机电一体化电气自动化机械手毕业设计样本.doc

目 录

第1章 设计课题 1

第2章 设计目 1

第3章 课题任务控制规定 5

第4章 PLC外部硬件连接线 9

第5章 输入输出点地址分派 10

第6章 顺序功能图 11

第7章 梯形图程序 12

第8章 指令语句表 12

第9章 模仿调试过程和浮现问题分析 15

第10章 调试程序所用实验设备 15

第11章 毕业设计体会 18

第12章 参照文献 19

3．课题任务控制规定

机械手移动工作动作示意图如图1所示。机械手需要将工件从工作台A移送至工作台B上，其动作过程为下降、上升、右移、再下降、在上升、左移。这些动作均由电磁阀控制液压系统来驱动完毕。

此外，机械手在夹送工件右行到位后，如果工作台B上工件尚没运走，机械手则停止运动，待工作台B上工件被运走后，机械手才干下降。
操作时，机械手分为手动操作方式、回原点操作方式、单步点动操作方式、单周期操作方式、自动循环操作方式。

4．PLC外部硬件连接图

5．输入输出点地址分派
表1：工件传送机械手输入/输出（I/O）点分派表
输 入 信 号
名 称
代 号
输入点编号
上限位行程开关
ST1
I0.0
下限位行程开关
ST2
I0.1
左限位行程开关
ST3
I0.2
右限位行程开关
ST4
I0.3
下降点动按钮
SB1
I0.4
上升点动按钮
SB2
I0.5
左移点动按钮
SB3
I0.6
右移点动按钮
SB4
I0.7
夹紧工件点动按钮
SB8
I2.1
放松工件点动按钮
SB9
I2.2
回原点点动按钮
SB5
I1.5
手动操作办法选取开关
SA1-1
I1.0
回原点操作方式选取开关
SA1-2
I1.1
单步（点动）操作方式选取开关
SA1-3
I1.2
单周期操作方式选取开关
SA1-4
I1.3
自动循环操作方式
SA1-5
I1.4
全自动启动按钮
SB6
I1.6
全自动停止按钮
SB7
I1.7

输出信号
名 称
代 号
输出点编号
上升电磁阀
YV1
Q0.0
下降电磁阀
YV2
Q0.1
左移电磁阀
YV3
Q0.2
右移电磁阀
YV4
Q0.3
夹紧电磁阀
YV5
Q0.4
原点批示灯
HL
Q0.5

