基于plc控制的机械手系统设计(答辩PPT).ppt

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： 控制系统设计： 机械手控制系统外部接线 公用程序、手动程序、自动程序以及回原位程序是机械手控制系统的软件程序的主要组成部分，其结构如图所示。自动程序把工作顺序相同的单步运动程序和连续运动程序编在一起。本设计中应用最多的是条件跳转指令CJ，该指令能够按要求跳转程序，并从指针标号PX处继续执行下一条程序，能够减少不必要的程序执行时间。 控制系统设计： 程序结构图 程序设计： 公用程序 控制系统设计： 公用程序如图所示。Y6为复位键，X21和X17分别为后限位和上限位，当Y6、X21、X17和辅助继电器M0接通时，表示机械手在原位。若执行用户程序时，机械手处于手动状态或回原位状态，则M10被初始化置位，为自动状态做好准备。在辅助继电器M0断开时，M10被复位，PLC是不能够进入自动工作方式的。ZRST是全部复位指令，能够使所有继电器复位。 控制系统设计： 自动程序 自动操作流程如图所示。机械手在初始位置的时候，按下X4启动，运行状态S1，使完成动作前伸Y3接通，前伸到限位值后X20接通；状态跳转至S2，此时S1复位，手顺转Y7、X24接通；状态跳转至S3，使完成动作下降Y2、X16接通；状态跳转至S4，使Y6产生1秒的延时置位来增强夹紧力。当T0接通时，跳转至S5，使完成动作上升Y0，上升到限位值后X17接通；此时状态跳转至S6，使完成动作后退Y4；后退到限位值后，状态跳转至S9，使完成动作下降，下降到限位值后，X16接通，此时电磁铁断电完成松开动作。电磁铁的电磁力的消失需要适当的延时时间，延时1s后，T1开始接通，状态跳转至S13，完成后退动作，后退到限位值后，X21接通，接着跳转至S14，接通X21完成底盘顺转，并返回初始状态，准备二次循环动作。 图4-5 自动的功能流程图 控制系统设计： 手动程序： 手动操作时，机械手每按一下按钮，就完成一次相应的操作。 回原位程序: 用来系统回原位的程序，当系统需要回原位时，按下X3就可以实现机械手回原位功能 为了使设计的结构简单明朗化，本设计采用PLC作为机械手的控制系统，同时采用软件梯形图的方式对控制程序进行编程，具有较高的可靠性和良好的灵活性等。只要通过改变控制程序就能够实现不同的控制步骤，设计出的机械手具有良好的通用性应用性较强。 设计总结 * * * * * * * * * * * * * * * * 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 机械手 LOREM 计算机技术 电子技术 传感器技术 其他应用