2025【基于S7-200系列PLC的冲床材料搬运控制系统设计附程序11000字】.doc

毕业设计说明书

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基于S7-200系列PLC的冲床材料搬运控制系统设计

摘要：基于PLC的冲床材料搬运控制系统包括PLC控制器，光电传感器，限位开关，气动控制部分和电动机构成。采用手动和自动两种控制方式。材料搬运是靠机械手完成，设计了一种基于S7-200系列的CPU226可编程控制器的机械手，实现工件从规定的地方搬运到另一处工件放置处。当扩散反射型光电传感器检测到工件存在时，传感器发射信号给PLC，使其接收到信号发出指令控制机械手开始执行下降，夹紧，上升，右转，伸出，下降，松开，上升，回缩，左转一系列动作。当这一系列动作到达指定位置时都会触发限位开关，从而停止运行，机械手的下降、夹紧、上升、伸出、松开、上升、回缩是气动传动，通过控制二位五通双电控的左边或右边的电磁阀实现这一系列的动作。

关键词：机械手;气动传动;西门子s7-200；CPU226。

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章引言 5

1.1课题来源及研究意义 5

1.2国内外机械手控制系统发展情况 5

1.3课题研究内容 6

第二章机械手总体设计方案 8

2.1总体设计框图 8

2.2气动机械手功能和设计参数 9

2.3基本设计思路 9

2.4坐标形式和自由度选择 10

2.5机械手驱动方式的选择 10

第三章基于plc的冲床材料搬运控制系统硬件设计 11

3.1交流电机的选择 11

3.2传感器和开关的选择 11

3.2.1光电传感器选择 11

3.2.2限位开关 12

3.3PLC设备的选择 12

3.4监控设备的选择 13

3.5系统I/O资源配置 13

3.6PLC的CPU模块外部接线图 14

3.7系统主电路图 15

3.8机械手爪气动控制 16

3.9气动系统总体原理图 17

第四章基于plc的冲床材料搬运控制系统软件设计 19

4.1控制流程图设计 19

4.2程序流程图设计 19

第五章程序的监控和仿真 21

5.1仿真软件介绍 21

5.2监控界面内容设计 21

附录 25

参考文献 48

第一章引言

1.1课题来源及研究意义

在过去的制造业工厂中，通过设备制造出的产品通常情况下都是人工去搬运，对于制造出较大的工件通常情况下会用大量的人力进行搬运，在一些工厂或许会使用行车进行搬运。但无论是人力搬运还是用行车搬运，生产效率都比较底下，工人得时刻在搬运，在搬运的过程中也伴随着一定的危险。在当今社会，为了可以提高生产效率，制造业开始使用机械手，机械手的使用可以逐渐代替人工搬运，解放工人的双手，让工人不需要时时刻刻盯着设备产出的工件的搬运情况。机械手的发展极大的推动了制造业工厂自动化的发展。

机械手的设计的意义和目的是这样的。

（1）该机械手可以完成目标操作、冲压加工件、数字化机床管理、装卸和机床安装，实现工业生产自动化，缩短工作时间，提高生产效率，带动制造业的发展。

（2）在某些非传统和危险的情况下，例如。可以使用机械方法来改善相对较差的工作环境，保障工人在工作时有一个相对安全的环境。

（3）在过去，大型制造厂中制作的大型工件工件搬运都是靠人力搬运，在搬运过程中有一定的危险系数在里面，并且搬运一个工件后，另一个工件也许就停在设备前，导致设备停止，这出现工人无法休息过度劳累，并且生产的效率不高，在工作期间有时因为一个不小心会在搬运的过程中磕伤，有时甚至会被拆卸的板材砸伤，甚至经过一天的搬运影响到第二天的工作，极大的影响工作效率。我相信随着机械手的发展与使用机械手可以慢慢的逐渐的取代这一类的危险而又繁重的工作，随着机械手发展危险的工作可以完全的交个机械手，工人不再从事危险工作，机械手的使用这不仅可以提高生产效率，同样也可以避免工人出现轻微受伤或者严重受损。机器手的使用减少了实际生产中的工人的劳动力。因此，现代制造业中几乎所有的为了来减少劳动力、准确调整生产都配备了合适机械手，尤其是做大型工件的企业。

因此，随着社会的发展，工厂正在不断地向自动化发展，机械手的使用越来越广，随着现如今机械手的发展，机械手将会应用于各个行业，解放人工，提高效率。

1.2国内外机械手控制系统发展情况

国内机械手控制系统发展情况：在当今社会，我国国内一般通常会使用到的机械手主要应用于机床的加工、锻造、热处理等一些技术方面，机械手的数量及其种类目前基本上都无法满足大部分工业生产的需要，所以在国内最主要就是逐步地去扩大机械手的主要应用范围，在锻造及热处理方面有着十分重要地位，其目的是