机械手大小球分拣系统
大小球分拣机器概要
题目PLC控制大小球分拣系统设计姓名学号系（院）________班级__________ 指导教师________职称__________年月日装订线摘要机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。
因为，它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。
尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。
在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。
在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，本课题拟开发物料搬运机械手，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。
用于分捡大小球的机械装置。
我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。
关键词：机械手 PLC 大小球装订线目录摘要 (I)目录 (II)第一章 PLC应用系统设计基础 (1)1.1 PLC控制系统设计的原则和内容 (1)1.2 PLC的选型 (1)第二章 PLC控制系统硬件设计 (3)2.1 按钮和行程开关的选择 (3)2.2接近开关、转换开关、刀开关的选择 (3)2.3时间继电器、接触器的选择 (4)2.4熔断器、电动机的选择 (4)2.5电磁阀的选择 (5)第三章大小球分选系统中PLC机械手的设计 (6)3.1机械手总体结构方案分析 (6)3.2程序设计的总体结构 (8)3.3 I/O口设备及I/O口点分配表 (9)3.4状态流程图和梯形图 (10)第四章调试 (13)4.1基本指令顺序控制程序 (13)4.2基本指令与步进指令控制程序 (13)4.3基本指令、初始状态指令配合步进指令顺序控制程序 (13)第五章总结与展望 (14)5.1 总结 (14)5.2 本文存在不足和工作展望 (14)参考文献 (15)致谢 (16)装订线第一章 PLC应用系统设计基础PLC应用系统设计主要包括硬件设计、软件设计、施工设计和安装调试等内容。
基于PLC的大小球分拣系统设计_毕业设计论文
基于PLC的大小球分拣系统设计摘要大、小球分拣传送以其对人们生活的积极影响特别是在工业上的普遍应用不断被人们所认识，作为可操控机械，它能够部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循事先设定的步骤来完成工件的分拣传送，大大地节省了人类的劳动时间，更因其能适应复杂的环境，从而改善了人们的工作环境。
随着科技的不断发展，在工业领域其应用范围不断增加，并取得了一定的成果。
本课题设计了大、小球的分类选择传送系统，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对机械臂的上下、左右移动以及对球的抓取和释放的运动过程进行控制。
我们利用可编程控制技术，并结合相应的硬件装置，来控制机械臂完成各种动作，实现大小球的分类选择传送。
关键词：PLC , 大小球, 机械臂, 原点显示目录第1章概述 (1)1.1选题背景 (1)1.2可编程控制器介绍 (1)1.3控制要求 (2)第2章硬件设计 (3)2.1 主电路设计 (3)2.2 I/O地址分配及接线图 (4)2.3 元件的选择 (5)第3章软件设计 (7)3.1系统流程图 (7)3.2顺序功能图 (8)3.3梯形图和指令表 (9)3.4程序分析 (1)第4章软硬件调试 (1)4.1系统调试 (1)4.2 使用说明 (2)结论 (2)设计感想 (3)参考文献 (3)第1章概述1.1选题背景大、小球选择分类传送作为工业中器件选择传送的一个写照，在工业控制中它的应用领域不断拓宽。
它能够通过编程来完成各种预期的作业任务，并能在各种复杂环境中工作，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其在人工智能方面大大地增加其效率，同时也改善了人类的工作环境与工作强度。
中国在科技发展方面发展水平较低，在工业中分拣传送劳动密集型还占有相当大的份额。
由于人的劳动能力有限，并且人不能持续长时间的高强度工作，因此在劳动效率上往往是制约企业发展的关键性因素，为了提高劳动效率，抢占市场份额，各个企业也不断的引进和更新自动化设备来提高效率，同时降低人的工作强度。
plc大小球分拣
大小球分拣系统
介绍：传送机分拣大、小球装置如上图所示。
如果电磁铁吸住大的金属球，则将其送到大球的球箱里，如果电磁铁吸住小的金属球，则将其送到小球的球箱里。
工作过程如下：传送机的机械手臂上升、下降运动由电动机驱动，机械手臂的左行、右行运动由另一台电动机驱动。
机械手臂停在原位时，按下启动按钮，手臂下降到球箱中，如果压合下限行程开关SQ2，电磁铁线圈通电后，将吸住小铁球，然后手臂上升，右行到行程开关SQ4位置，手臂下降，将小球放进球箱中，最后，手臂回到原位。
如果手臂由原位下降后未碰到下限行程开关SQ2，则电磁铁吸住的是大铁球，将大球放到大球的球箱箱中。
SB1为启动按钮；SQ1是球箱的定位行程开关；SQ2是机械
手臂下降时下限行程开关，除限位作用外还要判断机械手臂抓的是大球还是小球；SQ3是机械手臂上升时限位行程开关；SQ4和SQ5分别是小球球箱和大球球箱定位行程开关。
一、输入输出地址表
SB1为启动按钮，SQ1是球箱的定位行程开关，SQ2是机械手臂下降时下限行程开关，除限位作用外还要判断机械手臂抓住的是大球还是小球；SQ3是机械手臂上升时限位行程开关；SQ4和SQ5分别是小球球箱和大球球箱定位行程开关。
二、状态流程图。
大小球分拣机械手plc课程设计
大小球分拣机械手plc课程设计一、引言在现代工业生产中，自动化技术已经成为了必不可少的一部分。
其中，PLC（可编程逻辑控制器）作为自动化控制系统中的核心控制设备，被广泛应用于各种机械设备和生产线中。
本文将以大小球分拣机械手为例，介绍PLC课程设计的具体实现过程。
二、问题描述大小球分拣机械手是一种常见的自动化分拣设备。
该设备可以对大小不同的球进行快速准确地分类。
但是，在使用过程中，由于各种原因（例如机械故障、电气故障等），可能会导致分拣错误或无法正常工作。
因此，需要设计一套PLC控制系统来保证该设备的正常运行。
三、PLC课程设计方案1. 设计目标本次PLC课程设计的主要目标是实现以下功能：（1）检测传感器信号；（2）通过程序控制机械手移动；（3）根据传感器信号判断球的大小；（4）将球分类到相应的出口。
