PLC控制实验机械手控制

PLC控制实验机械手控制
PLC控制实验机械手控制

P L C控制实验机械手控

文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

实验九机械手控制

一、实验目的

掌握机械手控制系统的接线、调试、操作

三、控制要求

1.总体控制要求:机械手将A处工件抓取并放到B处。

2.机械手回到初始状态,SQ4=SQ2=1,SQ3=SQ1=0,原位指示灯HL点亮,按下“SB1”启动开关,下降指示灯YV1点亮,机械手下降,(SQ2=0)下降到A处后(SQ1=1)夹紧工件,夹紧指示灯YV2点亮。

3.夹紧工件后,机械手上升(SQ1=0),上升指示灯YV3点亮,上升到位后(SQ2=1),机械手右移(SQ4=0),右移指示灯YV4点亮。

4.机械手右移到位后(SQ3=1)下降指示灯YV1点亮,机械手下降。

5.机械手下降到位后(SQ1=1)夹紧指示灯YV2熄灭,机械手放松。

6.机械手放松后上升,上升指示灯YV3点亮。

7.机械手上升到位(SQ2=1)后左移,左移指示灯YV5点亮。

8.机械手回到原点后再次运行。

四、程序流程图

六、操作步骤

1.检查实验设备中器材及调试程序。

2.按照端口分配表完成PLC与实验模块之间的接线,认真检查,确保正确

无误。

3.打开示例程序或用户自己编写的控制程序,进行编译,有错误时根据提

示信息修改,直

至无误,用通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口,打开PLC主机电源开关,下载程序至PLC中。

4.将左限位开关SQ4、右限位开关SQ3打向左、上限位开关SQ2、下限位开

关SQ1打向上,

机械手回到初始状态,原位指示灯HL点亮。

5.打上“SB1”启动开关,下降指示灯YV1点亮,模拟机械手下降,上限位开

关SQ2打下,

下降到A处后次下限位开关SQ1打下,开始夹紧工件,夹紧指示灯YV2点亮。

6.夹紧工件后,机械手上升,上升指示灯YV3点亮,将下限位开关SQ1打

上,机械手上升

到位后,上限位开关SQ2打上。

7.右移指示灯YV4点亮,机械手开始右移,左限位开关SQ4打向右。

8.机械手右移到位后,右限位开关SQ3打向右,下降指示灯YV1点亮,机

械手下降,上限

位开关SQ2打下。

9.机械手下降到位后,下限位开关SQ1打下,夹紧指示灯YV2熄灭,机械

手放松。

10.机械手放松后上升,上升指示灯YV3点亮,下限位开关SQ1打上,机械

手上升到位后,

上限位开关SQ2打上。

11.机械手上升到位后左移指示灯YV5点亮,右限位开关SQ3打向左。

12.机械手左移到位后,左限位开关SQ4打向左,机械手完成一个动作周

期。

七、实验总结

总结记录PLC与外部设备的接线过程及注意事项。

PLC控制的工业机械手设计

学院 课程设计说明书 题目:基于PLC控制的工业机械手 专业:机电一体化技术 班级: 学号: 姓名: 指导老师: 二○一○年十一月三日

摘要 机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。可以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上,结合机械手方面的设计,对机械手技术进行了系统的分析,提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。采用整体化的设计思想,充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。对物料分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。在其驱动系统中采用气动驱动,控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。 通过以上部分的工作,得出了经济型、实用型、高可靠型工业机械手的设计方案,对其他经济型PLC控制系统的设计也有一定的借鉴价值。 关键词:机械手,气动控制,可编程控制器(PLC),自动化控制。

学院 课程设计说明书 题目:基于PLC控制的工业机械手 专业:机电一体化技术 班级: 学号: 姓名: 指导老师: 二○一○年十一月三日

毕业设计任务书 机电工程系机电一体化技术专业 学生姓名学号 一、毕业设计题目:PLC控制的工业机械手设计 二、毕业设计时间 2010 年11月1日至2010年 11 月 28日 三、毕业设计地点: 四、毕业设计的内容要求: 1、系统的电路原理图。 2、元器件的明细表。 3、毕业设计说明书包含工作原理、系统结构、控制过程、控制流程图机控制程序等,字数不少于6000字。 4、设计格式按照要求完成。 指导教师年月日

