分揀機械手-開題報告書

1、-. z工程學院畢業(yè)設計開題報告課 題 名 稱：組態(tài)軟件結(jié)合PLC技術在分揀機械手控制中的應用學 生 姓 名：施振強 *： 202190625 指 導 教 師：歐益寶 講師 所在院(系)部： 機 械 工 程 學 院 專 業(yè) 名 稱： 機械電子工程 2013 年 03 月12 日說 明1根據(jù)工程學院畢業(yè)設計(論文)工作管理規(guī)定，學生必須撰寫畢業(yè)設計論文開題報告，由指導教師簽署意見、教研室審查，系教學主任批準后實施。2開題報告是畢業(yè)設計論文辯論委員會對學生辯論資格審查的依據(jù)材料之一。學生應當在畢業(yè)設計論文工作前期完成，開題報告不合格者不得參加辯論。3畢業(yè)設計開題報告各項容要實事，逐條認真填寫。其中

2、的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。4本報告中，由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應不少于2000字，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。5開題報告檢查原則上在第24周完成，各系完成畢業(yè)設計開題檢查后，應寫一份開題情況總結(jié)報告。 畢業(yè)設計(論文)開題報告學生施振強學 號202190625專 業(yè)機械電子工程指導教師歐益寶職 稱講師所在院(系)機械工程學院課題來源自擬課題課題類型工程技術研究課題名稱組態(tài)軟件結(jié)合PLC技術在分揀機械手控制中的應用畢業(yè)設計的容和意義畢業(yè)設計的容和意義課題背景

3、：PLC通常稱為可編程邏輯控制器，是上個世紀60年代開展起來的一種 微處理器為根底，綜合了現(xiàn)代計算機技術、自動控制技術和通信技術的一種通用的工業(yè)自動控制裝置，它體積小、功能強，程序設計簡單，維護方便等優(yōu)點，特別是他適應惡劣的工業(yè)環(huán)境的能力和它的高可靠性，使它的應用越來越廣泛，已經(jīng)被稱為現(xiàn)代工業(yè)的三個支柱PLC、機器人、CAD/CAM之一。而現(xiàn)行美國，日本，德國的可編程邏輯控制器質(zhì)量優(yōu)良，功能強大。人機界面是在操作人員和機械設備之間作雙向溝通的橋梁，使用人機界面可以是機器的配線標準化、簡單化，同時也能減少PLC控制器所需的I/O點數(shù)，降低生產(chǎn)的本錢，同時面板控制的小型化及高性能，也相對提高了設備

4、的附加價值?，F(xiàn)在，越來越多的機器和現(xiàn)場操作都趨向使用人機界面。而人機界面必須要有用來配置它們元件的綜合設計軟件，這種軟件稱為組態(tài)軟件。組態(tài)的概念最早來自英文Configuration，組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與控制過程的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境中，能以靈活多樣的組態(tài)方式而非編程方式提供良好的用戶開發(fā)環(huán)境和簡捷的使用方法，其預設置的各種軟件模塊可以非常容易地實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，并能同時支持各種硬件廠家的計算機和I/0設備，與高可靠的工控計算機和網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)合，可向控制層和管理層提供軟，硬件的全部接口。組態(tài)軟件能指出各種工控設備和常見的通信協(xié)議，并且能提供

5、分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡功能。從事組態(tài)軟件方面的研究活動具有重要的研究意義和實用價值。課題容：1提出：機械手是能模仿人手和臂的*些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。機械手是最早出現(xiàn)的工業(yè)機器人，也是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機器人，它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身平安，而我們這次的任務就是通過PLC對機械手進展移動，上下 ，伸縮，抓緊物品，判斷物品大小，移動到指定位置，放下物品等相關操作的控制。2解決方法：將可編程邏輯控制器連接到計算機上，通過計算機輸入信號，信號傳送到可編程邏輯控制器上，以此來控制機械手該如何運動，而機械手到達物品堆放

