简易机械手PL控制系统设计.doc

毕 业 设 计 论 文 说 明 书 机电工程 系 机电一体化 专业 07级 设计题目∶简易机械手PLC控制系统设计 发题日期∶ 2008年3月10日 设计期限∶自2008年3月10日 至2008年4月15日 答辩日期∶ 2008年4月18日 学生姓名∶SELIROVEN 指导教师∶ 目 录 设计任务书 1.1设计题目 1.2设计目的 1.3设计要求 1.4设备的概述 1.5应完成的技术资料 机械手的控制及说明 2.1机械手的控制要求分析 2.2 PLC的选型及I/O口接线图 2.3 PLC的 控制系统程序设计 2.3.1初始化程序的设计 2.3.2手动方式程序 2.3.3回原点方式程序 2.3.4自动方式程序 2.3.5 单步、单周期方式程序 2.3.6 所有程序语句表 调试过程及结果 3.1调试的过程 3.2设计心得 附∶参考文献 一、机械手PLC控制系统 设计 设计任务书 1.1设计题目 简易机械手的PLC控制系统设计 1.2设计的目的 1.2.1通过毕业设计培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识及基本技能进行分析和解决实际问题的能力。 1.2.2使学生受到PLC系统开发的综合训练，达到能够进行PLC系统设计和实施的目的。 1.2.3使学生掌握简易机械手的电器工作原理。 1.3设计要求 1.3.1控制要求 图（1）是机械手的工作原理图，这是一个典型的移送工件用的机械手。其工作原点在左上方，工作过程按下降→夹紧→上升→右移→下降→松开→上升→左移→回原点，完成这个工作循环，从而实现把工件从A点移送到B点的目的。 机械手具有手动、回原点、自动、单不运行、单周期运行五种工作方式。 手动方式∶用各自的按钮使各个负载单独接通或断开。 回原点∶按下相应的按钮，机械手自动回到原点。 单步运行∶按动一次启动按钮，前进一个工步。此种工作方式适用于系统进行调试或调整过程中。 单周期运行∶在原点位置按启动按钮，自动运行一个工作周期后再在原点停止。若在中途按动停止按钮，则停止运行；在按启动按钮，从断点处继续运行，回到原点处自动停止。 自动方式（连续运行）∶在原点位置按动启动按钮，连续反复运行。若中途按动停止按钮，运行到原点后停止。 1.4设备的概述 1.4.1机械手是模拟人手的部分动作，按给定的程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动机械装置。它可以提高劳动生产效率及自动化水平，同时可以减轻劳动强度，实现安全生产。 简易机械手的工作是将工件从A点移到B点，经过上升、下降、左移、右移、夹紧及松开几个步骤来实现，它具有手动、自动、单步、单周期、 回原点五种工作方式，操作人员可以根据实际不同的需要来选择不同的工作 方式。下图是机械手的工作示意图 1.4.2设计内容 （1）根据简易机械手的工作过程用PLC实现其控制。 （2）设计电器控制原理图。 （3）进行PLC选型及I/O 口分配。 （4）设计PLC硬件系统。 （5）设计PLC控制程序。 （6）按要求撰写毕业设计说明书。 （7）绘制设计图样。 1.5应完成的技术资料 1.5.1开题报告 1.5.2毕业设计说明书 1.5.3技术资料 a.系统的电气原理图。 b. PLC的I/O接线图。 c.控制程序清单及注释。 1.5.4以上资料应严格按照指导老师的时间安排完成。 机械手的控制及说明 2.1机械手的控制系统要求分析 机械手动作示意图如图1所示。其全部动作由汽缸驱动，而汽缸又由相应的电磁阀控制。其中，上升／下降和左移／右移分别由双线圈两位控制。下降通电时，机械手下降；下降断电时，机械手下降停止。只有上升通电时，机械手才上升；上升断电时，机械手上升停止。同样，左移／右移分别由左移和右移控制。机械手的放松／夹紧由一个单线圈 称为夹紧电磁阀 控制。该线圈通电，机械手夹紧；该线圈断电，机械手放松。机械手的动作过程如图2所示。从原点开始按下启动按钮时，下降通电，机械手开始下降。下降到底时，碰到下限位开关，下降断电，下降停止；同时接通夹紧电磁阀，机械手夹紧，夹紧后，上升开始通电，机械手上升；上升到顶时，碰到上限位开关，上升断电，上升停止；同时接通右移，机械手右移，右移到位时，碰到右移极限位开关，右移断电，右移停止。此时，右工作台上无工作，则光电开关接通，下降接通，机械手下降。下降到底时碰到下限位开关下降断电，下降停止；同时夹紧电磁阀断电，机械手放松，放松后，上升通电，机械手上升，上升到极限时碰到极限位开关，上升断电，上升停止；同时接通左移，机械手左移；左移到原点时，碰到左极限开关，左移断电，左移停止。至此，机械手经过八步动作完成一个循环。 I/O口分配表 输入信号 输出信号 名称 代号 输入点编码 名称 代号 输出点编码 上限位 SQ1 X0 上