机械手三菱PLC控制系统设计方案

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机械手的PLC控制-PLC课程设计

机械手的PLC控制-PLC课程设计

一、要求机械手的PLC控制1.设备基本动作:机械手的动作过程分为顺序的8个工步:既从原位开始经下降、夹紧、上升、右移、下降、放松、上升、左移8个动作后完成一个循环(周期)回到原位。

并且只有当右工作台上无工件时,机械手才能从右上位下降,否则,在右上位等待。

2.控制程序可实现手动、自动两种操作方式;自动又分为单工步、单周期、连续三种工作方式。

3.设计既有自动方式也有手动方式满足上述要求的梯形图和相应的语句表。

4. 在实验室实验台上运行该程序。

二参考1. “PLC电气控制技术——CPM1A系列和S7-200”书中212页“8.1.3机械手的控制”2. “机床电气控制”第三版王炳实主编书中156页“三、机械手控制的程序设计”。

3.“可编程控制器原理及应用”宫淑贞徐世许编著人民邮电出版社书中P168—P175例4.6。

其中工作方式时手动、自动(单步)、单周期、连续;还有自动工作方式下的误操作禁止程序段(安全可靠)。

注解:“PLC电气控制技术——CPM1A系列和S7-200”书中212页“8.1.3机械手的控制”例中只有手动和自动(连续)两种操作模式,使用顺序控制法编程。

PLC 机型选用CPM2A-40型,其内部继电器区和指令与CPM1A系列的CPM有所不同。

“机床电气控制”第三版王炳实主编书中156页“三、机械手控制的程序设计”。

本例中的程序是用三菱公司的F1系列的PLC指令编制。

有手动、自动(单工步、单周期、连续)操作方式。

手动方式与自动方式分开编程。

参考其编程思想。

“可编程控制器原理及应用”宫淑贞徐世许编著人民邮电出版社书中P168—P175例4.6。

其中工作方式有手动、自动(单步)、单周期、连续;还有自动工作方式下的误操作禁止程序段(安全可靠)。

用CPM1A编程。

这里“误操作禁止”是指当自动(单工步、单周期、连续)工作方式时,按一次操作按钮自动运行方式开始,此后再按操作按钮属于错误操作,程序对错误操作不予响应。

基于三菱PLC的机械手控制系统设计毕业设计

基于三菱PLC的机械手控制系统设计毕业设计

基于三菱PLC的机械手控制系统设计毕业设计机械手是一种广泛应用于工业生产的设备。

在传统工艺中,采用继电器控制时需要使用大量的继电器,接线复杂,容易出现故障,维修困难,费时费工,增加了成本,影响了设备的工效。

因此,采用可编程控制器(PLC)对机械手进行控制是一种更加可靠、方便的方法。

本文介绍了使用XXX生产的F1/F2系列PLC对机械手进行控制的设计方案。

该方案根据机械手的运动规律进行软件编程,实现了手动操作和自动操作。

采用梯形控制直观易懂,PLC控制使接线简化,安装方便,减少了维修量,提高了工效。

第一章 PLC的技术简述1.1 PLC的定义PLC是一种可编程控制器,是一种数字计算机,可用于控制各种工业过程,包括机械手的控制。

PLC通过数字输入和输出模块与外部设备进行通信,通过编程实现对设备的控制。

1.2 PLC的特点PLC具有可编程性、可靠性、灵活性、扩展性等特点。

它可以根据不同的应用需求进行编程,可以适应不同的工业环境,具有较高的可靠性和稳定性,可以方便地进行扩展和升级。

1.3 PLC的一般结构PLC一般由中央处理器、存储器、输入模块、输出模块、通信模块等组成。

其中,中央处理器是PLC的核心部件,负责执行程序和控制设备。

存储器用于存储程序和数据。

输入模块用于接收外部设备的信号,输出模块用于控制外部设备的动作,通信模块用于与其他设备进行通信。

1.4 PLC的基本工作原理PLC的基本工作原理是通过输入模块接收外部设备的信号,经过中央处理器进行处理,然后通过输出模块控制外部设备的动作。

PLC的程序是由用户编写的,可以根据实际需求进行修改和升级。

PLC的输入和输出可以根据需要进行扩展,以适应不同的应用场合。

第二章机械手控制系统的控制要求2.1 工作对象的介绍机械手是一种用于自动化生产的设备,可以完成各种物料的搬运、装卸、组装等操作。

机械手的控制需要考虑到其运动规律和工作对象的特点。

2.2 工作原理机械手的工作原理是通过电机驱动各个关节进行运动,实现对工作对象的搬运、装卸、组装等操作。

(完整word)机械手PLC控制系统设计方案

(完整word)机械手PLC控制系统设计方案

(完整word)机械手PLC控制系统设计方案毕业设计题目:机械手PLC控制系统设计1 / 24摘要在工业生产和其他领域内,由于工作地需要,人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素地危害,增加了工人地劳动强度,甚至于危及生命。

自从机械手问世以来,相应地各种难题迎刃而解.机械手可在空间抓、放、搬运物体,动作灵活多样,适用于可变换生产品种地中、小批量自动化生产,广泛应用于柔性自动线.PLC机械手设计主要是依靠限位开关和电磁阀地控制及推动来实现地.机械手地所有动作均采用电控制、气压驱动。