6、地點后，通過位置傳感器將信號反應到計算機中，以此來判斷接下來該如何行動。而當機械手手抓起物品后，通過傳感器將物品的大小形狀反應回去，而后將物品運送到相應的A地，B地，到達指定地點后，位置傳感器將信號反應回去，而后放下物品，在回到物品堆放地點，進展循環(huán)操作。最后，就將所有的物品按大小形狀放在了A地，B地。3設計容：首先對整個控制系統(tǒng)進展編程，然后輸入到G* Developer VER.7，運行G* Simulator對整個程序進展仿真。在仿真過程中，對程序進展修改。而后啟動M* ponent，進展相關聯(lián)的設置，而后啟動INSPEC，新建工程，設置相關的I/0，變量，關聯(lián)I/O和變量，設置變量與所

7、輸程序的關系，而后建立相關的演示畫面，實現(xiàn)仿真。課題意義：這個課題將可編程邏輯控制器與組態(tài)軟件很好的聯(lián)系在了一起，靈活的應用F*系列的PLC對機械手進展控制，使我們能夠通過計算機對機械手進展遠程操作，這樣可以防止操作機械手的人力，同時通過人機更加方便，能夠躲避近處操作的危險。同時能夠更深的開發(fā)出PLC和組態(tài)軟件在工業(yè)中的應用。文獻綜述國外研究現(xiàn)狀：傳統(tǒng)PLC經(jīng)過幾十年的開展，已經(jīng)成為了一項成熟的技術，而目前PLC技術的主要開展方向為：a產(chǎn)品規(guī)模向大小兩個方向開展； bPLC在閉環(huán)過程控制中的應用 ；c不斷加強PLC的控制功能；d) 新器件和模塊不斷推出 高檔的PLC除了主要采用CPU以提高處理

8、速度外，還有帶處理器的EPROM或RAM的智能I/O模塊、高速計數(shù)模塊、遠程I/O模塊等專用化模塊；e編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語言趨向標準化 有各種簡單或復雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語句表等編程語言，亦有高檔的PLC指令系統(tǒng)；f開展容錯技術 采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式；g追求軟硬件的標準化。而組態(tài)軟件因其強大的界面顯示組態(tài)功能，良好的開放性，豐富的功能模塊，強大的數(shù)據(jù)庫，可編程的命令語言，周密的系統(tǒng)平安防和仿真功能，使其產(chǎn)品，技術，市場都飛速開展，應用領域日益擴展。目前組態(tài)軟件在自動化系統(tǒng)中，所占比重日益提高。同時組態(tài)軟件開場集成化、定制化，同時組態(tài)軟

9、件的功能開場向上、向下延伸，其監(jiān)控、管理圍及應用領域也逐漸擴大，而目前國外市場占有率較高的監(jiān)控組態(tài)軟件分別為GE Fanuc的iFi*、Wonderware的Intouch、西門子WinCC、Citech等。中國大陸廠商以力控、亞控等為主。而關于組態(tài)軟件和PLC的研究中，鐵路局的勇發(fā)表了基于PLC組態(tài)的管溝排污監(jiān)控系統(tǒng)研究。此研究中，對動車組運用檢修庫綜合管溝排污設施應用情況進展了分析，利用PLC組態(tài)及計算機自動控制技術，通過開發(fā)排污設施監(jiān)控系統(tǒng)方案研究，解決了故障排查工作量大、檢修效率低、使用維護不便等難題。在總體方案的設計中。監(jiān)控系統(tǒng)由PLC網(wǎng)絡控制子系統(tǒng)、計算機控制與顯示子系統(tǒng)、水泵狀態(tài)

10、監(jiān)測及水位傳感系統(tǒng)、模擬量輸入輸出模塊、故障報警子系統(tǒng)5局部構(gòu)成，如圖1:系統(tǒng)對檢查庫綜合管路中排水泵、排污泵組電機運行的信息進展采集，同時通過高地位模擬開關量獲取管溝污水箱、集水坑水位信息，在此根底上利用PLC組態(tài)實時監(jiān)控管溝積水、水泵運行狀況。通過PLC軟件編程可實現(xiàn)故障報警、水位報警、電機保養(yǎng)報警燈功能。對于系統(tǒng)的具體實現(xiàn)，在數(shù)據(jù)采集中，在各股道管溝10臺廢水提升泵控制柜增加電流互感器。檢測電機的實時電流，通過運行時電流的數(shù)據(jù)來判斷運行狀態(tài)。在綜合管溝集水井裝設水位監(jiān)測傳感器，實現(xiàn)上下水位的檢測。而關于PLC控制及布置，是在廢水提升泵控制柜增加一臺PLC，將各種信號接入到PLC中。PLC

