PLC控制機(jī)械手設(shè)計(jì)

1、題 目 PLC機(jī)械手的控制設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)：PLC機(jī)械手控制的實(shí)現(xiàn)二、設(shè)計(jì)要求：1. 闡述機(jī)械手的工作原理2. 如何實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)機(jī)械手的控制3. 機(jī)械手控制程序設(shè)計(jì)目錄第一節(jié)機(jī)械手的工作原理1.1機(jī)械手的概述 11.2機(jī)械手的工作方式 2第二節(jié)機(jī)械手控制程序設(shè)計(jì)2.1輸入和輸出點(diǎn)分配表及原理接線圖 32.2控制程序 4第三節(jié)梯形圖及指令表3.1 梯形圖 83.2 指令表 9總結(jié)與評(píng)價(jià) 10參考文獻(xiàn) 11第一節(jié)機(jī)械手的工作原理1.1機(jī)械手的概述機(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

2、來(lái)的 一門(mén)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(mén)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(chē)床、組合機(jī)床上使用較為普遍。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

3、宙及海洋的開(kāi)發(fā)。(6) 軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。1.2機(jī)械手的工作方式機(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)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。1、機(jī)械手傳送工件系統(tǒng)示意圖，如圖1所示。下隆TO1n飆左移限位(8)左移 Y4啟動(dòng)(3)T2上限位右移K3右移限位X口無(wú)工件檢測(cè)二勺上限位X2下降YD下限位(7)上升Y2下隈怪圖1機(jī)械

4、手傳送示意及操作面板圖第二節(jié)機(jī)械手控制程序設(shè)計(jì)2.1輸入和輸出點(diǎn)分配表及原理接線圖表1機(jī)械手傳送系統(tǒng)輸入和輸出點(diǎn)分配表名稱(chēng)代號(hào)輸入名稱(chēng)代號(hào)輸入名稱(chēng)代號(hào)輸出啟動(dòng)SB1X0夾緊SB5X10電磁閥下降YV1Y0下限行程SQ1X1放松SB6X11電磁閥夾緊YV2Y1上限行程SQ2X2單步上升SB7X12電磁閥上升YV3Y2右限行程SQ3X3單步下降SB8X13電磁閥右行YV4Y3左限行程SQ4X4單步左移SB9X14電磁閥左行YV5Y4停止SB2X5單步右移SB10X15原點(diǎn)指示ELY5手動(dòng)操作SB3X6回原點(diǎn)SB11X16連續(xù)操作SB4X7工件檢測(cè)SQ5X17q aJ -FN-40MR1 亞堅(jiān)回 斡

5、W總M 魅戶(hù)鳥(niǎo)冊(cè) 蜃1蠱SW爰gJ-2.2控制程序操作系統(tǒng)3所示。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)操作程序，如圖圖3機(jī)械手換作系統(tǒng)程序其原理是：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，（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?；卦怀绦蚧卦怀绦蛉鐖D4所示。用S10S12作回零操作元件。應(yīng)注意，當(dāng)

6、用 S10S19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。圖4回原位狀態(tài)轉(zhuǎn)移圈手動(dòng)單步操作程序如圖5所示。圖中上升/下降，左移/右移都有聯(lián)鎖和限位保護(hù)。MIOMIQ彳IMP迎IQH卜KQLlH卜SETTOO!TQMHQ池 L?KD02YOQOHI#_XOL>KQ(HYOQH I< Y000MOX&L1X002 KOHT IIId車(chē)¥003T卒< YOQ1XDL5m2 XO05YD 叭T IIIK< Y0Q>手動(dòng)單步捉作程序自動(dòng)操作程序自動(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，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20,羈6自

7、動(dòng)操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移圈動(dòng)下降Y0,當(dāng)?shù)竭_(dá)下限位使行程開(kāi)關(guān)X1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)TO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。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。在編寫(xiě)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖時(shí)注意各狀態(tài)元

8、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)。7、機(jī)械手傳送系統(tǒng)梯形圖如圖 7 所示。圖中從第 O 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(chēng)為模塊）是 圖 3 的操作系統(tǒng)運(yùn)行的?；卦怀绦蚝妥詣?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。回原位程序不能自動(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。第三節(jié) 梯形圖及指令表3.1

9、 梯形圖0371114IT2027SU4STL283942455561PO07X002S12JSTLSET SISET S10RST 1001RST YOOOY0O2SET SL1RST Y0O3Y004SET S12SET M8043RST S12S12RET7275828487929597100102105107X007 IS2 Y001 X002 XO04 XOOO4STL| |_|_ |-S204 STL ESTLX001H FS21S23STL-STLX003SET S2 SEI S20YOOOSET S21SET Y001 TO K10SET S22Y0O2SET S23Y003S

10、ET S24YOOOSET S25X002 X004Y001I I_I I_WXO06XOOO X005I IMO X0101 II IMO X011I II IMOX012 X0O2 YOOOI II IMOX013 X0O1 T002T I_I IMOX014 X0O2 XO04 X003I II I_IMOX015 XO02 X0U3 XD04I II IIXO07 CYonsMOSET WOlYO02YUUUY004YO03RST Y001T1 K10SET S26YO02SET S27¥004RETEND圖7機(jī)械手傳送系統(tǒng)梯形圖3.2指令表總結(jié)與評(píng)價(jià)0M9OO245LD皿G

11、J SETS211SETSI46AMD麵12erSTL!STLSI47AHIX0O2ssSETvtni4IX-如1£AMIYOOOe?otxtTO K.105SET510軸ourVUCQLD TO7盯匚S10IDMO53SET5223RSTVJOl51AND顆歸95STL岡9RST52ANIXQ01尚OUTYQQQ10OUT55AMIY002PTLD KOOS11LDX00254ourYCKfi同SET52512SETSil55LtMO100STLS2314STLSil5(SAMD5M14iniourV003.15ESTVD035TAHDTTOOE1Q2w込CTTTYD045&

12、;ANIH004103AM501717LDjonY003104SETS2418SETsngourVDO410。STLE2420STLS12siLDMO107OTirvnoui21SETM3043AND5M15ioeLDxnoi2BST兀洛AHD109SEI國(guó)525OUTSIS(5鼻ANIxoo?1L1STLS2527RET(55AHIYD04112ESTTOOL29LD珈gourVWIBurT1 KIO29AKDY00*<57PO115LDT130AtUTOOlt5&LDIM0071L7SET52631(JUT6?cr Pl1囚STL環(huán)32LDIKDOS72IDKC07DOurY00235CT 1W75SET52UlwK0O2笳IDSO®75STLS2巴衛(wèi)SETS2737嗣MOOS75LDITiOOlD4STLST38OUTnw77AHDxooa皿urY004科U>MOT&AMD04IT)MOM407?AHDIKKO12?our£241SET¥0018(3SET129KETLDMOSiSTL13CPl43AKDKO 1185ourvooo131UTD44BET'VCQl艸LDSCO I