(完整版)基于plc的机械手控制系统设计

前言 随着我国工业生产的飞跃发展,自动化程度的迅速提高,实现工件的装卸、转向、输送或操持焊枪、喷枪、扳手等工具进行加工、装配等作业的自动化,已愈来愈引起人们的重视。 机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来,随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用,机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。 机械手是模仿着人手的部分动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用,生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率;可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中,它代替人进行正常的工作,意义更为重大。 本文将通过西门子PLC控制机械手,PLC是可编程控制器(Programmable Logic Controller)的简称,是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用的工业自动化控制装置。随着电子技术和计算机技术的迅猛发展,PLC的功能也越来越强大,更多地具有计算机的功能。目前PLC已经在智能化、网络化方面取得了很好的发展。该系统利用西门子PLC,在步进电机驱动下,完成对机械手在搬运过程中的下降、夹紧、上升、右旋、下降、放松、上升、左旋等全过程自动化控制,并对非正常情况实行自动报警和自动保护,实现企业的机电一体化,提高企业的生产效率。

气动机械手的PLC控制系统的设计

毕业设计报告 课题:气动机械手PLC控制系统的设计 系部:电气工程系 专业:机电一体化技术 班级:机电092 姓名:XXX 学号:XXXXXXX 指导老师:XXXX 2011.3

江苏信息职业技术学院毕业设计报告 目录 摘要 (3) 第一章机械手的简介 (4) 1.1 概述 (4) 1.2 机械手的组成 (4) 1.3 机械手的应用 (4) 1.4 机械手应用 (4) 第二章机械手机械设计 (5) 2.1 机械手总体结构设计 (5) 2.2 机械手的工作原理 (6) 2.3 机构模块化设计 (7) 2.4 手部结构设计 (8) 第三章机械手机械控制设计 (10) 3.1 工作过程与控制要求 (10) 3.2 气动驱动设计的简述 (11) 3.3 PLC控制系统设计 (12) 结束语 (20) 谢辞 (21) 参考文献 (22)

气动机械手PLC控制系统的设计 气动机械手PLC控制系统的设计 摘要:气动技术具有一系列显著优点,在工业生产中得到越来越广泛的应用,己成为自动化不可缺少的重要手段。进入 90 年代后,气动技术更突破传统死区,经历着飞跃性进展。再者,冲压自动化是解决冲压生产成本及安全问题、提高冲压生产企业效益的必然选择,而冲压机械手是冲压自动化的重要组成部分。但是,目前冲压机械手高昂的价格却使国内众多的中小冲压企业望而却步。 PLC是以现代微处理器技术为核心的控制器,作为一种通用的工业控制器,其可靠性高、抗干扰能力强;PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性,此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息;PLC采用光电隔离和滤波技术技术有效抑制外部干扰源对PLC的影响,此外PLC还可在强、通用性好;开发周期短,功耗小。本课题对现代工业的的发展具有很重要的意义。 关键词:意义,应用,原理,plc,机械手,气动控制技术

机械手的PLC控制 PLC课程设计

一、要求 机械手的PLC控制 1.设备基本动作:机械手的动作过程分为顺序的8个工步:既从原位开始经下降、夹紧、上升、右移、下降、放松、上升、左移8个动作后完成一个循环(周期)回到原位。并且只有当右工作台上无工件时,机械手才能从右上位下降,否则,在右上位等待。 2.控制程序可实现手动、自动两种操作方式;自动又分为单工步、单周期、连续三种工作方式。 3.设计既有自动方式也有手动方式满足上述要求的梯形图和相应的语句表。 4. 在实验室实验台上运行该程序。 二参考 1. “PLC电气控制技术——CPM1A系列和S7-200” 书中212页“8.1.3机械手的控制” 2. “机床电气控制”第三版王炳实主编 书中156页“三、机械手控制的程序设计”。 3.“可编程控制器原理及应用”宫淑贞徐世许编著人民邮电出版社书中P168—P175例4.6。其中工作方式时手动、自动(单步)、单周期、连续;还有自动工作方式下的误操作禁止程序段(安全可靠)。 注解: “PLC电气控制技术——CPM1A系列和S7-200”书中212页“8.1.3机械手的控制”例中只有手动和自动(连续)两种操作模式,使用顺序控制法编程。PLC 机型选用CPM2A-40型,其内部继电器区和指令与CPM1A系列的CPM有所不同。 “机床电气控制”第三版王炳实主编书中156页“三、机械手控制的程序设计”。本例中的程序是用三菱公司的F1系列的PLC指令编制。有手动、自动(单工步、单周期、连续)操作方式。手动方式与自动方式分开编程。参考其编程思想。 “可编程控制器原理及应用”宫淑贞徐世许编著人民邮电出版社书中P168—P175例4.6。其中工作方式有手动、自动(单步)、单周期、连续;还有自动工作方式下的误操作禁止程序段(安全可靠)。用CPM1A编程。 这里“误操作禁止”是指当自动(单工步、单周期、连续)工作方式时,按

