【22页】【毕业设计】工业机械手的PLC控制.doc文档全文免费阅读

但从使用性经济性可靠性出发，本设计选用了。

因为从上述该机械手所需完成的控制动作分析来看，本机械手是用于各种传感器在复杂的条件下工件的传输，主要动作是上升下降左移右移夹紧放松和工序延时控制等，控制动作基本上是以简单的顺序逻辑动作为主。

是属典型的继电逻辑顺序动作控制系统，这是最擅长的功能，而且具有体积小重量轻可靠性高抗干扰能力强编程简单易于维护等特点，特别是替代继电器控制系统，这更是它的优势。

第三章的简介第节的产生年美国通用汽车公司招标要求软连接代替硬接线维护方便可靠性高于继电器控制柜体积小于继电器控制柜成本低于继电器控制柜有数据通讯功能输入可在恶劣环境下工作扩展时，原系统变更要少用户程序机械手的控制存储容量可扩展到。

核心思想用程序代替硬接线，输入输出电平可与外部装置直接相联，结构易于扩展，这是的雏形。

年美国公司研制出世界上第台，并在公司汽车生产线上应用成功。

第二节的定义和特点的定义美国电气协会制造商协会和国际电工委员会对可编程控制器分别作了定义可编程控制器是种专门用于工业环境的以开关量逻辑控制为主的自动控制装置。

它具有存储控制程序的存储器，能够按照控制程序，将输入的开关量或模拟量进行逻辑运算定时计数和算术运算等处理后，以开关量或模拟量的形式输出，控制各种类型的机械或生产过程。

早期的可编程控制器，主要用于开关量逻辑控制，所以称为可编程逻辑控制器，简称，后来随着计算机计术不断发展，其功能已不仅限于开关逻辑控制，所以被称之为可编程控制器，但这很容易和个人计算机相混淆，因此，般仍把作为可编程控制器的简称。

的特点可编程控制器之所以能够得到迅速发展和广泛应用，主要是由于它具有以下特点可靠性高，抗干扰能力强用软件实现大量的开关量逻辑运算，克服了因继电器触点接触不良而造成的故障输入采用直流低电压，更加可靠安全面向工业环境设计，采取了滤波屏蔽隔离等抗干扰措施，适应各种恶劣的工作环境，远远地超过了传统的继电器控制系统和般的计算机控制系统。

编程简单，易于掌握采用梯形图方式编写程序，与继电器控制逻辑的设计相似，具有直观简单容易掌握等优点。

功能完善，灵活方便随着技术的不断发展，其功能更加完善，不仅具有开关量逻辑控制功能和步进计算功能，而且还具有模拟量处理温度控制位置控制网络通信等功能。

既可以单机使用也可联网运行，既可集中控制也可分布控制或者集散控制。

而且在运行过程中，可随时修改控制逻辑，增减系统的功能。

体积小质量轻功耗低由于采用了单片机等集成芯片，体积小质量轻机构经凑功耗低。

第三节可编程控制器的主要性能指标可编程控制器的性能指标有很多，主要有以下几项指标。

输入输出点数点数是指可编程控制器外部输入输出端子数的总和。

它标志着可以接多少个开关按钮和可以控制多少个负载。

机械手的控制存储容量存储容量是指可编程控制器内部用于存放用户程序的存储容量。

扫描速度般以执行步指令所需的时间来衡量，单位为千步，也有以执行步指令所需来计算，单位步。

功能扩展能力可编程控制器除了主模板块之外，通常都可配备些可扩展模块，以适应各种特殊功能应用的需要。

如模块模块位置控制模块等。

指令系统指令系统是指台可编程控制器指令的总和，它是衡量可编程控制器功能强弱的主要指标。

第四节可编程控制器的分类通常产品可按结构形式控制规模等进行分类。

按结构形式分类按结构形式不同，可分为整体式和模块式两类。

整体式的是将电源存储器输入输出单元等各个功能部件集成在个机壳内，从而具有结构经凑体积小价格低等优点，许多小型多采用这种机构。

模块式的将各个功能部件做成模块，如电源模块模块模块等，然后进行组合。

按控制规模分类按控制规模大小，可分为小型中型和大型三种类型。

小型。

型的点数在点以下，存储容量在步以内，其中输入输出点数小于点的又称为超小型或微型，具有逻辑运算定时计数移位及自诊断监控等基本功能。

中型。

中型的开关量点数通常在点之间，用户程序存储器的容量为，除具有小型机的功能外，还具有较强的模拟量数字计算过程参数调节，如比例积分微分调节数据传送与比较数制转换中断控制远程及通信联网功能。

大型。

大型也称为高档，点数在点以上，用户程序存储容量在以上，其中点数大于点的又称为超大型，除具有中型机的功能外，还具有较强的数据处理模拟调节特殊功能函数运算监视记录打印等功能，以及强大的通信联网中断控制智能控制和远程控制等功能。

第五节系统的组成是种以微处理器为核心的工业通用自动控制装置，其硬件结构上与微型计算机控制系统相似，也是有硬件系统和软件系统两大部分组成。

的硬件结构套系统在硬件上由以下几部分组成中央处理器与计算机可知，机械手输入是位置开关信号，上下限位开关左右限位开关等它们都是开关量，而输出主要是个电磁阀线圈，以控制机械手的左移右移上移下移夹紧放松的气路的通断。

