PLC在机械手中的应用
机械手工件搬运PLC顺控程序
机械手工件搬运PLC顺控程序机械手工件搬运PLC顺控程序是一种自动化工艺,用于控制和协调机械手和工业车间中的其他设备,以完成物料和零件的搬运。
PLC(可编程逻辑控制器)是这个系统的核心部分,它包含了一个程序,用于控制机械手的动作,并协调搬运过程中的其他元素,例如输送带、传送机和各种传感器。
该系统的主要应用场景是工业生产线,例如汽车、电子和五金制品制造厂等。
其中最大的优点是实现了高效率、高精度和高质量的生产流程。
本文将深入探讨机械手工件搬运PLC顺控程序的构成、原理和应用,以帮助读者更好地理解和应用这个自动化系统。
1. 构件机械手工件搬运PLC顺控程序由以下四个构件组成:机械手、输送带、传送机和PLC控制器。
机械手是核心部件,它包括一个控制系统和一系列从动部件。
控制系统通常由一个工控机和一个专用的PLC控制器组成,它们负责控制机械手的动作,并与其他设备协调工作。
输送带和传送机是用来传输工件和零件的,通常安装在生产线上。
输送带通常是一条长度较长的带式输送机,由电机驱动,可在两端控制速度和停止运行。
传送机通常是一个类似于传送带的机械臂,负责在不同的生产器件之间传输物品。
这两个设备都配备了传感器,用于激活PLC控制器,以便向机械手指示何时进行抓取和卸载操作。
PLC控制器是整个系统的核心,由一个或多个微处理器组成。
它与机械手、输送带和传送机之间建立通信网络,以便管理工作流程,并实现自动化操作。
因为PLC控制器是可编程的,它可以根据需要进行定制操作,满足不同的生产要求。
2. 工作原理该系统的工作过程如下:- 首先,工件或零件通过输送带或传送机传输到机械手前方,触发传感器。
- 传感器激活PLC控制器,PLC控制器发送信号到机械手,让机械手开始运作。
- 机械手进行抓取动作,把工件从输送带或传送机上抓取下来。
- 机械手在特定的位置上停止,等待PLC控制器发送下一道指令。
- PLC控制器向机械手发送下一道指令,指示机械手如何移动或卸载工件。
基于PLC的机械手控制设计
基于PLC的机械手控制设计基于PLC的机械手控制设计,是一种智能化的机械手控制方法,它利用PLC 控制器进行逻辑控制,使机械手能够自主地完成多种工作任务。
本文将介绍本方法的具体实现过程,包括机械结构设计、PLC程序设计以及控制算法设计。
一、机械结构设计机械结构是机械手的核心,合理的机械结构设计将为实现机械手的自主运动提供必要的保障。
机械手一般由控制系统、机械部分和执行机构三部分组成。
机械部分一般包含基座和移动结构,执行机构包括手臂和手指。
这里我们以一款三轴机械手为例进行介绍。
1. 机械手构造机械手采用了一种比较简单的三轴结构,主要有三个关节——一个旋转关节和两个平移关节。
机械手的底座固定在工作台上,三个关节通过模拟伺服电机的方式进行控制。
2. 机械手控制器机械手采用PLC控制器进行逻辑控制,PLC控制器由三个部分组成:输入接口、中央处理器和输出接口。
输入接口用于读取传感器信号,输出接口用于控制执行机构,中央处理器则用于控制机械手的运动。
二、PLC程序设计机械手的PLC程序设计主要分为四个部分:程序初始化、数据采集、运动控制和异常处理。
1.程序初始化机械手程序初始化主要包括程序开头的自诊断和状态检测,并根据检测结果自动执行不同的控制程序。
自诊断可以避免因器件故障等原因引起的机械手操作异常。
2.数据采集机械手需要收集外部环境数据和操作数据。
外部环境数据包括工作物品的坐标、大小、形状等信息,操作数据包括机械手应该执行的命令。
在采集数据时,机械手需要通过传感器或外部设备接口实现。
3.运动控制机械手的运动控制分为机械手移位运动和执行机构运动两个部分。
机械手移位运动需要根据采集到的工作物品信息以及执行机构的操作命令来控制机械手的运动轨迹。
执行机构运动控制则是将机械手的控制信号转换为电机运动信号。
4.异常处理机械手运动过程中可能会出现异常情况,例如碰撞、误差等,需要通过对异常情况的处理来保证机械手的安全和可靠性。
PLC在机械手控制上的应用
一
择左/ 右运动时, 按下起动按钮 , 机械手左移, 按下停止按钮 , 机械手右移 ; 当 选择夹紧/ 放松按钮时, 按下起动按钮, 机械手夹紧, 按下停止按钮 , 机械手 放松 , 该方式用于机械手 系统 的“ 回原位 ’ 操 作本系统 中, 可用手动方 式用于 机械手 的初始状 态定位 , 用 操作面 板 ( 图2 ) 上 的按钮 ( S B 5 , S B 6 , S B 7 , S B8 , S B9 , S B1 0 ) 来 点 动执 行 相 应 的 各 动作 ;
科 学 发 展
嗨 赋
P L C在机械手控制上的应用
段平平
摘
传 送带 A
( 新乡职业技术学 院 4 5 3 0 0 6 ) 要: 本文介绍 了如何利用P L C( 可编程控制器) 的 自动控 制和逻辑运算 的优 点改变P L C的程序 及参数, 通过对物料搬运机械 手装 鼍结构与功能 的
开关用于定位。
图2机槭手的操作 面板
2 ) 单步: 每 按 一 次起 动按 钮 S B 3 , 机械 手 完 成 一 步动 作 后 , 自动停 止 ;
