曹继君-工件传送机械手的PLC控制系统设计nn

2016届分类号:TP241.2单位代码：10452毕业设计工件传送机械手的PLC控制系统设计姓名曹继君学号201209150106年级2012专业自动化系（院）汽车学院指导教师张伟2016年4月10日临沂大学2016届本科毕业设计I摘要基于PLC控制的机械手，物料运输是机械手的主要功能，循环复往地将物料从A地运往B地。机械手的机械结构是由执行机构，传动系统，控制系统，辅助装置组成。外部的输入信号是靠PLC来接收的，储存放在PLC中的用户程序处理各种输入信号来掌握机械手的动作，驱动机械手的直流电机，使横轴前后、竖轴上下、底盘转动、手转动运动，驱动电磁阀来控制机械手的松紧。在设计过程中，除了要选择合理的传动方案、信号采集方式外，最重要的就是PLC程序的编写，顺序编制程序必须要按严格动作的实现，要尽量让程序逻辑准确简单。关键词：机械手；电气控制；PLC；程序设计临沂大学2016届本科毕业设计IIAbstractBasingonPLCcontrolofthemanipulator,itsmainfunctionisthetransportmaterial,cyclingtomaterialfromAtoB.Themechanicalstructureofthemanipulatorusedactuators,transmissionsystem,controlsystem,theauxiliarydevice.Inparticular,byPLCreceivessignalsfromexternalinput,storedinauserprograminaPLCprocessingvariousinputsignaltocontrolthemovementofthemanipulator,drivedcmotorofthemanipulator,upanddownmovementbeforeandafterthehorizontalaxisandverticalaxis,chassis,turning,handdrivensolenoidvalvetocontroltheclampingandlooseningofthemanipulator.Inthedesignprocess,inadditiontochoosereasonabletransmissionscheme,thesignalacquisitionmode,themostimportantthingisthePLCprogram,mustbeinstrictaccordancewiththeactionofexecutionorderprogram,maketheprogramlogiccorrectconciseaspossible.Keyword：Mainpulator;Electricalcontrol;PLC;Thedesignofprogram临沂大学2016届本科毕业设计III目录1课题的目的和意义.........................................................12可编程序控制器...........................................................12.1可编程序控制器概念..................................................12.2可编程序控制器的特点................................................12.3PLC的发展现状与发展趋向.............................................12.3.1PLC的发展现状..................................................12.3.2PLC的发展趋向..................................................23机械手...................................................................23.1机械手的概述........................................................23.2机械手的组成.........................................................33.3机械手的应用.........................................................33.4机械手的总体设计.....................................................33.4.1机械手的总体结构图和控制面板.....................................33.4.2机械手的工作流程.................................................44硬件的选择...............................................................44.1机械手的夹手.........................................................44.2直流电动机的选择.....................................................54.3步进电机的选用.......................................................54.4传感器...............................................................54.5PLC设置............................................................54.5.1PLC的选型......................................................54.5.2PLC的组成框图..................................................64.6控制系统的操作.......................................................64.6.1手动操作运行.....................................................64.6.2自动运行.........................................................65硬件设计.................................................................65.1直流电机正/反转硬件互锁控制电路......................................65.2主电路图.............................................................75.3PLC的I/O分配.......................................................85.4PLC接线图...........................................................86软件设计.................................................................96.1系统程序设计.........................................................96.1.1系统正常运行流程图...............................................96.1.2基本指令编程....................................................106.1.3公用程序........................................................116.1.4手动控制........................................................126.1.5回原位程序......................................................126.1.6自动控制........................................................12临沂大学2016届本科毕业设计IV6.1.7基本指令配合步进指令的编程方法..................................146.1.8基本指令、初始状态指令和步进指令配合的编程方法..................156.2系统的调试..........................................................17结论......................................................................18参考文献...............................................................19谢辞....................................................................20临沂大学2016届本科毕业设计11课题的目的和意义跟着工业自动化的提高和展开，工业生产中自动化设备已逐渐成为当代化工业发展的趋向。在工业生产中由于工作的需要常常需要工人在环境恶劣的条件下工作，如高温、高压、带有毒气体等工作场所，甚至有的有生命危险，所以有了机械手的诞生，很大程度上避免了工人的伤亡。机械手对于工业生产的多个方面都具有极为重要的意义，如汽车、电器制造业、采矿、冶金等领域；在现阶段航天医药等高精尖范围更是具有举足轻重的位置。机械手是工业机器人十分重要的一支，对其的研究具有大的实际意义以及经济意义。由于PLC对数据较强的处理才能，在工业上实现工业生产自动化也就十分简单了。2可编程序控制器2.1可编程序控制器概念可编程序控制器（ProgrammableLogicController）是计算机技术与继电逻辑控制观念相结合的产品，它的低端是常规继电逻辑控制的替代装置，高端是高性能的工业控制计算机。PLC是一种基于数字运算操作的电子系统，适应于工业环境，接纳可编程的存储器。PLC及其有关外围设施都易与工业系统联系为一个整体，易于扩展其性能。可编程序逻辑控制器一向在提高，所以直到此刻为止都没能对其下最后的定义。PLC仍在不停地在提高改进，从而使PLC有更多的功能和开放性，由于它的使用面广泛，普及水平也较高，所以七天计算机控制设备都无法与之相比。2.2可编程序控制器的特点PLC在目前工业控制中的应用是最为普及的，它具有以下特点。1）系统构成灵敏，容易扩充。PLC是以开关量控制的，能够进行连续进程的PID回路的控制，还能与上机位联结成复杂的控制系统。2）方便操作，编程也容易，能够采纳简略的梯形图、语言表或逻辑图等编程语言，无需具备复杂的计算机常识，所以它的系统开发周期比较短，现场调试也很容易，也可对程序进行在线修改。3）适应性强，对恶劣的工作环境有很强的适应性，抗干扰能才也强，可靠性高，远优于其余控制机。2.3PLC的发展现状与发展趋向2.3.1PLC的发