机械手臂搬运加工流程控制系统设计范本

专业综合应用与工程能力实践训练课

程设计说明书

机械手臂搬运加工流程控制系统设计院、部：电气与信息工程学院

学生姓名：马永奎

指导教师：董海兵职称讲师

专业：自动化

班级：自本1003 班

完成时间：2013年12月19日

摘要

PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它使用可编程序的存储器来存储指令，实现逻辑运算、顺序运算、计数、计时和算术运算等功能，用来对各种机械或生产过程进行控制。，PLC可以灵活而方便地应用于生产实践，在现代工业自动化控制中是最值得重视的先进控制技术。

组态王开发监控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。

在这次为期一周的课设中，我利用三菱FX1S系列单片机设计了四层电梯自动控制程序并且进行了仿真实验，利用组态王软件设计了机械手臂搬运加工流程控制的控制人机界面，配合组态王的编程语言实现了组态王的仿真运行。同时接触并学习了变频器的一些知识。

关键字：PLC；组态王；机械手臂

Abstract

PLC is an electronic device designed for applications in the industrial design environment for digital operation. It uses programmable memory to store instructions, realize the function of logical, sequential operation, counting,counting and arithmetic operations, is used to control all kinds of machinery or production process. , PLC can be flexibly and conveniently applied toproduction practice, in the modern industrial automation control is an advanced control technology is the most worthy of attention.

Developing monitoring system software, is a new automatic control system of industrial, integrated system with standard industrial computer soft, hardwareplatform to replace the traditional closed systems. Has strong adaptability,good openness, easy to expand, economy, short development cycle.

elevator automatic control program and the simulation experiments,the mechanical arm handling process control man-machine interface designby using the configuration software Kingview, with programming language to realize the simulation running kingview. At the same time contact and learn some knowledge of frequency converter.

Keywords: PLC; Kingview; mechanical arm

目录

1 PLC相关知识 (3)

1.1基本结构 (3)

1.2工作原理 (4)

1.3 功能特点 (5)

1.4 应用领域 (5)

2 四层电梯的设计 (7)

2.1 四层电梯控制要求 (7)

2.2 自动电梯相关知识 (8)

2.3 输入输出分配表 (8)

2.4 程序流程及功能实现 (9)

2.5 总梯形图 (12)

3 机械手臂搬运加工流程控制 (17)

3.1 组态王简介 (17)

3.2组态王实现步骤 (17)

3.3 控制要求 (18)

3.4 机械手臂搬运加工流程控制的实现 (19)

3、5 组态王仿真结果 (20)

3.6 画面命令语言 (24)

4 变频器相关知识 (30)

4.1 变频器的定义 (30)

4.2 变频器的工作原理 (30)

4.3 变频器的控制方式 (31)

4.4 工作范围 (33)

总结 (34)

参考文献 (35)

1 PLC相关知识

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输人和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则而设计。

1.1基本结构

可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，可编程逻辑控制器及其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：

一、电源

可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。

二、中央处理单元(CPU)

中央处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢。它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。执行完毕之后各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

三、存储器

存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。