3 ) 单周期操作 : 机械手 从原点开始 , 按一下起 动按钮S B 3 , 机械 手 自动 完成一个周期的动作后, 返回原位 ( 如果在动作过程中 , 按下停止按钮S B4 , 机械手停在 该工序上 , 再按下起动按钮S B 3 , 则又从 该工序 继续工作 , 最 后 停在原位) , 本系统采用单周期方式进行机械手 的工艺过程 ( 机械手 移动 到 传送 带B ——夹 紧工 件——将 工件 移动 到指 定位 置传送 带A —— 放下 工 件—— 机械手 回到初始位 置) ; 4 ) 连续操作 : 机械 手从 原点开始 , 按 一下起动按钮S B 3 , 机械手 的动 作
PLC在机械手控制系统中的应用
PLC在机械手控制系统中的应用PLC在机械手控制系统中的应用机械手是通过电气信号控制系统,以柔性、快速、精准的方式实现物品的抓取、移动和放置等动作的高科技装备。
机械手控制系统是机械手的核心部件,也是机械手实现智能化、自动化生产的基础。
PLC(可编程控制器)是应用最为广泛的控制器之一,它在机械手控制系统中起着至关重要的作用。
本文将介绍PLC在机械手控制系统中的应用。
一、PLC的基本原理PLC是一种可编程的数字电子控制器,它具有灵活性、可靠性、可扩展性、可编程性等特点。
PLC的核心是CPU(中央处理器),其功能主要包括信号采集、信号处理、运算、控制输出等。
PLC将实现控制的程序经过编程装载到内部存储器中,通过读写操作,将输入信号经过处理和比较后产生输出信号,实现对机械手的控制。
二、PLC在机械手控制系统中的应用1.控制机械手的运动机械手的运动包括关节运动和连杆运动,这些运动是由电机驱动的。
PLC可以根据机械手的设计规格,编写相应的运动控制程序,实时监测机械手各个关节的运动位置、速度和加速度等参数,并在需要的时候改变机械手的运动速度和位置,从而控制机械手的运动轨迹和抓取动作。
2.检测机械手与工件的距离和力度机械手与工件之间的物理接触是实现抓取、移动和放置的重要环节。
因此,PLC在机械手控制系统中的另一个应用是检测机械手与工件之间的距离和力度。
PLC可以通过搭载各种传感器来实现对机械手与工件之间的距离感知和力度监测,这些传感器包括接近开关、压力传感器、负载传感器、激光测距仪等。
3.控制机械手的柔顺性和定位精度机械手的工作环境往往比较复杂,需要具有一定的柔顺性和定位精度。
PLC可以通过编写自适应控制算法,在机械手的运动过程中实现柔顺性和定位精度的控制,从而保证机械手在不稳定的环境下的正常运行。
4.采集和处理数据机械手的控制系统中,常常需要采集和处理大量的电气信号和工艺数据,以便进行控制和优化。
PLC具有强大的数据采集和处理能力,能够实时采集、传输各种类型的数据信号,通过编程实现对数据的处理和分析,实现对机械手控制系统的优化和智能化。
基于PLC的上下料机械手
输入设备:传感器、 按钮、操作开关等, 用于接收操作人员 的指令和检测物料 的位置。
输出设备:电机、 气缸、电磁阀等, 根据控制要求驱动 机械手完成上下料 动作。
通讯模块:用于实 现控制器与上位机 之间的数据传输和 通讯,便于远程监 控和调试。
控制系统的软件设计和实现
软件设计:根据机械手的工作流程和控制要求,设计相应的软件程序,包括主程序、中断程序、 子程序等。
微处理器控制: 智能化、自动化 ,适用于大型系 统
分布式控制:灵 活性高,适用于 多轴联动控制
机械手的运动轨迹和定位精度设计
运动轨迹设计:根据生产工艺需求,确定机械手的运动轨迹,包括抓取物 料、移动到指定位置和放下物料等动作。
定位精度要求:根据生产工艺的精度要求,确定机械手的定位精度,确保 机械手能够准确地将物料放置在指定位置。
实现方式:采用PLC编程语言,如Ladder Diagram或Function Block Diagram,编写控制 程序,实现机械手的上下料动作控制。
调试与测试:在完成软件设计后,进行调试和测试,确保机械手能够按照预设的要求准确、稳定 地完成上下料动作。
优化与改进:根据实际运行情况和用户反馈,对软件程序进行优化和改进,提高机械手的工作效 率和稳定性。
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集成化:随着工业自动化程度的不断提高,上 下料机械手将更加集成化,能够与其他自动化 设备进行无缝对接和协同工作。
定制化:针对不同行业和企业的需求,未来的 上下料机械手将更加定制化,能够满足客户的 特殊需求和个性化要求。
可持续性:随着环保意识的不断提高,未来 的上下料机械手将更加注重可持续性,能够 降低能耗和减少废弃物排放,实现绿色生产。
驱动方式选择:根据运动轨迹和定位精度的要求,选择合适的驱动方式, 如气动、电动或液压等。
11.PLC控制气动机械手实训案例
PLC控制气动机械手实训案例一、机械手的工作过程与控制要求1.机械手概况:搬运机械手将工件从左工作台搬往右工作台,机械手的结构和各部分动作的示意图如图8-59所示:图8-59 机械手工作过程示意图(1)机械手所有的动作均由气压驱动。
(2)它的上升与下降、左移与右移等动作均由二位五通双控电磁换向阀控制,即当下降电磁阀通电时,机械手下降;下降电磁阀断电时,机械手停止下降;只有当上升电磁阀通电时,机械手才上升。
(3)机械手的夹紧和放松用一个二位五通单控电磁换向阀来控制,线圈通电时夹紧,线圈断电时放松。
