机械手自动搬运线PLC控制新版系统专业课程设计.docx
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1、电气控制和PLC课程设计汇报题 目:机械手自动搬运线PLC控制系统 姓 名: 学 号: 专业班级: 机械电子工程 指导老师: 摘 要本课程设计以机械手为设计对象,依据设计要求,具体分析了机械手工作原理和控制需求,选择采取西门子S7-300系列PLC进行了控制系统设计。首先,依据机械手自动搬运系统运行机制,针对机械手自动搬运工作要求,对系统工作过程进行了描述,完成了机械手自动搬运加工控制系统方案设计。其次,依据控制任务,进行了PLC控制电路设计,对PLCIO地址进行了分配,并对PLC控制程序进行了功效划分,实现了工作步骤模块化设计。然后,依据机械手自动搬运加工工作原理,设计其系统PLC控制步骤图
2、,并以STEP7为PLC软件设计平台,完成机械手自动搬运系统自动控制、点动控制、停止运行等功效PLC梯形图设计,实现了机械手搬运过程自动控制。最终,经过采取STEP7平台中S7-PLCSIM仿真功效,对自动控制、点动控制、停止运行等工作过程进行PLC梯形图仿真验证,结果表明完成了关键功效设计,达成了机械手自动搬运设计要求,实现了机械手自动搬运加工功效。在设计过程中,小组共同讨论、确定总体方案,本人关键负责梯形图程序部分,进行了梯形图设计及仿真调试,完成本课程设计。关键词: 机械手 PLC 梯形图 仿真 目 录摘 要I目 录II1、引言12、总体设计方案22.1、机械手自动搬运系统组成22.1.
3、1机械手自动搬运系统的工作原理22.2、机械手自动搬运示意图22.3、机械手自动搬运系统工作过程22.4、控制方案设计33、机械手自动搬运线PLC控制电路设计43.1、主电路图43.2、PLC外部接线图54、机械手自动搬运线PLC梯形图软件设计54.1、PLC系统工作流程图54.2、OB1程序64.3、FC1功能程序:94.4、FC2程序105、机械手自动搬运线PLC控制系统仿真测试136、设计小结146.1、设计总结146.2、系统调试中的问题及解决的措施14参考文献141、引言伴随机械化工业快速发展,机械手应用已经成为一个工业化趋势,同时,社会生产不停进步和大家生活节奏不停加紧,大家对生产
4、效率也不停提出新要求。因为微电子技术和计算软、硬件技术迅猛发展和现代控制理论不停完善,使机械手技术快速发展,其中气动机械手系统因为其介质起源简便和不污染环境、组件价格低廉、维修方便和系统安全可靠等特点,已渗透到工业领域各部门,在工业发展中占相关键地位。 中国科学家对机器人定义是:“机器人是一个自动化机器,所不一样是这种机器含有部分和人或生物相同智能能力,如感知能力、计划能力、动作能力和协同能力,是一个含有高度灵活性自动化机器。”机器人技术是建立在机械,微电子、控制、人工智能技术等基础上一门机电一体化高新技术。机器人诞生于二十世纪50年代,现在已经发展到第三代智能机器人。纵观机器人发展历史和高新
5、技术发展趋势,机器人已经成为现代化工业发展中不可缺乏必备工具。所以各工业发达国家很重视机器人技术,一个世界范围机器人研制热潮正方兴未艾。 机械手是机械化、自动化生产过程中发展起来一个新型装置。它能模拟人手和臂一些动作功效,用以根据固定程序抓取、搬运物件或操作工具自动操作装置。在现代化生产过程中,机械手被广泛利用于自动生产线中,机械手研制和生产已成为高技术领域内快速发展起来一门新技术,它愈加促进了机械手发展,使得机械手能够愈加好地实现以机械化和自动化有机结合。机械手即使现在还不如人手那样子灵活,但它能不停反复工作和劳动,不知疲惫、不怕危险、抓取重物力量比人手力大特点,所以,机械手也受到了很多部门
6、重视,并越来越广泛地得到应用。机械手技术包含到力学、机械学、电气自动控制技术、传感器技术和很多计算机技术等科学领域,是一门跨学科综合技术。在本课程设计中,机械手要完成自动搬运加工过程,经过PLC设计控制系统,使机械手能够自动完成一系列动作,能够在多种不一样生产线或物流流水线中,使零件搬运、货物运输更便捷、快速。在“机械手自动搬运线PLC控制系统”课程设计过程中,经过小组共同讨论、确定总体方案,本人关键负责梯形图程序部分,进行了梯形图设计及仿真调试。2、总体设计方案2.1、机械手自动搬运系统组成2.1.1机械手自动搬运系统工作原理机械手关键由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。 手部是用来抓持
7、工件(或工具)部件,依据被抓持物件形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多个结构形式,如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构,使手部完成多种转动(摆动)、移动或复合运动来实现要求动作,改变被抓持物件位置和姿势。运动机构升降、伸缩、旋转等独立运动方法,称为机械手自由度。为了抓取空间中任意位置和方位物体,需有6个自由度,自由度越多,机械手灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。控制系统是经过对机械手每个自由度电机控制,来完成特定动作。同时接收传感器反馈信息,形成稳定闭环控制。2.2、机械手自动搬运示意图图1.1机械手自动搬运加工示意图 2.3、机械手自动搬运系统工作过程(1)开启控制:按下开启按钮后,
8、系统自动运行。机械手先开启、上升到位(SQ4检测),并停止,等候工件到位。(2)自动搬运加工过程控制:开启传送带A运行和传送带B传送带A拖动产品移至指定位置,由SQ0检测到位并计数,停止传送带A。机械手左转到位(SQ1检测)、下降到位(SQ5检测),夹取工件(由开关JQ实施)上升并右转到工作台处(右转到位SQ2检测),下降、松开JQ开关放下工件,上升等候20秒再下降到位、夹取工件上升并右转到传送带B(右转到位SQ3检测)下降松开JQ并放下工件,传送带B移走工件,机械手上升、左转返回至传送带A处,继续搬运加工,如此循环进行。传送带A、B运行期间运行指示绿灯PG0、PG1闪动,停止运行灯灭。(3)
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