歐姆龍plc課程設計搬運物品機械手

1、中南民族大學PLCW設計報告年級：2008 級院系：計算機科學學院自動化專業(yè)姓名：000學號：08064009指導老師：樊金榮2011年5月2日目錄一. 課程設計目的 31. 機械手的工作原理 31.1.1 機械手的概述 31.1.2 機械手的工作方式 3二. 課程設計題目和要求 4三. 設計內容 51. 設計思路 52. 輸入和輸出點分配表及原理接線圖 63. 順序功能圖 74. 機械手流程圖 8四. 仿真測試 錯誤！未定義書簽。1 連續(xù)測試 錯誤！未定義書簽。2 單步測試 錯誤！未定義書簽。五. 設計總結 13參考文獻 14附錄 1426一 . 課程設計目的1. 機械手的工作原理1.1.1

2、 機械手的概述機械手是在機械化、自動化生產過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。近年來，隨著電子技 術特別是電子計算機的廣泛應用， 機器人的研制和生產已成為高技術領域內迅速發(fā)展起來的 一門新興技術， 它更加促進了機械手的發(fā)展， 使得機械手能更好地實現(xiàn)與機械化和自動化的 有機結合。機械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復工作和勞動、不知疲勞、不 怕危險、抓舉重物的力量比人手大等特點，因此，機械手已受到許多部門的重視，并越來越 廣泛地得到了應用。機械手通常應用于動作復雜的場合來代替人的反復的操作， 從而節(jié)省人的勞動， 普通繼 電器由于其體積和接口等各方面限制，經常被應用于動作簡單的電氣及流水線

3、控制，而 PLC 以其可靠性高、抗干擾能力強 ; 控制系統(tǒng)構成簡單、通用性強 ; 編程簡單、使用、維護方便 ; 組合方便、功能強、應用范圍廣 ; 體積小、重量輕、功耗低等有點被廣泛應用于類似機械手 的控制動作復雜的場合，本設計正是以 PLC控制為基礎從而實現(xiàn)機械手的各種動。例如：(1) 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遍。(2) 在裝配作業(yè)中應用廣泛，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。(3) 可在勞動條件差，單調重復易子疲勞的工作環(huán)境工作，以代替人的勞動。(4) 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。(5

4、) 宇宙及海洋的開發(fā)。(6) 軍事工程及生物醫(yī)學方面的研究和試驗。1.1.2 機械手的工作方式機械手電氣控制系統(tǒng)， 除了有多工步特點之外， 還要求有自動控制和手動控制等操作方 式。工作方式的選擇可以很方便地在操作面板上表示出來。當旋鈕打向回原點時，系統(tǒng)自動 地回到左上角位置待命。當旋鈕打向自動時，系統(tǒng)自動完成各工步操作，且循環(huán)動作。當旋 鈕打向手動時， 每一工步都要按下該工步按鈕才能實現(xiàn)。 本設計按要求只設計出單步和連續(xù) 控制。機械手傳送工件系統(tǒng)示意圖，如圖所示匪圍孵機精手示就圖.課程設計題目和要求搬運物品機械手控制設計某氣動機械手搬運物品工作示意圖如圖 35所示。傳送帶A、B分別由電動機 M

5、1、M2 驅動，轉送帶A為 步進式傳送；機械手的回轉運動、上下運動、夾緊與放松分別由氣動閥 Y1Y2、Y3Y4、Y5控制。試按以下 要求運用步進順控指令編程。1、動作要求：（1）機械手在原始位置時（右旋到位）SQ1動作，按下啟動按鈕，機械手松開，轉送 帶B開始運動，機械手手臂開始上升。（2）上升到上限時SQ3動作，上升結束，開始左旋；左旋到左限時 SQ2動作，左旋 結束，開始下降；下降到下限時SQ4動作，下降結束，傳送帶 A啟動。（3） 傳送帶A向機械手方向前進一個物品的距離后停止，機械手開始抓物，延時1s 后機械手開始上升。到上限SQ3動作一右旋一到右限 SQ1動作一下降一到下限 SQ4動作