表2：工件传送机械手输入/输出（I/O）点分派表

6．顺序功能图

7．梯形图程序

8．指令语句表

ORGANIZATION_BLOCK 主程序:OB1
TITLE=程序注释
BEGIN
Network 1
// 原点批示灯
LD I0.2
AN Q0.1
A I0.0
= Q0.5
Network 2
// 手动操作方式选取开关
LD I1.0
JMP 1
Network 3
// 回原点操作方式选取开关
LD I1.1
JMP 2
Network 4
// 单步点动操作方式选取开关
LD I1.2
JMP 3
Network 5
// 单周期操作方式选取开关
LD I1.3
JMP 4
Network 6
// 自动循环操作方式选取开关
LD I1.4
JMP 5
Network 7
// 手动操作方式
LBL 1
Network 8
// 夹紧与松开
LD I2.1
O Q0.4
AN I2.2
= Q0.4
Network 9
// 机械手下降
LD I0.4
AN I0.1
= Q0.1
Network 10
// 机械手上升
LD I0.5
AN I0.0
= Q0.0
Network 11
// 机械手左移
LD I0.6
AN I0.2
= Q0.3
Network 12
// 机械手右移
LD I0.7
AN I0.3
= Q0.2
Network 13
// 回原点操作方式
LBL 2
Network 14
// i1.5为启动按钮
LD I1.5
O M2.2
= M2.2
Network 15
// 机械手上升
LDN I0.1
A M2.2
= Q0.1
Network 16
// 机械手左移
LDN I0.3
A M2.2
= Q0.3
Network 17
// 松开电磁阀
LD M2.2
R Q0.4，1
Network 18
// 单步点动操作方式
LBL 3
Network 19
// i6.0为点动按钮，计数器开始计数
LD I6.0
EU
LD T37
O SM0.1
CTU C1，8
Network 20
// 机械手下降
LDW= C1，1
AN I0.1
= Q0.1
Network 21
// 机械手夹紧
LDW= C1，2
= Q0.4
Network 22
// 机械手上升
LDW= C1，3
AN I0.0
= Q0.0
Network 23
// 机械手右移
LDW= C1，4
AN I0.3
= Q0.2
Network 24
// 机械手下降
LDW= C1，5
AN I0.1
= Q0.1
Network 25
// 机械手松开
LDW= C1，6
R Q0.4，1
Network 26
// 机械手上升
LDW= C1，7
AN I0.1
= Q0.0
Network 27
// 机械手左移
LDW= C1，8
LPS
AN I0.2
= Q0.3
LPP
TON T37，100
Network 28
// 单周期操作方式
LBL 4
Network 29
LD I1.3
S S0.0，1
Network 30
LSCR S0.0
Network 31
// 机械手下降
LD SM0.0
AN I0.1
= M1.1
Network 32
// 夹紧和开始计时
LD I0.1
= M1.5
TON T37，10
Network 33
// 跳转
LD T37
SCRT S0.1
Network 34
SCRE
Network 35
LSCR S0.1
Network 36
// 机械手上升与夹紧
LD SM0.0
LPS
AN I0.0
= M1.3
LPP
= M1.6
Network 37
// 计时
LD I0.0
TON T38，10
Network 38
// 跳转
LD T38
SCRT S0.2
Network 39
SCRE
Network 40
LSCR S0.2
Network 41
// 机械手右移与夹紧
LD SM0.0
LPS
AN I0.3
= Q0.2
LPP
= M1.7
Network 42
// 计时
LD I0.3
TON T39，10
Network 43
// 跳转
LD T39
SCRT S0.3
Network 44
SCRE
Network 45
LSCR S0.3
Network 46
// 机械手下降与夹紧
LD SM0.0
AN I2.0
AN I0.1
= M1.2
= M2.0
Network 47
LD I0.1
TON T40，10
Network 48
LD T40
SCRT S0.4
Network 49
SCRE
Network 50
LSCR S0.4
Network 51
// 机械手上升
LD SM0.0
AN I0.0
= M1.4
Network 52
LD I0.0
TON T41，10
Network 53
LD T41
SCRT S0.5
Network 54
SCRE
Network 55
LSCR S0.5
Network 56
// 机械手左移
LD SM0.0
AN I0.2
= Q0.3
Network 57
SCRE
Network 58
// 机械手下降
LD M1.1
O M1.2
= Q0.1
Network 59
// 机械手上升
LD M1.3
O M1.4
= Q0.0
Network 60
// 机械手夹紧
LD M1.5
O M1.4
O M1.7
O M2.0
= Q0.4
Network 61
LBL 5
Network 62
// 启动自动循环操作
LD I1.6
S S0.0，1
Network 63
LSCR S0.0
Network 64
// 机械手下降
LD SM0.0
AN I0.1
AN I1.7
= M1.1
Network 65
LD I0.1
= M1.5
TON T37，10
Network 66
LD T37
SCRT S0.1
Network 67
SCRE
Network 68
LSCR S0.1
Network 69
// 机械手夹紧与上升
LD SM0.0
LPS
AN I0.0
AN I1.7
= M1.3
LPP
= M1.6
Network 70
LD I0.0
TON T38，10
Network 71
LD T38
SCRT S0.2
Network 72
SCRE
Network 73
LSCR S0.2
Network 74
// 机械手夹紧与右移
LD SM0.0
LPS
AN I0.3
AN I1.7
= Q0.2
LPP
= M1.7
Network 75
LD I0.3
TON T39，10
Network 76
LD T39
SCRT S0.3
Network 77
SCRE
Network 78
LSCR S0.3
Network 79
// 机械手夹紧与下移
LD SM0.0
AN I2.0
AN I0.1
LPS
AN I1.7
= M1.2
LPP
= M2.0
Network 80
LD I0.1
TON T40，10
Network 81
LD T40
SCRT S0.4
Network 82
SCRE
Network 83
LSCR S0.4
Network 84
// 机械手上升
LD SM0.0
AN I0.0
AN I1.7
= M1.4
Network 85
LD I0.0
TON T41，10
Network 86
LD T41
SCRT S0.5
Network 87
SCRE
Network 88
LSCR S0.5
Network 89
// 机械手左移
LD SM0.0
AN I0.2
AN I1.7
= Q0.3
Network 90
LD I0.2
TON T42，10
Network 91
// 跳转到s0.0从而实现循环执行程序
LD T42
SCRT S0.0
Network 92
SCRE
Network 93
// 机械手下降
LD M1.1
O M1.2
= Q0.1
Network 94
// 机械手上升
LD M1.3
O M1.4
= Q0.0
Network 95
// 机械手夹紧
LD M1.5
O M1.4
O M1.7
O M2.0
= Q0.4
END_ORGANIZATION_BLOCK
SUBROUTINE_BLOCK SBR_0:SBR0
TITLE=子程序注释
BEGIN
Network 1 // 网络标题
// 网络注释
END_SUBROUTINE_BLOCK
INTERRUPT_BLOCK INT_0:INT0
TITLE=中断程序注释
BEGIN
Network 1 // 网络标题
// 网络注释
END_INTERRUPT_BLOCK

