多控制模塊化機器人的控制74.1、機器人的手動控制74.2、機器人的PLC控制9五 心得體會11一 實訓(xùn)目的隨著我國工業(yè)經(jīng)濟的高速發(fā)展，各種電子產(chǎn)品和各種創(chuàng)新機械結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)

3、，工業(yè)機器人的作用在裝配制造業(yè)產(chǎn)業(yè)中的地位更加重要了。另一方面隨著人們生活水平的提高傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)勞動力生產(chǎn)成本進(jìn)一步提高，這也使企業(yè)意識到用高速準(zhǔn)確的機械自動化生產(chǎn)代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工操作的重要性。其中即其人的運用是發(fā)展過程中的重要產(chǎn)物之一，它不僅提高了勞動生產(chǎn)的效率，還能代替人類完成高精度加工，高精度定位等等工作，減少人類勞動。在機械行業(yè)中，機器人的運用越來越廣泛的得到應(yīng)用，它可用于零部件的安裝、零部件的搬運等等。目前，機器人已發(fā)展成為我國建設(shè)中的一個重要組成部分，它能完成高精度，高難度工作，并且結(jié)構(gòu)緊湊，而且適應(yīng)性很強。但目前我國的機器人制造技術(shù)及其應(yīng)用的水平和國外比還有一定的距離，應(yīng)用規(guī)模和產(chǎn)業(yè)

4、化水平低，機器人的研究和開發(fā)直接影響到我國輕工業(yè)行業(yè)生產(chǎn)水平的提高，從經(jīng)濟上、技術(shù)上考慮都是十分必要的。通過機電控制實訓(xùn)，就是讓我們學(xué)習(xí)更多機器人的控制，學(xué)習(xí)更多控制簡單機器人手臂、更重要的是利用PLC軟件編程控制簡單機器手臂等等。二 多控制模塊化可拆串聯(lián)機器人的認(rèn)識在實訓(xùn)開始的，在老師的帶領(lǐng)下我們首先開始了對多控模塊機器人的認(rèn)識。模塊化機器人有六個基本模塊組成，按照機器人關(guān)節(jié)區(qū)分，可分為模塊1至模塊6，模塊從1到6逐節(jié)組合。每一模塊單獨可以控制運行，模塊本身末端有旋轉(zhuǎn)運動、回轉(zhuǎn)運動兩種形式，六個模塊組合之后構(gòu)成類似工業(yè)串聯(lián)機器人形式。每一模塊采用透明式封裝，可以直觀的看到內(nèi)部傳動結(jié)構(gòu)，運動情

5、況。模塊內(nèi)部傳動結(jié)構(gòu)完全體現(xiàn)工業(yè)機器人特點并微縮，而且結(jié)構(gòu)多樣化。多空模塊化機器人采用了工業(yè)上常用的同步帶傳動、蝸輪蝸桿穿傳動以及齒輪傳動等主要結(jié)構(gòu)形式。如圖一所示：圖 一 三 多控制模塊化機器人的安裝3.1 機器人電纜線及氣路連接在老師的帶領(lǐng)下，我們首先開始了機械手臂的安裝，即將其安裝在工作臺上進(jìn)行固定，固定完成后便開始了機器人本體電纜線及氣路的連接，機器人的本體線纜共有九條，分別從W1至W9，其具體連接線路如下圖二所示： 圖 二然后是控制柜電纜線連接以及運動控制卡電纜線的連接，運動控制卡電纜線的連接是將MAC-3002SSP4和MAC-3002SSP2運動控制卡安裝到計算機內(nèi)的PCI插槽上

6、并固定好，控制柜內(nèi)部有兩條運動控制卡電纜，將他們分別連接到兩塊運動控制卡上并注意電纜線的連接不能松動。最后是電源線以及氣路連接，直接將電源線插在電源插排上，為抗干擾和防止觸電，控制柜需要進(jìn)行第三種接地，接地線型號為1.5mm以上。至于氣路連接直接將氣泵-電磁閥-手抓依次相連接好即可。3.2 S7-200PLC編程軟件的安裝（1） PCL簡介：可編程控制器簡稱PC（英文全稱：Programmable Controller），它經(jīng)歷了可編程序矩陣控制器PMC、可編程序順序控制器PSC、可編程序邏輯控制器PLC（英文全稱：Programmable Logic Controller）和可編程序控制器P

7、C幾個不同時期。（2） S7-200 PLCS7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。S7-200 PLC系列PLC是德國西門子公司生產(chǎn)的超小型化PLC。它適用于各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。在本控制系統(tǒng)中使用的PLC為CPU 224XP CN。CPU 224XP CN集成14輸入/10輸出工24個數(shù)字量I/O點，2輸入/1輸出共3個模擬量I/O點，可連接7個擴展模塊，最大擴展至168路數(shù)字量I/O點，22K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存

