苏杭基于PLC气动机械手控制系统设计.doc

高职机电一体化技术专业 可编程序控制器应用技术课程设计 说 明 书 题 目 基于PLC气动机械手控制系统设计 班 级 10机电一体化技术 设计人员 苏杭 设计地点 B4-303 时 间 2012-5-14 ~2012-6-15 指导教师 张勇  目 录 第1章 引言 1 1.1气动机械手的控制要求 1 1.2气动机械手的工作方式 1 1.3系统流程图 2 第2章 PLC控制系统的设计 3 2.1气动机械手的硬件系统设计 3 2.1.1气动机械手的硬件系统 3 2.1.2电器元件的选择 3 2.2气动机械手的软件结构设计 4 2.2.1 PLC的I/O地址分配 4 2.2.2 PLC的外部接线图 5 2.3程序设计及梯形图 6 2.3.1 程序设计说明 6 2.3.2 程序梯形图 7 总结 16 附录 17 参考文献 22 摘 要 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。机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。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 关键词： 机械手 可编程控制器 PLC 控制设计 第1章 引言 1.1气动机械手的控制要求—I1.2对应的6个按钮分别独立控制机械手的升、降、左右行和夹紧松开。 在单周期的工作方式下，按下启动按钮I2.6后，从初始步M0.0开始，机械手按顺序功能图的规定完成一个周期的工作后，返回并停留在初始步。 在单步工作方式下，从初始步开始，按一下启动按钮，系统转换到下一步，完成该步的任务后，自动停止工作并停留在该步，再按一下启动按钮，又往前走一步。单步工作方式常用于系统的调试。 单步 单周期 回原位 连续 手动 夹紧SB7 右行SB5 下降SB3 启动SB1 负载电源 松开SB8 左行SB6 上升SB4 停止SB2 紧急停车SB9 图1-1 气动机械手的控制面板 1.3系统流程图 如图1-2所示：接通电源是系统启动开始扫描，扫描手动式判断手动按钮的是执行手动操作，扫描回原点开关，是执行回原点操作，扫描单步开关，是执行单步操作，扫描单周期开关，是检测是否在原点，是执行单周期操作，扫描连续操作，是检测是否在原点，是执行连续操作。除了连续操作以外，其他操作执行完以后自动重新扫描。 Y Y N Y N Y Y Y N N Y Y Y N N Y Y Y Y N N Y 图1-2 气动机械手控制流程图 第2章 系统总体方案设计 2.1气动机械手的硬件系统设计 2.1.1气动机械手的硬件运行方式 机械手用来将工件从A点搬运到B点（如图2-1），输出Q0.1为1时工件被夹紧，为0时背松开。工作方式选择开关的5个位置分别对应于5种工作方式，操作面板左下部的6个按钮式手动按钮。为了保证在紧急情况下可靠地切断负载电源，设置了交流接触器KM。开始运行时按下“负载电源”按钮，使KM线圈得电并自锁，KM的主触点接通，给外部负载提供交流电源，出现紧急情况时用“紧急停车”按钮断开负载电源。 左行 SQ3 SQ4 右行 下降 夹紧 上升 SQ2 松开 SQ1 图2-1 气动机械手示意图 2.1.2可编程控制器的CPU选择 气动机械手被广泛应用于汽车制造业、半导体及家电行业、化肥和化工，食品和药品的包装、精密仪器和军事工业等。现代汽