它地上升/下降、左移/右移和左旋转/右旋转均采用双线圈双位电磁阀推动气压缸完成。

机械手地动作转换依靠限位开关来控制并且按照一定地顺序动作。

在机械手运动地过程中会安装检测灯来检测其运动地启停。

本设计所用机械部件有模拟机械手爪,电气方面有可编程控制器(PLC)、开关电源、电磁阀、等部件.按钮发出两路脉冲到机械手驱动,控制它地前后移动由气动阀Y4控制,左右移动由气动阀Y5控制,左右旋转由气动阀Y6控制,夹紧和放松由气动阀Y7控制,另外还有启动和停止两个按钮.机械手自动完成全部动作.b5E2RGbCAP【关键词】: 电磁阀限位开关继电器机械手Abstractin the industrial production and other fields,because the job needs,people are often under the threat of high temperature, corrosive and toxic gases and other factors, the increase in labor intensity,and even life—threatening。

Since the adventof mechanical hand, be smoothly done or easily solved the corresponding problems. In space manipulator can be caught, put and carry objects, flexible,applicable to small batch production,production varieties can be switched,widely used in flexible automatic line。

三菱FXplc机械手毕业课程设计

三菱FXplc机械手毕业课程设计

( 此文档为 word 格式,下载后您可任意编辑修改!)《机电一体化系统设计》课程设计说明书题目机械手PLC控制系统设计机械工程系机械设计制造及其自动化专业 0805 班10号学生姓名彭交清.指导教师伍新吴晨曦.完成日期2011 年 11月 23日.湖南工程学院机械工程系湖南工程学院课程设计任务书设计题目:机械手 PLC控制系统设计姓名指导老师系别机械工程专业机械设计班级伍新吴晨曦教研室主任08 级陈小异学号一、设计要求及任务1.设计要求(1)用 PLC进行控制;(2)自动循环工作方式;(3)有必要的连锁保护。

2.设计任务(1)绘制工作流程框图或顺序功能图;(2)绘制 PLC 的硬件接线图;(3)相关元器件的计算与选型,制定元器件明细表;(4)编写全程序梯形图或指令表,并通过调试;(5)编写设计说明书。

二、进度安排及完成时间1.设计时间:两周, 2011 年 11 月 13 日至 2011 年 11 月 25 日。

2.进度安排第 12 周:布置设计任务,查阅资料,熟悉设计要求及任务,软硬件设计。

第13 周:调试程序,整理资料,撰写设计说明书,答辩,交设计作业。

(打印稿及电子文档)。

目录摘要 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 1 一.引言 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 2 二.机械手的工作原理 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 8 (一)机械手的概述,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 8 (二)机械手的工作方式 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 8 三.机械手控制的硬件设计 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 10 (一)输入和输出点分配表及原理接线图,,,,,,,,,,,,,,, 10 四. 控制程序,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 11 (一)通用部分梯形图设计,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 11 (二)手动操作梯形图,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 11 (三)返回原位流程图,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 12 (四)返回原位梯形图,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 13 (五)“自动”状态梯形图 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 13 (六)“自动”状态流程图 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 15 (七)搬运机械手 PLC 控制梯形图及指令表,,,,,,,,,,,,, 16 五.总结与评价 , , , , ,,,,, ,,,,, ,,,,,,,,20 六.致谢 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 21 参考文献 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 22 摘要 :伴随着机电一体化在各个领域的应用,机械设备的自动控制成分显得越来越重要,由于某些工作环境如高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害,增加了工人的劳动强度。

三菱PLC控制的机械手系统

三菱PLC控制的机械手系统

三菱PLC控制的机械手系统作者:洪玉红自动化系自0101班摘要:本文介绍了如何利用PLC(可编程控制器)的自动控制和逻辑运算的优点改变PLC的程序及参数,达到灵活控制设备运行的目的,从而使设备操作变得更方便,更富有人性化。

它充分体现了工控自动化在实际生产中的重要作用。

通过对物料搬运机械手装置结构与功能的介绍,给出了FX2N-48MT型PLC在机械手控制中的应用实例,重点分析了基于PLC的机械手控制系统组成,并详细论述了以PLC为核心对步进电机和直流电机进行综合控制的软、硬件实现方法。

我们了解到各种类型机械手是自动化生产中必不可少的重要设备。

尤其是在危险场合,在严重威胁人们安全和健康的环境下,采用机械手代替人,具有十分重要的意义。

本文针对机械手系统的控制方法充分利用了PLC 和其他控制装置的特性,结构紧凑,扩展可靠,目前,在现场运行良好。

在本系统中,PLC作为现场控制设备,能够可靠、准确地完成控制操作,并且可以通过与上级工控机通信,组成分布式系统共同完成输煤系统的监测、控制要求,是现代工业控制中比较先进的控制方案,作为一个相对独立的PLC控制系统,它还可以通过RS-485总线或CC-Link总线与生产线上的其他PLC 及控制器组成工业控制网络,实现更进一步的自动化生产控制应用前景广泛。

