基于PLC和力控组态软件的搬运机械手模拟仿真系统设计

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图1 机械手工作示意图
机械手初始状态:机械手在左上位,原位指示灯HL 点亮,左限位开关SQ4和上限位开关SQ2受压闭合。

(1)按下起动按钮SB1后,原点指示灯HL灭,机械手下降电磁阀YV1得电,机械手开始下降。

(2)机械手下降到位后,压动下限位开关SQ1,YV1断电,夹紧电磁阀YV2得电,机械手夹紧工作。

(3)完全夹紧后,上升电磁阀YV3得电,机械手上升。

(4)上升到上限位SQ2后,机械手右移电磁阀YV4得电,机械手右移。

(5)右移到右限位SQ3后,机械手下降电磁阀YV1
基金项目:校级科研项目“基于力控组态软件的PLC虚拟仿真平台构建与应用研究”(gsgzxy20220206)。

表等在力控中都属于I/O设备,需要先定义,数据库变量才能与外部设备交换数据。

本系统中由于使用的I/O 设备是西门子S7-200系列PLC,因此,在导航器的跟结点“I/O设备”下面双击“S7-200PLC[PPI]”选项,通信方式使用串口RS232,选用COM1串口。

串口通信参数设置是波特率为9600,奇偶校验为偶校验,数据为7位,停止为1位。

(2)数据库点,本系统中建立12个数据库点,其中的启动按钮、停止按钮、上下、左右限位开关都是PLC的输入变量,在PLC中的地址分别是M0.0~M0.5。

建立数据库连接项(图4)。

图4 机械手数据库点
利用工具栏中的工具箱和图
图5 机械手监控组态画面
5 系统调试
通过编写PLC控制程序实现控制要求,程序调试无误后,通过PC/PPI线缆连接S7-200PLC的COM0和监控计算机的COM1口,设置正确的通信,将编写好的程序下载至PLC中,同时进入力控的运行系统,在显示“选择窗口”选择“搬运机械手”画面,通过力控来采集底层数据实现数据采集,在监控计算机中实现搬运机械手各工序监控画面的动画效果,搬运机械手PLC控制程序如图6所示。

图2 机械手输入输出分配表
图3 机械手顺序功能图
图6 搬运机械手梯形图程序
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中国设备工程 2024.03(上)
图1 齿轮泵结构图 图2 叶片泵结构图
L10柱塞泵是我国自主研发设计制造的一款高性能液压泵,其结构紧凑、功能可靠、寿命长、质量稳定、成本较低等优势,因而在工业应用中备受青睐。

下面就柱塞泵的结构原理以及变量控制原理进行阐述。

图3 结构组成图
结构中变量活塞与回位活塞配合可以控制斜盘角度。

当变量活塞得到控制信号向内缩回时,斜盘倾斜角度增大,柱塞泵的排量增大,当斜盘角度最大时,柱塞伸出和缩回的行程增大,柱塞泵的排量增大;当变量活塞得到控制信号向外伸出时,斜盘的倾斜角度减小,柱塞泵的排量减小,当斜盘角度基本达到竖直角度,此时,柱塞伸出和缩回的行程近似为0,泵仅需满足泄漏和润
结语 
通过基于西门子PLC和力控组态软件搬运机械手监控系统的设计与实施,不仅简单有效地对机械手的工作过程进行仿真模拟控制,而且激发了学生对PLC编程和工业组态技术浓厚的学习兴趣,提高了学生的工程应用能力。

参考文献:
董红生.西门子S7-200和力控组态软件的PLC
真平台的设计[J].电气自动化,2017(6):96-98.
肖园园,唐源丰,谢日耀.城际铁路屏蔽门电气控制系统及常见[J].电子技术与软件工程 .2020(014).
谢晓媛.基于MCGS的PLC实践教学仿真系统的设计,2018(12):187-190.
周立平.基于PLC的中央空调节能监控系统设计。

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