2. 系统组成本次PLC课程设计所需组成如下：（1）大小球分拣机械手；（2）传感器；（3）PLC控制器；（4）电磁阀。
3. 系统设计（1）传感器信号检测在大小球分拣机械手中，需要使用传感器来检测球的大小。
这里我们可以选择光电传感器或者压力传感器。
当球经过传感器时，会产生相应的信号。
PLC通过读取传感器信号来判断球的大小。
（2）机械手控制机械手是本系统中最重要的部分之一。
在PLC课程设计中，我们需要通过程序控制机械手的运动轨迹和速度。
具体实现方法可以采用脉冲输出方式或者模拟输出方式。
（3）分类出口控制分类出口是将不同大小的球分别送往不同位置的关键部件。
在本系统中，我们需要通过电磁阀控制分类出口的开闭状态，实现将球分类到不同位置的目标。
四、程序设计本次PLC课程设计所需编写程序如下：（1）读取传感器信号；（2）根据信号判断球的大小；（3）根据判断结果控制机械手移动；（4）根据判断结果控制电磁阀开闭状态。
五、总结本文介绍了PLC课程设计的具体实现过程。
在大小球分拣机械手中，通过PLC控制系统的设计，可以实现自动化的球分类功能。
大小球分拣系统设计
机床电气与PLC技术课程设计与实训说明书姓名：李泊岑班级： 13101703学号： 1310111018专业：机械电子工程组别：十六组日期：2015.12.21-2015.12.31指导教师：王伟成绩：目录前言 (3)一、题目 (5)1.1示大小球分拣系统设计 (6)二、解答 (7)2.1 确定输入输出量 (7)2.2 PLC的选型原则 (7)2.3工作原理 (7)2.4 I/O分配表 (8)2.5功能表图 (9)2.6梯形图 (12)2.7语句表 (13)三、实训总结 (14)参考文献 (15)前言在现在化的生产中，生产机械的自动化程度反映了工业生产发展的水平。
现代化的生产设备与系统已不再是传统意义上单纯的机械系统，而是机电一体化的综合系统电气传动与控制系统已经成为现代生产机械的重要组成部分。
机与电，传动与控制已经成为不可分割的整体。
所谓的机电传动，是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统的总称，它的目的是将电能转变为机械能，实现生产机械的启动，停止以及速度调节，完成各种生产工艺过程的要求，保证生产过程的正常进行。
机电传动控制系统所要完成的任务，从广义上讲，就是要使生产机械设备，生产线，车间，甚至整个工厂都实现自动化；从狭义上讲，则指通过控制电动机驱动生产机械，实现生产产品数量的曾加，质量的提高，生产成本的降低，工人劳动的条件的改善的以及能量的合理利用。
机电传动以及控制系统总是随着社会生产的发展而发展的。
单就机电而言，它的发展大体上经历了成组拖动，单电动机拖动和多电动机拖动三个阶段。
所谓成组拖动，就是一台电动机拖动一根天轴，再由天轴通过皮带轮和皮带分别拖动各生产机械，这种生产方式效率低，劳动条件差，一旦电动机放生故障，将造成成组机械的停车；所谓但电动机的拖动，就是用一台电动机拖动一台生产机械，它虽然较成组拖动前进了一步，但当一台生产机械的运动部件较多时，机械传动机构复杂；多电动机拖动，即是一台生产机械的每一个运功部件分别由一台电动机拖动，这种拖动的方式不仅大大的简化了生产机械的传动机构，而且控制灵活，为生产机械的自动化提供了有利的条件，所以，现在化机电传动基本上均采用这种拖动形式。
基于PLC的大小球分拣系统设计
出端口上搭建一个 H 桥来实现控制电机的左转和右转。将原
理调试好的程序改写成有两个端口输出来控制电机的右转， 即现在采用的Y10、Y12控制电机右转。同样采用Y11、Y13控
制电机的左转。
控制小球移动的主要功能梯形图中，当下限位闭合的时 候，机械臂将会走小球分支，让置位线圈 S22 得电，电磁铁 开始吸小球，并且Y3的闭合，使到与组态连接的M103得电， 同时与组态进行实时的数据监控，时间继电器T1开始计时时 间为1S。对部分指令程序调试如下1.3所示。
2.设计内容
当输送机处于起始位置时，上限位开关和左限位开关开 关处于闭合的状态，原位指示灯此时闪亮。启动装置后，捡
球装置下行。如果电磁铁碰到大球时上限位动作，而下限位
开关不动作；如果电磁铁碰到小球时下限位开关动作。电磁 铁下降后电磁铁吸球，吸到球后上升，到上限位后机械臂右 移动。如果吸的是小球，则机械臂到小球位，电磁杆下降， 电磁铁失电释放小球到小球的箱子。如果吸取的是大球，则
机械臂到大球位，电磁杆下降，电磁铁失电释放大球到大球
的箱子。吸起小球后，则捡球装置向上行，碰到上
限位开关后，捡球装置向右行；碰到右限位开关（小球
的右限位开关）后，再返回到原位。如果吸起的是大球，捡 球装置右行碰到另一个右限位开关（大球的右限位开关）后， 再向下行，碰到下限位开关后，将大球释放到小球箱里，然 后返回到原位。 然而，在设计机械臂的时候，左限位、小球限位开关和 大球的限位开关的放置，影响到机械臂的移动是否能够触及
到限位开关。所以要对电机上的位置，选定好要设计的左限
位开关、小球限位开关、大球限位开关。并能按照给定的程 序，机械臂能够及时的碰及到限位开关，能够更好的控制好 大小球的分拣。
大小球分拣系统示意图如图1.1所示。
PLC大小球分拣系统
摘要机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。
因为，它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。
尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。
在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。
在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，本课题拟开发物料搬运机械手，采用三菱公司的FX2N系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。
用于分捡大小球的机械装置。
我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。
