PLC機(jī)械手動(dòng)作的模擬

1、目錄一、摘要1二、控制要求2三、控制原理介紹及圖示.31、機(jī)械手動(dòng)作的模擬實(shí)驗(yàn)面板圖32、輸入 / 輸出接線列表33、控制過(guò)程3四、控制方案.51、工作過(guò)程分析52、梯形圖6五、運(yùn)行調(diào)試 9 六、小結(jié) .10七、參考文獻(xiàn) 11一、摘要隨著工業(yè)自動(dòng)化的普及和發(fā)展， 控制器的需求量逐年增大， 搬運(yùn)機(jī)械手的應(yīng)用也逐漸普及。機(jī)械手： mechanical hand ，也被稱為自動(dòng)手， auto hand能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能， 用以按固定程序抓取、 搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。 它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化， 能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全， 可以更好地節(jié)約能源和提高運(yùn)

2、輸設(shè)備或產(chǎn)品的效率，以降低其他搬運(yùn)方式的限制和不足， 滿足現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。 因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。機(jī)械手主要由手部、 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來(lái)抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。機(jī)械手的種類， 按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、 氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手；按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種； 按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。機(jī)械手通常

3、用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置， 如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件， 在加工中心中更換刀具等， 一般沒(méi)有獨(dú)立的控制裝置。 有些操作裝置需要由人直接操縱， 如用于原子能部門操持危險(xiǎn)物品的主從式操作手也常稱為機(jī)械手。機(jī)械手在鍛造工業(yè)中的應(yīng)用能進(jìn)一步發(fā)展鍛造設(shè)備的生產(chǎn)能力， 改善熱、累等勞動(dòng)條件。就個(gè)人而言，希望通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、 解決問(wèn)題的能力， 為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)老師給予指教。2、控制要求圖中為一個(gè)將工件由 A 處傳送到 B 處的機(jī)械手，上升 / 下降和左移 / 右移的執(zhí)行用雙線圈

4、二位電磁閥推動(dòng)氣缸完成。當(dāng)某個(gè)電磁閥線圈通電，就一直保持現(xiàn)有的機(jī)械動(dòng)作，例如一旦下降的電磁閥線圈通電，機(jī)械手下降，即使線圈再斷電，仍保持現(xiàn)有的下降動(dòng)作狀態(tài)， 直到相反方向的線圈通電為止。另外，夾緊/ 放松由單線圈二位電磁閥推動(dòng)氣缸完成，線圈通電執(zhí)行夾緊動(dòng)作，線圈斷電時(shí)執(zhí)行放松動(dòng)作。設(shè)備裝有上、下限位和左、右限位開(kāi)關(guān)，它的工作過(guò)程如圖所示，有八個(gè)動(dòng)作，即為：圖 1 動(dòng)作順序圖三、控制原理介紹及圖示1、機(jī)械手動(dòng)作的模擬實(shí)驗(yàn)面板圖：圖 2 實(shí)驗(yàn)?zāi)０鍒D2、輸入 /輸出接線列表表 1輸入 /輸出接線列表輸入SB1SQ1SQ2SQ3SQ4SB2接線X0X1X2X3X4X5輸出YV1YV2YV3YV4YV5

5、HL接線Y0Y1Y2Y3Y4Y53、工作過(guò)程分析當(dāng)機(jī)械手處于原位時(shí)， 上升限位開(kāi)關(guān) I0.2 、左限位開(kāi)關(guān) I0.4 均處于接通（“1”狀態(tài)），移位寄存器數(shù)據(jù)輸入端接通，使 M10.0 置“ 1”， Q0.5 線圈接通，原位指示燈亮。按下啟動(dòng)按鈕， SB1 置“ 1”，產(chǎn)生移位信號(hào)， M10.0 的“1”態(tài)移至 M101，下降閥輸出繼電器 I0.0 接通，執(zhí)行下降動(dòng)作，由于上升限位開(kāi)關(guān) U0.2 斷開(kāi)， M10.0 置“0”，原位指示燈滅。當(dāng)下降到位時(shí)，下限位開(kāi)關(guān) SQ1接通，產(chǎn)生移位信號(hào)，M10.0 的“0”態(tài)移位到 M10.1，下降閥 Q0.0 斷開(kāi)，機(jī)械手停止下降， M10.1 的“1”

6、態(tài)移到 M10.2，M20.0 線圈接通，M20.0 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，夾緊電磁閥 Q0.1接通，執(zhí)行夾緊動(dòng)作，同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器T37，延時(shí) 1.7 秒。機(jī)械手夾緊工件后， T0 動(dòng)合觸點(diǎn)接通，產(chǎn)生移位信號(hào)，使 M10.3 置“1”，“0”態(tài)移位至 M102.，上升電磁閥 YQ0.2接通， I0.1 斷開(kāi)，執(zhí)行上升動(dòng)作。由于使用 S 指令， M20.0 線圈具有自保持功能， Q0.1 保持接通，機(jī)械手繼續(xù)夾緊工件。當(dāng)上升到位時(shí)，上限位開(kāi)關(guān) I0.2 接通，產(chǎn)生移位信號(hào)，“0”態(tài)移位至 M10.3，Q0.2 線圈斷開(kāi)，不再上升，同時(shí)移位信號(hào)使 M10.4 置“1”， Q0.4 斷開(kāi)，右移閥繼電器 Q0

