PLC机械手动作的模拟

目录

一、绪论 .................................................................................................................................. 1 二、课题介绍 .......................................................................................................................... 2 三、设计内容及要求 .............................................................................................................. 3 1、设计要求 .......................................................................................................................... 3 2、控制要求 .......................................................................................................................... 3 四、控制原理介绍及图示 ........................................................................................................ 4 1、机械手动作的模拟实验面板图 ...................................................................................... 4 2、输入/输出接线列表......................................................................................................... 4 3、控制过程 .......................................................................................................................... 4 五、设计思想及程序框图 ........................................................................................................ 5 六、控制方案 ............................................................................................................................ 6 方案一：

1、工作过程分析 .................................................................................................................. 6 2、梯形图 .............................................................................................................................. 7 3、梯形图指令 ...................................................................................................................... 8 方案二：

1、工作过程分析 .................................................................................................................. 9 2、梯形图 ............................................................................................................................ 10 3、梯形图指令 .................................................................................................................... 11 七、硬件设计 .......................................................................................................................... 12 1、元器件选择 .................................................................................................................... 12 2、元器件清单 .................................................................................................................... 12 3、硬件控制原理图 ............................................................................................................ 13

八、运行调试 ................................................................................................................................ 14 九、小结 ........................................................................................................................................ 15 十、参考文献 ................................................................................................................................ 16 附录 ................................................................................................................................................ 17

PLC课程设计-机械手动作的模拟

一、绪论

可编程序控制器（programmable controller），现在一般简称为PLC（programmable logic controller），它是以微处理器为基础，综合了计算机技术、半导体集成技术、自动控制技术、数字技术、通信网络技发展起来的一种通用的工业自动控制装置。以其显著的优点在冶金、化工、交通、电力等领域获得了广泛的应用，成为了现代工业控制三大支柱之一。在可编程序控制器问世以前，工业控制领域中是继电器控制占主导地位。传统的继电器控制具有结构简单、易于掌握、价格便宜等优点，在工业生产中应用甚广。但是控制装置体积大、动作速度较慢、耗电较多、功能少，特别是由于它靠硬件连线构成系统，接线繁杂，当生产工艺或控制对象改变时，原有的接线刻控制盘就必须随之改变或更换，通用性和灵活性较差。PLC的应用领域非常广，并在迅速扩大，对于而今的PLC几乎可以说凡是需要控制系统存在的地方就需要PLC，尤其近几年来PLC的性价比不断提高已被广泛应用在冶金、机械、石油、化工、轻功、电力等各行业。PLC能在恶劣的环境如电磁干扰、电源电压波动、机械振动、温度变化等中可靠地工作，PLC的平均无故障间隔时间高，日本三菱公司的F1系列PLC平均无故障时间间隔长达30万h，这是一般微机所不能比拟的。

机械手通常应用于动作复杂的场合来代替人的反复的操作，从而节省人的劳动，普通继电器由于其体积和接口等各方面限制，经常被应用于动作简单的电气及流水线控制，而PLC以其可靠性高、抗干扰能力强;控制系统构成简单。编程简单、使用、维护方便；组合方便、功能强、应用范围广；体积小、重量轻、功耗低等有点被广泛应用于类似机械手的控制动作复杂的场合，本设计正是以PLC控制为基础从而实现机械手的各种动。

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二、课题介绍

在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。机械手可在空间抓、放、搬运物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。机械手一般由耐高温，抗腐蚀的材料制成，以适应现场恶劣的环境，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。机械手是工业机器人的重要组成部分，在很多情况下它就可以称为工业机器人。工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。广泛采用工业机器人，不仅可以提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。可编程控制器是继电器控制和计算机控制出上开发的产品，逐渐发展成以微器处理为核心把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。

本文应用三菱公司生产的可编程控制器FX系列PLC，实现机械手搬运控制系统，该系统充分利用了可编程控制器（PLC）控制功能。使该系统可靠稳定，时期功能范围得到广泛应用。

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三、设计内容及要求 1、设计要求

1.熟悉课题工作原理

2.设计方案论证，系统建立，电器原理控制设计。 3.元器件的选择，梯形图的设计（控制分析）。 4.完成设计图纸，完成设计任务书。 5.设计评测。

2、控制要求

本实验是将工件由A处传送到B处的机械手，上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍然保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。另外，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。设备装有上、下限位和左、右限位开关，限位开关用钮子开关来模拟，所以在实验中应为点动。电磁阀和原位指示灯用发光二极管来模拟。本实验的起始状态为原位（即SQ2和SQ4应为ON，启动后马上打到OFF），它的工作过程如图所示，有八个动作，即为：

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四、控制原理介绍及图示

1、机械手动作的模拟实验面板图：

2、输入/输出接线列表 输入 接线 X0 输出 接线 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 YV1 YV2 YV3 YV4 YV5 HL X1 X2 X3 X4 X5 SB1 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SB2 3、控制过程

当启动按钮SB1没有闭合时，原位指示灯HL常亮。限位开关SQ2,SQ4置于开启状态。闭合SB1，原位指示灯HL熄灭。SQ2,SQ4断开，YV1得电，机械手下降；断开SQ1,机械手夹紧，延时一段时间后，机械手上升；断开SQ2,机械手右移，先断开SQ1，然后闭合SQ3，机械手向下运动；断开SQ2，同时打开SQ1，机械手松开工件，延时一段时间后，机械手上升；闭合SQ2，机械手左移；闭合SQ4,机械手复位，原位指示灯常亮。

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