关键词：机械手、PLC、大小球目录第一章概述1.1 设计介绍------------------------------------------31.2 控制要求------------------------------------------31.3 PLC的定义---------------------------------------31.4 PLC的工作原理---------------------------------41.5 PLC控制系统设计的原则和内容-----------------------------------------------------------------5 第二章硬件设计2.1 系统的功能----------------------------------------62.2 大小球分拣系统的结构-------------------------62.3 I/O编址及工作框图-----------------------------72.4 大小球分拣的设计思想-------------------------72.5 电路设计及I/O接线方式-----------------------8 第三章软件设计3.1 顺序流程图---------------------------------------93.2 梯形图---------------------------------------------103.3 程序指令表---------------------------------------11 第四章软硬件调试4.1 程序调试-----------------------------------------134.2 使用说明-----------------------------------------134.3 设计感想-----------------------------------------13 心得体会----------------------------------14 参考文献----------------------------------15第一章概述1.1设计介绍本课程设计主要对PLC程序的结构、特点、各器件的性能以及对被控对象的控制过程进行具体研究，并通过PLC来实现对大小球分拣系统的控制，随着工业自动化、机械化进程的加速，自动控制正在逐步取代传统的人工控制，在改善工作人员的工作环境的同时也使生产效率大大的提高，为了最大限度地满足被控对象和产生过程的控制要求。
PLC大小球分拣标准系统
摘要机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。
因为，它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。
尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。
在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。
在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，本课题拟开发物料搬运机械手，采用三菱公司的FX2N系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。
用于分捡大小球的机械装置。
我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。
目录第一章概述1.1设计介绍------------------------------------------31.2控制要求------------------------------------------31.3 PLC的定义---------------------------------------31.4 PLC的工作原理---------------------------------41.5 PLC控制系统设计的原则和内容-----------------------------------------------------------------5 第二章硬件设计2.1系统的功能----------------------------------------62.2大小球分拣系统的结构-------------------------62.3 I/O编址及工作框图-----------------------------72.4 大小球分拣的设计思想-------------------------72.5电路设计及I/O接线方式-----------------------8 第三章软件设计3.1顺序流程图---------------------------------------93.2梯形图---------------------------------------------103.3程序指令表---------------------------------------11 第四章软硬件调试4.1程序调试-----------------------------------------134.2使用说明-----------------------------------------134.3 设计感想-----------------------------------------13 心得体会----------------------------------14 参考文献----------------------------------15第一章概述1.1设计介绍本课程设计主要对PLC程序的结构、特点、各器件的性能以及对被控对象的控制过程进行具体研究，并通过PLC来实现对大小球分拣系统的控制，随着工业自动化、机械化进程的加速，自动控制正在逐步取代传统的人工控制，在改善工作人员的工作环境的同时也使生产效率大大的提高，为了最大限度地满足被控对象和产生过程的控制要求。
机械手分拣系统的总体设计及思路
机械手分拣系统的总体设计及思路机械手分拣系统的总体设计及思路机械手分拣系统是一种自动化的工业生产系统，可以大大提高生产效率和质量。
它可以用于物流仓储、生产装配、食品加工等行业中的物品分拣和处理。
本文将分析机械手分拣系统的总体设计及思路。
一、系统组成机械手分拣系统主要由以下几个组成部分构成：1. 机械手：是实现自动分拣的关键部件，可以通过程序控制运动轨迹，根据识别出的物品进行抓取。
2. 识别系统：可以通过图像识别、激光测距等技术，对物品进行识别和分类。
3. 运输系统：将待分拣的物品运送到机械手工作区域，也可将已经分拣好的物品放入出口。
4. 控制系统：通过编程控制机械手运行轨迹、识别算法、传感器等组件的工作，从而实现自动化分拣。
5. 传感器：用于检测物品的位置、形状、颜色等信息，向控制系统反馈数据。
二、设计思路机械手分拣系统的设计思路可以概括为以下几点：1. 可靠性：机械手分拣系统是一种高精度的自动化装备，系统的可靠性是保障产品质量和生产效率的重要因素。
