基于plc控制的机械手系统设计(答辩PPT).pptVIP

* * * * * * * * * * * 基于PLC的机械手控制系统设计 姓名： 何友良 专业：电气工程及其自动化 纲要 项目背景及意义 A PLC的选型与保护 B 机械手功能实现形式 C 控制系统设计 D 设计总结 E LOREM 计算机技术 电子技术 传感器技术 其他应用技术 机械手的背景： 机械手有着40多年的发展历史，是一种类似于机器人的生产设备。它能够完成事先编辑好的操作程序，在各种工业条件都能有条不紊的作业。它有着人的智能性和机器的适应性。在各国的工业制造中，机械手技术是应用最为广泛的一种技术。 发展意义： 对于以前那些操作困难、操作危险的工业操作，都是通过操作工人远程控制自动化设备自动完成生产的。这不但可以避免一些有害物质对操作工人的伤害，还可以提高工厂的生产效率。 减轻劳动强度 A 提高生产力 B PLC选型: 常用PLC： 西门子、欧姆龙、三菱等 三菱FX1N优越性： CPU处理速度快、通信方便、指令丰富等 在此编辑标题 A 在此编辑标题 B PLC的保护： 由于电感类元件，在电路的通断时会产生较高的电压，对PLC的I/O结口将造成损坏，所以需要在元件的两端采取相应的保护措施。当使用的是直流电源时，应该通过采取接入续流二极管的方式对电路进行保护；而当使用的是交流电源时，则需要通过接入阻容电路的方式对电路进行保护。 机械手功能实现形式： 特性概要 我们生活的空间是一个三维的空间，任何物体所在的位置都可以由三个坐标和方向来确定；因此，只要求得所要搬运物体的位置坐标和位置方向，就能确定物体的具体位置。机械手是一种用来替代人手的设备，每完成一个动作都需要有一个自由度，自由度越多，功能越丰富。 抓紧结构 手爪是机械手的抓取结构。一个合格的手抓应具有保护功能，防止物件被损坏。 机械手功能实现形式： 机械手功能实现形式： 躯干 底盘 底盘在机械手中的作用是用来承载重物和带动手臂运动的机构。它由一台直流电动机和旋转编码盘及限位开关组成。 B 手臂 手臂是用来连接和承载手爪运动的重要机构。它由PLC控制电动机的运转情况来控制丝杆和螺母的运动，同时采用限位开关对这些运动进行限位，保证运动的精准和高效率运行。 机械手的功能实现形式： 机械手每旋转3度就发出一个信号脉冲，只要改变PLC程序计数器中的数值，就可以完成不同角度的旋转。 旋转编码盘 机械手功能实现形式： 开始运行后，如果机械手不在初始位置上，步进电动机开始运转(横轴向手抓方向移动，竖轴向上移动)。归位后首先横轴步进电动机工作，横轴前伸；前伸到位后，手爪电动机得电带动手爪旋转；当传感器检测到限位磁头时，电动机停止，PLC控制电磁阀动作，手张开；延时一段时间，竖轴步进电动机工作，竖轴下降；下降到位后，电磁阀复位，手爪夹紧；延时过后，竖轴上升，同时横轴缩回、底盘电动机带动底盘旋转；当横轴、竖轴、底盘都到位后，横轴前伸；到位后手爪旋转，然后竖轴下降，电磁阀动作，手爪张开；延时后竖轴上升复位，然后开始下一周期动。 Lorem ipsum 控制过程 1.手爪的张开和闭合 2.手腕旋转 3.水平移动 4.升降 5.躯干旋转 6.手爪 7.手腕电动机 8.横轴 9.竖轴 10.横轴电动机 11.竖轴电动机 12.底盘 13.底盘电动机 控制系统设计： 系统的控制面板如图，旋钮开关可以控制机械手的手动和连动；当控制开关拨向手动时，机械手的每一步动作都需要按下相应的动作按钮才能够实现；当控制开关拨向自动时，机械手能够连续的完成各步动作；控制开关拨向回原点时，机械手能自动的回原位待命。 控制系统设计： PLC的I/0分配表： 输入信号 输出信号 手动 SA X0 上升/下降步进电机 YA0 Y0 回原位 SA X1 YA1 Y1 连续 SA X2 YA2 Y2 回原位 SB1 X3 前进/后退步进电机 YA3 Y3 启动 SB2 X4 YA4 Y4 停止 SB3 X5 YA5 Y5 下降 SB4 X6 夹紧 YA6 Y6 上升 SB5 X7 手顺转 YA 7 Y7 夹紧 SB6 X10 手逆转 YA 8 Y10 松开 SB7 X11 底盘顺转 YA 9 Y11 手顺转 SB8 X12 底盘逆转 YA10 Y12 手逆转 SB9 X13 底盘顺转 SB10 X14 底盘逆转 SB11 X15 下限位 SQ1 X16 上限位 SQ2 X17