機(jī)械手的模擬控制

1、PLC課程設(shè)計(jì)機(jī)械手的模擬控制 組員：高真齊 侯毛威 學(xué)號(hào)：1315020427 1315020423 指導(dǎo)教師：徐承韜 2016年5月 27日 引言在現(xiàn)今的生活上,科技日新月益的進(jìn)展之下,機(jī)械人手臂與有人類的手臂最大區(qū)別就在于靈活度與耐力度。也就是機(jī)械手的最大優(yōu)勢(shì)可以重復(fù)的做同一動(dòng)作在機(jī)械正常情況下永遠(yuǎn)也不會(huì)覺得累！機(jī)械手臂的應(yīng)用也將會(huì)越來越廣泛,機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備，作業(yè)的準(zhǔn)確性和環(huán)境中完成作業(yè)的能力。工業(yè)機(jī)械手機(jī)器人的一個(gè)重要分支?？删幊踢壿嬁刂破?，即PLC，是一種采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用

2、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(jī)械或生產(chǎn)過程。而本次設(shè)計(jì)，就是利用可編程邏輯控制器設(shè)計(jì)機(jī)械手的動(dòng)作模擬控制。關(guān)鍵詞：機(jī)械手 PLC 可編程邏輯控制器目錄PLC課程設(shè)計(jì)1引言2一：設(shè)計(jì)任務(wù)書31.1 控制要求31.2設(shè)計(jì)要求4二：硬件電路設(shè)計(jì)和描述42.1. I/O分配42.2 PLC外圍接線圖5三：軟件設(shè)計(jì)流程及描述63.1 流程圖63.2 功能圖73.3 工作方式7四：PLC控制程序84.1 梯形圖84.2 梯形圖說明124.3 I/O 分配表12五 設(shè)計(jì)心得13參考文獻(xiàn)14一：設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1 控制要求 按起動(dòng)后，傳送帶A運(yùn)行直到按一下光電開關(guān)才停止，同時(shí)機(jī)械手下降。

3、下降到位后機(jī)械手夾緊物體，2s后開始上升，而機(jī)械手保持夾緊。上升到位左轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)到位下降，下降到位機(jī)械手松開，2s后機(jī)械手上升。上升到位后，傳送帶B開始運(yùn)行，同時(shí)機(jī)械手右轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)到位，傳送帶B停止，此時(shí)傳送帶A運(yùn)行直到按一下光電開關(guān)才停止循環(huán) 1.2設(shè)計(jì)要求1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行機(jī)械手的模擬控制硬件電路設(shè)計(jì)，包括主電路、控制電路及PLC硬件配置電路。2) 根據(jù)控制要求，編制機(jī)械手的模擬控制PLC應(yīng)用程序，有條件可以利用模擬開關(guān)板調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。3) 編寫設(shè)計(jì)說明書，內(nèi)容包括： 設(shè)計(jì)過程和有關(guān)說明。 基于PLC的機(jī)械手的模擬控制電氣控制系統(tǒng)電路圖。 PLC控制程序（梯形圖和指令表）。 電器元

4、器件的選擇和有關(guān)計(jì)算。 電氣設(shè)備明細(xì)表。 參考資料、參考書及參考手冊(cè)。 其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調(diào)試過程、遇到的問題及解決方法、對(duì)課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和建議等。二：硬件電路設(shè)計(jì)和描述2.1. I/O分配輸入 輸出起動(dòng)按鈕： I0.0 上升YV1：Q0.1 停止按鈕： I0.5 下降YV2：Q0.2上升限位SQ1：I0.1 左轉(zhuǎn)YV3：Q0.3下降限位SQ2：I0.2 右轉(zhuǎn)YV4：Q0.4左轉(zhuǎn)限位SQ3：I0.3 夾緊YV5：Q0.5右轉(zhuǎn)限位SQ4：I0.4 傳送帶A：Q0.6光電開關(guān) PS： I0.6 傳送帶B：Q0.72.2 PLC外圍接線圖本次實(shí)驗(yàn)共有7個(gè)輸出和8個(gè)輸出，采用西

5、門子CPU 226做本次實(shí)驗(yàn).三：軟件設(shè)計(jì)流程及描述3.1 流程圖3.2 功能圖3.3 工作方式 按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，下降繼電器線圈通電，機(jī)械手開始下降，同時(shí)傳送帶A運(yùn)行。下降到底時(shí)，碰到下限位開關(guān)，下降繼電器線圈斷電，下降停止；同時(shí)接通夾緊電磁閥，機(jī)械手夾緊，同時(shí)延時(shí)繼電器工作。2s后，上升繼電器線圈開始通電，機(jī)械手上升；上升到頂時(shí)，碰到上限位開關(guān)，上升繼電器線圈斷電，上升停止；同時(shí)接通左移繼電器，機(jī)械手左移，左移到位時(shí)，碰到左移極限位開關(guān)，左移繼電器線圈斷電，左移停止。下降繼電器線圈接通，機(jī)械手下降。下降到底時(shí)碰到下限位開關(guān)下降繼電器線圈斷電，下降停止同時(shí)延時(shí)繼電器工作；同時(shí)夾緊電磁閥斷電，機(jī)