因此，系统应该具备高品质、稳定性强的组件，并尽可能降低故障率。
2. 灵活性：机械手分拣系统应该具备一定的灵活性，能够应对不同尺寸、尺寸和重量的物品分拣。
3. 数据管理：系统应该能对每批分拣完成的物品批次进行统计、分析和存储，从而更好地监控系统的性能和效率，并可以对后续分拣作业加以参考和优化。
4. 操作性：系统需要易学易用的人机界面，方便操作和监控分拣流程和状态。
三、应用案例以电商分拣仓为例，我们可以设计一个机械手分拣系统。
具体流程如下：1. 电商平台接收订单，将货物从仓库中提取。
2. 当前货位的货物会被识别系统自动扫描，得出特征参数如颜色、重量、规格等等。
3. 识别系统将数据传输给控制系统，控制系统向机械手下达指令，进行具体的分拣工作。
如果无法识别，则会传输至人工管理，通过手动分拣完成。
4. 机械臂快速移动至物品区域，根据类别抓取物品，将物品放入相应的筐中。
电气控制与PLC(案例教程)教学课件第10章 S7-200 PLC顺序控制指令及应用——以机械手大
• 2.转换条件
• 所谓“转换条件”，就是用于改变状态的控制信号。只有满足条件状态，才能进行逻辑处理与 输出。
• 以初始步下面的I0.0对应的转换为例，要实现该转换，需要同 时满足两个条件，即该转换的前级步是活动步（M0.0为ON）和转 换条件满足（I0.0为ON）。在梯形图中，用M0.0和I0.0的常开触 点组成的串联电路来表示上述条件。该电路接通时两个条件同时 满足。此时应将该转换的后续步变为活动步，即用置位指令将 M0.1置位。还应将该转换的前级步变为不活动步，即用复位指令) 将M0. 0复位。5个对存储器位M置位、复位的程序段对应于顺序 功能图中的5个转换。
• 10.4.1 单纯顺序结构
• 单纯顺序结构的步进控制比较简单，其功能图及顺序控制指令的使用如图10-4所示。只要各 步间的转换条件得到满足，就可以从上而下顺序控制。
10.4.2 选择分支结构
• 选择分支包括两部分：选择分支开始、选择分支结束。选择分支开始是指一个前级步后面紧接着 若干个后续步可供选择，各分支都有各自的转换条件，在各自分支中，则表示为代表转换条件的 短画线。选择分支结束，又称选择分支合并，是指几个选择分支在各自的转换条件成立时转换到 一个公共步上。
• 此例为一个典型的顺序控制过程，可以采用顺序控制指令进行设计。依据被控对象采用顺序功能 图进行编程，将控制程序进行逻辑分段，从而实现顺序控制。
10.2 顺序功能图
• 顺序功能图SFC（Sequential Function Chart)）又称为功能图或状态转移图，它是描述顺序控制 系统的图形表示方法，是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能性说明语言。它能完整地描述 控制系统的工作过程、功能和特性，是分析、设计电气控制系统控制程序的重要工具。
机器人分拣系统的设计与控制技术研究
机器人分拣系统的设计与控制技术研究随着科技的不断进步和人们对生活质量的需求不断提高，机器人逐渐成为了产业升级和生活智能化的重要推手。
机器人分拣系统是一项运用机器人技术，替代人工将物料进行分类、识别、分拣等动作的自动化装备，适用于各类物料、零部件、工具等领域，具有高效、精度高、安全等优势。
本文将就其设计与控制技术进行深入分析。
一、机器人分拣系统的结构与工作原理机器人分拣系统通常由物料传输系统、分拣机器人、视觉系统、控制系统等部分组成。
其中，物料传输系统主要负责将待分拣的物料送达到机器人操作区域，通常包括传送带、输送线等。
分拣机器人负责根据预设的规则对物料进行分类、分拣、检测等操作，通常包括机械臂、手爪等机构组成。
视觉系统则负责采集物料的图像信息，并对其进行处理和分析，通常包括CCD相机、激光测量仪等。
控制系统则是整个机器人分拣系统的大脑，负责监控和控制各个部分的运行，根据外部指令或内部算法进行逻辑判断和调配。
机器人分拣系统的工作原理通常可以分为以下几个步骤：首先，物料被送至机器人操作区域，视觉系统开始采集物料的图像信息。
其次，利用机器学习和优化算法，视觉系统将物料信息与预设规则进行比对和分析，确定需要进行的分拣动作。
然后，控制系统发出指令，分拣机器人通过机械臂、手爪等机构实现物料的分类、检测、移位等操作。
最后，分拣完毕的物料被送至目标储存位置或下一步操作区域，机器人分拣系统开始进入下一轮操作。
二、机器人分拣系统的设计在机器人分拣系统设计中，根据具体应用场景和物料特性进行正确的机器人选择和定制非常重要。
首先，需要根据物料的种类、尺寸、重量等特性，选择合适的机器人品牌和型号，机器人分拣系统的负载能力和操作灵活度直接影响整个系统的稳定性和效率。
其次，在选定机器人后，需要对其进行设计和定制，例如机械臂的长度、手爪的形状、视觉系统的分辨率等等都需要根据具体场景进行优化，保证机器人分拣系统的无误和高效。
除此之外，机器人分拣系统的安全性设计也是至关重要的一个方面。
大小球自动分拣系统
摘要进入二十一世纪之后，随着人类对科学技术知识的掌握达到了一个新的高度，越来越多的知识转化为实际生产力后，一大批新技术，新设备开始应用在各个领域的生产中。
为了节省生产资料和人工成本，工业机器人及其自动控制系统开始大量装备在工厂里的生产流水线上。
机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，其积极作用正日益为人们所认识，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。
许多发达国家十分对它重视，并投入了大量的人力物力加以研究和应用。
在我国，自主研发的工业机器人在近几年来也有较快的发展，并取得一定的成果。
在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，为了提高生产效率，本设计拟开发物料搬运机械手，采用的德国西门子S7-200系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制，来设计一种用于分捡大小球的机械装置。
我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作，目标是使此系统具有自动化程度高、运行稳定、精度高、易控制的特点,可根据不同对象,稍加修改本系统即可实现要求。
