机械手与正反转控制PLC设计案例.doc

目 录 1、项目一的目的和要求 4 1.1 项目目的 4 1.2 项目内容 4 2、控制系统的设计要求以及设计方案 5 2.1 控制系统的控制要求 5 2.1.1 控制系统的动作要求 5 2.1.2 工作过程 5 2.2 控制系统的设计方案 6 2.2.1 PLC设计的总体思路 6 2.2.2 整个设计过程的总体步骤 6 3、元器件的选择、输入输出分配表及接线原理图 7 3.1 PLC选择 7 3.1.1 PLC机型选择 7 3.2 电机的选择 8 3.3 各元器件选择及具体型号和相应参数 13 3.4 输入输出点分配表及原理接线图 15 3.5 操作面板的设计 18 4、机械手的软件设计 19 4.1 软件的组成和运用 19 4.2 系统初始化 19 4.3 继电器功能 20 4.4 手动方式程序的设计 21 4.5 原点方式程序的设计 23 4.6 自动方式程序的设计 24 4.7 机械手PLC控制系统梯形图 27 5、项目二的目的和控制要求 29 5.1 项目目的 30 5.2 控制系统的控制要求 30 5.3 操作面板的设计 32 6、系统原件选择 32 6.1 电动机的选择 32 6.2 元器件的选择 33 6.3 系统I/O分配表 34 7、系统配电图 36 7.1 PLC外部接线图 36 8、正反转控制软件的设计 37 8.1顺序流程图 37 8.2 梯形图 38 9、设计心得 40 10、参考文献 41 1、项目一的目的和要求 1.1 项目目的 1）学会用PLC步进指令实现顺序控制的方法。 2）掌握机械手控制系统的设计、安装和调试方法。 3）能对出现的故障根据设计要求独立检修，直至系统正常工作。 1.2 项目内容 机械手将工件从A工位送到B工位，如下图所示。设左上为原点，机械手按下降——夹紧——上升——右移——下降——松开——上升——左移的次序一次运行。要求有手动、回原点、单步、单循环、自动等运行方式。具体如图1-1。 图1-1 机械手动作示意图  2、控制系统的设计要求以及设计方案 2.1 控制系统的控制要求 2.1.1 控制系统的动作要求 本设计的主要任务和目的是通过机械手的夹紧使工件从一工位传送到另一工位，帮助人民实现重物等的转移，并可通过模拟程序完成该单元的控制系统的设计。 机械手将工件从A工位送到B工位，设左上位原点，机械手按下降……夹紧……上升……右移……下降……松开……上升……左移的次序依次进行。要求有手动、回原点、单步、单循环、自动等运行方式。 2.1.2 工作过程 （1）系统复位、开始 当按下急停按钮、退出按钮、复位按钮后，PLC的外围设备都回到其初始位置，这时按下运行按钮后系统开始动作。 （2）机械手下降 当机械手在原点时，按下启动按钮就可以使机械手下降，当碰到下限位开关时，进行下一个动作。 （3）夹紧 当机械手碰到上限位开关时，卡抓马上开始夹紧，达到之前限定的时间后，进行下一个动作。 （4）上升 当已经达到之前设定的时间后，夹紧已经完成，机械手开始上升，当达到上限位开关后，进行下一个动作。 （5）机械手右移 当机械手碰到了上限位开关同时也就是回到了左限位开关后，机械手开始右移，当碰到右限位开关后，进行下一动作。 （6）机械手下降 当机械手碰到右限为开关后，机械手开始下降，当碰到下限位开关后，进入下一个动作。 （7）机械手松开 当机械手碰到下限位开关后，机械手卡抓开始放松，当之前设定的时间后，进行下一个工作过程。 （8）机械手上升 当已经达到设定的时间后，机械手开始上升，当其碰到上限位开关也就是碰了右限位开关时，进入下一个动作过程中。 （9）机械手左移 当碰到上限位也就书右限位开关时，机械手开始左移，当碰到左限位后，完成一个周期。 机械手动作示意如图2-1。 图2-1 机械手动作示意图 2.2 控制系统的设计方案 2.2.1 PLC设计的总体思路 本次设计PLC程序的编制方法采用比较常用的梯形图程序设计法。该方法的好处是形象、直观、易于使用、条理清楚，而且之后调试和修改也较为方便。 梯形图的设计方法常有经验法、根据继电器电路图设计法、顺序控制设计法。对于类似本次设计那样，需控制较多变量而且动作较多的情况，顺序控制设计法因为直观和条理性较强的优势，是首选的方法。因此，接下来的设计工作就是根据顺序功能图将实现装置基本动作的程序编制出来。 2.2.2 整个设计过程的总体步骤 1.明确控制对象，列出输入输出列表，画出电路图。 2.明确控制要求，画出动作顺序和顺序功能图。 3.参考查阅资料完成PLC程序编写。 4.将程序输入电脑，并与PLC联机。下载程序 5.调试PLC程序，修改优化。 6.编写课程设计说明书 3、元器件的选择、输入输出分配表及接线原理图 3.1