2.机械手的工作过程:机械手的动作顺序和检测元件、执行元件的布置示意图如图8-60所示:图8-60 机械手动作顺序和检测元件、执行元件布置示意图(1)机械手的初始位置停在原点,按下启动按钮后,机械手将依次完成下降—夹紧—上升—右移—再下降—放松—再上升—左移八个动作。
(2)机械手的下降、上升、右移、左移等动作的转换,是由相应的限位开关来控制的,而夹紧、放松动作的转换是由时间来控制的。
(3)为保证安全,机械手右移到位后,必须在右工作台上无工件时才能下降,若上一次搬到右工作台上工件尚未移走,机械手应自动暂时等待。
为此设置了一只光电开光,以检测“无工件”信号。
3.控制要求(1)手动工作方式:利用按钮对机械手每一动作单独进行控制。
例如,按“下降”按钮,机械手下降,按“上升”按钮,机械手上升。
用手动操作可以使机械手置于原位,还便于维修时机械手的调整;(2)单步工作方式:从原点开始,按照自动工作循环的步序,每按一下动按钮,机械手完成一步的动作后自动停止。
(3)单周期工作方式:按下启动按钮,从原点开始,机械手按工序自动完成一个周期的动作,返回原点后停止。
(4)连续工作方式:按下启动按钮,机械手从原点开始按工序自动反复连续循环工作,直到按下停止按钮,机械手自动停机。
或者将工作方式选择开关转换到“单周期”工作方式,此时机械手在完成最后一个周期的工作后,返回原点自动停机。
基于PLC的上下料机械手
基于PLC的上下料机械手一、本文概述随着工业自动化技术的快速发展,可编程逻辑控制器(PLC)在工业自动化领域中的应用越来越广泛。
基于PLC的上下料机械手作为自动化生产线的重要组成部分,其设计和实现对于提高生产效率、降低生产成本、优化劳动力结构等方面具有重要意义。
本文旨在探讨基于PLC的上下料机械手的设计原理、系统构成、控制策略以及实际应用等方面,以期为读者提供一个全面而深入的了解。
本文将介绍基于PLC的上下料机械手的总体设计方案,包括机械结构、传动系统、控制系统等关键部分的选型与配置。
在此基础上,详细阐述PLC在上下料机械手控制中的核心作用,包括逻辑控制、运动控制、输入输出控制等方面。
接着,本文将探讨基于PLC的上下料机械手的控制策略,包括控制算法的选择、控制参数的优化以及运动轨迹的规划等。
还将分析基于PLC的上下料机械手的实际应用情况,包括在各类生产线中的应用案例、实际应用效果以及存在的问题和改进方向等。
通过本文的阐述,读者可以深入了解基于PLC的上下料机械手的设计原理、系统构成、控制策略以及实际应用等方面,为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
本文也希望能够激发更多学者和工程师对基于PLC的上下料机械手的研究兴趣,推动该领域的技术创新和发展。
二、上下料机械手的基本原理基于PLC(可编程逻辑控制器)的上下料机械手是一种自动化设备,主要用于生产线上的物料搬运和定位。
其基本原理是通过PLC控制器对机械手的运动进行编程和控制,实现机械手的精确抓取、搬运和放置物料。
上下料机械手通常由执行机构、驱动系统和控制系统三部分组成。
执行机构是机械手的主体部分,负责实现物料的抓取和放置动作。
驱动系统为执行机构提供动力,包括电机、减速器等,使机械手能够按照预设的路径和速度进行运动。
控制系统是上下料机械手的核心,由PLC控制器、传感器和输入输出模块等组成。
PLC控制器负责接收外部信号,如生产线的启动、停止指令,以及传感器的反馈信号,如物料的位置、大小等信息。
plc实验报告机械手
plc实验报告机械手PLC实验报告:机械手的控制与应用引言:PLC(可编程逻辑控制器)是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备,它能够根据预设的程序和输入信号,控制输出信号的状态,实现机械设备的自动化运行。
本实验报告将着重介绍PLC在机械手控制与应用方面的实验过程、结果和分析。
一、实验目的本次实验的目的是通过PLC控制机械手的运动,实现对物体的抓取和放置操作。
通过实验,我们可以了解PLC在机械手控制中的应用,掌握PLC编程的基本原理和方法。
二、实验装置与步骤实验装置包括PLC控制器、机械手、传感器和执行器等。
实验步骤如下:1. 连接PLC控制器和机械手,确保电气连接正确。
2. 编写PLC程序,包括机械手的运动控制和传感器的信号检测。
3. 将程序下载到PLC控制器中,进行调试和测试。
4. 通过输入信号触发PLC程序,观察机械手的运动情况。
三、实验结果与分析在实验过程中,我们成功地实现了对机械手的控制,完成了物体的抓取和放置操作。
通过编写PLC程序,我们可以根据传感器的信号状态来控制机械手的动作,实现对物体的精确控制。
在实验中,我们还发现了一些问题和改进空间。
首先,机械手的运动速度有待提高,特别是在高速运动时,存在一定的抖动和不稳定性。
其次,对于不同形状和重量的物体,机械手的抓取效果有所差异,需要进行进一步的优化和调整。
四、实验应用与展望机械手在工业生产中有着广泛的应用前景。
通过PLC的控制,机械手可以实现对各种物体的抓取、搬运和放置操作,提高生产效率和质量。
未来,随着科技的不断发展,机械手的应用领域将进一步扩大,包括医疗、物流、仓储等领域。
此外,我们还可以进一步改进机械手的控制算法和机械结构,提高其运动速度和精度。
通过引入视觉传感器和人工智能技术,机械手可以更加智能化地进行操作,适应更复杂的环境和任务需求。
