示教机械手控制设计

目录

1.前言 (2)

2.课程设计的要求 (3)

3.总体设计 (4)

3.1 PLC选型 (4)

4.PLC程序设计 (5)

4.1设计思想 (5)

5.结束语............................ 错误！未定义书签。

1.前言

20世纪70年代年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求，美国设备公司研制出了第一台可编程控制器PDP—14，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这是第一代可编程序控制器，称Programmable，是世界上公认的第一台PLC。

人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程逻辑控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。

20世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。

2.课程设计的要求

第四组题目：示教机械手控制系统设计

动作要求：

1．单循环为：

1）从原点开始下降；2）吸工件，延时1秒；3）上升；4）右行；5）下降；6）放下工件，延时1秒；7）上升；8）左行，回原点。

2．要求有四种工作方式：手动、单步、单周期、连续。

3．连续时，循环5次结束，声光间断报警5秒。

3.总体设计

3.1 PLC选型

根据已知条件，需要17个输入，7个输出，我选择了CPU22X CPU226 AC/DC/继电器这一型号。24输入/16输出共40个数字量I/O点。可连接7个扩展模板单元，最大可扩展至248个数字量I/O点或35路模拟量I/O。13KB的程序和数据存储区空间。6个独立的30KHz的高速计数器，2路独立的20KHz的高速脉冲输出。具有PID控制器。2个RS-485通信/编程器。具有多点接口MPI通信协议。具有点对点接口PPI通信协议。具有自由通信口。I/O端子排可以很容易地整体拆卸。

4.PLC程序设计

4.1设计思想

机械手的上升，下降，左行，右行，放松与夹紧，可用5个线圈来控制，机械手的上，下，左，右限位可用传感器或限位开关来控制。在主程序中，SM0.0的常开触点一直闭合，公用程序是无条件执行的。用于处理各种工作方式都要执行的任务，以及处理不同工作方式之间的相互转换。在手动方式下，I2.0为ON，执行“手动程序”子程序。在手动程序中设置了一些必要的连锁：1 设置上升和下降之间、左行和右行之间的互锁，以防功能相反的两个输出同时为ON。2 用限位开关I0.1-I0.4限制机械手的移动范围。3 用上限位开关I0.2的常开触点与控制左行和右行的Q0.2和Q0.3的线圈串联，使机械手只有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与别的物体碰撞。在自动回原点方式下，I2.1为ON，执行“回原点”子程序。在其他三种工作方式下执行“自动”子程序。程序的总体思想是启保停的编程方法。

4.2 PLC 端子接线

I2.0I2.1I2.2I2.3I2.4I0.1I0.2I0.3I0.4I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I2.6I2.7

I1.0单步回原点手动单周期连续下限位上限位左限位右限位上行下行左行右行吸工件放工件启动停止

Q0.0

Q0.1Q0.2

Q0.4Q0.5Q0.3Q0.6

机械手上升

机械手下降机械手左行

机械手右行机械手夹紧声报警光报警

图1 I/O 分配图

4.3顺序功能图

M0.0

M2.0M2.1

M2.2

M2.3

M2.4M2.5M2.6

M2.7M3.0

M0.5(I2.0+I2.1)Q2.1

Q0.0

Q0.3

Q0.1

Q0.0

Q0.2

T37

S Q0.4R Q0.4T38

C1加1

I2.6.M0.5I0.1T37I0.2I0.3I0.1T38I0.2I0.7M0.7*C1

M0.7*C1

M3.1

Q0.5Q0.6

T39T39

下降

夹紧

上升

右行

下降

松开

上升

左行

5次

下限位

下限位

右限位

上限位

上限位

C1

图2 顺序功能流程图

主程序结构

公用程序

手动程序

回原点

自动程序

图3 梯形图