关键词：PLC大小球机械手AbstractEnter after twenty-first Century, along with human knowledge of science and technology has reached a new height, more and more knowledge into practical productivity, a large number of new technology, new equipment applied in various fields of production. In order to save the production data and labour cost, industrial robots and automatic control system to begin a large number of equipment in the factory production line. The manipulator is the earliest industrial robot, is the earliest modern robot, it can replace people arduous labor to realize the production mechanization and automation, its positive role is increasingly recognized, it can partially replace human labor and can meet the production process requirements, follow certain program, time and location to complete workpiece transfer. Many developed countries are on it seriously, and put a lot of manpower and material resources to study and apply. In our country, the independent research and development of industrial robot in recent years have rapid development, and achieved certain results.In the production process, often on assembly line products of sorting, in order to improve production efficiency, this design aims to develop a manipulator, by German Siemens S7-200series PLC, the mechanical hand on, around and grabbing motion control, to design the size of the ball for sorting machine. We use the programmable technology, combined with the corresponding hardware device, control manipulator to complete a variety of actions, the target is to make this system has a high degree of automation, stable operation, high precision, easy to control, according to different object, minor modifications to the system can reach the requirements.Key words: PLC Size of spherical Manipulator目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 课题的背景意义 (1)1.2 课题的目的及要求 (4)1.3 课题目前的发展状况 (4)1.4 设计内容及要求 (5)2 可编程控制器概述 (6)2.1 PLC的产生与定义 (6)2.2 PLC的基本组成及其作用 (7)2.3 PLC的发展 (10)2.4 PLC的应用领域 (15)2.5 PLC的特点 (17)3 大小球分拣系统的控制系统设计 (19)3.1 PLC控制系统设计的原则与内容 (19)3.2 PLC的选型 (19)3.3 大小球分拣系统的功能 (20)3.4 设计思想 (20)3.5 系统的结构 (21)3.6 I/O编址 (22)3.7 机械手分拣系统的接线图 (23)4 大小球分拣系统的软件设计 (24)4.1 自动分拣大小球系统控制程序工作框图 (24)4.2 梯形图概述 (25)4.3 机械手分拣大小球控制程序的梯形图 (26)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)1 绪论1.1 课题的背景意义自动分拣系统（Automated Sorting System）是二次大战后率先在美国、日本的物流中心中广泛采用的一种自动化作业系统，该系统目前已经成为发达国家大中型物流中心不可缺少的一部分。
大小球分拣
题目：大、小球分类选择传送PLC控制
1.大、小球分拣传送机械示意图
大小球分类装置示意图
2、控制要求：
（1）机械臂起始位置在机械原点（见图），为左限、上限并有显示。
（2）有起动按钮和停止按钮控制运行，停止时机械臂必须已回到原点。
（3）起动后，机械臂动作顺序为：下降→吸球→上升（至上限）→右行（至右限）→下降→释放→上升（至上限）→左行返回（至原点）。
（4）机械臂右行时有小球右限（LS4）和大球右限（LS5）之分；下降时，当电磁铁压着大球时，下限开关LS2断开（=“0”）；压着小球时，下限开关LS2接通（=“1”）。
3、设计任务
1）根据控制要求，制定合理的设计方案；
2）绘制系统流程图；
3）设计梯形图并模拟调试（PLC选用西门子S7-200系列）；
4）PLC I/O点分配，并绘制I/O接线图；
5）课程设计的心得；整理技术资料，编写使用说明书。
大小球分拣系统
滁州职业技术学院机电系毕业设计题目：大小球分拣控制系统系部：机电工程系班级：机电一体化（2）班*名：**学号： ***********大小球分拣控制系统摘要大、小球分拣传送以其对人们生活的积极影响特别是在工业上的普遍应用不断被人们所认识，作为可操控机械，它能够部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循事先设定的步骤来完成工件的分拣传送，大大地节省了人类的劳动时间，更因其能适应复杂的环境，从而改善了人们的工作环境。