结论:本次实验通过PLC控制机械手的运动,实现了对物体的抓取和放置操作。
实验结果表明,PLC在机械手控制中具有重要的应用价值。
PLC控制机械手在自动化生产中的应用
PLC控制机械手在自动化生产中的应用关键词:PLC 机械手自动化生产程序设计前言:机械手搬运工件全过程由悬臂气缸、手臂气缸、气爪气缸、和旋转气缸四个气缸之间的动作组合来完成。
要使机械手能按要求完成工件的搬运,首先要考虑该装置是否能安全运行,在安全运行的基础上再考虑运行效率的问题,最后考虑操作控制是否简捷方便。
这是编写生产设备控制程序时必须考虑的三要素。
1 机电设备的初始位置很多机电设备都需要设置初始位置,当设备中的相关部件不在初始位置时,设备就不能启动运行。
如汽车发动时,离合器必须在“离”的位置或挡位必须在“空挡”的位置,否则会造成汽车发动机带负荷启动而损坏零件;也可能会因为方向盘没有打好造成汽车乱跑的事故。
为了保证设备和人生安全,机电设备必须设置初始位置。
任何有程序控制的机械设备或装置都有初始位置,它是设备或装置运行的起点。
初始位置的设定应结合设备或装置的特点和实际运行情况进行,不能随意设置。
机械手的初始位置要求所有汽缸活塞均缩回。
由于机械手的所有动作都是通过气缸来完成的,因此初始位置也就是机械手正常停止的位置。
因为停止的时间可能比较长,如果停止时气缸活塞杆处于伸出状态,活塞杆表面长时间暴露在空气中,容易受到腐蚀和氧化,导致活塞杆表面光洁度降低,引起汽缸的气密性变差,因此初始位置要求所有汽缸活塞杆均缩回,保证了汽缸的正常使用寿命。
从安全的角度出发,汽缸的稳定工作也保证了机械手的安全运行。
由于机械手的旋转汽缸没有活塞杆,初始位置机械手的悬臂汽缸如果停留在右限位也是可以的。
2 气爪在抓取工件前后和放置工件前有延时这种设计思路唯一的目的是让气爪能稳定可靠地抓取和放置工件。
因为气爪较小,当手臂气缸活塞杆下降到下限位传感器接收到信号时,直接驱动气爪夹紧,一方面显得很仓促,另一方面要夹准工件,对设备的调试精度要求很高:首先要将气爪的中心于工件停留位置的中心对准,然后又要确保每次送过来的工件停留位置一致,另外手臂气缸下限位传感器安装的位置要合适,偏高会造成手臂气缸活塞杆的行程没到底就驱动气爪夹紧,工件会被气爪撞击。
PLC在机械手中的应用
浅析PLC在机械手中的应用摘要:plc是可编程逻辑控制器的简称。
本文以plc在机械手控制中的应用为例,介绍plc的应用原理以及使用方法。
关键词:plc;控制;机械手;中图分类号:tp241 文献标识码:a 文章编号:0 引言现代化生产和工程施工控制的主要方式有机械控制、电气控制、液压控制、气动控制或上述几种方式的配合使用。
在电气控制技术方面,最初主要是继电接触器控制。
电气控制具有结构简单、造价低廉等许多优点,使得电气控制技术曾经成为设备控制的首选方式,在许多机械设备中得到广泛应用。
plc是在继电接触器逻辑控制基础上发展而来的,它将继电器系统的优点与计算机控制系统的编程灵活、功能齐全、应用面广、计算功能强大等优点结合起来,避免了电气控制固定接线的缺点,有逐步取代继电接触器逻辑控制的趋势,在电气控制领域已得到广泛应用。
目前,plc不仅应用于工厂,而且已深深地渗透到产业界的每个角落,其应用领域涉及到机械、食品加工、造纸、货运、水处理、高层建筑、公共设施、农业和娱乐业等。
本文通过介绍plc的原理、程序运行以及它的类型选择,简述其在机械手控制中的应用。
一、plc原理plc是在传统电气控制的基础上将继电接触器系统的优点和计算机控制系统的优点结合起来而发展形成的。
plc具有微机的许多特点,但它的工作方式却和微机有很大不同。
微机一般采用等待命令的工作方式,plc采用循环扫描的工作方式。
在plc中,用户程序按先后顺序存放。
cpu从第一条指令开始执行程序,直至遇到结束符后又返回第一条。
如此周而复始不断循环。
这种工作方式是在系统软件控制下,顺次扫描各输入点的状态,按用户程序进行运算处理,然后顺序向输出点发出相应的控制信号。
整个工作过程可分为五个阶段:自诊断、与编程器等设备的通信、输入采样、用户程序执行、输出刷新。
其工作过程可用框图表示,如图1所示。
图1 plc工作过程框图plc与继电接触器控制的重要区别之一就是工作方式不同。
PLC在机械手控制系统中的分析和应用
PLC在机械手控制系统中的分析和应用作者:赵磊来源:《中国科技纵横》2012年第22期摘要:机械手是一种模仿人的手部动作的一种自动化装置,它通过预先设定的程序、轨迹等对人类无法直接手动操控(如重量过大、工作环境恶劣等)的操作对象进行操控。
本文介绍了一种基于PLC的搬运机械手控制系统,并阐述了其机械构造和控制系统的组成。
关键词:PLC 机械手自动控制1、系统构成机械手主要由执行机构、驱动机构以及控制系统组成。
执行机构由机械手的手部以及手臂组成,目前大多机械手的运动都是靠各关节之间的运动来完成的,而大多机械手的关节采用的都是转动机构或移动机构。
通过在机械手的手臂的内孔里安装相应的转动轴,使其手臂在关节处通过驱动机构进行旋转,并把转动结果传递给手腕,即可实现机械手臂的转动和手腕的伸屈动作;通过移动机构来实现机械手臂的升降动作。
通常情况下,机械手的手臂都拥有三个自由度,这样才能使得手臂完成完整的定位工作。
