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课程设计(论文)题目:示教机械手控制系统设计设计名称:机电传动控制班级学号:0901014228学生姓名:闫文强指导教师:李岩2011年12月24日沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学1“机电传动控制”课程设计任务书第四组1.设计题目:示教机械手控制系统设计2.设计内容:1)完成《课程设计指导书》所要求的控制循环。2)按停止按钮,完成当前循环后再停。3)要求可以实现手动、回原点、单步、单周期、连续控制。3.设计要求:1)画出端子分配图和顺序功能图2)设计并调试PLC控制梯形图3)设计说明书4.进度安排:1)理解题目要求,查阅资料,确定设计方案1天2)PLC梯形图设计与调试3天3)说明书撰写0.5天4)答辩0.5天指导教师:专业负责人:主管院长:年月日沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学2目录0.前言..........................................................................................................................................31.课程设计的任务和要求................................................................................................................42.总体设计........................................................................................................................................52.1PLC选型............................................................................................................................53.PLC程序设计...............................................................................................................................63.1设计思想.............................................................................................................................63.2PLC端子接线....................................................................................................................73.3顺序功能图.........................................................................................................................83.4PLC梯形图........................................................................................................................94.程序调试说明..............................................................................................................................175.结束语..........................................................................................................................................186.参考文献......................................................................................................................................20沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学30.前言20世纪70年代年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求,美国设备公司研制出了第一台可编程控制器PDP—14,在美国通用汽车公司的生产线上试用成功,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这是第一代可编程序控制器,称Programmable,是世界上公认的第一台PLC。人们很快将其引入可编程控制器,使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能,完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。为了方便和反映可编程控制器的功能特点,可编程逻辑控制器定名为ProgrammableLogicController(PLC)。20世纪80年代至90年代中期,是PLC发展最快的时期,年增长率一直保持为30~40%。在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学41.课程设计的任务和要求第四组题目:示教机械手控制系统设计动作要求:1.单循环为:1)从原点开始下降;2)吸工件,延时1秒;3)上升;4)右转;5)下6)放下工件,延时1秒;7)上升;8)左转,回原点。2.要求有四种工作方式:手动、单步、单周期、连续。3.连续时,循环5次结束,声光间断报警5秒。沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学52.总体设计2.1PLC选型根据已知条件,需要17个输入,7个输出,我选择了CPU22XCPU226AC/DC/继电器这一型号。24输入/16输出共40个数字量I/O点。可连接7个扩展模板单元,最大可扩展至248个数字量I/O点或35路模拟量I/O。13KB的程序和数据存储区空间。6个独立的30KHz的高速计数器,2路独立的20KHz的高速脉冲输出。具有PID控制器。2个RS-485通信/编程器。具有多点接口MPI通信协议。具有点对点接口PPI通信协议。具有自由通信口。I/O端子排可以很容易地整体拆卸。沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学63.PLC程序设计3.1设计思想机械手的上升,下降,左行,右行,放松与夹紧,可用5个线圈来控制,机械手的上,下,左,右限位可用传感器或限位开关来控制。在主程序中,SM0.0的常开触点一直闭合,公用程序是无条件执行的。用于处理各种工作方式都要执行的任务,以及处理不同工作方式之间的相互转换。在手动方式下,I2.0为ON,执行“手动程序”子程序。在手动程序中设置了一些必要的连锁:1设置上升和下降之间、左行和右行之间的互锁,以防功能相反的两个输出同时为ON。2用限位开关I0.1-I0.4限制机械手的移动范围。3用上限位开关I0.2的常开触点与控制左行和右行的Q0.2和Q0.3的线圈串联,使机械手只有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与别的物体碰撞。在自动回原点方式下,I2.1为ON,执行“回原点”子程序。在其他三种工作方式下执行“自动”子程序。程序的总体思想是启保停的编程方法。沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学73.2PLC端子接线I2.0I2.1I2.2I2.3I2.4I0.1I0.2I0.3I0.4I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I2.6I2.7I1.0单步回原点手动单周期连续下限位上限位左限位右限位上行下行左行右行吸工件放工件启动停止Q0.0Q0.1Q0.2Q0.4Q0.5Q0.3Q0.6机械手上升机械手下降机械手左行机械手右行机械手夹紧声报警光报警图1I/O分配图沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学83.3顺序功能图M0.0M2.0M2.1M2.2M2.3M2.4M2.5M2.6M2.7M3.0M0.5(I2.0+I2.1)Q2.1Q0.0Q0.3Q0.1Q0.0Q0.2T37SQ0.4RQ0.4T38C1加1I2.6.M0.5I0.1T37I0.2I0.3I0.1T38I0.2I0.7M0.7*C1M0.7*C1M3.1Q0.5Q0.6T39T39下降夹紧上升右行下降松开上升左行5次下限位下限位右限位上限位上限位C1图2顺序功能流程图沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学93.4PLC梯形图沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学10沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学11沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学12沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学13沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学14沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学15沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学16图3梯形图沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学174.程序调试说明1.调试单步工作程序时,按下单步控制开关I2.2并一直保持ON状态,然后依次按下其他输入开关,能实现“单步工作”控制要求。2.调试单周期工作程序时,按下单周期控制开关I2.3并一直保持ON状态,然后依次按下其他输入开关,能实现“单周期工作”控制要求。3.调试连续工作程序时,按下单周期控制开关I2.4并一直保持ON状态,然后依次按下其他输入开关,能实现“连续工作”控制要求。4.调试回原点工作程序时,按下单周期控制开关I2.1并一直保持ON状态,然后依次按下其他输入开关,能实现“回原点工作”控制要求。沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学185.结束语通过此次设计,我不仅把知识融会贯通,而且丰富了大脑,同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识,开拓了视野,认识了将来电子的发展方向,使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。课程设计是我作为一名学生应该完成的作业,他既是对学校所学知识的全面总结和综合应用,又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好开端,是我对所学知识理论的检验与总结,能够培养和提高设计者独立分析和解决问题的能力。皇天不负苦心人,在我不断的努力下课程设计终于完成了。在做课程设计以前觉得很简单,但是真正动手的时候发现我的想法是错误的,它不仅是对所学知识的一种检验,同时也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识太理论化了,面对单独的课题的是感觉很茫然。自己要学习的东西还太多,以前老是觉得自己什么东西都会,什么东西都懂,有点眼高手低。通过这次课程设计,我才明白学习是一个长期积累的过程,在以后的工作、生活中都应该不断的学习,努力提高自己知识和综合素质。总之,不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多,真是万事开头难,不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外,还得出一个结论:知识必须通过应用才能实现其价值!有些东西以为学会了,但真正到用的时候才发现是两回事,所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。在此要感谢我们的指导老师张老师对我悉心的指导,感谢老师们给我的帮助。在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。沈阳理工大学课程设计专用纸No沈阳理工大学19在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提
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