Abstract: This text introduces how to utilize PLC programma by making use of its automatic control and logic operation to change the procedure and parameter of PLC, in order to control theequipment to make it operate flexibly , and more convenient, and more rich in humanizationer . Ithas fully reflected the important function of automation in actual production . According to theintroduces of the structure and function of equips, this paper provides the application instance ofFX2N-48MT PLC on the mechanical hand control. The control system structure based on PLC isanalyzed , and the software and hardware control method of step motor and DC-electrical motor thatregards PLC as the core is discussed. We understand that various types of the mechanical hand areimportant equipments in automated production .Particularly in the dangerous situation , under theserious circumstance that the people's safety and health are threated ,the adoption of machine handreplacing the person has the very important meaning. This text aiming at the characteristic of thecontrol method of the mechanical hand system , which makes use of PLC and other controlses ,is wellequipped , and its structure is tightly packed, the credibility expanded. Currently, circulate on thespot is good .In this system, the PLC is the control equipments on the spot , which can dependably,accurately complete the control operation, and can pass to control the machine correspondence withupper grade work, constitute the distribute type system to monitor the coal system and attain therequest, so it is a modern industry control in the control project . As an independent PLC controlsystem, it can also pass the total line of RS-485 or total line of CC- Link and produce on-line other PLCses and controllers to constitute the industry control network, carrying out the further automationproduction control application foreground extensively.Mechanical hand system based on Mitsubishi Bank PLC关键词:(PLC)可编程控制器机械手步进电机直流电机Keywords: PLC Mechanical hand step motor DC-motor一引言PLC是可编程控制器(Programmable Logic Controller)的简称,它是一种新型的通用自动控制装置,它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体,专门为工业控制而设计,具有功能强、通用灵活,可靠性高、环境适宜性好、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻等一系列优点。

机械手PLC控制系统设计方案(有全套图纸)

机械手PLC控制系统设计方案(有全套图纸)
(三)高可靠性由于控制系统的可靠性日益受到人们的重视,一些公司已将自诊断技术、冗余技术、容错技术广泛应用到现有产品中,推出了高可靠性的冗余系统,并采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。S7400 PLC即使在恶劣、不稳定的工作环境下,坚固、全密封的模板依然可正常工作,在操作运行过程中模板还可热插拔。
第二章FXon—40MT的基本结构及工作原理…………………………7
第一节FXon—40MT的基本结构 …………………………………7
第二节FXon—40MT的基本工作原理………………………………8
第三节FXon—40MT的性能指标……………………………………9
第三章PLC控制自动送料系统设计……………………………………10
第一节 控制要求…………………………………………………10
第二节 输入输出接线图…………………………………………11
第三节 流程图……………………………………………………12
第四节 梯形图…………………………………………………13
第五节 系统编程…………………………………………………15
第四章PLC自动控制系统调试运行…………………………………16
参考文献
1. 钟肇新.《可编程序控制器原理及应用》.广州:华南理工大学出版社,2002年.
2. 章文浩.《可编程控制器原理及实验》.北京:国防工业出版社,2003年.
3. 陈宇.段鑫.《可编程控制器基础及编程技巧》.广州:华南理工大学出版社,2002年
4. 常晓玲.《电气控制系统与可编程控制器》.北京:机械工业出版社,2004年
关键词:可编程控制器;机械手;传感器
第一章设计系统任务分析及选型
第一节 系统任务分析
系统要求机械手能把工件从A点移到B点。该机械手的上升、下降和左移、右移是由双线圈两位电磁阀推动汽缸来实现的。当某一线圈得电,机构便单方向移动,直至线圈断电才停止在当前位置。夹紧和放松是由单线圈两位电磁阀各驱动汽缸来实现的。线圈通电则夹紧,失电则为放松。设备上装有上、下限位和左、右限位开关。机械手工作循环共有8个动作:原位→下降→夹紧→上升→右移→下降→放松→上升→左移→原位。结束,左行回到左限位处,机械手开始装料。如此循环。如图所示系统工作循环过程:

课程设计机械手PLC控制系统

课程设计机械手PLC控制系统

目录摘要 (I)Abstract (II)一、设计要求 (1)二、设计的作用目的 (2)三、所用仪器设备及软件 (3)1.可编程控制器(PLC) (3)2.THPFSL-2型网络型可编程控制器综合实训装置 (4)3.三菱GX-Developer PLC编程软件 (5)四、系统设计 (6)1.系统总体设计 (6)2.子模块设计 (7)2.1 PLC选型 (7)2.2 电源模块 (8)2.3 外部位置检测装置 (8)2.4 液压驱动装置 (8)3.机械手PLC控制系统的电气设计 (9)3.1 I/O口信号及点数分析 (9)3.2 I/O端口分配及功能表 (9)4.PLC外部接线图 (10)5.系统程序框图 (11)五、实验调试结果 (12)1.调试工具 (12)2.调试方法 (12)3.时序图 (13)六、设计中的问题及解决办法 (13)七、设计心得 (14)八、致谢 (14)九、参考文献 (15)附录一:梯形图程序 (16)机械手PLC控制系统摘要机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。

它可在空间抓、放、搬运物体等,动作灵活多样,广泛应用在工业生产和其他领域内。

应用PLC控制机械手能实现各种规定的工序动作,不仅可以提高产品的质量与产量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本,有着十分重要的意义。

本文介绍了机械手的工作过程,采用三菱FX2N系列可编程控制器实现对机械手工作过程的控制,给出了系统的工作过程示意图、顺序功能图、I/O分配,系统采取了响应的保护措施。

