可编程控制器在___中的应用研究

网络高等教育本科生毕业论文（设计）题目：可编程控制器在机械手中应用研究学习中心：厦门电子职业中专奥鹏学习中心层次：专科起点本科专业：电气工程及其自动化年级：2008年秋季学号：081171409023学生：杨鲁见指导教师：钱大兴完成日期：年月日可编程控制器在机械手中应用研究I内容摘要在现代工业中，随着科学技术的日新月异，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题，自动化程度要求越来越高，市场竞争激烈、人工成本上涨，以往人工操作的搬运和固定式输送带为主的传统物件搬运方式，不但占用空间也不容易更变生产线结构，加上需要人力监督操作，更增加生产成本，原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要。在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性，降低生产成本，减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生成所必须面临的重大问题。它集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。本设计就PLC在机械手控制上的应用作了详细阐述关键词：机械手PLC可编程控制器在机械手中应用研究II目录内容摘要...........................................................................................................................I1绪论............................................................................................................................11.1课题的背景及意义........................................................................................11.2国内外发展现状............................................................................................11.2.1国外____发展现状.............................................错误!未定义书签。1.2.2我国____发展现状.............................................错误!未定义书签。1.3本文的主要内容............................................................................................32可编程控制器简介....................................................................................................42.1可编程控制器的定义和特点........................................................................42.2可编程控制器的结构....................................................................................52.3可编程控制器的工作原理............................................................................72.4当前流行的可编程控制器..........................................................................103基于可编程控制器的____系统设计与实现..........................................................123.1系统控制要求..............................................................................................123.2可编程控制器的选型..................................................................................123.3I/O点及地址分配..........................................................错误!未定义书签。3.4电气控制系统原理图.....................................................错误!未定义书签。4系统控制程序的设计.................................................................错误!未定义书签。4.1系统控制流程图..........................................................................................164.2控制程序的设计.............................................................错误!未定义书签。5结论....................................................................................................................18参考文献........................................................................................................................19附录..........................................................................................................................20可编程控制器在机械手中应用研究11绪论1.1课题的背景及意义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、机加、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。国内外都十分重视它的应用和发展。可编程序控制器(PLC)是把计算机的功能完备、通用性2灵活性好的等优点和继电器控制系统的操作方便、简单易懂、价格低廉等优点结合起来，因此它是一种适用于环境的通用控制装置。现在的可编程序控制器和原来的控制系统相比，增加了算术运算、转换、过程控制、数据通讯等功能，已可以完成大型而复杂的控制任务。PLC作为工业的技术支柱之一，在工业自动控制领域占有十分重要地位。由于自动化可以节省大量的人力、物力等，而PLC也具有其他控制方式所不具有的特殊优越性，如通用性好、实用性强、硬件配套齐全、编程方法简单易学，因此工业领域中广泛应用PLC。我国自动化水平本身比较低，因此用PLC来控制的机械手还比较少。本次课题设计的机械手就是通过PLC来实现自动化控制的。通过此次设计可以更进一步学习PLC的相关知识，了解世界先进水平，尽可能多的应用于实践。本次设计通过S7-200系列PLC对机械手进行控制。1.2国内外发展现状国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。使它具有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。如位置发生稍许偏差时，即能更正并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。目前已经取得一定成绩。视觉功能即在机械手上安装有电视照相机和光学测距仪以及微型计算机。工作是电视照相机将物体形象变成视频信号，然后送给计算机，以便分析物体的种类、大小、颜色和位置，并发出指令控制机械手进行工作。触觉功能即是在机械手上安装有触觉反馈控制装置。工作时机械手首先伸出手指寻找工作，通过安装在手指内的压力敏感元件产生触觉作用，然后伸向前方，抓住工件。手的抓力大小通过装在手指内的敏感元件来控制，达到自动调整握力的大小。总之，随着传感技可编程控制器在机械手中应用研究2术的发展机械手装配作业的能力也将进一步提高。更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。机械手的发展趋势：1重复高精度精度是指机械手达到指定点的精确程度，它与驱动器的分辨率以及反馈装置有关。重复精度是指如果动作重复次数多，机械手到达同样位置的精确程度。重复精度比精度更重要，如果一个机械手定位不够精确，通常会显示一个固定的误差，这个误差是可以预测的，因此可以通过编程予以校正。重复精度限定的是一个随机误差的范围，它通过一定次数地重复运行机械手来测定。随着微电子技术和现代控制技术的发展，机械手的重复精度将越来越高，它的应用领域也将更广阔，如核工业和军事工业等。2模块化有的公司把带有系列导向驱动装置的机械手称为简单的传输技术，而把模块化拼装的机械手称为现代传输技术。模块化拼装的机械手比组合导向驱动装置更具灵活的安装体系。它集成电接口和带电缆及油管的导向系统装置，使机械手动作自如。模块化机械手使同一机械手可能应用不同的模块而具有不同的功能，扩大了机械手的应用范围，是机械手的一个重要的发展方向。3节能化为了适应食品、医药、生物工程、电子、纺织、精密仪器等行业的无污染要求不加润滑脂的不供油润滑元件已经问世。随着材料技术的进步，新型材料的出现，构造特殊、用自润滑材料制造的无润滑元件，不仅节省润滑油、不污染环境，而且系统简单、摩擦性能稳定、成本低、寿命长。4机电一体化由“可编程控制器—传感器—液压元件”组成的典型的控制系统仍然是自动化技术的重要方面；发展与电子技术相结合的自适应控制液压元件，使液压技术从“开关控制”进入到高精度的“反馈控制”；节省配线的复合集成系统，不仅减少配线、配管和元件，而且拆装简单，大大提高了系统的可靠性。而今，电磁阀的线圈功率越来越小，而PLC的输出功率在增大，由PLC直接控制线圈变得越来越可能。可编程控制器在机械手中应用研究31.3课题研究的内容本课题主要研究的是基于S7-200系列PLC的机械手模型控制系统的设计，包括硬件的设计和软件的设计。通过设计编制PLC程序实现机械手模型控制系统的自动控制。使我们更好的去了解PLC，使用它。可编程控制器在机械手中应用研究42可编程控制器简介2.1可编程控制器的定义可编程序控制器(又称可编程控制器)是以自动控制技术、微计算机技术和通信技术为基础发展起来的新一代工业控制装置，目前已被广泛应用于各个领域。由于早期的可编程序控制器只能进行计数、定时以及对开关量的逻辑控制，因此，它被称为可编程序逻辑控制器(ProgrammableLogicController)，简称PLC。后来，可编程序控制器采用微处理器作为其控制核心，它的功能已经远远超出逻辑控制的范畴，于是人们又将其称为ProgrammableController，简称PC。但个人计算机(PersonalCompu