随着科技的不断发展，在工业领域其应用范围不断增加，并取得了一定的成果在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。
在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，本课题拟开发物料搬运机械手，采用OMRON公司的CPMIA-20CDR-A-V1系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。
用于分捡大小球的机械装置。
我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。
工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动生产率和自动化水平。
工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁，单调的操作，如果没有机械手那么工人的劳动强度是很高的，有时候还要用行车员工件，生产速度大大延缓，这种情况采用机械手是很有效的。
此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、反射性和其他有毒、有污染环境条件上进行操作。
更显其优越性，有着广阔的发展前关键词：机械手、 PLC、大小球改善、自动化致谢毕业设计得以完成，要感谢的人实在太多了，首先要感谢指导老师，因为毕业设计是在冯巧红老师的悉心指导下完成的。
冯老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深深。
在我做毕业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，毕业设计提纲的确定，中期毕业设计的修改，后期毕业设计格式调整等每一步都是在冯老师的悉心指导下完成的。
基于PLC的大小球分拣系统设计
基于PLC的大小球分拣系统设计大型物流仓库中，大小球分拣系统可以提高物流效率，减少人工操作，实现自动化分拣。
本文将基于可编程逻辑控制器（PLC）设计一个大小球分拣系统。
1.系统结构设计：大小球分拣系统的基本结构包括输送带，PLC控制器，感应器，气动执行机构，大小球分拣装置和人机界面等。
2.硬件设计：（1）输送带：设计多个平行的输送带，用于将大小球从起始点送往目标点。
（2）感应器：通过光电传感器或其他感应器检测输送带上的大小球，将信号传输给PLC控制器。
（3）气动执行机构：根据PLC控制信号，控制气缸的伸缩，实现大小球的分拣。
（4）PLC控制器：作为系统的主控制器，接收感应器的信号，根据程序逻辑控制气动执行机构的动作，实现大小球的分拣。
（5）大小球分拣装置：分为两个部分，一个用于分拣大球，另一个用于分拣小球。
大球分拣装置包括气缸和分拣槽，小球分拣装置也是类似的结构。
（6）人机界面：通过触摸屏或按钮等设备，实现对系统的监控和控制。
3.软件设计：（1）PLC编程：使用PLC编程软件，编写逻辑控制程序。
程序包括事件触发、数据处理、状态转换、运行控制等模块。
（2）分拣规则设计：根据实际需求，设计分拣规则，如大球分拣到左边，小球分拣到右边。
（3）报警系统设计：设计异常报警系统，如感应器异常、气动执行机构异常等，及时发出警报并记录异常信息。
4.工作流程：（1）起点：大小球从起点进入输送带，由感应器检测到信号发给PLC控制器。
（2）PLC控制器：根据感应信号触发相应的控制程序，判断大小球的类型。
（3）气动执行机构：根据PLC控制信号控制气缸伸缩，将大小球分拣到相应的分拣装置中。
（4）分拣装置：大球分拣装置将大球分拣到左边，小球分拣装置将小球分拣到右边。
（5）目标点：经过分拣，大小球分别到达目标点，等待下一步操作。
5.系统优势：（1）高效性：使用PLC控制，实现自动分拣，提高分拣速度和效率。
（2）准确性：通过感应器和PLC控制器，实现准确的分拣，避免人工操作带来的误差。
大小球分拣系统课设
目录1，课程的任务和要求 (1)2，总体设计 (2)2,1 PLC的选型 (2)2,2 PLC端子连线 (3)2,3 控制面板设计 (5)3，PLC程序设计 (6)3.1设计思想 (6)3.2顺序功能图 (6)3.3PLC梯形图 (8)4，程序调试说明 (18)5，结束语 (19)6，参考文献 (20)1．课程设计的任务和要求第十一组题目：大小球分拣系统设计分拣系统示意图和流程图如图所示。
分拣系统示意图图1分拣系统流程图2，总体设计2.1 PLC的选型因为在设计程序时总共用到了16个输入信号和7个输出信号，这样CPU的输入端子要多一些以满足要求，因此在大小球分选系统中用的PLC的选型为西门子S7-200系列的可编程控制器CPU 226 AC/DC/继电器。
PLC的主机：选择西门子S7-200系列作为此控制系统的主机。
选用CPU226的特点，其基本参数如下：本机数字输入：32路数字量输入本机数字输出：16路数字量输出内部存储器位：256位定时器总数：256定时器计数器总数：256计数器电源电压允许范围：AC85~264V输入电流仅CPU/最大负载：35/100 mA,AC 240V电压范围：DC20.4~28.8V电流限制：约1.5A2.2 端口图为了保证在紧急情况下能可靠地切断PLC负载电源，设置了交流接触器KM。
在PLC 开始运行时，按下“电源”按钮，使KM线圈得电并自锁，KM的主触点接通，给外部负载提供交流电源，出现紧急情况时，用“紧急制动”按钮断开负载电源，实现保证安全的目的。
具体接线图如图图2端口接线图根据控制的具体要求，输入量如下：机械手的限位开关：左限位I0.1，球），上限位，下限位，上限位，机械手的输出开关：上行，下行，左行，右行，吸住，松开。
控制开关：单周期，连续，回原点，启动，停止。
其中有光传感器的输入信号，判断工件的有无；各处的限位开关，限制各机构的运动位置；启动，停止，连续等控制开关；执行手动时，各动作的对应控制按钮。
机械手分拣设计
机械手分拣设计引言机械手分拣系统是一种自动化技术应用，用于在生产线上进行物品分拣和处理。
它可以大大提高生产效率和精度，减少人工错误和劳动力成本。
本文将介绍机械手分拣系统的设计原理和实施步骤。
设计原理机械手分拣系统的设计基于以下几个原理：1.视觉识别：使用摄像头或传感器来捕捉物品的图像或数据，并通过计算机视觉算法进行处理和识别。
2.三维定位：利用定位传感器或测距设备对物品的位置进行精准测量和定位。
3.运动控制：通过电机和控制器实现机械手的运动控制，包括速度、加速度和位置控制。