9．模仿调试过程和浮现问题分析
模仿调试可以通过仿真软件来代替PLC硬件在计算机上调试程序。如果有PLC硬件，可以用小开关和按钮模仿PLC实际输入信号，(如启动、停止信号)或反馈信号(如限位开关接通或断开，)再通过输出模块上各输出位相应批示灯，观测输出信号与否满足设计规定。需要模仿量信号I/O时，可用电位器和万用表配合进行。在编程软件中可以用状态图或状态图表监视程序运营或强制某些编程元件。
硬件某些模仿调试重要是对控制柜或操作台接线进行测试。可在操作台接线端子上模仿PLC外部开关量输入信号，或操作按钮指令开关，观测相应PLC输入点状态。用编程软件将输出点强制ON/OFF，观测相应控制柜内PLC负载(批示灯、接触器等)动作与否正赏，或相应接续线端子上输出信号状态变化与否对的。
联机调试时，把编制好程序下载到现场PLC中。调试时，主电路一定要断电，只对控制电路进行联机调试。通过现场联机调试，还会发现新问题或对某些控制功能改进。

10．调试程序所用实验设备

a.浙江天煌教学仪器公司THSMS-B、THSMS-C型实验设备，该设备核心是S7-200。

b.PC/PPI编程电缆一根。

c.安装了STEP-7micro/win32编程软件计算机一台。

d.锁紧导线若干。

11．毕业设计体会
通过这次毕业设计使我明白了自己本来知识还比较欠缺。自己要学习东西还太多，此前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一种长期积累过程，在后来工作、生活中都应当不断学习，努力提高自己知识和综合素质。

    在这次毕业设计中也使咱们同窗关系更进一步了，同窗之间互相协助，有什么不懂人们在一起商量，听听不同看法对咱们更好理解知识，因此在这里非常感谢协助我同窗。

    我心得也就这样多了，总之，不论学会还是学不会确觉得困难比较多，真是万事开头难，不懂得如何入手。最后终于做完了有种如释重负感觉。此外，还得出一种结论：知识必要通过应用才干实现其价值！有些东西觉得学会了，但真正到用时候才发现是两回事，因此我以为只有到真正会用时候才是真学会了。

  在设计过程中，我通过查阅大量关于资料，与同窗交流经验和自学，并向教师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作能力，树立了对自己工作能力信心，相信会对此后学习工作生活有非常重要影响。并且大大提高了动手能力，使我充分体会到了在创造过程中摸索艰难和成功时喜悦。虽然这个设计做也不太好，但是在设计过程中所学到东西是这次毕业设计最大收获和财富，使我终身受益。

12．参照文献

[1]PLC基本及应用　廖常初主编，机械工业出版社，

[2]PLC可编程控制器实验系统——实验指引书 林信元，常熟市教学仪器厂

[3]三菱PLC资料　可从工控网.com下载

[4]工厂电气控制设备　张延英 任志锦 主编，中华人民共和国轻工业出版社，1993

[5]简要维修电工手册　机械工业出版社,1993