6、械手放松。2s后，上升繼電器線圈通電，機(jī)械手上升，上升到極限時(shí)碰到極限位開關(guān)，上升繼電器斷電，上升停止；同時(shí)傳送帶B運(yùn)行。同時(shí)接通右移繼電器，機(jī)械手右移；右移到原點(diǎn)時(shí)，碰到右極限開關(guān)，右移繼電器線圈斷電，右移停止。同時(shí)傳送帶B停止。此時(shí)，機(jī)械手進(jìn)行下一次循環(huán)。四：PLC控制程序4.1 梯形圖4.2 梯形圖說明 本次程序設(shè)計(jì)應(yīng)用的是順序控制法，其中網(wǎng)絡(luò)1-網(wǎng)絡(luò)10是根據(jù)功能圖編寫的，按下起動(dòng)按鈕，A運(yùn)行，機(jī)械手下降，下降到限位開關(guān)SQ2，機(jī)械手夾緊，T37開始延時(shí)，2秒后機(jī)械手上升，上升到限位開關(guān)SQ1后，機(jī)械手向左移動(dòng)，左移到限位開關(guān)SQ3后機(jī)械手下降，下降到限位開關(guān)SQ2后T38開始延時(shí)，經(jīng)

7、2秒延時(shí)后機(jī)械手上升，上升到限位開關(guān)SQ1后，機(jī)械手右轉(zhuǎn)，同時(shí)傳送帶B運(yùn)行。，右轉(zhuǎn)到限位開關(guān)SQ4后，傳送帶B停止。然后循環(huán)。網(wǎng)絡(luò)11-網(wǎng)絡(luò)17對(duì)應(yīng)的是7個(gè)輸出。也是根據(jù)順控制法編寫的。網(wǎng)絡(luò)18，網(wǎng)絡(luò)19是兩個(gè)通電延時(shí)繼電器。4.3 I/O 分配表通過分析控制任務(wù)，如不考慮產(chǎn)量顯示，則共需要7個(gè)數(shù)字量輸入和8個(gè)數(shù)字量輸出，CPU型號(hào)可以選擇CPU226 輸入啟動(dòng)按鈕SB1I0.0停止按鈕SB2I0.5上升限位SQ1I0.1下降限位SQ2I0.2左轉(zhuǎn)限位SQ3I0.3右轉(zhuǎn)限位SQ4I0.4光電開關(guān)PSI0.6 輸出上升YV1Q0.1下降YV2Q0.2左轉(zhuǎn)YV3Q0.3右轉(zhuǎn)YV4Q0.4夾緊YV5

8、Q0.5傳送帶AQ0.6傳送帶BQ0.75 設(shè)計(jì)心得 課程設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計(jì)使我們了解到一些實(shí)際與理論之間的差異。通過課程設(shè)計(jì)不僅可以鞏固專業(yè)知識(shí)，為以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而其還可以培養(yǎng)和熟練使用資料，把我們所學(xué)的課本知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合起來，起到溫故而知新的作用。課程設(shè)計(jì)誠(chéng)然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識(shí)以及專業(yè)技能上的提升。通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我更加深刻了解課本知識(shí)，和以往對(duì)知識(shí)的疏忽得以補(bǔ)充，我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中遇到一個(gè)不懂的設(shè)計(jì)方法順序控制法，通過去圖書館查閱相關(guān)的書籍，我學(xué)會(huì)了如何去使用順序控制法設(shè)計(jì)功能圖，并且通過功能圖設(shè)計(jì)出了梯形圖，最終在電氣實(shí)驗(yàn)室210里調(diào)試程

9、序，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修改，最終完善了梯形圖里一些不對(duì)的地方。使本次設(shè)計(jì)圓滿完成。 在之后的設(shè)計(jì)報(bào)告中，我們又重新學(xué)習(xí)了一遍如何使用CAD軟件來畫圖，包括了順序流程圖，功能圖，主電路圖，以及PLC外圍接線圖。在使用AUTOCAD的過程中遇到了很多問題同時(shí)也學(xué)到了很多的作圖技巧和方法，開始的矩形以及連線都很困難，但是通過各方面的查資料以及實(shí)用電子工程制圖課本也慢慢的找到了方法。在做好大致輪廓的時(shí)候輸入文字遇到了大麻煩，開始早CAD的各種命令開始知道DT輸入文字。Pl畫線段改變線段端點(diǎn)微端寬度畫箭頭等等。再后來找到了AUTOCADElectrical這個(gè)電氣CAD更加方便的作圖包括導(dǎo)線，電氣元件，電機(jī)等等更加方便的畫出來。 最后，通過本次課程設(shè)計(jì)，我們學(xué)會(huì)了如何編寫一個(gè)類似論文的設(shè)計(jì)報(bào)告，排版，設(shè)計(jì)封面，如何使用WPS里的目錄功能進(jìn)行編寫目錄，通過插入圖片的方式使報(bào)告更顯學(xué)術(shù)性。在此次實(shí)習(xí)中，感謝徐承韜老師的指導(dǎo)，讓我