用户存储器容量的估算口总点数为点且均为开关量，以每个点需个字节估算则所需存储器字节数为定时器有两个个夹紧延时个放松延时，以每个定时器需个字节估算则所需存储器字节数为定时器计数器数量共需存储器字节数为经技术与经济成本方面因素综合考虑，本设计选取日本三菱公司型产品。

型产品主要技术指标如下表型产品主要技术指标表最大点定时计数器个基本功能指令条，步进指令条继电器输出最大负载执行速度步输入输出响应时间程序容量步输入光电隔离数据寄存器通用点锁存用点输出继电器接点隔离由上表可见，型产品能满足设计要求。

第二节的梯形图程序的总体结构设计本机械手系统的程序是采用基本指令初始状态指令和步进指令相配合的方法进行编写的。

程序可分四大块，分别是初始化程序手动程序回原位程序和自动程序。

初始化程序如图所示，为初始化程序。

他保证了机械手必须在原位才能进入自动工作方式。

机械手的控制图初始化程序手动程序手动程序如图所示。

对应机械手的上下左右移动和夹紧的的按钮。

按下不同的按钮，机械手执行相应的动作。

在左右移动的程序中串联上限位置开关的动合触点是为了避免机械手在较低位置移动时碰撞到其他工件。

为保证系统安全运行，程序之间还进行了必要的连锁。

图手动程序回原位程序如图所示为回原位程序，在系统处于回原位工作状态时，只需按下回原位按钮机械手即可自动回到原位。

图中除初始状态继电器外，其他状态继电器应使用回零状态继电器。

机械手的控制图回原位程序自动程序自动程序如图所示，其中和都是在初始化程序中设定的，在程序运行中不再更改。

机械手的控制机械手的控制第三节指令程序机械手的控制第四节接线图机械手控制系统采用的型号或规格是，表是输入点及输出点的分配表。

表输入点及输出点的分配表输入信号名称代号输入点编号手动挡回原位档单步档单周期档连续档回原位按钮启动按钮停止按钮下降按钮上升按钮右行按钮左行按钮夹紧按钮松开按钮下限位开关上限位开关右限位开关左限位开关输出信号名称代号输入点编号下降电磁阀线圈上升电磁阀线圈右行电磁阀线圈左行电磁阀线圈松紧电磁阀线圈机械手的控制图机械手控制系统的接线图第五节相关电气设备选择和校验系统调试系统调试分模拟调试和联机调试硬件部分的模拟调试可在断开主电路的情况下，主要试试手动控制部分的可靠性。

软件部分的模拟调试可借助于模拟开关和输出端的指示灯进行。

需要模拟量信号时，可用电位器和万用表进行。

调试时，可利用上述外部设备模拟各种现场开关和传感器的状态，然后观察的输出逻辑是否正确。

如果有则修改程序后反复调试。

现在的主流产品都可在上编程，并可在上进行模拟调试。

连机调试时，可把编制好的程序下载到现场的中。

有时也许只有台，这时就要把安装到控制柜相应的位置上。

调试时定要先将主电路断开，只对控制电路进行连机调试。

通过现场连机调试信号的接入常常会发现软硬件中的问题，有时厂家对些控制功能进行改造，反复调试后，控制系统才能机械手的控制交付使用。

程序的运行与调试将梯形图程序输入计算机。

对程序进行试运行。

将转换开关旋至手动档，按相应的动作按钮，观察机械手动作情况。

将转换开关旋至回原位档，按回原位按钮，观察机械手是否回原位。

将转换开关旋至单步档，每按次启动按钮，观察机械手是否向前执行下个动作。

将转换开关旋至单周期档，每按次启动按钮，观察机械手是否运行个周期就停下来。

将转换开关旋至连续档，按下启动按钮，观察机械手是否连续运行。

记录调试程序结果并对不足之处进行修改。

最后再进行考机运行，般连续运行小时以上，以考核电气及机械运行是否稳定可靠。

第六节材料清单表系统所需设备工具材料明细表名称型号或规格数量可编程控制器台双线圈电磁阀只单线圈电磁阀只按钮个限位开关个转换开关个熔断器只连接导线若干第七节不足和改进本次毕业设计虽然参考了大量的书籍，也经过辅导老师的指导，但我仍然深知有许多不足与需要改进的地方。

比如说在设计机械手操作面板时没有考虑到设计相应动作完成的指示灯，有了指示灯操作会变得很直观，操作会变得很方便。

还有，在机械手的放松位置，最好应安装个光电开关，用来检测工件是否已脱离机械手。

虽然夹钳它是通过延时来表示夹紧松开的动作完成的。

但不排除会遇到特殊情况，很有可能后工件会因特殊情况未能与机械手脱离，但机械手会依旧自动执行下个动作，造成不可估量的后果。

有了光电开关就不会出现这种情况，整个工作流程会更加的保险安全。

诸如此类不足之处应该还有好多，希望各位指导老师能当面指出为我改善本次设计。

学生不胜感激机械手的控制第五章毕业设计总结经过两个多月的设计，机械手控制系统的程序，已成功地通过了模拟手动单步单周期连续等运行的调试，证明本设计的硬件软件部分基本都能达到预期要求，能可靠地控制机械手动作，达到机械手所要求的技术性能。

系统的分析与设计过程也是对学习的总结过程，更是进步学习和探索的过程。

在这过程中，我对利