6、一松開、放物， 延時1s后一個工作循環(huán)結束。（4）機械手的工作方式為：單步/循環(huán)。2、課題任務與要求：1）確定輸入/輸出設備；2）PLC I/O點分配，并繪制I/O接線圖以及其它外部硬件圖；3）繪制系統(tǒng)功能表圖；設計梯形圖和人機界面并調試運行并模擬調試；4）整理技術資料，編寫使用說明書。三.設計內容1.設計思路機械手共有6個動作，分別是上升、下降、左旋、右旋、松開和抓緊，其 中抓緊需要保持，所以要用 SET保持，而松開就用RSET即可。B帶運動也是長 時間運動，也要用SET保持，在運行完整個周期后按停止按鈕才將B帶RSET停止。A帶在一個周期內只負責傳送一個工件，不需要長時間運作，所以用一 個

7、計時器讓它運動5S即可。單步和連續(xù)轉換問題，單步設計需要加一個中間繼電器 W20.11,當選擇連 續(xù)方式時，W20.11長通。當選擇單步時，按下一下啟動按鈕才接通一次，并在 每一步上都要加上常開的 W20.11。連續(xù)設計也加一中間繼電器 W20.10,當按下 啟動按鈕時W20.10接通，并長通，按停止按鈕時斷開。具體設計圖如下0.002.01 it0 000 0520. WT 2.01o.ooo.oi00m2. 02-Pb2.02池01W2.010.03T t120.112輸入和輸出點分配表及原理接線圖KM11KM2LKM3KM0LKM4KM5Y6Y7L0220V AC表1機械手傳送系統(tǒng)輸入和

8、輸出點分配表輸入輸出名稱符號地址名稱符號地址啟動按鈕SB10.00電磁閥上升KM01.00上限行程開關SQ30.03電磁閥下降KM11.01下限行程開關SQ40.04電磁閥左旋KM21.02左限行程開關SQ20.02電磁閥右旋KM31.03右限行程開關SQ10.01電磁閥松開KM41.04停止按鈕SB20.05電磁閥抓緊KM51.05單步開關SB32.01A帶運動Y61.06連續(xù)開關SB42.02B帶運動Y71.07原點指示燈L01.083順序功能圖A200.11W2.001.08SQ1原點指示燈W2.01W2.02W2.03SQ4W2.040.00. W20.10RSET1.05SQ3SQ2

9、1.02左旋1.071.001.011.06上升下降A帶運動T0TIM0000W2.061.00上升0001#10#50SET1.05W2.05T1TIMSQ3W2.071.03右旋SQ11.01下降SQ4W2.08W2.09RSET1.05松開TIM 0002 #104.流程圖原點位左旋下降*四.仿真測試1.界面設計下降原點指示燈to右旋2.連續(xù)步測試單歩選擇開關連續(xù)選擇開關單歩選擇開關連續(xù)選擇開關O原點指示燈啟動停止開啟仿真，電源接通，原點指示燈亮選擇連續(xù)開關，按下啟動按鈕，點擊右限行程開關，機械手上升，B傳送帶開始運動機緊上升下降單步選擇開關逢續(xù)選擇開關原點扌旨示燈口帶右旋B帶啟動停止點

10、擊上限行程開關，機械手左旋上升11 下降單歩選擇開關連續(xù)選擇開關原點指示燈左旋右旋啟動停止B帶艮點擊左限行程開關，機械手下降上升下隆單歩選擇開關連續(xù)選擇開關原點指示燈r T抓緊左旋右腹啟動停止B帶限點擊下限行程開關，A傳送帶開始運動，5S后停止，機械手抓緊并上升0 o單歩選擇開關連續(xù)選擇開關原點指示燈1疋hu.啟動停止上升下降單歩選擇開關連續(xù)選擇開關O原點指示燈抓緊左旋右旋帶B帶點擊上限行程開關，機械手右旋下降單歩選擇開關連續(xù)選擇開關1LI抓緊上升原點指示燈口帶左旋啟動停止B帶點擊右限行程開關，機械手下降抓緊上升單步選擇開關連續(xù)選擇開關原點指示燈口帶in左旅- -啟動停止點擊下限行程開關，機械