PLC机械手操作控制系统

摘要 在现代工业中 , 生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等。已经随处可见。同时,现代生产中,存在着各种各样的生产环境,如高温、放射性、有 毒气体、有害气体场合以及水下作业等,这写恶劣的生产环境不利于人工进行操作。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、提高产品质量和身效益的有效手段之一。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。 机械手是在自动化生产过程中发展起来的一种新装置。广泛应用于工业生产和其他领域。PLC已在工业生产过程中得到广泛应用,应用 PLC控制机械手能实现各种规定工序动作,对生产过程有着十分重要的意义。论文以介绍 PLC在机械手搬运控制中的应用,设计了一套可行的机械手控制系统,并给出了详细的 PLC程序。设计完成的机械手可以在空间抓放、搬运物体等,动作灵活多样。 整个搬运机构能完成四个自由度动作,手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪紧松。关键词:可编程控制器 ,PLC, 机械手操作控制系统 .

目录 第一章概述 (1) 1.1 PLC 控制系统 (1) 1.1.1PLC 的产生 (1) 1.1.2PLC 的特点及应用 (2) 1.2选题背景 (3) 1.2.1机械手简介 (3) 第二章PLC 控制系统设计 (6) 2.1总体设计 (6) 2.1.1制定控制方案 (6) 2.1.2系统配置 (6) 2.1.3控制要求 (9) 2.1.4控制面板 (12) 2.1.5 外部接线图 (13) 2.2.2手动方式状态 (16) 2.2.3回原点状态转移图: (19) 2.2.4自动方式状态 (19) 第三章控制系统内部软组件 (21) 3.1 内部软组件的概述 (21) 3.1.1输入继电器 (21) 3.1.2输出继电器 (21) 3.1.3辅助继电器 (22) 3.1.4状态组件 (23) 3.1.5定时器 (23) 错误!未定义书签。致谢 ........................................................................................................... 参考文献 (24)

课程设计PLC机械手设计

课程设计任务书 一、设计任务: PLC机械手控制的实现 二、设计要求: 1.阐述机械手的工作原理 2.如何实现PLC对机械手的控制 3.机械手控制程序设计 三、设计期限 年月日至年月日

目录 第一节机械手的工作原理 1.1 机械手的概述 (1) 1.2 机械手的工作方式 (2) 第二节机械手控制程序设计 2.1 输入和输出点分配表及原理接线图 (3) 2.2 控制程序 (4) 第三节梯形图及指令表 3.1 梯形图 (8) 3.2 指令表 (9) 总结与评价 (10) 参考文献 (11)

第一节机械手的工作原理 1.1机械手的概述 机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来,随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用,机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。 机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用,例如: (1)机床加工工件的装卸,特别是在自动化车床、组合机床上使用较为普遍。 (2)在装配作业中应用广泛,在电子行业中它可以用来装配印制电路板,在机械行业中它可以用来组装零部件。 (3)可在劳动条件差,单调重复易子疲劳的工作环境工作,以代替人的劳动。(4)可在危险场合下工作,如军工品的装卸、危险品及有害物的搬运等。(5)宇宙及海洋的开发。 (6)军事工程及生物医学方面的研究和试验。

1 1.2 机械手的工作方式 机械手电气控制系统,除了有多工步特点之外,还要求有连续控制和手动控制等操作方式。工作方式的选择可以很方便地在操作面板上表示出来。当旋钮打向回原点时,系统自动地回到左上角位置待命。当旋钮打向自动时,系统自动完成各工步操作,且循环动作。当旋钮打向手动时,每一工步都要按下该工步按钮才能实现。以下是设计该机械手控制程序的步骤和方法。 1、机械手传送工件系统示意图,如图1所示。 图1 机械手传送示意及操作面板图