驱动方式主要有电机驱动、液压驱动以及气动驱动三种方式,具体可分为直线/摆动油缸驱动、电液脉冲电机驱动、交/直流伺服电机等等。
本文所讨论的机械手所采用的驱动方式是气动驱动,通过气源、气动三联件、电磁阀、节流阀以及各种气缸等气动组件对机械手的运动进行驱动。
机械手的控制系统有基于各种单片机、基于PLC的控制系统等等。
PLC控制系统的硬件主要有CPU、信号处理模块、功能模块、接口模块、电源模块、通信模块、编程模块等组成。
PLC控制具有实时性、高可靠性、系统配置简单灵活、I/O卡件丰富、性价比高等特点,为机械手的高可靠性实时控制提供了条件基础。
2、机械手的机械系统机械手由夹钳、升降气缸、安装工作位、加工站取料位、支架、左右气缸、分类站分类位组成。
其主要工作是把加工站中已经加工好的工件1移动至安装工作位中,完成后发出安装请求,等待安装站把工件2安装到工件1中后再把组装好的产品移动至分类站分类位中。
机械手所需要实现的动作主要有以下几个:(1)抓取工件的工作主要由夹钳完成。
西门子PLC应用实例:简易机械手的PLC控制
西门子PLC应用实例:简易机械手的PLC控制
今天,小编给大家介绍一个西门子PLC入门级应用实例,简易机械手的控制。
下面进入正题:
如上图所示,M1为控制机械手左右移动的电动机,M2为控制机械手上下升降的电动机,YV线圈用来控制机械手夹紧防松,SQ1为左到位检测开关,SQ2为右到位检测开关,SQ3为上到位检测开关,SQ4为下到位检测开关,SQ5为工件检测开关。
控制要求如下:
1.机械手要将工件从工位A移到工位B处;
2.机械手的初始状态(原点条件)是机械手应停在工位A的上方,SQ1、SQ3均闭合;
3.若原点条件满足且SQ5闭合(工件A处有工件),按下启动按钮,机械手按“原点→下降→夹紧→上升→右移→下降→防松→上升→左移→原点”的步骤工作。
如下图所示:
编程前理顺动作如何转移:
定义符号表:
硬件的接线图:
满足所有动作的程序如下:
下面我们一段一段分析这个机械手是如何工作的:
END。
PLC在锻造机械手中的应用研究
科 学 理 论
科学与财富
P L C在 锻造机械手 中的应用研 究
刘 文 彬
( 广 东省韶铸集 团有 限公司 广东 韶关 5 1 2 0 0 0 )
摘 要: 笔者 结合 自身工作实际, 介绍用P L C 控制锻造机械手 的 自 动控制 系统, 详细地叙述了系统的软、 硬件设计 以及 自动操作流程 。 关键 词: 自 动 控制系统: 机械手: 锻造; P L C
钮。
又分为步进、 单周期和连续操作方式 。手动操作 : 用各按钮开关来接通 或断 开各负载 的工作方式, 选择开关旋到手动操 作时各按钮就执行该操作 。 旋到 返 回原点时, 机械手 自动返 回到它的原点位 。 自动操作 : 单步操作 , 每按一次 启动按钮 , 向前执行一步动作 的工作方式 , 单周期操作, 机械 手在 原点位 时, 按下启 动按钮 , 自动地执行 一个周 期的操作 , 操作 完成后, 机械手停在 原点 位, 如果在操作过程中, 按 下停止按钮, 则机器停 留在该工序上, 如果再按启 动按钮 , 则又在该工序继续工作 , 最后 自动停止在原点位。 连续操作, 机械手 处在原 点位 时,按下启动按钮 , 机器就连续重复地工作,如果按下停 止按 钮, 机器运行到原点位 , 再停机 。机械手的结构 图如 图l 所示。
PLC控制机械手在生产自动化中的应用
单 步 操 作 : 每 按 一 次 启 动 按 钮 , 机 械 手 完 成 一 步 动 作 6点 输 出 。 假 设 涉 及 本 论 文 的 机 械 手 由 一 台 PLC控 制 , 因
后 自动 停 止 。
为 所 需 I/O点 数 不 多 , 可 选 择 超 小 型 PLC即 可 , 但 在 实 际 应
单 周 期 操 作 : 机 械 手 从 原 点 开 始 , 按 一 下 启 动 按 钮 , 机 械 手 自 动 完 成 一 个 周 期 的 动 作 后 停 止 。 在 工 作 中 若 按 一 下 停 止 按 钮 , 则 机 械 手 动 作 停 止 。 重 新 启 动 时 , 必 须 用 手 动 操 作 方 式 将 机 械 手 移 回 原 点 , 然 后 按 一 下 启 动 按 钮 , 机 械 手 又 重 新 开 始 单 周 期 操 作 。
连续
手 左 移 。 左 移 到 原 点 时 , 碰 到 左 限 位 开 关 , 左 移 电 磁 阀 断 电 , 左 移 停 止 。 至 此 , 机 械 手 经 过 八 步 动 作 完 成 了 一 个 周 期 。
运动选择
操作方式选择
o o o
复位按钮 启动按 钮 停止 按钮
三 是 机 械 手 的 操 作 方 式 分 为 手 动 操 作 方 式 和 自 动 操 作 方 式 。 自动 操 作 方 式 又 分 为 单 步 、 单 周 期 和 连 续 操 作 方 式 。
作 台 台 上 的 工 件 尚 未 搬 走 时 , 机 械 手 应 自 动 停 止 下 降 。
(4 )位 置 检 测 元 件 。 机 械 手 的 动 作 是 按 行 程 原 则 进 行
二 是 从 原 点 开 始 , 按 下 起 动 按 钮 时 , 下 降 电 磁 阀 通 控 制 的 。 其 上 限 、 下 限 、 左 限 、 右 限 的 位 置 分 别 用 限 位 开
机械手的PLC控制系统
