PLC實(shí)訓(xùn)報告機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)方案

.....專業(yè)電氣工程及其自動化班級電氣2班姓名鄧學(xué)號201204170指導(dǎo)教師自動控制與機(jī)械工程學(xué)院2015年6月第一部分：電氣線路安裝調(diào)試技能訓(xùn)練技能訓(xùn)練題目一：Y-△減壓啟動控制電路電氣原理圖：電氣安裝接線圖：我們完成的安裝線路實(shí)物圖片一：技能訓(xùn)練題目二：電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路電氣原理圖：電氣安裝接線圖：我們完成的安裝線路實(shí)物圖片二：技能訓(xùn)練小結(jié)：電氣原理圖的繪制要求：〔1電氣原理圖一般分為主電路和輔助電路。主電路是從電源到電動機(jī)或電路末端的電路,是強(qiáng)電流通過的部分,畫在原理圖的上面或左側(cè)。輔助電路是通過小電流的電路,一般是按鈕,電器元件的線圈,接觸器的輔助觸點(diǎn),繼電器的觸點(diǎn)等組成的控制電路,照明電路,信號電路及保護(hù)電路等,畫在原理圖的右側(cè)?！?每一電氣元件采用國家規(guī)定的統(tǒng)一的圖形符號來表示,在圖形符號附近用文字符號標(biāo)注屬于哪類電器?！?同一電器的各個部分在圖中的位置,根據(jù)便于閱讀和研究的原則來安排,可以不畫在一起,但屬于同一電器的部件均編以相同的文字符號。若有多個同一種類的電器元件,可在文字符號后面加上數(shù)字符號?！?對于接觸器,繼電器的觸點(diǎn)按吸引線圈不通電狀態(tài)畫出,控制手柄按趨于零位時的狀態(tài)畫出,按鈕,行程開關(guān)觸點(diǎn)按不受外力作用時的狀態(tài)畫出?！?在原理圖中,無論是主電路還是輔助電路,各電氣元件一般按動作順序和信號流從上到下,從左到右依次排列,可水平布置或者垂直布置,并盡可能減少線條和避免線條交叉?！?直流和單相電源電路用水平線畫出,一般畫在圖樣上方和下方。多相電源電路,用水平線集中畫在圖樣上方,相序自上而下排列。中性線和保護(hù)接地線放在相線之下。主電路和電源電路垂直畫出。控制電路與信號電路垂直畫在兩條水平線之間。耗電元件直接直接與下方水平線連接,控制觸點(diǎn)連接在上方水平線與耗電元件之間?！?為了方便檢索電氣電路,方便閱讀和分析,在原理圖的上方或右方將圖分成若干圖區(qū),并標(biāo)明該區(qū)電路的用途與作用?！?在電氣原理圖中,接觸器和繼電器線圈與觸點(diǎn)之間的從屬關(guān)系要加以說明,即在原理圖中相應(yīng)線圈的下方,給出觸點(diǎn)的文字符號,并在其下注明相應(yīng)觸點(diǎn)的索引代號。電氣接線圖的繪制要求：〔1同一電氣的各部件畫在一起,其尺寸和比例沒有嚴(yán)格要求,各部件的位置盡量符合實(shí)際情況?！?各電氣元件的圖形符號、文字符號和回路標(biāo)記,均應(yīng)以原理圖為準(zhǔn),并且要保持一致?！?不在同一控制箱內(nèi)或不是同一塊配電屏上的各電氣元件之間的連線,必須通過接線端子板進(jìn)行連接。同一控制箱內(nèi)的各控制元件之間可以直接連接。安裝接線圖上所表示的電氣連接,一般不表示實(shí)際走線的途徑,施工時由操作者根據(jù)實(shí)際情況選擇最佳走線方式?！?應(yīng)該詳細(xì)地標(biāo)明配線用的各種導(dǎo)線的型號、規(guī)格、截面積及連接導(dǎo)線的根數(shù)。標(biāo)明所穿管子的型號、規(guī)格等,并標(biāo)明電源的引入點(diǎn)。3.電氣安裝、接線的工藝要求：〔1三按生產(chǎn)：按工藝、按標(biāo)準(zhǔn)、按圖紙?！?操作方法：選擇正確的材料和正確的使用工具?！?安裝要求：橫平豎直、安裝牢固和防震、做好通風(fēng)、遠(yuǎn)離熱源?！?接線要求：橫平豎直、弧度一致、接線牢固、主次分離、不露銅絲、號碼清晰一致?！?環(huán)境衛(wèi)生：動前整理、完后清掃。4.實(shí)訓(xùn)線路發(fā)生的故障及排除方法：故障1：題目一接好線路通電啟動后發(fā)現(xiàn)沒反應(yīng)排除方法：用萬用表測量發(fā)現(xiàn)時熔斷器內(nèi)保險管塊了,替換后故障排除。故障2：題目二接好線路通電后發(fā)現(xiàn)不能實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)排除方法：經(jīng)檢查線路后發(fā)現(xiàn)KM2主觸頭線路接錯未反向,替換任意兩根導(dǎo)線后故障排除。第二部分：機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)一、機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)說明書.1.