7、.3 接通，執(zhí)行右移動(dòng)作。待移至右限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作位置， I0.3 動(dòng)合觸點(diǎn)接通，產(chǎn)生移位信號(hào)，使 M10.3 的“0”態(tài)移位到 M10.4，Q0.3 線圈斷開(kāi)，停止右移，同時(shí) M10.4 的“1”態(tài)已移到 M10.5，Q0.0 線圈再次接通，執(zhí)行下降動(dòng)作。當(dāng)下降到使 I0.1 動(dòng)合觸點(diǎn)接通位置，產(chǎn)生移位信號(hào)， “0”態(tài)移至M10.5，“1”態(tài)移至 M10.6，Q0.0 線圈斷開(kāi)，停止下降，R指令使 M20.0復(fù)位， Q0.1 線圈斷開(kāi)，機(jī)械手松開(kāi)工件；同時(shí) T38 啟動(dòng)延時(shí) 1.5 秒，T1 動(dòng)合觸點(diǎn)接通，產(chǎn)生移位信號(hào)，使 M10.6 變?yōu)椤?”態(tài)，M10.7 為“1”態(tài)，Q0.2 線圈再度接通

8、， I0.1 斷開(kāi)，機(jī)械手又上升，行至上限位置， I0.2 觸點(diǎn)接通， M10.7 變?yōu)椤?0”態(tài)， M11.2 為“1”態(tài)， I0.2 線圈斷開(kāi)，停止上升， Y004線圈接通， X003斷開(kāi)，左移。到達(dá)左限位開(kāi)關(guān)位置， X004觸點(diǎn)接通， M11.2 變?yōu)椤?”態(tài)，M11.3為“1”態(tài)，移位寄存器全部復(fù)位， Q0.4 線圈斷開(kāi)，機(jī)械手回到原位，由于 I0.2 、I0.4 均接通， M10.0 又被置“ 1”，完成一個(gè)工作周期。再次按下啟動(dòng)按鈕，將重復(fù)上述動(dòng)作。四、控制方案1、工作過(guò)程分析：1） 使用狀態(tài)轉(zhuǎn)移指令當(dāng)滿足X000 閉合條件時(shí)，跳轉(zhuǎn)到 S20，使線圈 Y000 得電，機(jī)械手開(kāi)始下降

9、；2） 當(dāng)滿足下限位開(kāi)關(guān) X001 閉合條件時(shí)，跳轉(zhuǎn)到 S21，觸發(fā)定時(shí)器 T0，延時(shí) 1S后，使 Y001 得電并保持；機(jī)械手夾緊工件；3） 當(dāng)滿足定時(shí)器 T0 條件時(shí)，觸發(fā)線圈 Y002，機(jī)械手上升；4） 當(dāng)滿足上限位開(kāi)關(guān) X002 閉合條件時(shí)，跳轉(zhuǎn)到 S23，觸發(fā)線圈 Y003，使機(jī)械手帶著工件右移；5） 當(dāng)滿足右限位開(kāi)關(guān) X003 閉合條件時(shí)，跳轉(zhuǎn)到 S24，觸發(fā)線圈 Y000，使機(jī)械手帶著工件下降；6） 當(dāng)滿足下限位開(kāi)關(guān) X001 閉合條件時(shí)，跳轉(zhuǎn)到 S25，使線圈 Y001 失電，機(jī)械手松開(kāi)工件；定時(shí)器 T0 觸發(fā)；7） 當(dāng)滿足定時(shí)器 T0 條件時(shí)，跳轉(zhuǎn)到 S26，觸發(fā)線圈 Y00

10、2，使機(jī)械手上升；8） 當(dāng)滿足上限位開(kāi)關(guān) X002 閉合條件時(shí)，跳轉(zhuǎn)到 S27，觸發(fā)線圈 Y004，使機(jī)械手左移；9） 當(dāng)滿足左限位開(kāi)關(guān) X004 閉合條件時(shí)，機(jī)械手停止左移，復(fù)位。表 2機(jī)械手模擬控制系統(tǒng)的I/O 分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱輸入點(diǎn)編號(hào)名稱輸入點(diǎn)編號(hào)啟動(dòng)按鈕SB1X000機(jī)械手下降指示燈YV1Y000下限位按鈕SQ1X001機(jī)械手夾緊/ 放松指示燈YV2Y001上限位按鈕SQ2X002機(jī)械手上升指示燈YV3Y002右限位按鈕 SQ3X003機(jī)械手右移指示燈 YV4Y003左限位按鈕 SQ4X004機(jī)械手左移指示燈 YV5Y0042.梯形圖圖3 梯形圖五、運(yùn)行調(diào)試1. 實(shí)驗(yàn)步驟

11、?1.? 主機(jī)模塊的 COM接主機(jī)模塊輸入端的 COM和輸出端的 COM1、COM2、COM3、COM4、COM5。?2.? 主機(jī)模塊的 24+、COM分別接在實(shí)驗(yàn)單元的V+、COM。?3.? 打開(kāi)主機(jī)電源將程序下載到主機(jī)中。?4.? 啟動(dòng)并運(yùn)行程序觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。六、小結(jié)通過(guò)這次設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí), 發(fā)現(xiàn), 提出, 分析和解決實(shí)際問(wèn)題 , 鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié), 是對(duì)我實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程。 懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合的重要性，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的， 只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。對(duì)于PLC有了總體大致上的了解，也認(rèn)識(shí)到了在這個(gè)機(jī)械手的課題