基于西门子S7_200PLC控制的机械手项目技术报告

概要 本文介绍了用PLC S7-200为控制电路主元件,外加电器系统,输入输出电路,构成了整体的实训项目。通过PLC控制机械手来模拟工业生产过程中机电设备的工作原理。工业机械手的任务是搬运物品,要求把物品从一个工位搬到另一个工位,如下图所示。机械手的全部动作由气缸驱动,而气缸又由相应的电磁阀控制,这样使我们能更近距离地了解工业生产过程。 左移

目录 前言 第一章机械手简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 1.1 机械手概念 1.2 机械手总体结构 第二章PLC介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 2.1 PLC发展史 2.2 PLC应用 2.3 PLC特点 第三章汽缸简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 3.1汽缸概念与汽缸分类 3.2汽缸结构与工作原理 第四章相关元气件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 4.1电磁阀介绍 4.2传感器介绍 第五章项目的实施. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 5.1机械手的控制要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .11 5.2机械手总体设计方案. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . .11

基于PLC控制的机械手设计(毕业论文)第一章绪论

第一章绪论 1. 1 PLC简介 可编程控制器简称PLC(Progrsmmable Logic Controller, PLC),它是以微处理器为基础服务夫人通用工业控制装置。国际电工委员会(IEC)在1985年的PLC标准草案第3稿中,对PLC作了如下定义:“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输出和输入,控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备,都应按易于工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。”可编程控制器是一种通用的工业控制计算机。它的程序是可以控制不同的对象。具有更大的灵活性,再加上体积小、工作可靠性高、抗干扰能力强、控制功能完善,适应性强,安装接线简单等众多优点,它可以方便地应用在各种场合,PLC釆用了典型的计算机结构,主要是山微处理器(CPU)、存储器(RAM/R0M)、输入输出接口(I/O)电路、通信接口及电源组成。 中央处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢。它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。当可编程逻辑控制器投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后,最后将I/O 映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。 PLC的主要特点,可靠性高、抗干扰能力强功能完善、应用领域广编程简单,易学易用系统安装简单、体积小、价格低可编程控制器的应用领域PLC在钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业的应用也越来越广泛,主要有以下儿个方面的控制,开关量的逻辑、控制模拟量控制、运动控制过程控制、数据处理通信及联网。PLC通信含PLC间的通信及PLC与其他智能设备间的通信。随着现代社会计算机技术的提高,网络通讯技术的不断发展,它也将和其他的工业控制计算

机械手自动操作控制的PLC程序的设计说明

中北大学 信息商务学院 课程设计说明书 学生:学号: 系:机械自动化系 专业:机械设计制造及其自动化 题目:数控技术课程设计 ——机械手自动操作控制的PLC程序设计 指导教师:职称: 职称: 2016年12月5日

中北大学 信息商务学院 课程设计任务书 2016/2017 学年第 1 学期 所在系:机械工程系 专业:机械设计制造及其自动化 学生姓名:学号: 课程设计题目:数控技术课程设计 —机械手自动操作控制的PLC程序设计起迄日期: 2016年12月5日~2016年12月9日课程设计地点:中北大学信息商务学院 指导教师: 系主任:暴建岗 下达任务书日期: 2016 年12月 5日

课程设计任务书 1.设计目的: 通过对机械手自动操作控制的PLC程序设计,使学生在熟练机械手的动作顺序与原理的基础上,学会应用PLC。 2.设计容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等): 机械手将工件从A工作台搬到B工作台。机械手的工作过程由8个动作完成一个循环,如图所示。取放工件的上升/下降和左移/右移分别用YV1、YV3、YV4和YV5控制,夹具的夹紧和放松由电磁阀YV2控制。当工件搬到B工作台返回时,用光电开关SQ7发出无工件信号。 (1)采用部移位寄存器M100~ M117逐位输出方式实现顺序控制,移位条件是对各限位开关(SQ1~SQ6)的状态检测来决定。 (2)夹紧或放松动作,分别用定时器T450、T451延时控制。 (3)采用具有保持功能的辅助继电器M202驱动夹紧阀。 通过本课程设计,完成 ①输入输出信号分析与PLC I/O分配图 ②PLC选型 ③主要元器件型号的选择 ④主接线图设计 ⑤完成梯形图设计并完成相应指令。 3.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕: 要求独立完成机械手自动操作控制的PLC程序设计,包括程序的编制和调试,并根据规定格式完成课程设计说明书的撰写。