关键词:机械手;PLC;控制The Control System of Manipulator with PLCAbstractThe manipulator is a new device developed in the mechanized, automatic production process. It can grab, put and carry object, etc. in the space. Because of its flexibility, the manipulator is widely used in industrial producing and other fields. Manipulator with PLC control can complete various specified procedural actions. Not only can it enhance quality and out put, but also it is meaningful to ensure the personal security, improve the working environment, lower labor intensity, raise labor productivity, save the raw materials consumption and reduce the production cost .This paper deals with the procedures of manipulators, and to design its control system with the series of MITSUBISHI FX2N PLC. The technology flow chart, sequential function chart, ladder diagram, and I/O assignation are given. The system adopts corresponding protecting measure.Key words: manipulator; PLC; control机械手PLC控制系统本课题主要研究一个机械手PLC控制系统,用PLC控制机械手搬运工件。

plc机械手控制设计方案

plc机械手控制设计方案

plc机械手控制设计方案PLC机械手控制设计方案一、方案背景随着工业自动化的不断发展,机械手的应用越来越广泛。

机械手通常由电动机、控制系统、机械结构等组成,其中控制系统的设计对机械手的性能和稳定性至关重要。

本方案旨在设计一种基于PLC的机械手控制系统,通过PLC的硬件和软件结合实现机械手的运动控制和位置定位。

二、方案设计1. 系统硬件设计选择适当的PLC型号作为控制系统的核心,确保其具备足够的输入/输出接口和高性能的运算能力。

根据机械手的运动形式,确定所需的电机数量和种类,并选择适当的驱动器和传感器。

设计相应的电路板和连接线路,确保电机和传感器可以正确连接到PLC的输入/输出接口。

2. 系统软件设计编写PLC的控制程序,包括机械手的运动轨迹规划和控制算法等。

根据机械手的要求,将其各个部分和功能模块拆分,确定适当的控制策略和步骤。

使用PLC的编程软件进行程序的编写和调试,确保控制系统的可靠性和实时性。

3. 用户界面设计设计人机界面,使操作者可以通过触摸屏或按键进行机械手的控制和监测。

界面可以包括机械手的各个状态、位置信息、运动速度等显示,以及机械手的运动模式选择和参数调整等功能。

为便于日常维护和故障排除,还可以在界面上添加诊断和故障检测功能。

4. 系统集成和调试将硬件组装好,并根据设计的连接线路进行接线。

将编写好的控制程序下载到PLC中,并进行调试和测试。

调试时,可通过人机界面监测机械手的位置和状态,检查控制算法的准确性和系统的稳定性。

调试过程中发现问题,进行相应的排除和修改,直到系统正常运行。

三、预期效果1. 机械手的运动控制和位置定位可靠准确,满足工作要求。

2. 机械手的控制系统稳定性好,能够长时间稳定运行。

3. 人机界面友好,操作和监测方便快捷。

4. 系统的调试过程顺利,可以快速投入使用。

四、风险和应对措施1. 硬件选型不当,导致系统性能不佳。

解决办法是在选型前充分了解硬件规格和性能,选择品牌可靠的产品。

三菱PLC机械手臂课程设计

三菱PLC机械手臂课程设计

三菱PLC机械手臂课程设计课程设计任务:三菱PLC机械手臂一、设计要求本次课程设计旨在设计一个基于三菱PLC(可编程逻辑控制器)的机械手臂控制系统。

该机械手臂应具备以下功能:1.机械手臂可以完成伸缩、升降、旋转等动作。

2.机械手臂的运动方式应可以通过手动、单步和自动三种方式进行控制。

3.当机械手臂在运动过程中遇到障碍物时,应能够自动停止并报警。

4.机械手臂控制系统应具备可靠性高、稳定性好、响应速度快等优点。

二、设计思路1.硬件设计(1)选择合适的PLC:考虑到控制系统的复杂性和性价比,选用三菱FX2N系列PLC作为主控制器。

该系列PLC具有丰富的I/O接口和强大的指令集,能够满足本次设计的控制需求。

(2)选择合适的传感器:为了实现自动控制,需要使用传感器检测机械手臂的位置和运动状态。

选用光电编码器和限位开关作为传感器,前者用于检测旋转角度,后者用于检测上下和左右移动的极限位置。

(3)选择合适的执行器:机械手臂的执行器包括电机、气缸等,根据实际需要选择合适的执行器,并设计相应的驱动电路。

2.软件设计(1)编写控制程序:根据设计要求,编写控制程序,实现手动、单步和自动三种控制方式。

程序中应包括运动控制、障碍物检测、报警处理等模块。

(2)调试程序:通过模拟实验和实际操作对程序进行调试和优化,确保机械手臂运动平稳、响应速度快、可靠性高。

三、机械手臂动作流程图(略)四、总结与展望本次课程设计通过三菱PLC实现了机械手臂的控制,实现了伸缩、升降、旋转等动作,同时具备手动、单步和自动三种控制方式。

通过障碍物检测和报警处理等功能提高了系统的可靠性和稳定性。

选用合适的PLC和传感器,结合控制算法,实现了对机械手臂的精确控制。

通过本次课程设计,我们深入了解了PLC控制系统的设计和应用,提高了解决实际问题的能力。

未来可以进一步研究机械手臂的智能化和自主化,通过引入机器视觉等技术实现更复杂的动作识别和控制。

毕业设计(论文)_基于三菱FX系列PLC的机械手控制系统设计

毕业设计(论文)_基于三菱FX系列PLC的机械手控制系统设计

基于三菱FX系列PLC的机械手控制系统设计基于三菱FX系列PLC的机械手控制系统设计目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 机械手的定义与分类 (2)1.3 机械手应用及组成结构 (3)1.4 机械手的发展趋势 (5)1.5 总体设计要求 (6)第2章 PLC的介绍与选择 (8)2.1 PLC的特点 (8)2.2 PLC的选型 (9)2.3 三菱FX系列的结构功能 (11)第3章各功能实现形式与控制方式 (14)3.1 本机械手模型的机能和特性 (14)3.2 夹紧机构 (14)3.3 躯干 (15)3.4 旋转编码盘 (16)3.5 电源与传动整体 (18)3.5.1 控制电源 (18)3.5.2 传动整体 (19)第4章控制系统设计 (20)4.1 控制系统硬件设计 (20)4.1.1 PLC梯形图中的编程元件 (20)4.1.2 PLC的I/O分配 (21)4.1.3 机械手控制系统的外部接线图 (24)4.2 控制系统软件设计 (24)4.2.1 公用程序 (25)4.2.2 自动操作程序 (3)4.2.3手动单步操作程序 (9)4.2.4 回原位程序 (12)致谢 (28)参考文献 (16)附录A 全程序列表 (17)华北科技学院毕业设计(论文)第1章绪论1.1 课题背景随着现代工业技术的发展,工业自动化技术越来越高,生产工况也有趋于恶劣的态势,这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求,同时操作工人的工作安全也受到了相应的威胁。