4.作业规划：根据物品的属性和目标位置，进行作业规划和路径规划，确保机械手能够准确地将物品从起始位置移动到目标位置。
实施步骤机械手分拣系统的实施可以分为以下几个步骤：步骤一：物品采集和数据收集在分拣系统开始之前，需要采集和收集物品的相关数据，包括物品的大小、形状、颜色等属性。
这些数据将用于后续的视觉识别和作业规划。
步骤二：视觉识别利用摄像头或传感器对物品进行拍照或获取数据，并使用计算机视觉算法对物品进行处理和识别。
这一步骤旨在将物品的属性和位置信息提取出来。
步骤三：三维定位通过定位传感器或测距设备对物品的位置进行测量和定位。
这一步骤的目的是确定物品在空间中的精确位置，以便后续的运动控制和作业规划。
步骤四：运动控制利用电机和运动控制器对机械手进行运动控制，包括速度、加速度和位置控制。
通过运动控制，机械手可以准确地移动和抓取物品。
步骤五：作业规划和路径规划根据物品的属性和目标位置，进行作业规划和路径规划。
作业规划确定机械手需要进行何种操作，而路径规划确定机械手应该如何通过起始位置、中间位置和目标位置来达到目标。
步骤六：分拣和处理根据作业规划和路径规划，机械手将开始进行分拣和处理。
这一步骤主要包括机械手抓取物品、将物品移动到目标位置，并进行后续的处理，如装箱或打包。
结论机械手分拣系统是一种高效、精准的物品分拣技术。
通过视觉识别、三维定位、运动控制和作业规划，机械手能够在生产线上自动完成物品分拣和处理的任务。
机器人分拣系统设计毕业设计
机器人分拣系统设计毕业设计机器人分拣系统设计毕业设计1. 引言机器人分拣系统是一种充满潜力的技术，可以显著提高企业的生产效率，并大幅降低人力成本。
随着科技的不断发展以及自动化需求的增加，机器人分拣系统正成为各行业的热门话题。
本文将重点讨论机器人分拣系统的设计原理、技术挑战和发展前景，帮助读者全面了解这一主题。
2. 设计原理机器人分拣系统的设计可以分为以下几个关键步骤：2.1 任务分析和需求定义在设计机器人分拣系统时，首先需要进行任务分析和需求定义。
这包括确定分拣物品的类型、尺寸和数量，以及分拣的时间和效率要求。
只有清晰定义了需求，才能有针对性地设计系统。
2.2 机械结构和传感器设计机器人分拣系统的成功与否在很大程度上取决于其机械结构和传感器设计。
机械结构应该具备足够的稳定性和精度，以确保机器人能够准确地抓取并放置物品。
传感器的选择和布局应该能够准确地感知和识别分拣物品，并与控制系统实现良好的交互。
2.3 控制系统设计机器人分拣系统的控制系统设计是实现自主分拣的关键。
这里包括路径规划、运动控制和智能算法等方面的设计。
路径规划要求机器人能够快速、准确地确定最优的分拣路径，以最大程度地提高分拣效率。
运动控制则要求机器人在分拣过程中能够灵活、稳定地移动和操作。
智能算法的运用可以提高系统的自学习和自适应能力，进一步提升系统的效率和稳定性。
3. 技术挑战设计机器人分拣系统面临着一些技术挑战：3.1 计算能力和算法优化机器人分拣系统需要进行大量的数据处理和计算，因此需要具备强大的计算能力和高效的算法优化。
这包括优化路径规划算法、加速图像处理和物体识别算法等方面。
只有通过合适的算法优化，才能实现系统的高效运行。
3.2 机械臂稳定性和精确性机械臂的稳定性和精确性对于机器人分拣系统的成功至关重要。
由于分拣物品的多样性和重量差异，机械臂需要具备足够的稳定性和承载能力。
机械臂需要能够在精确度要求高的情况下进行准确抓取和放置操作。
机器人分拣系统的研究
机器人分拣系统的研究近年来，随着科技的不断革新，机器人逐渐成为了制造业中的重要角色。
其中，机器人分拣系统的研究也逐渐受到了广泛的关注。
一、机器人分拣系统的概述机器人分拣系统是一种可以自动进行物品分拣的装置。
这种系统主要由机器人臂、摄像头、传感器等多种硬件设备组成，通过使用计算机视觉、模式识别等技术，能够自动分辨和识别物品，依据物品的规格、类型等要素对其进行分类，并将物品放置到相应的位置上。
由于机器人分拣系统具有自动化、高效率、低误差等优点，因此广泛应用于物流、电商、制造业等领域。
不仅能够降低人工成本，提高工作效率，还可以减少人为因素带来的误差，提高了物流的安全性和可靠性。
二、机器人分拣系统的相关技术1. 机器视觉技术机器视觉技术是机器人分拣系统中最为关键的一项技术。
它利用摄像头拍摄物品的图像，并通过模式识别、图像处理等算法对图像进行分析和处理，以达到自动识别物品的目的。
机器视觉技术的核心是算法，包括图像分割、形态学处理、特征提取、分类等多个环节。
其中，物品的分割和形态学处理是机器视觉中最为困难的一部分，因此需要不断优化算法，提高算法的效率和精度。
2. 传感器技术传感器技术也是机器人分拣系统中十分重要的技术之一。
传感器可以通过测量物品的重量、大小、形态等各种参数，进行具体的识别和分类。
目前市场上主要应用的传感器技术有光学传感器、压力传感器和近红外传感器。
不同的传感器技术具有不同的适用场景，因此需要根据具体的分拣需求选择适合的传感器。
3. 控制系统除了硬件设备和相应的算法，机器人分拣系统还需要一个稳定和高效的控制系统。
控制系统对机器人的各种动作进行统一的控制和调度，保证各个设备之间的协同工作。
当前，已经出现了许多开源的控制系统框架，例如ROS、Jetson Nano等，这些框架可以帮助开发者更快地构建机器人分拣系统。
三、机器人分拣系统的应用机器人分拣系统的应用范围非常广泛。
下面我们分别介绍几个主要领域的应用。
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课程设计报告
课题:大小球分拣传送机械PLC控制班级：09电气一班
姓名：梁东山
学号：2009301020112
摘要
机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。
因为，它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。
尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。
在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。
在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，本课题拟开发物料搬运机械手，采用的德国西门子S7-200系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。
用于分捡大小球的机械装置。
我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。