PLC机械手控制

一、控制任务要求 1、初始化程序OB100,准备工作对需要使用元件复位;对顺序功能的初始步进行置为。 2、主程序OB1 3、子程序FC1:完成手动运行控制;能对A、B、C、M单独进行点动操作;有限位保护 4、子程序FC2:完成自动运行控制;运行时,先判断是否在原点,若不在先回原点; 5、检测到有工件时(由LS6模拟),开始进行工件搬运操作。 二、控制系统硬件配置及其接线 1、控制系统的模块配置 从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU 板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。 1)CPU的构成 CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元。 2) I/O模块 PLC与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/O)完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块相反。I/O分为开关量输入(DI),开关量输出(DO),模拟量输入(AI),模拟量输出(AO)等模块。常用的I/O分类如下: 3)电源模块 PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有:交流电源(220VAC或110VAC),直流电源(常用的为24VDC)。 4)底板或机架 大多数模块式PLC使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的联系,使CPU能访问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使各模块构成一个整体。 5) PLC的通信联网 PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信现在主要采用通过多点接口(MPI)的数据通讯、PROFIBUS 或工业以太网进行联网。 2、PLC的I/O配置情况 输入(I)输出(Q)

基于PLC的工业机械手控制系统设计

基于PLC的工业机械手控制系统设计 摘要 机械手是工业自动化领域中经常遇到的一种控制对象。近年来随着工业自动化的发展机械手逐渐成为一门新兴学科,并得到了较快的发展。机械手广泛地应用与锻压、冲压、锻造、焊接、装配、搬运、喷漆、热处理等各个行业。特别是在笨重、高温、有毒、危险、放射性、多粉尘等恶劣的劳动环境中,机械手由于其显著的优点而受到特别重视。总之,机械手是提高劳动生产率,改善劳动条件,减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段。 本设计描述了基于PLC的机械手控制系统设计,重点介绍了机械手控制系统中的硬件选择方法,软件的设计过程,以及PLC控制装置的工作过程。 本设计实现了机械手在搬运装配线上,通过S7-200PLC控制机械手完成从A传送带搬运物件至B传送带中,然后进入下一个工作流程。机械手的上升/下降和左转/右转的执行,分别由双线圈二位电磁阀控制气缸的运动实现;夹紧/放松则是由单线圈的二位电磁阀控制气缸的运动来实现。 【关键词】机械手;PLC;电磁阀

Based on plc industrial manipulator control system design Abstract In the field of industrial automation manipulator is often met in a control object. In recent years, with the development of industrial automation manipulator gradually become a new subject, and with the rapid development. Manipulator widely application and forging, stamping, forging, welding, assembling, handling, spray paint, heat treatment, etc. Especially in heavy, high temperature, toxic and dangerous, radioactive, dust and so on bad work environment, manipulator because of its significant advantages by pay special attention to. In a word, the manipulator is to improve the labor productivity, improve working conditions, reduce labor intensity and realize industrial production automation is an important means. This design based on PLC describes the manipulator control system design, introduced the manipulator control system, the hardware selection method, the software design process, and the working process of the PLC control device. The design and implementation of the manipulator in the handling assembly line, manipulator controlled by the S7-200PLC complete conveyor belt carrying objects from A to B conveyor, and then go to the next workflow. The implementation of the up / down and left / right of the manipulator, respectively, to achieve control movement of the cylinder by a double coil solenoid valve; clamp / unclamp cylinder is controlled by a single coil solenoid valve movement. 【Key Words】Manipulator;PLC;solenoid valve

基于plc的机械手控制系统设计(毕业设计)

Xinyu University 毕业设计(论文) 基于PLC的机械手控制系统设计 学生姓名:何友良 学号:1201231016 专业:电气工程及其自动化 指导教师:谢富珍副教授 学院:电气与电子工程 江西·新余

