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电气控制技术课程设计任务书

班级：姓名：学号：

设计题目：“分拣机械手”的控制设计1

一、设计目的

进一步巩固理论知识，培养所学理论知识在实际中的应用能力；掌握一般生产电

气控制系统的设计方法；掌握一般生产电气控制系统的施工设计、安装与调试方法；

培养查阅图书资料、工具书的能力；培养工程绘图、书写技术报告的能力。

二、设计任务及要求

掌握PLC工作原理、编程及调试方法及应用技术；根据控制要求，制定合理的设

计方案；.正确选用PLC，确定输入、输出设备；PLC的I/O点分配，并绘制其连接

图，以及其它外部硬件图；设计PLC控制程序；绘制有关图纸；编制设计说明书。

三、控制要求

一个将工件由A处传送到B处的机械手，上升/下降和左移/右移的执行用双线

圈二位电磁阀推动气缸完成。当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，

例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍保持现有的下降

动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。另外，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动

气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。设备装有上、下限位

和左、右限位开关，它的工作过程如图1所示，有八个动作：

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图1工作过程图

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四、设计时间安排

查找相关资料（1天）、设计并绘制系统原理图（2天）、设计PLC控制程序

（2天）、模拟调试（2天）、编写设计报告（2天）和答辩（1天）。

五、主要参考文献

1.黄永红.电气控制与PLC应用技术,北京:机械工业出版社,2011.

2.王建华.电气工程师手册,北京:机械工业出版社,2006.

3.吴晓君.电气控制课程设计指导,北京:中国建材工业出版社,2007.

指导教师签字：

年月日

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分拣机械手的控制设计

摘要

本文介绍的机械手是由PLC输出三路脉冲，分别驱动横轴、竖轴变频器，控制机

械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给PLC主机；位置信号由接近开

关反馈给PLC主机，通过交流电机的正反转来控制机械手手爪的张合，从而实现机械

手精确运动的功能。本文设计的主要目地是将物体从A移动到B，实现物体的移动。

可代替人工的危险动作。再设计的过程中，设计模块主要分三个模块。1.回原点操

作。2.手动操作。3.自动操作。三个独立的模块很容易设计，但当合成一个程序时，

由于输出的相互影响，使得程序出现凌乱。如在手动操作中，在闭合加紧开关时，输

出Q0.4不得电。是因为中的Q0.4没有得电。所以在设计过程中必须保证输出的结果

相同。本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人

工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改

相关参数。

关键词：机械手交流伺服电机PLC

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PLC“分拣机