機(jī)械手的概述在現(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)勢可以重復(fù)的做同一動作在機(jī)械正常情況下永遠(yuǎn)也不會覺得累！機(jī)械手臂的應(yīng)用也將會越來越廣泛,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)器人的一個重要分支。種類,按驅(qū)動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機(jī)械式。特點(diǎn)是可以通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè),構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)械手機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)例如：<1>機(jī)床加工工件的裝卸,特別是在自動化車床、組合機(jī)床上使用較為普遍。<2>在裝配作業(yè)中應(yīng)用廣泛,在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板,在機(jī)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(diào)重復(fù)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(yùn)等。<5>宇宙及海洋的開發(fā)。<6>軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。2.機(jī)械手動作示意圖圖2.1機(jī)械手動作示意圖3.設(shè)計要求設(shè)計一個用PLC控制的將工件從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)的機(jī)械手的控制系統(tǒng)。其控制要求如下：<1>手動操作,每個動作均能單獨(dú)操作,用于將機(jī)械手復(fù)歸至原點(diǎn)位置；<2>連續(xù)運(yùn)行,在原點(diǎn)位置按啟動按鈕或當(dāng)光電探測到有工件時,機(jī)械手按圖2.1連續(xù)工作一個周期,一個周期的工作過程如下：原點(diǎn)→下降夾→夾緊〔T→上升→右移→下降→放松〔T→上升→左移到原點(diǎn),時間T由教師現(xiàn)場規(guī)定。4.I/O分配<1>輸入分配表：輸入點(diǎn)編號功能狀態(tài)X0自動/手動轉(zhuǎn)換X1停止X2自動啟動X3上限位X4下限位X5左限位X6右限位X7手動向上X10手動向下X11手動左移X12手動右移X13手動放松X14光電開關(guān)〔當(dāng)探測到工件時接通X16單周期工作X17連續(xù)工作表2.1<2>輸出分配表：輸出點(diǎn)編號功能狀態(tài)Y0夾緊/放松〔Y0=0時夾緊,Y0=1時放松Y1上升Y2下降Y3左移Y4右移Y5原點(diǎn)指示表2.2二、機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)總體設(shè)計過程1.機(jī)械手動作工藝流程圖圖2.2工藝流程圖2.PLC的選型〔1I/O總點(diǎn)數(shù)的確定由I/O分配表知,輸入共14個點(diǎn),輸出共6個點(diǎn),I/O實(shí)際需20點(diǎn)。為留有今后工藝改進(jìn)與功能擴(kuò)充余地,在實(shí)際統(tǒng)計I/O點(diǎn)數(shù)基礎(chǔ)上,一般加10-20％余量,再考慮PLC產(chǎn)品本身規(guī)格,可取PLC的I/O總點(diǎn)數(shù)為40點(diǎn)?！?I/O點(diǎn)信號性質(zhì)分析從機(jī)械手控制信號分析可知,機(jī)械手輸入是位置開關(guān)信號,上/下限位開關(guān)、左/右限位開關(guān)等它們都是開關(guān)量,而輸出主要是5個電磁閥線圈,以控制機(jī)械手的左移、右移、上移、下移、夾緊、放松的氣路的通斷?！?用戶存儲器容量的估算1>I/O口總點(diǎn)數(shù)為48點(diǎn)且均為開關(guān)量,以每個I/O點(diǎn)需1O個字節(jié)估算則所需存儲器字節(jié)數(shù)為：48*10=480B2>定時器有兩個:一個夾緊延時、一個放松延時,以每個定時器需2個字節(jié)估算則所需存儲器字節(jié)數(shù)為：定時器/計數(shù)器數(shù)量*2=2*2=4B共需存儲器字節(jié)數(shù)為：480+4=484B經(jīng)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)成本方面因素綜合考慮,本設(shè)計選取日本三菱公司FX2N-48MR型PLC產(chǎn)品。