独创性声明 本人郑重声明: 所呈交的毕业设计(论文)是本人在指导教师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。其中除加以标注和致谢的地方,以及法律规定允许的之外,不包含其他人已经发表或撰写完成并以某种方式公开过的研究成果,也不包含为获得其他教育机构的学位或证书而作的材料。其他同志对本研究所做的任何贡献均已在文中作了明确的说明并表示谢意。 本毕业设计(论文)成果是本人在新余学院期间在指导教师指导下取得的,成果归新余学院所有。 特此声明。 作者签名(手写):签名日期:年月日 版权使用授权书 本毕业设计(论文)作者及指导教师完全了解新余学院有关保留、使用毕业设计(论文)的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业设计(论文)的复印件和磁盘,允许毕业设计(论文)被查阅和借阅。 作者签名(手写):指导教师签名(手写): 日期:年月日日期:年月日

摘要 论文题目:基于PLC的机械手控制系统设计 专业:电气工程及其自动化 学生姓名:何友良 指导教师:谢富珍副教授 摘要 随着现代工业技术的发展,工业自动化技术越来越高,生产工况也有趋于恶劣的态势,这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求,同时操作工人的工作安全也受到了相应的威胁。工人工作环境和工作内容也要求理想化简单化,对于一些往复的工作由机械手远程控制或自动完成显得非常重要。这样可以避免一些人不能接触的物质对人体造成伤害,如冶金、化工、医药、航空航天等。 在机械制造业中,机械手应用较多,发展较快。目前主要应用于机床、模锻压力机的上下料以及焊接、喷漆等作业,它可以按照事先制定的作业程序完成规定的操作,有些还具备有传感反馈能力,能应付外界的变化。应用机械手,有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度,从而可以提高劳动生产率,降低生产成本,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。 本文主要论述了基于PLC设计的机械手控制系统。首先,对可能用到的可编程控制器进行了相关的介绍,再选择设计所用到的PLC型号。然后,通过对机械手的控制方式及各功能的实现方式进行研究,确定各功能的实现方案和设计控制系统所用到的器材。最后,对PLC控制系统的软件程序和硬件结构进行设计。 关键词:工业自动化;可编程控制器;机械手;远程控制;传感反馈

PLC机械手基本控制设计

1.0引言?本文以某物流控制中的机械手控制为例,分析了PLC与步进驱动装置的控制方法,本系统涉及的主要硬件是S7-200 PLC和SH-2H057步进驱动器。 (1)S7-200 PLC系列是西门子公司的可编程控制器,这一系列产品可以满足多种多样的自动化控制要求,由于具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的指令,使得S7-200 PLC可以满足小规模的控制要求。此外,丰富的CPU类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时,具有很强的是适用性。 1台S7-200 PLC包括一个单独的S7-200CPU,或者带有各种各样的可选扩展模块。S7-200 CPU模块包括一个中央处理单元(CPU)、电源以及数字量I/O点,这些都被集成在一个紧凑、独立的设备中。 l CPU负责执行程序和存储数据,以便对工业自动化控制任务或过程进行控制; l 输入和输出是系统的控制点:输入部分从现场设备中采集信号,输出部分则控制泵、电机、以及控也过程中的其他设备; l 电源向CPU 及其所连接的任何设备提供电力; l通讯端口允许将S7-200 CPU同编程器或其他一些设备连起来;?l 状态信号灯显示了CPU 的工作模式(运行或停止),本机I/O的当前状态,以及检查出来的系统错误;?l通过扩展模块可提供其通讯性能; l通过扩展模块可增加CPU的I/O点数(CPU 221不扩展);?l 一些CPU有内置的实时时钟,或添加实时时钟卡;?lEEPROM卡可以存储CPU程序,也可以将一个CPU中的程序送到另一个CPU中; 2)SH l 通过可选的插入式电池盒可延长RAM中的数据存储时间;?l最大I/O配置。?( -2H057驱动器输入信号共有三路,他们是:步进脉冲信号CP、方向电平信号DIR、脱机电平信号FREE.他们在驱动器内部分别通过270Ω的限流电阻接入光耦的负输入端,且电