工人工作环境和工作内容也要求理想化简单化,对于一些往复的工作由机械手远程控制或自动完成显得非常重要。

这样可以避免一些人不能接触的物质对人体造成伤害,如冶金、化工、医药、航空航天等。

在机械制造业中,机械手应用较多,发展较快。

目前主要应用于机床、模锻压力机的上下料以及焊接、喷漆等作业,它可以按照事先制定的作业程序完成规定的操作,有些还具备有传感反馈能力,能应付外界的变化。

基于三菱PLC的机械手控制系统设计

基于三菱PLC的机械手控制系统设计

图书分类号:密级:毕业设计(论文)基于三菱PLC的机械手控制系统设计DESIGN OF MANIPULATOR CONTROL SYSTEM BASED ONMITSUBISHI PLC学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用或参考的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标注。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

论文作者签名:日期:年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。

有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝,允许论文被查阅和借阅。

可以公布学位论文的全部或部分内容,可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

论文作者签名:导师签名:日期:年月日日期:年月日摘要在机械加工行业,机械手使用的已经很多了,是自动化生产中最为重要的元素,现在车间工人的劳动环境改善了很多,劳动生产率也是提高了很多。

本文设计的是基于三菱PLC的机械手控制系统设计,该机械手主要由L1-25型单向节流阀和24D2H-15-S1型二位五通电磁阀组成的气压回路驱动,由气动机械手实现物件的抓取,利用气缸实现物件的移动,采用行程开关来实现物料的摆放,运用欧光PSD-1010(2D-PSD)光电位敏传感器来检测工件的位置,最后使用三菱FX2N-48MR来控制电磁阀,从而实现机械手臂的旋转-下降-伸出-夹紧-收回-上升-旋转-下降-松开-上升的控制功能。

关键词机械手;PLC;气压驱动;电气元件AbstractIn the machining industry, the robot has been used a lot, is the automated production of the most important elements of plant workers are now a lot of work to improve the environment, labor productivity is also improved a lot.This design is based on the Mitsubishi PLC robot control system design, the robot consists of L1-25 type way throttle and 24D2H-15-S1 type two five-way solenoid valve pneumatic circuit is driven by a pneumatic manipulator to achieve the object crawl, mobile air cylinder to achieve the object, using the limit switch to achieve the display of materials, the use of European light PSD-1010 (2D-PSD) position sensitive photoelectric sensor to detect the position of the workpiece, last used to control the Mitsubishi FX2N-48MR solenoid valve, in order to achieve the rotating mechanical arm - the drop - projecting - clamping - recover - rising - rotation - fall - Release - increased control functions.Keywords Manipulator; PLC;Pneumatic drive;Electrical components目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1 绪论 (1)1.1 机械手的概述 (1)1.1.1 机械手的设计背景 (1)1.1.2 机械手的组成 (2)1.1.3 机械手的分类及应用组合 (2)1.2 机械手的发展及现状 (3)1.2.1机械手的发展 (3)1.2.2 PLC控制系统的引用 (4)1.3 本课题研究的主要内容及技术路线 (5)1.3.1 本课题研究的主要内容 (5)1.3.2 本课题研究的技术路线 (5)1.4 控制要求及机械手参数 (6)1.4.1 控制要求 (6)1.4.2 机械手的相关参数 (6)2 机械手的机械设计 (7)2.1 执行机构的设计 (7)2.1.1 工作原理及组成 (7)2.1.2 基本形式的选择 (7)2.1.3 机械手的结构设计 (8)2.1.4机械手外观简图 (9)2.2 驱动机构的设计 (9)2.2.1 工作原理的确定 (10)2.2.2 气动元件的选择 (10)3 机械手的硬件设计 (14)3.1 PLC的介绍 (14)3.2 电气元件的选型 (16)3.2.1 限位开关的选择 (16)3.2.2 传感器的选择 (17)3.2.3 接触器的选择 (17)3.3 PLC选型 (18)3.4 I/O设计 (18)3.5 PLC接口分布图 (19)4 机械手的软件设计 (20)4.1 流程图 (20)4.2 梯形图 (21)4.3 调试 (25)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)附录1 气压控制原理图 (30)附录2 输入输出分配表 (30)附录3 外部接线图 (31)附录4 状态控制图 (31)附录5 梯形图 (32)1绪论机械手诞生在上世纪六十年代,到现在也发展了四十多年了,现在机械手是工业化制造里面一个自动化的关键装置。

毕业设计(论文)基于三菱FX系列PLC的机械手控制系统设计

毕业设计(论文)基于三菱FX系列PLC的机械手控制系统设计

摘要机械手能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。

它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

机械手主要由手部和运动机构组成。

手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式,如夹持型、托持型和吸附型等。

运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。

运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度。

为了抓取空间中任意位置和方位的物体,需有6个自由度。

自由度是机械手设计的关键参数。

自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。

一般专用机械手有2~3个自由度。

机械手通常用作机床或其他机器的附加装置,如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件,在加工中心中更换刀具等,一般没有独立的控制装置。

