显像管搬运机械手控制设计1 沈阳理工

目录

前言

1.课程设计的任务和要求

1.1 课程设计的任务 1.2 课程设计的基本要求 2.总体设计

2.1 PLC选型 2.2 PLC端子接线图 3.PLC程序设计

3.1 设计思想 3.2 控制面板图 3.3 顺序功能图设计 3.4 PLC梯形图设计

4.程序模拟调试说明 结束语 参考文献

前 言

“机电传动控制”课程是机械专业的专业基础课，主要任务是使学生了解机电的一般知识，掌握电机,电器,电力电子器件等的工作原理,特性,应用和选用的方法。 而本次课程设计的目的是掌握机电传动控制的基本原理，PLC控制电路设计方法以及继电器—接触器控制电路的PLC的改造方法。对控制电路具有一定的分析能力和设计能力。用PLC来设计系统，可以实现自动化，在实际的生产过程中，能够有效的提高工厂的生产效率，而且能够节约一定的生产成本，省去一部分劳动力，对经济发展和社会进步有着不可取代的作用。

1.课程设计的任务和要求

1.1 课程设计的任务

1）完成《课程设计指导书》所要求的控制。 2）按停止按钮，完成当前循环后再停。 3）按复位按钮，立即返回原位停止。 4）要求可以实现手动、单周期、连续控制。

1.2 课程设计的基本要求

第十八组 题目：显像管搬运机械手控制设计

搬运机械手包括：摆动缸、燕尾缸、下臂缸、吸盘升降缸、钳口合龙缸、吸盘、回转电机。每个汽缸的双向动作都有限位检测开关。控制流程如下图所示。其中“摆动到清洗机”动作执行，除了图中的前提条件外，还有“清洗机到位”的附加条件。

图1.1控制要求

2.总体设计

2.1 PLC选型

显像管搬运机械手控制需要33个输入，16个输出。据本课题需要选择CPU (CPU226继电器输出,24输入，16输出）由于集成输入不够，需扩展模块，由此选择扩展模块（EM223 16入 24VDC/16出，继电器）。

2.2端子分配图

总共有33个输入，16个输出。端子分配图如图2.2

图2.2端子分配图

3.PLC程序设计

3.1 设计思想

1）在工作前，应先设计一个方式选择的旋钮，来确定工作方式是手动还是自动，自动分为单次和连续循环。

2）限位开关用来指示机械手已到达燕尾缩回位或者是下限位，前后摆限位，传送限位，钳口打开/合拢限位等。

3）设计启动按钮：用于使机械手初始上电工作。

停止按钮：用于使整个工作过程结束后再停止。

复位按钮：按动此按钮，终止一切动作，，使其回原点停止。 4）添加手动程序：选择开关选择手动档位，执行程序的每一步都是由手动来实现的，可以实现手动显像管传送，手动燕尾伸出, 手动燕尾缩回，手动下臂抬起，实现下臂下放，手动调整电机，手动钳口合拢，手动钳口打开，手动吸/放显像管，手动摆动复位，手动摆到清洗机，手动转盘回转，手动转盘复位，手动吸盘下降，手动吸盘上升。

3.2 控制面板图

控制面板由19个按钮和一个控制手动和单周期，连续循环，空位的旋钮组成，分别为启动，停止，复位，手动显像管传送，手动燕尾伸出, 手动燕尾缩回，手动下臂抬起，实现下臂下放，手动调整电机，手动钳口合拢，手动钳口打开，手动吸/放显像管，手动摆动复位，手动摆到清洗机，手动转盘回转，手动转盘复位，手动吸盘下降，手动吸盘上升。单周期旋钮，手动控制旋钮，连续循环旋钮，空位。如图3.1所示：

图3.1控制面板图

3.3 顺序功能图设计

根据自动程序编写出顺序功能图，要清楚的知道想完成一个动作需要什么前提，并且知道下一步要执行什么操作，按操作顺序完成顺序功能图。再循环过程中考虑到所有种可能的情况。如图3.2所示：

图3.2顺序功能图

3.4 PLC梯形图设计

设计理念是由分为自动，复位，手动，最终输出汇总四个部分组成。 自动部分分为判断是否为原位，判断是否连续，然后开始运行

复位部分为复位自动部分和洗盘上升，摆动复位，下臂放下，燕尾缩回。 手动为每一步骤都由单步按钮控制。

1.自动程序部分

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