11、主站通過通信電纜與上位機如圖2：而每條綜合管溝端頭都增加了一套人機界面監(jiān)控系統(tǒng)，管溝的PLC與人機界面監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)了對管溝設備的實時監(jiān)控，如圖3：而軟件數(shù)據(jù)庫則支持運行記錄及查詢，便于指導設備周期性保養(yǎng)和其他方面的使用分析。同時支持故障信息記錄及查詢。便于找出故障位置，故障原因及處理方法。此綜合管溝設施監(jiān)控系統(tǒng)的開關，提高了設備故障排查檢修效率，減少了維護、使用、管理人員及物力的投入，減少了維護工作量，節(jié)約了生產(chǎn)本錢，提高了運用所設備和動車組檢修設備、設施、根底線路、管路的可靠性，進一步確保了動車組運用檢修任務的順利完成。參考文獻：1瑞先.組態(tài)王軟件在監(jiān)控系統(tǒng)中的應用J電氣傳動自

12、動化, 2006,(05). 2清華,有斌等.基于 PLC 和組態(tài)軟件的液位和溫度監(jiān)控J 包裝與食品機械, 2021(05),64-67.3耿欣,林中達等.基于CC-Link的PLC控制電機變頻調(diào)速系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)J. 工業(yè)控制計算機,2021(1),9-11.4*藝.PLC 技術在注塑機改造中的應用J.裝備制造技術,2021(4)5吳芹蘭.PLC在注塑機控制系統(tǒng)中的應用J.制造業(yè)信息化,2021(03)6高勤.電氣及PLC控制技術M.:高等教育,2002:64-88.7于振中,尤波.PLC在高壓玻璃鋼管組合機床中的應用J.機電一體化,2005(5):53-54.8周軍主編.電氣控制及PLCM

13、.機械工業(yè),2001 9左健編.液壓與氣壓傳動M.機械工業(yè),199910三菱電機自動化.G* Developer Ver 8操作手冊Z.11三菱電機自動化.M* ponent Ver 3編程手冊Z. 12三菱電機自動化.F*1S，F(xiàn)*1N，F(xiàn)*2N，F(xiàn)*2NC系列編程手冊Z.研究容研究容:本設計主要研究是如何將組態(tài)軟件技術與PLC聯(lián)系起來，實現(xiàn)對機械手的控制用于分揀大小形狀不同的物品。設計的主要容主要是實現(xiàn)如何將物品的大小形狀，機械手到達的位置通過傳感器轉(zhuǎn)換為PCL相應的數(shù)據(jù)量，如何通過易控軟件通過PLC對機械手進展移動，伸縮，抓取，松開的操作。同時熟悉各種仿真軟件的應用，PLC的編程。研究方案研究方案：第一周：查閱文獻，熟悉畢業(yè)設計任務第二周：查閱整理文獻，撰寫開題報告第三周：文獻翻譯第四周：總體方案設計第五周：控制系統(tǒng)原理設計第六周：控制系統(tǒng)原理設計第七周：PLC端子分配，接線圖設計第八周：PLC程序設計第九周：監(jiān)控軟件學習第十周：監(jiān)控畫面設計第十一周：監(jiān)控程序設計第十二周：聯(lián)機調(diào)試，系統(tǒng)測試，程序修改第十三周：聯(lián)機調(diào)試，系統(tǒng)測試，程序完善第十四周：畢業(yè)設計論文撰寫第十五周：畢業(yè)設計論文修改、補充第十六周：辯論、總結(jié)特色與創(chuàng)新此次控制系統(tǒng)用可編輯邏輯控制器實現(xiàn)，具有編程簡單，修改容易，可靠性高等優(yōu)點。此