有些操作装置需要由人直接操纵,如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手关键词:点控制机械手连续控制机械手可编程控制技术AbstractThe manipulator can imitate the manpower and the arm certain movement functions, with by presses the fixed routine to capture, the transporting thing 'or' operation tool automatic operation installment. It may replace human's strenuous labor by to realize the production mechanization and the automation, can operate under the harmful environment by protects the personal safety ,Thus widely applies in department and so on machine manufacture, metallurgy, electron, light industry and atomic energy.The manipulator mainly is composed by the hand and the motion. The hand is uses for to grasp holds the work piece (or tool) a part, according to is grasped holds the thing the shape, the size, the weight, the material and the work request but has the many kinds of structural style , Like supporting on both sides, request holding and adsorption and so on. motion , causes the hand to complete each kind of rotation (to swing), the migration or the compound motion realizes the stipulation movement , the change is grasped holds the thing the position and the posture. The motion fluctuation, the expansion and contraction, revolves and so on the independence movement way , is called manipulator's degree of freedom. In order to capture in the space the free position and the position object , must have 6 degrees of freedom. The degree of freedom is the essential parameter which the manipulator designs. The freedom goes past much , manipulator's flexibility is bigger ,the versatility is broader , Its structure is also more complex. The common special-purpose manipulator has a 2~3 degree of freedom..The manipulator usually serves as the engine bed or other machines add-on components , like on automatic engine bed or automatic production line loading and unloading and transmission work piece, Replaces the cutting tool in the processingcenter and so on, does not have the independent control device generally. Somewhat operates the equipment to need by the human direct control, like uses in the hostwhich the atomic energy department manages the dangerous goods from the type operator also often being called the manipulator.Keywords: position control manipulator continual trajectory control manipulatorPLC目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)目录 (Ⅲ)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 机械手的定义与分类 (2)1.3 机械手应用及组成结构 (2)1.4 机械手的发展趋势 (4)1.5 总体设计要求 (4)2 PLC的介绍与选择 (5)2.1 PLC的特点 (5)2.2 PLC的选型 (6)2.3 三菱FX系列的结构功能 (8)3 各功能实现形式与控制方式 (9)3.1 本机械手模型的机能和特性 (9)3.2 夹紧机构 (10)3.3 躯干 (10)3.4 旋转编码盘 (11)3.5 电源与传动整体 (12)3.5.1 控制电源 (12)3.5.2 传动整体 (13)4 控制系统设计 (13)4.1 控制系统硬件设计 (13)4.1.1 PLC梯形图中的编程元件 (14)4.1.2 PLC的I/O分配 (14)4.1.3 机械手控制系统的外部接线图 (16)4.2 控制系统软件设计 (17)4.2.1 公用程序 (17)4.2.2 自动操作程序 (18)4.2.3手动单步操作程序 (24)4.2.4 回原位程序 (27)参考文献 (31)致谢 (32)1 绪论1.1 课题背景随着现代工业技术的发展,工业自动化技术越来越高,生产工况也有趋于恶劣的态势,这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求,同时操作工人的工作安全也受到了相应的威胁。