关键词：机械手、 PLC、大小球
目录
一：可编程控制器（PLC）简介
二：控制要求
三：设计思路以及工作原理
四：I/O分配表
五：PLC端子接线图
六：指令表
七：梯形图
八：程序调试与运行
九：结束语
十：参考文献
1.可编程控制器（PLC）简介：
可编程控制器PLC可编程序控制器：英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.作为自动控制装置的核心,它具有功能强,可靠性高等诸多优点,PLC实验装置采用的是模块化结构，主要模块有可编程序控制器、编程器模块，九种实验模块，按钮、开关输入模块和继电器输出模块，以及四层电梯模型。
该装置可以完成各种指令系统训练以及多种控制对象的程序设计训练。
PLC是一种可编程的数字逻辑控制设备,早期用于开关量的逻辑控制,多用作控制电动机正反转和电磁阀的开关动作,从而控制机械设备的运转。
只要合理分配输入、输出点,根据控制要求设计梯形图,采用基本指令和步进指令就可达到控制目标。
随着控制要求的不断提高,许多PLC生产厂家进一步优化和完善PLC的功能,增加了功能指令,大大拓宽了PLC的应用范围 ,使PLC在某种程序上可以代替控制器和计算机的协同工作系统,为工业生产和民用控制设计提供方便。
PLC的具有可靠性高、功能性强和编程简单等优点,所以深受设计人员的喜爱。
PLC就如同一部计算机与继电器控制设备相结合的新型高性能控制装置。
PLC的基本单元包括中央控制器（CPU）、存储器、输入单元和输出单元。
除了基本单元,PLC还可以追加许多扩展模块,从而增强其功能和性能。
PLC就物理结构来说有丰富的输入输出端,而从PLC的逻辑结构来看,内部有许多软元件 ,如输入输出继电器、辅助继电器、状态器、计数器、计时器和数据寄存器及器件所对应的常开常闭接点,方便对车辆进出、停放、计数、计时的信号输入和车辆停放数量、位置的显示。
大多数PLC的编程方式都有梯形图编程、指令表编程和顺序功能图（SFC）编程,特别是梯形图编程方式,直观易懂。
除了运用基本指令可以完成大量工作,功能指令的扩展更为系统开发、调试和维护带来许多便利,本文以梯形图编程方式设计停车场管理系统,无论从设计到功能分析都是极为方便的
2.控制要求：
（1）机械臂起始位置在机械原点，为左限，上限并有显示。
（2）有起动按钮和停止按钮控制运行，设停止时机械臂必须已回到原点。
（3）启动后，机械臂动作顺序为：下降——吸球——上升（至上限）——右行（至右限）——下降-释放——上升（至上限）——右行返回（至原点）。
（4）机械臂右行时有小球右限（LS4）和大球右限（LS5）之分：下降时，当电磁铁压着打球时，下限开关LS2断开（=“0”）；压着小球时，下限开关LS2接通（=“1”）。
3.设计思路以及工作原理：
此课题很明显要用到步进指令来编程，当按下启动按钮X0，程序跳转至S20，执行下降动作，当到达下限位置时，又跳转至S21，执行夹紧动作，延时1S后，跳转至S22，执行上升动作，当到达上限位置时，又跳转至S23，执行右行动作，到达右限位置时，跳转至S25，执行下降动作，到达下限位置时，跳转至S26，执行放松动作，延时1S后，跳转至S27，执行上升动作，到达上限位置时，跳转至S28，执行左行动作，到达左限位置有自动执行下一个工作周期中去，直到按下停止按钮。
至于如何区分大小球，可用LS2来做判断，当吸到大球时，LS2=0时，机械手右行至LS5，再下降。
当吸到小球时，LS=1，机械手只需右行至LS4就可下降。
当捡球装置停在左极限LS3处时，按下启动按钮SB0，捡球装置下降捡球平板，当下降的捡球平板碰到下限开关LS2时，停止下降，捡球装置给平板处的电磁线圈（KM）通电，捡球平板产生电磁吸力吸住钢球，此时压力感应器用来判断是吸住的大球还是小球，如果压力感应器的输出Y1断开，说明吸住的是小球，而Y1如是闭合的，则说明吸住的是大球。
当吸住钢球后，捡球平板上升，碰到上限开关后开始右行，LS4为小球位限位开关，LS5为大球位限位开关，在右行
的过程中，如果吸住的是大球，则要到碰到SB5才停止右行，下降到下限开关位置，断电释放钢球，然后上升到上限开关位置停止上升，开始左行，碰到左极限停止左行；而如果是吸住的小球，则在右行的时候碰到LS4就停止右行，下降到下限开关出停止下行，断电释放钢球，然后上升到上极限位置停止上升，开始左行，到左极限停止左行，重新开始新一轮捡球过程，如此反复执行。
（吸球时间为1s，释放球时间也为1s）
4.I/O分配表
5.PLC端子接线图：
8.程序调试与运行：
在计算机上键入PLC指令表，并对照梯形图检查是否正确之后，按照I/O 接线图接好外部电路。
把PLC指令写入PLC主机中，运行程序，按下启动按钮X0，看是否运行下降动作，让后依次执行下一步动作，检查是否达到控制要求，如果不能达到要求，在计算机中查看梯形图，找出错误并修改。
运行程序：接通电源，按下X0，机械手下降，关闭上限开关，到达下限位置时，打开下限开关，机械手夹紧小球（假设），延时1S后上升，关闭下限开关，当到达上限位置时，打开上限开关，机械手开始右行，关闭左限开关，当到达右限1即LS4时，机械手开始下降，关闭上限开关，当到达下限位置时，打开下限位置开关，机械手放松小球，延时1S后，上升，关闭下限位开关，当到达上限位置时，打开上限位置开关，机械手开始左行，此时关闭右限开关，到达左限位时，打开左限开关，机械手进入下一个工作周期，继续执行。
9.结束语：
经过这次的课程设计，使得我对PLC的掌握进一步的增强，加深了对PLC 它们的理解，并对PLC产生了浓厚的兴趣，但是我也深深的知道自己的不足之处，比如说对应用指令的不熟悉，大大地加深了我的程序复杂程度。
多在学习过程中不能想通的问题，在PLC调试过程中，终于得以解决。
可以看出它对理论教学起到了必要的补充和额拓宽作用，对培养既具有扎实理论功底又具有相当实践能力的人才必不可少。
在这次的课程中，我发现PLC在工业控制中的作用很大，它能使人的控制转变成电脑的控制，大大地降低了产品的成本，很大地提高生产效率。
在此过程中我还发现到修改完善程序的重要性。
当时编完一个程后感觉是正确的。
就是这样还要仔细检查自己的程序。
考虑到各种可能发生的情况。
并且在修改过程中，让我认识到在检查程序与输入过程中一定要投入认真，不然由于自己的一时疏忽输错哪一步，在检查过程中就是大麻烦，由于程序部数太多，千万不能一时疏忽是自己做无用功。
经过这次课程设计培养了我们的设计能力以及全面的考虑问题能力。
学习的过程是痛苦的但是收获成功的喜悦更是让人激动的。
相信通过这次课程设计它对我以后的学习及工作都会产生积极的影响。
10.参考文献：
《可编程控制器原理及应用教程》第二版清华大学出版社。