11、手松開，原點指示燈亮，一個運行周期結束。LII,I抓緊帶上升下i®左濮B帶單歩選擇開關連續(xù)選擇開關啟功停止O原點指示燈點擊停止按鈕，結束程序。B傳送帶停止轉動上升抓緊下降單歩選擇開關連續(xù)選擇開關原點扌旨示燈帶2.單步測試左濮ZI滯 啟動停止選擇單步開關，點擊右限行程開關，點擊啟動按鈕，機械手上升上升TI®O原點指示燈左族右旋口帶B芾單歩選擇開關連續(xù)選擇開關以下步驟與上面基本類似，只需每次多點下啟動按鈕 經以上仿真測試可得設計的搬運物品機械手滿足設計要求，實驗圓滿結束 五.設計總結PLC原理與應用是自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)課，PCL是工業(yè)控制的核心部分。因此學好PL C對于我

12、們自動化專業(yè)的學生非常重要。在實驗過程中因為沒有課本的原因，使我在設計中遇到不少困難，多虧樊金榮老師上課講解的較為全面透徹，在筆記的幫助下有幸將困難一一解決。在此強烈譴責一下學校不發(fā)書的不負責行為！通過這2周的課程設計使我對 PLC的設計及應用有了進一步的了解, 對PLC產品的有關控制知識有了深刻的認識。通過理論聯(lián)系實際，進一步 提高了觀察、分析和解決問題的能力。以便培養(yǎng)成為能夠主動適應社會主 義現(xiàn)代化建設需要的高素質的復合型人才。運用學習成果，把理論運用于 實際，培養(yǎng)了我綜合應用可編程控制器設計課程及其他課程的理論知識和 應用生產實際知識解決工程實際問題的能力，為今后的學習和工作都打下 了堅

13、實的基礎。參考文獻：1歐姆龍CJ1系列PLC原理與應用樊金榮老師主編機械工業(yè)出版社2可編程控制器原理與程序設計謝克明 夏路易主編電子工業(yè)出版社 3可編程控制器原理與實踐教程王整風 謝云敏主編上海交通大學出版 社附錄.梯形圖W2.09T0002W2.011 I1 I44-F_First_Cycle第一找傭環(huán)標志0.001W20.11詞2.01,|/1yOJOO0. 05I A1KO- 10120.101 illutfZ.03下限W2C.11吃.05卄W2.04-O-W2.04tfZ.O4TDOOO72.08Hd-W2.0SW?.O5TOOOLTO. LI12.07卄W2. 0&-O-12

14、.06腔.060. 03¥占W2O.11W2.O0卄W2 07-O-吃.OTW2.0T0.01W20.11W2.09卄H2. 08-O-腔.08腔.00W2. 091.08-C指示燈吃.01RSET吃.091.05復位 抓緊 位W2.011.00-O上升W2.06'H2. 01SET1.07'H2. 021.02-O-設置B動 位左能W2. 041.01<下降1.0&TIM00QQ#50LODms；定時器設這佰W2.051 11 1SET設置1.05処緊TIMlOOmsS0001定時器#10設蚩值WZ.OT1.031 11 1W2.O91 I1 1TIM

15、lOOmsQQ02定時器#10設這值0 051 AlBSE?l.Oi勵工作過程如下:開啟在線仿真，接通電源，此時機械手在原點位置1.08通電。將2.02（連續(xù)）強制為ON,將0.01 （右限）強制為ON,把0.00 （啟動）設置為O N,然后設置為OFF, W2.01通電，1.07 （E帶運動）和1.00（上升） 通電。將0.03 （上限）強制為ON, W2.02接通，1.02 （左旋）通電。將 0.02 （左限）強制為ON, W2.03接通，1.01 （下降）通電。將0 .04（下限） 強制為ON, W2.04接通，1.06 （A帶運動）通電，計時器T0開始計時，5S后W2.05接通，SET1.05（抓緊）通電，計時器T1開始計時，1S后w2