机械手PLC控制系统设计

机械手PLC控制系统设计

机械手PLC控制系统设计一、本文概述随着工业自动化程度的不断提高,机械手在生产线上的应用越来越广泛。

作为一种重要的自动化设备,机械手的控制精度和稳定性对于提高生产效率和产品质量具有至关重要的作用。

因此,设计一套高效、稳定、可靠的机械手PLC控制系统显得尤为重要。

本文将详细介绍机械手PLC控制系统的设计过程,包括控制系统的硬件设计、软件设计以及调试与优化等方面,旨在为相关领域的工程师和技术人员提供有益的参考和借鉴。

本文首先将对机械手PLC控制系统的基本构成和工作原理进行概述,包括PLC的基本功能、选型原则以及与机械手的接口方式等。

接着,将详细介绍控制系统的硬件设计,包括PLC的选型、输入输出模块的选择、电源模块的设计等。

在软件设计方面,本文将介绍PLC 编程语言的选择、程序结构的设计、控制算法的实现等关键内容。

本文将介绍控制系统的调试与优化方法,包括PLC程序的调试、机械手的运动调试、控制参数的优化等。

通过本文的介绍,读者可以全面了解机械手PLC控制系统的设计过程,掌握控制系统的硬件和软件设计方法,以及调试与优化的技巧。

本文还将提供一些实用的设计经验和注意事项,帮助工程师和技术人员在实际应用中更好地解决问题,提高控制系统的性能和稳定性。

二、机械手基础知识机械手,也称为工业机器人或自动化手臂,是一种能够模拟人类手臂动作,进行抓取、搬运、操作等作业的自动化装置。

在现代工业生产中,机械手被广泛应用于各种环境和使用场景,以实现生产线的自动化、提高生产效率、降低人力成本以及保障操作安全。

机械手的构成主要包括执行机构、驱动系统、控制系统和位置检测装置等部分。

执行机构是机械手的动作执行部分,通过模拟人类手臂的旋转、屈伸、抓放等动作,实现物体的抓取和搬运。

驱动系统为执行机构提供动力,常见的驱动方式有电动、气动和液压驱动等。

控制系统是机械手的“大脑”,负责接收外部指令,控制驱动系统使执行机构完成预定动作。

位置检测装置则负责检测执行机构的精确位置,为控制系统提供反馈信号,以确保机械手的作业精度。

plc机械手控制设计方案

plc机械手控制设计方案

plc机械手控制设计方案一、引言随着工业自动化的快速发展,PLC(可编程逻辑控制器)已经成为现代工业自动化领域中不可或缺的关键技术之一。

本文旨在探讨PLC机械手控制设计方案,以提高生产效率并满足工业自动化的需求。

二、背景分析在许多工业领域,机械手已经广泛应用于装配、搬运、包装等工作,以取代传统人工操作,提高生产效率和质量。

而PLC作为控制机械手的核心技术,能够实时响应信号、准确控制动作、灵活适应各种工作场景,因此成为机械手控制的理想选择。

三、方案设计1. 硬件配置为了实现PLC对机械手的控制,我们需要搭建如下硬件系统:- PLC主控模块:选择功能强大、稳定可靠的PLC主控模块,确保能够满足各种控制需求。

- 机械手机构:根据具体工作需求选择合适的机械手型号,确保其具备稳定、灵活的动作能力。

- 传感器:根据实际工作场景选择合适的传感器,如压力传感器、视觉传感器等,以实现对机械手动作的精确感知。

- 通信模块:选择合适的通信模块,以实现PLC与其他设备(如工作站、监控系统)的高效通信。

2. 系统架构在设计PLC机械手控制系统时,需要遵循以下架构设计原则: - 分层结构:将系统分为上位机、PLC主控模块和机械手三个层级,实现各个层级之间的分工协作。

- 数据采集与处理:上位机负责采集并处理传感器数据,将指令发送给PLC主控模块。

- 控制指令传递:PLC主控模块接收上位机指令,通过编程逻辑对机械手进行控制。

- 动作执行:机械手根据PLC主控模块的指令进行动作执行,并将执行结果返回给PLC主控模块。

3. 编程逻辑PLC机械手控制的关键在于编写合理有效的PLC程序,具体编程逻辑如下:- 信号采集与处理:通过编写适当的程序,实现对传感器信号的实时采集与处理。

- 逻辑判断与控制:根据实际需求,编写逻辑判断程序,对机械手的动作进行控制。

- 异常处理与报警:编写异常处理程序,实现对异常情况的及时响应与报警,确保系统的安全与稳定性。

用三菱FX2NPLC实现机械手的顺序控制

用三菱FX2NPLC实现机械手的顺序控制

用三菱FX2N PLC实现机械手的顺序控制一、训练内容1、项目描述如图10-7所示是一气动机械手动作示意图,其功能是将工件从A处移送到B处。

气动机械手的升降和左右移行分别使用了双线圈的电磁阀,在某方向的驱动线圈失电时能保持在原位,必须驱动反方向的线圈才能反向运动。

上升、下降对应的电磁阀线圈分别是YV2、YV1,右行、左行对应的电磁阀线圈分别是YV3、YV4。

机械手的夹钳使用单线圈电磁阀YV5,线圈通电时夹紧工件,断电时松开工件。

通过设置限位开关SQ1 、SQ2、SQ3、SQ4分别对机械手的下降、上升、右行、左行进行限位,而夹钳不带限位开关,它是通过延时1.7s来表示夹紧、松开动作的完成的。

如图10-8所示为机械手的操作面板,机械手能实现手动、回原位、单步、单周期和连续等五种工作方式。

手动工作方式时,用各按钮的点动实现相应的动作;回原位工作方式时,按下“回原位”按钮,则机械手自动返回原位;单步工作方式时,每按一次起动按钮,机械手向前执行一步;选择单周期工作方式时,每按一次起动按钮,机械手只运行一个周期就停下;连续工作方式时,机械手在原位,只要按下起动按钮,机械手就会连续循环动作,直到按下停止按钮,机械手才会最后运行到原位并停下;而在传送工件的过程中,机械手必须升到最高位置才能左右移动,以防止机械手在较低位置运行时碰到其它工件。

