机械手搬运单元控制.doc

信息与电气工程学院 课程设计说明书 （2011/2012学年第一学期） 课程名称 ： 可编程控制器应用 题 目 ： 机械手搬运单元控制 专业班级 ： 学生姓名 ： 学 号 ： 指导教师 ： 设计周数 ： 两 周 设计成绩 ： 2011 年 12月 23日 目录 前言………………………………………………………………………………………………2 实验目的…………………………………………………………………………………………2 系统设计…………………………………………………………………………………………2 控制要求…………………………………………………………………………………………2 硬件选择…………………………………………………………………………………………3 输入输出点的地址分配…………………………………………………………………………4 程序设计…………………………………………………………………………………………4 4.1程序流程图………………………………………………………………………………………4 4.2内存变量分配表…………………………………………………………………………………4 4.3控制程序…………………………………………………………………………………………5 5.与下位机的通讯连接………………………………………………………………………………7 5.1监控组态界面……………………………………………………………………………………7 5.2监控组态程序清单………………………………………………………………………………7 四.总结 ………………………………………………………………………………………………12 五.参考文献 …………………………….……………………………………………………………13 前言 机电一体化技术是近十几年来国际上发展最快的高新技术，已渗透到国民经济的各个领域。采用机电一体化技术就是发挥以微机为核心的微电子技术优势：对于一般机械而言，可使机械结构简化且控制更为灵活、细致；对于采用气动元件作为执行机构的机械设备而言，较之采用继电器接触控制更为可靠、方便，增加了柔性。微型计算机及以微机为核心的专用控制机的推广应用，采用电子控制的便捷、灵活和可靠等优势与采用气压传动的简单、便捷和安全的优点相互结合，使得电子气动技术应运而生。电子气动控制技术是机电一体化技术的一个重要组成部分，由于它在工业机器人中的成功应用，使得这项技术的推广具有了良好而广阔的前景。 基于PLC控制气动移置机械手系统正是由此出发点而研制开发的，可以满足《工业机器人》、《气动技术》、《可编程序控制器技术》等课程的教学、实验，应用其具有可编程、二次设计、调试等功能特点，可提高学生的工程素质、创新能力、综合实践及应用能力，满足培养综合性和创新型、高层次、复合型工程技术人员的要求。 二.实验目的 利用S7-200系列PLC的各种基本指令进行编写程序，并能熟练掌握PLC编程软件的编程方法和程序调试方法；学会并使用下位机编写程序实现机械手的自动和手动控制，并能利用上位机进行通讯连接实现实时监控。 三.系统设计 1.控制要求 当工件被送到机械手下方后，机械手将向下运动，然后锁紧夹爪；当工件被夹住后，机械手上升，到达上端后，手臂向右旋转180°。当到达右侧后夹爪向下并释放工件，然后上升，最后机械手臂向左摆动、复位，并发出信号，将控制权交给下一单元。 技术要求： 1. 机械夹爪上下运动 2. 机械夹爪锁紧后将有信号产生 3.机械手臂左右摆动（180°） 4. 只有当机械手臂下降到低端时才能作开合动作 完成动作后，发出信号给下一单元 2.硬件选择 从工艺要求中可以看出控制方式为两种，分别完成自动方式（I0.3=0）和手动方式（I0.3=1）的运动，启动/停止按钮I0.0完成启动（I0.0=1）和停止（I0.0=0）功能，复位信号I0.1完成系统的复位，单步按钮I0.2用于控制手动方式的单步控制。机械手运动的限位开关共有4个，左限位开关I0.6和右限位开关I0.7，高限位开关I1.0、低限位开关I1.1。机械手锁紧检测信号I1.2（锁紧时I1.2=1，松开时I1.2=0）。共有9个输入信号。 输出信号有机械手右转驱动信号Q0.0，左转驱动信号Q0.