基于PLC的机械手控制系统设计

基于PLC机械手控制系统设计 摘要:工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现在人的智能和适应性。机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力,在国民经济领域有着广泛的发展空间。 机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器,他有多个自由度,可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。 一、机械手简介 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力,在国民经济各领域有着广阔的发展前景。 机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域,是一门跨学科综合技术。 1、机械手分类 机械手一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机械手,它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的需要编制程序,以完成各项规定工作。它的特点是除具备普通机械的物理性能外,还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的,称为操作机。它起源于原子、军事工业,先是通过操作机来完成特定的作业,后来发展到用无线电信号操作机械手来进行探测月球、火星等。第三类是专用机械手,主要附属于自动机床或自动线上,用于解决机床上下料和工件传送。这种机械手在国外称为“Mechanical Hand”,它是为主机服务的,由主机驱动,除少数外,工作程序一般是固定的,因此是专用的。 本项目要求设计的机械手模型可归为第一类,即通用机械手。在现代生产企业中,自动化程度较高,大量应用机械手。通过本次设计,可以增强对工业机械手的认识,同时并熟悉掌握PLC技术、位置控制技术、气动技术等工业控制常用的技术。 2、机械手控制系统设计步骤 根据工艺要求确定被控系统必须完成的动作,确定这些动作之间的关系及完成这些动作的顺序。(2)分配输入、输出设备,即确定哪些外围设备是送信号给PLC的,哪些外围设备是接收来自PLC的信号的,同时还要将PLC的输入、输出点与之一一对应,对I/O进行分配。在此基础上确定PLC的选型。(3)根据控制系统的控制要求和所选PLC的I/O点的情况及高功能模块的情况,设计PLC用户程序,此时可采用梯形田、助记符或流程图语言形式的用户程序。PLC的用户程序体现

用三菱FX2N PLC实现机械手的顺序控制

用三菱FX2N PLC实现机械手的顺序控制 一、训练内容 1、项目描述 如图10-7所示是一气动机械手动作示意图,其功能是将工件从A处移送到B处。气动机械手的升降和左右移行分别使用了双线圈的电磁阀,在某方向的驱动线圈失电时能保持在原位,必须驱动反方向的线圈才能反向运动。上升、下降对应的电磁阀线圈分别是YV2、YV1,右行、左行对应的电磁阀线圈分别是YV3、YV4。机械手的夹钳使用单线圈电磁阀YV5,线圈通电时夹紧工件,断电时松开工件。通过设置限位开关SQ1 、SQ2、SQ3、SQ4分别对机械手的下降、上升、右行、左行进行限位,而夹钳不带限位开关,它是通过延时1.7s来表示夹紧、松开动作的完成的。 如图10-8所示为机械手的操作面板,机械手能实现手动、回原位、单步、单周期和连续等五种工作方式。手动工作方式时,用各按钮的点动实现相应的动作;回原位工作方式时,按下“回原位”按钮,则机械手自动返回原位;单步工作方式时,每按一次起动按钮,机械手向前执行一步;选择单周期工作方式时,每按一次起动按钮,机械手只运行一个周期就停下;连续工作方式时,机械手在原位,只要按下起动按钮,机械手就会连续循环动作,直到按下停止按钮,机械手才会最后运行

到原位并停下;而在传送工件的过程中,机械手必须升到最高位置才能左右移动,以防止机械手在较低位置运行时碰到其它工件。 2、实训要求 2.1 分配输入/输出点 见表10-4。 表10-4 PLC输入/输出点分配表 2.2 PLC接线图 如图10-9所示。

2.3程序设计 2.3.1 基本指令编程 机械手系统的程序总体结构如图10-10所示,分为公用程序、自动程序、手动程序和回原位程序等四部分。其中自动程序包括单步、单周期和连续运行的程序,因它们的工作顺序相同,所以可

机械手的PLC控制设计及调试

目录 摘要 (2) ABSTRACET (3) 引言 (5) 1 PLC的发展历程和构成 (7) 1.1 PLC的发展史 (7) 1.2 PLC的构成 (8) 1.3 CPU的构成 (8) 1.4 I.O模块 (8) 1.5 电源模块 (9) 1.6 底版和机架 (9) 1.7 PLC系统的其他设备 (9) 2 机械手的组成 (10) 2.1 机械手的发展 (10) 2.2 动力臂的机械构造 (10) 2.3 控制和动力臂的机械构造 (11) 2.4 位置控制系统 (11) 2.5 负载反传系统 (11) 3 机械手PLC的发展历程和构成 (12) 3.1 根据工艺过程分析控制要求 (12) 3.2 确定所需的用户输入/输出设备及I/O点数 (15) 3.3 PLC的选择 (18) 3.4 分配PLCI/O点的编号(定义号) (18) 3.5 PLC程序设计 (18) 4 英文资料 (30) 个人小结 (35) 参考文献 (46)