机械手的PLC控制系统引言机械手是一种能够模拟人类手部运动的自动化设备,它可以在工业生产线上执行各种复杂的工作任务。
机械手的运动需要通过PLC (Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)控制系统来实现。
本文将介绍机械手的PLC控制系统的工作原理和应用。
机械手的基本构成及工作原理机械手主要由机械结构、执行器、传感器和控制系统组成。
机械结构用于支撑和使机械手运动,执行器用于驱动机械手的各个关节进行运动,传感器用于感知环境和检测目标物体,控制系统用于控制机械手的运动。
机械手的工作原理是通过控制系统发送指令,驱动执行器进行相应的运动,从而实现机械手的各个关节的协调运动。
机械手的运动可以基于预先编写的程序,也可以通过传感器感知环境进行实时调整。
PLC控制系统的基本原理PLC控制系统是一种专门用于工业自动化控制的电子系统,它由中央处理器(CPU)、输入/输出模块(I/O module)、存储器和通信接口组成。
PLC控制系统的基本原理是根据预先编写的程序,根据输入信号的变化状态进行逻辑运算,并控制输出信号的状态。
PLC控制系统的工作流程如下:1.读取输入信号:PLC控制系统通过输入模块读取传感器信号或其他外部信号。
2.执行程序逻辑:通过中央处理器(CPU)执行预先编写的程序逻辑,进行逻辑运算、计算和判断。
3.更新输出信号:根据程序逻辑和计算结果,控制输出模块输出相应的信号。
4.控制执行器:输出信号通过执行器控制机械手的运动,实现所需的操作。
5.监控和反馈:通过输入模块实时监控机械手的状态和环境,并提供反馈信号给PLC控制系统进行判断和调整。
机械手的PLC控制系统的应用机械手的PLC控制系统在工业生产中有广泛应用,主要包括以下几个方面:自动装配线机械手的PLC控制系统可以用于自动装配线上的零部件组装和产品装配。
通过预先编写的程序,结合传感器的反馈信号,机械手可以准确地获取零部件并将其组装在正确的位置,提高生产效率和产品质量。
PLC在机械手控制中的应用
时计时器计时,几秒后,即可靠夹紧。手臂返回( 左转) ,到位
后压下开关 LS1,则定位于 B 点,手爪松开,延时几秒电机停
转,一个工艺流程结束,图 1 为其工艺流程示意图。
A点
SB1 按下
臂上仰
LS3 动作
上仰结束
臂右转 LS1 动作
右转结束 臂下俯 B 点
LS4
动作
下俯结束
抓握
臂左转 延时 3 秒后
是日本公司的产品,具有 32 个输入点,28 个输出点,我们采
用晶体管输出型,最大负载电流 0. 2A,还有定时器、计数器、
内部继电器、数据寄存器等,采用 VLSI 技术把主要功能集中
于一个小小的结构上,用 RS232 电缆可与通用计算机连接,其价
格低廉,工作可靠,是一种经济实用的微型可编程控制器。
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产业与科技论坛 2011 年第 10 卷第 16 期
对上饶市老城区城市防洪工程建设的探讨
□占罗林
【摘 要】城市防洪工程是一项公益工程,在规划建设中要体现以人为本的思想,统一协调城市基础设施,充分考虑景观和生态 环境。
【关键词】城市防洪; 工程建设; 水利工程 【作者单位】占罗林,江西省上饶市城市防洪工程管理处
( 二) 防洪工程是公益工程。防洪工程是社会公益工程, 身无直接的经济效益。但上饶市老城区防洪工程建成后,大 大提高了该市的防洪能力,减免了因城市进水所造成的工农 业生产、商业流通、居 民 日 常 生 活、城 市 环 境 卫 生、人 群 健 康 等影响,有利地促 进 了 社 会 经 济 的 全 面 发 展,取 得 良 好 的 社 会环境效益,体现了防洪工程建设的必要性和迫框图。假定机械手末端手爪原处于位置
A 点,要把 B 点处的物品搬到 A 点,则其工艺流程一般为: 启
基于PLC的机械手控制设计(毕业设计)
基于PLC的机械手控制设计(毕业设计)
毕业设计题目:基于PLC的机械手控制设计
设计目标:
设计一个基于PLC的机械手控制系统,能够实现机械手对物体的抓取和放置操作。
设计内容:
1. 硬件设计:选择合适的PLC控制器,根据机械手的结构和控制需求,设计电路和连接方式,包括传感器、执行器、驱动器等硬件组成部分。
2. 软件设计:编写PLC程序,实现机械手的控制逻辑。
包括对机械手运动轨迹的规划、抓取力度的控制、异常情况的处理等功能。
3. 通信设计:如果需要与其他设备或系统进行通信,设计与外部设备的接口和通信协议。
4. 安全设计:考虑机械手在工作过程中可能出现的危险情况,设计安全机制,如急停按钮、防碰撞装置等。
5. 用户界面设计:设计一个简明易懂的用户界面,方便用户对机械手进行操作和监控。
6. 系统测试和调试:对设计的控制系统进行测试和调试,保证系统的稳定性和可靠性。
7. 性能评估和改进:对设计的控制系统进行性能评估,分析系统的优点和不足,并提出改进方案。
8. 文档编写:编写毕业设计报告,包括设计方案、实施过程、测试结果和分析等内容。
预期成果:
1. 完整的机械手控制系统,能够准确抓取和放置物体。
2. 可靠的硬件设计和稳定的软件程序。
3. 安全可靠的系统设计,能够防止意外事故的发生。
4. 用户友好的界面设计,简化操作流程。
5. 毕业设计报告和相关文档。
PLC在机械手控制中的应用
