机械手PLC控制

目录一机械手简介....................................................11.1机械手分类..............................................................................................................11.2机械手控制系统设计步骤....................................................................................11.3机械手工作过程：.................................................................................................2二PLC简介.......................................................4三I/O配置表.....................................................43.1机械手传送系统输入和输出点分配表..............................................................53.2选型...........................................................................................................................63.3PLC的输入输出端子分配接线图........................................................................7四机械手的PLC控制..............................................84.1控制特点...................................................................................................................84.2系统控制示意图......................................................................................................84.3原理接线图..............................................................................................................94.4操作系统.................................................................................................................104.5回原位程序............................................................................................................104.6手动单步操作程序...............................................................................................114.7自动操作程序........................................................................................................114.8机械手传送系统梯形图.......................................................................................12五运行程序.....................................................145.1编辑运行程序........................................................................................................14六操作面板....................................................176.1操作面板的演示....................................................................................................17PLC课程设计1七软件调试过程.................................................187.1PLC程序的模拟调试............................................................................................18五总结.........................................................20参考文献.........................................................21附录.............................................................22一机械手简介在现今的生活上,科技日新月益的进展之下,机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度。也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累！机械手臂的应用也将会越来越广泛,机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。工业机械手机器人的一个重要分支。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点.1.1机械手分类机械手的种类，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。1.2机械手控制系统设计步骤(1)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课程设计2（4）PLC的用户程序体现了按照正确的顺序所要求的全部功能及其相互关系,编程时可用编程器或计算机直接编程、修改,同时也可对PLC的工作状态、特殊功能进行设定。(5)对所设计的PLC程序进行调试和修改,直至PLC完全实现系统所要求的控制功能。(6)保存已完成的程序。1.3机械手工作过程：机械手在生产线上的任务是将工件从A处传送到B处。根据外界情况，机械手在空间上主要进行以下动作：机械手下降，机械手抓紧工件，机械手与工件上升，机械手与工件有右移，机械手与工件下降，机械手放松工件，机械手上升，机械手左移。控制器检测上，下，左，右限位开关的通断，决定当前的动作，通过驱动系统输出，控制机械手的动作。同时，用两位数码管显示搬运工件的数量。启动控制有2种，1个由启动开关安装在现场，1个由通过组态王软件控制。在控制面板上，安装一个档位开关，分手动和自动两大档位，手动挡包括调试和回原位两档，自动挡分单步、半自动和全自动三档，要求自动挡的操作必须在回原位的基础上才能进行。原位下降夹紧上升右移左移上移放松下降PLC课程设计3图１-３-１图１-３-２PLC课程设计4二PLC简介PLC控制系统，ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器，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。是工业控制的核心部分。自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。同时，PLC的功能也不断完善。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。今天的PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。PLC课程设计5三I/O配置表3.1机械手传送系统输入和输出点分配表表3-1-1名称代号输入名称代号输入名称代号输出启动SB1X0.1自动操作SB5X1.0电磁阀下降YV1Y0下限行程SQ1X0.1单步SB6X1.1电磁阀夹紧YV2Y1上限行程SQ2X0.2调试SB7X1.2电磁阀上升YV3Y2右限行程SQ3X0.3回复SB8X1.3电磁阀右行YV4Y3左限行程SQ4X0.4电磁阀左行YV5Y4PLC课程设计63.2选型S7-200丰富的种类：（1）CPU221：内置10个数字量I/O点，不可扩充；（2）CPU222：内置14个数字量I/O点，可扩充到78路数字量I/O或10路模拟量I/O；(3）CPU224：内置24个数字量I/O点，可扩充到168路数字量I/O或35路模拟量I/O；(4)CPU226：内置40个数字量I/O点，可扩充到248路数字量I/O或35路模拟量I/O；主机为S7-200中的CPU226，因为他能扩展七个模块。模块1-模块4为EM232，它是模拟量输出模块，每个模块有两个输出通道。电源为220V交流电。主机为西门子S7-200中的CPU226，因为他能扩展七个模块。模块1-模块4为EM232，它是模拟量输出模块，每个模块有两个输出通道，能够满足需要。电源为220V交流电。选择PLC时，应考虑性能价格比。考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，最终选出较满意的产品。输入输出点数对价格有直接影响。每增加一块输入输出卡件就需增加一定的费用。当点数增加到某一数值后，相应的存储器容量、机架、母板等也要相应增加，估因此，点数的增加对CPU停止SB2X0.5上行灯指示EL1Y5手动操作SB3X0.6下行灯指示EL2Y6半自动操作SB4X0.7数字指示EL3Y7PLC课程设计7选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响，在算和选用时应充分考虑，使整个控制系统有较合理的性能价格比。3.3PLC的输入输出端子分配接线图图3-3-1PLC课程设计8四机械手的PLC控制4.1控制特点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。4.2系统控制示意图机械手传送工件系统示意图，如图4-2-1所示：PLC课程设计9图4-2-14.3原理接线