8、儲空間，6個獨立的高速計數(shù)器，2個100KHz的高速脈沖輸出，2個RS485通訊/編程口。該CPU還新增了多種功能，是具有模擬量I/O和強大控制能力的新型CPU。如圖三所示：圖 三3.3 S7-200 PLC編程軟件STEP 7-MicroWIN：編程器有簡易型和智能型。簡易型編程器是袖珍型的，簡單實用，價格低廉，是一種很好的現(xiàn)場編程及監(jiān)測工具，但顯示功能較差，只能用指令方式輸入，使用不夠方便。智能型編程器采用計算機進(jìn)行編程操作，將專用的編程軟件裝入計算機內(nèi)，可直接采用梯形圖語言編程，實現(xiàn)在線監(jiān)測，非常直觀，且功能強大。S7-200系列PLC的專用編程軟件為STEP7-Miro/WIN。本系統(tǒng)

9、的的控制程序是基于西門子公司提供的STEP 7-MicroWIN V4.0 incl. SP6編寫的。該版本的編程軟件將Modbus通訊指令庫集于其中，無需另外安裝，使用方便。將該軟件安裝于Windows xp操作系統(tǒng)的計算機，進(jìn)行PLC程序的編寫。編寫完成后，通過S7-200PLC專用編程電纜建立PC機與PLC的通訊，將程序下載到PLC，從而對系統(tǒng)進(jìn)行控制。將安裝包考至計算機上面，雙擊SETUP.EXE，開始按照步驟依次進(jìn)行編程軟件安裝。四 機器人控制4.1 手動控制機器人手臂將手動控制區(qū)與本體控制區(qū)之間通過轉(zhuǎn)接線相連接，一一對應(yīng)相連接，按下表1所示連接。表1：手動控制區(qū)本體控制區(qū)插孔顏色說

10、 明插孔顏色1CP紅1軸脈沖信號1CP紅1DIP紅1軸方向信號1DIP紅2CP綠2軸脈沖信號2CP綠2DIP綠2軸方向信號2DIP綠3CP黃3軸脈沖信號3CP黃3DIP黃3軸方向信號3DIP黃4CP藍(lán)4軸脈沖信號4CP藍(lán)4DIP藍(lán)4軸方向信號4DIP藍(lán)5CP白5軸脈沖信號5CP白5DIP白5軸方向信號5DIP白6CP黑6軸脈沖信號6CP黑6DIP黑6軸方向信號6DIP黑電池閥紅電磁閥信號電池閥紅按照表1連接好轉(zhuǎn)接線，如下圖四，確認(rèn)各電纜線和氣路連接正確，啟動氣泵到預(yù)定壓力，接通氣路，進(jìn)行控制機械手臂。圖 四利用機械手臂裝夾零部件時，使機械手臂能從一固定位置，進(jìn)行裝夾起零件，移動到另一固定位置，

11、如圖五所示。圖 五4.2 CPU程序控制機器人手臂多模塊機器人的PLC控制的原理是通過一個簡單的PLC控制程序?qū)刹鹧b模塊化多控機器人控制系統(tǒng)的手抓進(jìn)行控制，使我們初步掌握PLC主從站聯(lián)機工作的過程及對硬件系統(tǒng)的控制方法。在此編寫一段簡單的控制程序為例，其條件為，上電無任何操作時，Q0.0輸出，Q0.0指示燈亮；輸入點I0.0接通，Q0.1輸出，Q0.1指示燈亮；輸入點I0.1接通，Q0.1輸出，Q0.1指示燈滅；輸入點I0.2接通，Q0.3輸出，Q0.3指示燈亮；輸入點I0.2斷開，Q0.3停止輸出，Q0.3指示燈滅；打開STEP 7-Micro/WIN軟件新建好項目后開始梯形圖的輸入，其最

12、終程序的錄入如圖六所示。圖 六錄入程序完畢，建立PC與PLC的通信，即可通過PLC編程電纜將程序下載至PLC；下載完成后，將PLC硬件模式切換回“RUN”模式，然后程序便開始運行，注意設(shè)備的變化。注意實驗完成后，將資料光盤中的“可拆裝模塊化多控機器人.wap”，將其下載至S7-200PLC中，恢復(fù)PLC里原有的程序，否則系統(tǒng)可能不能正常運行。 五 心得體會在這個機電控制實訓(xùn)的過程中，我們首先根據(jù)設(shè)備要求，按照操作步驟，安裝好機器人手臂，電纜線的連接，以及氣泵的安裝。其中，在整個過程中，最重要的是細(xì)心，要仔細(xì)把每個過程組裝好，在操作的過程中，才可以避免錯誤的出現(xiàn)。然后我們按照實訓(xùn)步驟，一步步完成機電控制、操作。在實訓(xùn)的過程中，不僅僅是動手，而且要考慮設(shè)備的運動結(jié)構(gòu)，傳動形式，尺寸結(jié)構(gòu)。最后還要充分理解整個機器