PLC在机械手控制中的应用发表时间:2018-12-06T22:17:24.727Z 来源:《电力设备》2018年第22期作者:管法家[导读] 摘要:随着PLC应用技术的不断发展,PLC的应用越来越广泛。
(烟台工贸技师学院山东烟台 264003) 摘要:随着PLC应用技术的不断发展,PLC的应用越来越广泛。
机械手可以模仿手部和手臂的一些运动功能,在固定的过程中捕捉物体和移动操作工具。
它可以代替人力,实现生产的机械化和自动化,能够在有害的环境中运行以保护人身安全,因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工业和原子能等领域。
关键词:继电器;传感器;PLC 引言在工业生产中,存在着许多人类无法生存的譬如高温、环绕着放射性、有毒气体等环境,而人类也不可能不休息不间断地一直处于工作状态,疲劳下工作也极易引起生产意外,这些严峻的工作环境对保障工人人身安全及提高工作效率产生了严重的影响。
机械手是模仿人体手部操作而设计制造出的一种自动装置,将PLC技术应用于生产过程中对操纵器进行控制,可以按给定程序效仿人类手部的抓取、搬运等动作,可以进行自动操作,对生产环境具备一定的判断反应能力,对保障工人人身安全有着十分重要的作用。
1PLC机械手具体系统的主要组成 PLC液压机械手整个系统主要包括嵌入式微机、端口驱动模块、位置传感器、压力传感器、执行机构。
其中的执行机构属于机械手非常重要的组成部分,同时也是机械手内部的主体部分,其中主要包括手腕、手臂以及行走机构等部分。
驱动属于执行机构运行重要的传动装置,经常使用的包括液压、气压、电力以及机械传动。
控制系统是整个机械手的重要核心部分,主要是用来支配机械手各种规定的运行程序等,并存储相应的指令信息,按照控制系统具体的内部信息完成指令的分配,在一定条件下还能实现对整个机械手的监视作用。
具体的位置检测装置用于对机械手具体移动位置的控制,并能够将执行机构具体的位置及时反映到整个控制中,并与刚开始具体设定位置相互比较,利用控制系统做好全面的调整,从而有效的达到整个系统的精度控制。
《2024年基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》范文
《基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化技术的不断发展,机械手运动控制系统在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
为了提高生产效率、降低人工成本以及提高产品质量,基于PLC(可编程逻辑控制器)的工业机械手运动控制系统设计成为了研究的热点。
本文将详细介绍基于PLC的工业机械手运动控制系统的设计,包括系统架构、硬件设计、软件设计以及系统测试等方面。
二、系统架构设计基于PLC的工业机械手运动控制系统主要由机械手本体、传感器、PLC控制器、上位机等部分组成。
其中,PLC控制器作为核心部件,负责接收上位机的指令,控制机械手的运动。
整个系统采用分层结构设计,包括感知层、控制层和应用层。
感知层通过传感器获取机械手的状态信息;控制层通过PLC控制器对机械手进行精确控制;应用层则负责与上位机进行通信,实现人机交互。
三、硬件设计1. 机械手本体设计:机械手本体包括手臂、腕部、夹具等部分,根据实际需求进行设计。
在设计过程中,需要考虑到机械手的运动范围、负载能力、精度等因素。
2. 传感器选型与布置:传感器用于获取机械手的状态信息,包括位置传感器、力传感器、速度传感器等。
选型时需要考虑传感器的精度、可靠性以及抗干扰能力。
布置时需要根据机械手的实际结构进行合理布置,以确保能够准确获取机械手的状态信息。
3. PLC控制器选型:PLC控制器是整个系统的核心部件,选型时需要考虑到控制器的处理速度、内存大小、I/O口数量等因素。
同时,还需要考虑到控制器的可靠性以及与上位机的通信能力。
4. 电源与接线设计:为了保证系统的稳定运行,需要设计合理的电源与接线方案。
电源应采用稳定可靠的电源,接线应采用抗干扰能力强的电缆,并合理布置接线位置,以减少电磁干扰对系统的影响。
四、软件设计1. 编程语言选择:PLC编程语言主要包括梯形图、指令表、结构化控制语言等。
在选择编程语言时,需要考虑到编程的便捷性、可读性以及系统的运行效率。
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PLC在机械手中的应用
1引言
本文以某物流控制中的机械手控制为例,分析了PLC与步进驱动装置的控制方法,本系统涉及的主要硬件是S7-200 PLC和SH-2H057步进驱动器。
(1)S7-200 PLC系列是西门子公司的可编程控制器,这一系列产品可以满足多种多样的自动化控制要求,由于具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的指令,使得S7-200 PLC可以满足小规模的控制要求。
此外,丰富的CPU类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时,具有很强的是适用性。
1台S7-200 PLC包括一个单独的S7-200 CPU,或者带有各种各样的可选扩展模块。