机械手的PLC控制设计及调试 摘要 机械手能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 机械手主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式,如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体,需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。一般专用机械手有2~3个自由度。 机械手的种类,按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手;按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种;按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。 机械手通常用作机床或其他机器的附加装置,如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件,在加工中心中更换刀具等,一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵,如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手 关键词:点控制机械手连续控制机械手可编程控制技术

基于PLC控制的机械手系统控制毕业设计论文开题报告

毕业论文(设计)开题报告

保持的握力的大小,均与油液的压力和活塞的有效工作面积有关。手臂做各种运动的速度决定于流入密封油缸中油液容积的多少。这种借助于运动着的压力油的容积变化来传递动力的液压传动称为容积式液压传动,机械手的液压传动系统都属于容积式液压传动。(3)可编程控制器(PLC) 可编程控制器(简称PLC):是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 可编程序控制器实施控制,其实质就是按一定算法进行输入输出变换,并将这个变换与以物理实现。输入输出变换、物理实现可以说是PLC实施控制的两个基本点,同时物理实现也是PLC与普通微机相区别之处,其需要考虑实际控制的需要,应能排除干扰信号适应于工业现场,输出应放大到工业控制的水平,能为实际控制系统方便使用,所以PLC采用了典型的计算机结构,主要是由微处理器(CPU)、存储器(RAM/ROM)、输入输出接口(I/O)电路、通信接口及电源组成。PLC的基本结构如下图所示:?图2-1 PLC基本结构图 ?当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC 的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。如下: (一) 输入采样阶段在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和 数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。 (二)用户程序执行阶段在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功

PLC控制机械手课程设计要点

1.课程设计目的 1.机械手的工作原理 1.1.1机械手的概述 机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来,随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用,机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。 机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用。 例如: (1)机床加工工件的装卸,特别是在自动化车床、组合机床上使用较为普遍。 (2)在装配作业中应用广泛,在电子行业中它可以用来装配印制电路板,在机械行业中它可以用来组装零部件。 (3)可在劳动条件差,单调重复易子疲劳的工作环境工作,以代替人的劳动。 (4)可在危险场合下工作,如军工品的装卸、危险品及有害物的搬运等。 (5)宇宙及海洋的开发。 (6)军事工程及生物医学方面的研究和试验。 1.1.2 机械手的工作方式 机械手电气控制系统,除了有多工步特点之外,还要求有连续控制和手动控制等操作方式。工作方式的选择可以很方便地在操作面板上表示出来。当旋钮打向回原点时,系统自动地回到左上角位置待命。当旋钮打向自动时,系统自动完成各工步操作,且循环动作。当旋钮打向手动时,每一工步都要按下该工步按钮才能实现。以下是设计该机械手控制程序的步骤和方法。 1、机械手传送工件系统示意图,如图1所示。

图1 机械手传送示意及操作面板图 2.课程设计题目和要求 机械手顺序动作的要求是: 1) 按下起动按钮SB1时,机械手系统工作。首先上升电磁阀通电,手臂上升,至上升限位开关动作。 2) 左转电磁阀通电,手臂左转,至左转限位开关动作。

机械手plc控制系统

电气控制设计 题目:机械手plc控制系统 课程:电气控制及可编程控制器 专业:电气工程及其自动化 学号: 班级: 姓名: 指导教师: 完成日期: 目录 一、任务书.................................................................................. 错误!未定义书签。

二、课程设计报告含输入输出设备清单、主电路.................. 错误!未定义书签。 三、控制流程图.......................................................................... 错误!未定义书签。 四、I/O地址分配表................................................................... 错误!未定义书签。 五、I/O接线图........................................................................... 错误!未定义书签。 六、梯形图及程序说明.............................................................. 错误!未定义书签。 七、指令助记符程序.................................................................. 错误!未定义书签。 八、课程设计总结...................................................................... 错误!未定义书签。 九、参考文献.............................................................................. 错误!未定义书签。 一.任务书 (一)、课程设计的目的和要求

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