FX2N-48MR型產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)如下：最大I/O 48點(diǎn)定時/計數(shù)器256個基本功能指令22條,步進(jìn)指令2條繼電器輸出最大負(fù)載80VA/24V執(zhí)行速度〔us/步0.8us輸入輸出響應(yīng)時間10ms程序容量〔步2KB輸入光電隔離數(shù)據(jù)寄存器通用：200點(diǎn)鎖存用：7800點(diǎn)輸出繼電器接點(diǎn)隔離表2.3FX2N-48MR型產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)表由上表可見,FX2N-48MR型PLC產(chǎn)品能滿足設(shè)計要求。3.PLC控制電路原理圖圖2.3PLC控制電路原理圖4.PLC控制程序設(shè)計控制程序主要由手動程序〔單操作控制方式和自動程序〔包括單周期和連續(xù)兩種方式2大部分組成?！?機(jī)械手PLC控制主體程序：圖2.4主體程序〔2機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)控制流程圖圖2.5機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)控制流程圖〔3梯形圖程序〔4指令表程序....總結(jié)這個學(xué)期開設(shè)了電氣控制與PLC實(shí)訓(xùn)的課程,跟以前所有開設(shè)的課程有很大的區(qū)別,這門課程的靈活性很強(qiáng),充分發(fā)揮自己的潛力；其實(shí)學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中并不一定要學(xué)到多少東西,個人覺得開散思維怎樣去學(xué)習(xí),這才是最重要的,而這門課程恰好體現(xiàn)了這一點(diǎn)。此次的實(shí)訓(xùn)以班級為主體,以二到三人為單位而開展的一次綜合的實(shí)踐,老師也給予我們足夠的空間讓我們完成此次的實(shí)訓(xùn),這讓我覺得壓力不小。這次的實(shí)訓(xùn)是我們第一次接觸編程實(shí)踐,以前上課的時候雖然張老師也是總叫我們?nèi)ゾ幊毯妥鲎鳂I(yè),但是我都不知道在實(shí)際中我們的程序能不能用,所以我對PLC這門課業(yè)就沒有發(fā)費(fèi)太大心思。但是這次的實(shí)訓(xùn)讓我有很大啟發(fā)。剛開始接觸時信心十足,覺得沒有什么大不了的,因?yàn)橛X得以前編寫的程序都很簡單,也不用太多時間,所以很輕視。但是老師交給我們的第一個三相異步電機(jī)的可逆控制實(shí)驗(yàn)按原理圖接實(shí)物任務(wù)中,首先在看實(shí)驗(yàn)原理圖時因?yàn)閷Ω鱾€元器件不是很熟悉,導(dǎo)致我錯誤頻出,速度也比較慢。然后老師布置第二題,但是運(yùn)行時就是電動機(jī)就是不能動,很郁悶,就開始改。改后就還是不行,只能慢慢查,最后知道是計數(shù)器用錯了,把電路圖理解錯了。于是重新改進(jìn),最后成功了,心里很興奮,就幫忙旁邊的同學(xué)一起找他的錯誤,在這也學(xué)到多東西。最后是做課題,我們的課題是機(jī)械手PLC控制系統(tǒng),有了上幾次的經(jīng)驗(yàn),我提前自己把流程圖和T型圖做好,我們一個組有六個人,開始之前我們先對課題進(jìn)行了探討,我把我提前準(zhǔn)備好的流程圖和T型圖拿出來大家一起研究,并指出了許多其中錯誤之處。在運(yùn)行時也是怎么也運(yùn)行不出想要的結(jié)果,于是我們就拼命在程序里找和改,是不是程序錯了,但是還是那樣。弄了很久,還是不行。突然看到有在試的同學(xué),到達(dá)一個限位那,那限位的燈不亮,覺得很怪就走過去,用手把他掰正,居然那位同學(xué)的程序就可以用了,我就試試我的也可以用了,和老師一說,老師說我還不夠認(rèn)真,沒有經(jīng)驗(yàn)。自己覺得也是這樣,是自己檢查不夠,才會這樣。通過這次對PLC控制,讓我了解了plc梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解,也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計原理。有很多設(shè)計理念來源于實(shí)際,從中找出最適合的設(shè)計方法。本次實(shí)訓(xùn)是以團(tuán)體為單位的,在實(shí)訓(xùn)過程中我也明白了團(tuán)體的重要性,遇到問題和同學(xué)互相討論交流。多和同學(xué)討論。我們在做課程設(shè)計的過程中要不停的討論問題,這樣,我們可以盡可能的統(tǒng)一思想,這樣就不會使自己在做的過程中沒有方向,并且這樣也是為了方便最后設(shè)計和在一起。討論不僅是一些思想的問題,還可以深入的討論一些技術(shù)上的問題,這樣可以使自己