2、实训要求2.1 分配输入/输出点见表10-4。

表10-4 PLC输入/输出点分配表2.2 PLC接线图如图10-9所示。

2.3程序设计2.3.1 基本指令编程机械手系统的程序总体结构如图10-10所示,分为公用程序、自动程序、手动程序和回原位程序等四部分。

其中自动程序包括单步、单周期和连续运行的程序,因它们的工作顺序相同,所以可将它们合编在一起。

CJ(FNC00)是条件跳转应用指令(详情见项目十二),指针标号P□是其操作数。

该指令用于某种条件下跳过CJ指令和指针标号之间的程序,从指针标号处继续执行,以减少程序执行时间。

三菱PLC控制的机械手系统设计

三菱PLC控制的机械手系统设计

三菱PLC控制的机械手系统设计摘要本文介绍了一种基于三菱PLC控制的机械手系统设计。

机械手系统由六个自由度的机械臂、闭环控制系统、PLC及其外围设备等组成。

通过结合电控系统中的伺服系统和机械手控制算法,达成实时精确位置控制和增量式速度控制。

系统具备良好的鲁棒性和可扩展性,在工业自动化控制领域有着广阔的应用前景。

关键词:机械手系统;三菱PLC;六自由度;闭环控制;伺服系统;控制算法;精确位置控制;增量式速度控制。

正文1. 引言近年来,随着工业自动化技术的飞速发展,机械手系统在生产制造中的应用越来越广泛。

机械手系统能够取代人力完成单调重复的工作,提高生产效率与产品质量,降低生产成本。

机械手系统的关键技术包括机械结构设计、电气控制系统和机械手控制算法等。

其中,电气控制系统是机械手系统的核心,它利用传感器感知位置、力度和速度等物理量信息,将其转化为机械手执行器的控制信号,实现机械手系统的精确控制。

本文基于三菱PLC控制器,设计一套六自由度的机械手系统,并实现精确位置控制和增量式速度控制。

PLC控制器是一种可编程的工业控制器,具有高可靠性、良好的扩展性和灵活性等特点,广泛应用于工业自动化、仪器仪表和通讯网络等领域。

本文主要介绍机械手系统的控制算法和闭环控制系统的设计。

2. 系统框架机械手系统由六个自由度的机械臂、闭环控制系统、PLC及其外围设备等组成,系统框架如图1所示。

(插图:系统框架图)机械臂由六个关节连接而成,每个关节由一个伺服电机驱动,实现精确位置控制。

闭环控制系统包括传感器、控制板、伺服放大器和机械手控制算法等,其中控制板和伺服放大器通过数字信号控制机械臂的运动。

PLC控制器作为整个系统的核心,负责机械手系统的总体控制和调度,实现机械臂运动的协调控制。

3. 闭环控制系统机械手系统的闭环控制系统是实现精确位置和速度控制的关键。

传感器负责感知机械臂位置信息和控制板的反馈信号,将其转化为控制算法所需的参量信号,协助算法实现伺服系统的准确控制。

基于三菱FX1N PLC的液压机械手控制系统设计

基于三菱FX1N PLC的液压机械手控制系统设计
数控加工 中心 的 出现 在减 轻 工 人 劳动 强 度 的 同 时 ,大大提 高了劳 动生 产率 。但 数控 加 工 中常见 的上 下料工序 ,通常仍 采用 人工 操作 或传 统继 电器 控制 的 半 自动化装置 ,本 文采用可 编程序 控制 器 PLC控制 的 上下料机械手控制 系统 。
1 控 制 系统 的工 作 过程
本系统 的上下料机械 手 (图 1)采用 关节式 整体结 构 ,具有结构紧凑 、运动平稳 的特点 ,可 以方便地 实现 无 级调速。该系统主要是按 照控 制要求和机械 手 的运 行 路线控制 电磁铁 的得 失 电状态 驱动 液压 控制 元件 , 从 而控制液流的相关参数来 达到控制机械手 自动运行 的 目的 。部件运行方 向控制 主要 通过外部 限位 开关或 压 力继 电器传递信号改变 液压 回路 中换 向阀的工作位 置 ,使液流按要求流动 。
该 机械手在 PLC控制 下可 实现 手动 、连动 两种 工 作方式 ,其 手动方 式是 指 利用 按钮 对 机械 手每 步 动作 单独进行控 制。连动方 式是指机 械手根据控 制信 号 自 动循环执行 每步动作 ,直至获得停 止信号 。
系统启 动后 ,根据 工序要求 ,通 过旋转式 按钮 确定 机械手 的工作 方式 为单 动 或连 动形 式 ,如果 选 择单 动 则执行手 动程序 ,否 则默 认 执行 连动 程 序 。根 据本 次 设计 中机械 手的特 点 ,要 求 每一 个 动作 严格 按顺 序 执 行 ,采用 步进 指令 编写 ,保 证机 械手 的运 行有 条不 紊 , 即使 出现误 动作也不会 造成混乱 。
机床电器 2010.6
PLC·变频器 ·计算机——基 于三菱 FX。 PLC的液压机械手控制 系统设 系统 设 计

三菱plc控制机械手设计系统

三菱plc控制机械手设计系统

摘要可编程序控制器(PLC)是近年来发展极为迅速,应用面极广,以微处理器为核心,集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置。

PLC的广泛应用,已经给生产带来许多的好处,它具有功能齐全、使用方便、维护容易、通用性强、可靠性好、性能价格比高等特点,已在工业控制的各个领域得到了极为广泛的应用,成为实现工业自动化的一种强有力工具。

比如plc控制的机械手在搬运工件方面的应用,以前一直采用人工搬运物料,不仅工人的劳动强度大,安全性差,而且效率低。

本文分析了机械手和PLC之后,我们采用PLC控制的机械手进行物件的搬运来代替人力。

本文基于三菱公司的PLC,提出了PLC控制工件传送机械手PLC控制系统的设计方法。

重点研究了实验开发系统的工作原理、硬件部分的主要构成,以及硬件部分的设计、安装调试和实验应用开发。

讨论了三菱PLC指令系统、编程语言和程序设计方法,分析了三菱PLC专用编程软件在本系统中具体应用,关键词:机械手,PLC,目录(PLC是什么?PLC控制什么?如何达到任务要求的?达到什么样的控制要求?)第一章概述 01.1 PLC的产生、定义及发展趋势 01.2 机械手的概述 0第二章机械手控制系统硬件设计 02.1 PLC控制系统硬件设计原则 02.2 PLC选型 02.3 其它外部器件选型 02.4 PLC的外部接线及I/O分配表 0第三章机械手控制系统软件设计 03.1 FX系列PLC常见编程方式 03.2 FX系列可编程控制器的基本指令及应用 03.3 工件传送机械手PLC控制系统梯形图 03.4 工件传送机械手PLC控制系统指令表程序 0第四章总结 0参考文献0绪论工件传送机械手PLC控制系统总体方案设计一、控制系统要求机械手的工作过程如下:第一章概述1.1 PLC产生、定义及发展趋势1.1.1 PLC(可编程逻辑控制器)的产生PLC(可编程逻辑控制器)是20世纪60年代末期逐步发展起来的一种以计算机技术为基础的新型工业控制装置。

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