机械手设计报告

机械手设计报告文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电气控制与PLC控制技术

课程设计

题目：坐标式机械手的PLC控制专业：电气自动化技术

姓名：何建军

学号：123

指导教师：刘冬梅

成绩：

目录

第一章绪论

长期以来，PLC在工业控制领域发挥着巨大的作用，为各行各业的自动化控制设备提供可靠的控制保证。随着半导体技术、计算机技术和通信技术的发展，PLC也在飞速的发展，PLC不断地采用新技术、不断增强系统的开放性，同时可以和各种组态软件很好的结合使用。所以，PLC将在未来的工业控制领域有着广阔的用武之地。

PLC的主要特点是：从开关量控制发展到顺序控制、运送处理，是自上而下的，连续PID控制等多功能。PID在中断站中，可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站。也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成PLC网络。这比用PC机作主站方便之处是：有用户编程时，不必知道通信协议，只要按说明书格式写就行；PLC网格既可作为独立DCS/TD-CS，也可作为DCS/TDCS的子系统，PLC网络主要用于工业过程中的顺序控制，新型PLC也乘有闭环控制功能。PLC的最大特点在于：电气工程师已不再电气的硬件上花费太多的心计，只要将按钮开关或感应器的输入点连接到PLC 的输入点上就能解决问题，通过输出点连接接触器或继电器来控制大功率的启动设备，而小功率的输出设备直接连接就可以。

机械手PLC控制程序设计在工业中起到了很重要的作用。了解到主要用于搬动或者装卸零件的重复动作，动力来源于液压系统。在机械手控制选用PLC，其原因安全可靠。机械手控制分为手动、回原点、单步、单周期、自动五大部分。各个功能运用转换开关进行切换，切后按照以前步骤继续执行。通过PLC输出驱动中间继电器，接通电

磁阀。首先运用Microsoft Visio画图软件绘制实际工程电气接线图，以便在程序设计中使用。定期到实验室运用实验模拟设备，进行编程模拟及其调试。

关键字：工业 PLC 机械手电气接线图电磁阀中间继电器

第二章程序设计题目及要求

、题目：

坐标式机械手的PLC控制

、目的：

（1）用PLC实现对机械手手、自动控制。

（2）用PLC设计具有多种操作方式的电控系统的程序结构。

（3）掌握一般控制系统操作方式切换时保持系统状态连续的程序设计思路和方法。（4）自行设计手动、回原点、单步、单周期和自动五种工作方式下的控制程序。

、控制要求：

（1）动作顺序：机械手从原点位置起始下移到A处下限位→从A处夹紧物体后上升至上限位→右移至右限位→机械手下降至B处下限位→将物体放置在B处后→上升至上限位→左移至左限位（原点）为一个循环。

（2）上限、A、B下限、左限、右限分别由限位开关控制；机械手设立起动和停止开关。

（3）机械手夹紧或松开的工作状态以及到达每一个工位时，均应有状态显示。（4）机械手的夹紧和放松动作均应有1s延时，然后上升；机械手每到达一个位置均有的停顿延时，然后进行下一个动作。

（5）若机械手停止时不在原点位置，可通过手动开关单步运行分别控制机械手的上升和左移，使之回到原点。

（6）要求循环120次后自动停止工作并警铃报警。（鉴于时间原因本次设计2次）

I/O端子接线图

编程并调试

输入点：

启动按钮X0；停车按钮X1；上限 X2；左上限X3；A下限

X4；右上限X5；B下限X6。

输出点：

夹紧Y1；放松Y5；上升Y2；下降Y0；左移Y4；右移Y3；报警Y6。

第三章控制系统

、系统PLC主机I/O接线图

如图3—2所示

图3—2 PLC主机I/O接线示意图

坐标式机械手动作原理图

启动与停止实现

启动与停止功能分别通过两个常开开按钮开关SB1和SB2来实现，当按下SB1时，系统开始运行并进行循环工作，按下SB2时，系统停止运行，由于SB1与SB2均是按钮，松开后会自动复位，因此，在软件设计时要有自锁功能。

系统循环过程的实现

由于需要搬运的货物不只一个，而机械手每次只能搬运一个货物，因此该系统需要循环工作。机械手每次完成把一个货物从A地搬到B地复位后，都要重复进行下一次搬运工作，而这种循环过程可通过软件来实现。

第四章设计程序与说明

第五章设计总结

经过两个星期的设计，机械手PLC控制系统的程序，已成功地通过了模拟手动、连续等运行的调试，证明本设计的硬件、软件部分基本都能达到预期要求，能可靠地控制机械手动作，达到机械手所要求的技术性能。

系统的分析与设计过程也是对学习的总结过程，更是进一步学习和探索的过程。在这过程中，我对利用可编程控制器进行控制系统的设计与开发有了深刻的的认识，对机械手的工作原理有了进一步的掌握，对控制系统的分析与设计有了切身的认识和体会，并在学习和实践过程中增长了知识，丰富了经验。控制系统的开发设计是一项复杂的系统工程，必须严格按照系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与调试的过程来进行。系统的分析与设计是一项很辛苦的工作，同时也是一个充满乐趣的过程。在设计过程中，要边学习，边实践，遇到新的问题就不断探索和努力，即可使问题得到解决。

同时，在本次设计中，也深刻体会到理论和实践相集合的重要性。虽然之前收集了大量的资料但在实际应用中却有很大差异，出现了许多意想不到的问题。但经过长时间的摸索最终还是设计出达到要求的系统。由于时间紧迫，有些设计工作还有待完善，在以后的工作中我会继续努力,不断提高自己的技术水平，以适应未来的激烈竞争形势。参考文献

《PLC应用开发实用子程序》

《PLC程序设计和实例应用》

网上资料