S7-200 CPU模块包括一个中央处理单元(CPU)、电源以及数字量I/O点,这些都被集成在一个紧凑、独立的设备中。
CPU负责执行程序和存储数据,以便对工业自动化控制任务或过程进行控制;
输入和输出是系统的控制点:输入部分从现场设备中采集信号,输出部分则控制泵、电机、以及控也过程中的其他设备;
电源向CPU 及其所连接的任何设备提供电力;通讯端口允许将S7-200 CPU同编程器或其他一些设备连起来;
状态信号灯显示了CPU 的工作模式(运行或停止),本机I/O的当前状态,以及检查出来的系统错误;
通过扩展模块可提供其通讯性能;
通过扩展模块可增加CPU的I/O点数(CPU 221不扩展);
一些CPU有内置的实时时钟,或添加实时时钟卡;l EEPROM卡可以存储CPU程序,也可以将一个CPU中的程序送到另一个CPU中;
通过可选的插入式电池盒可延长RAM中的数据存储时间;
最大I/O配置。
(2)SH-2H057驱动器输入信号共有三路,他们是:步进脉冲信号CP、方向电平信号DIR、脱机电平信号FREE.他们在驱动器内部分别通过270Ω的限流电阻接入光耦的负输入端,且电路形式完全相同,三路光耦的正输入端为OPTO 端,三路输入信号在驱动器内部接成共阳方式,所以OPTO 端需接外部系统的VCC端,如果VCC是+5伏,可直接接入;否则需在外部另加限流电阻,保证给驱动器内部光耦提供
8-15mA的驱动电流。
步进脉冲信号CP
步进脉冲信号CP用于控制步进电机的位置和速度,也就是说:驱动器每接受一个CP脉冲就驱动步进电机旋转一个步角度,CP脉冲的频率改变则同时是步进电机的速率改变,控制CP脉冲的个数,则可以使步进电机精确定位。
这样就可以很方便的达到步进电机调速和定位的目的。
本驱动器的CP信号为低电平有效,要求CP信号的驱动电流为
8-15mA,对CP脉冲宽度也有一定要求,一般不小于5μs。
方向电平信号DIR
方向电平信号DIR用于控制步进电机的旋转方向。
此端为高电平时,电机为一个转向;次端为低电平时,电机为另一个转向。
电机换向必须在电机停止后再进行,并且换向信号一定要在前一个方向的最后一个CP脉冲结束后以及下一个方向的第一个CP脉冲前发出。
脱机电平信号FREE
当驱动器上电后,步进电机处于锁定状态(未施加CP 脉冲时)或运行状态(施加CP脉冲),但用户想手动调整电机而又不想关闭驱动器电源,这时可以用到此信号,此信号低电平有效,电机处于自由无力矩状态;当此信号为高电平或悬空不接时,取消脱机状态。
步进电机简介
SH-2H057型驱动器用于驱动二相或四相混合式步进电机(亦称感应子式),此驱动器一般驱动60号机座以下电机。
电机的出线方式不同,与驱动器的连接也不同。
本系统使用的电机为二相四根线电机,可以直接和驱动器相连。
2系统工作工程
本系统的机械手部分由底盘、立杆、手臂、手组成,其中底盘由一个步进电机驱动,可顺逆时针旋转;立杆由一个步进电机驱动,可上下移动;手臂由一个步进电机驱动,可前后伸缩;手由气泵控制,可抓紧和放松。
在相应位置都有位置检测信号用于定位。
(1)出货过程。
从复位位置启动,根据要求到相应出货台(1,2,3号货台),此时底盘转动到要求位置,立柱下降,手臂伸出,定位后手抓货物,立柱上升,同时手臂回收(以免运行中与其它设备相撞),然后到相应出货台(左,或右出货台),立柱下降,手臂伸出,手打开,把货物放在相应出货台上。
(2)进货过程。
从复位位置启动,根据要求到相应出货台(左,或右出货台),此时底盘转动到要求位置,立柱下降,手臂伸出,定位后手抓货物,立柱上升,同时手臂回收(以免运行中与其它设备相撞),然后到相应出货台(1,2,3号货台),立柱下降,手臂伸出,手打开,把货物放在相应出货台上。
3系统设计思想
步进控制电路设计思想,PLC继电器式输出模块工作速
度较低,故采用高频脉冲方波发生器,给出步进脉冲,其振荡频率按步进电机速度设置,步进量的控制采用位置检测,根据位置检测信号用PLC的输出点切断进给电机,实现步进电机的停车。
在整个机械手运行控制过程中,采用限位开关以及面板操作开关以及系统逻辑开关作为输入点,整个系统中底盘有5个限位开关,分别作为5个位置的定位输入点,立柱有4个限位开关,分别为1个复位开关、一号位限位输入量、上限位、下限位。
手臂有3个限位开关:手臂复位限位数入点、手臂前限位、手臂后限位。
抓手限位开关,为抓手复位输入点。
一共13个限位开关完成全部的控制输入。
由于在整个控制过程中全部是通过控制步进电机驱动
模块再驱动步进电机执行。
这里对用集成脉冲输出触发步进电机驱动器原理进行说明。
S7-200 PLC(CPU 226)的Q0.0和Q0.1分别对升/降步进电机、前/后步进电机发送脉冲;CPU 226的Q0.2对转盘步进电机发送脉冲。
而步进电机的正/反转则分别是CPU 226的Q0.4和Q0.5分别对升/降步进电机、前/后步进电机实行控制;CPU 226 的Q0.6和Q0.7分别对转盘步进电机正反、抓手气泵开关实行控制。
机械手PLC程序的设计编写采用了STEP
7-Micro/WIN32软件的数据表(STL)的形式。
程序设计修改方便,设计完成可联机调试,没有问题再把步进电机接上。
上位机监控软件采用北京亚控的组态王软件,通过变量
映射实现组态软件的变量与PLC的寄存器的动态连接,从而实现了上位机对PLC的监控。