PLC步控机械手实验报告

1、工业过程控制课程实验报告题目:步进电机机械手控制实验报告学 院：电子工程学院 专 业：11级机械设计制造及其自动化步控机械手实验报告一、机械手概述1.1 机械手简介三自由度机械手又称 3D 机械人，能够实现三个自由度方向 （水平、垂直和 旋转）的抓取或放置物品，具有操作范围大，灵活性好，应用广泛的特点。1.2 机械手控制原理机械手的 XY 移动距离是是通过步进电机来控制的， 步进电机是将电脉冲信 号转变为角位移或线位移的开环执行元件。 在非超载情况下， 电机的转速、 停止 位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数目。 这一线性关系的存在， 加上步进电机 只有周期性误差而无累计误差。1.3 机械手的结

2、构三自由度机械手为圆柱坐标型。图 1 为机械手结构示意图，机械手手臂的左 右运动 （水平方向 ）由伸缩步进电机控制，上下运动 （垂直方向 ）由升降步进电机控 制，逆时针和顺时针旋转运动则由底盘直流电机的正反转控制。 机械手的夹紧装 置采用关节结构，其夹紧与松开用气压驱动，并由电磁阀控制。机械手可以根据设定程序的动作将工件从 A 处搬运到 B 处。 SQ1，SQ2，SQ5，SQ6 为水平和垂直方向上的限位开关， SQ3 ，SQ4 为原点位置和终点位置的光接近开关厂_机械手升降步进电机r HSQ1SQ2SQ6机械手伸缩步进电机机械手夹紧装置Y底盘旋转直流电机、1SQ5工件SQ3图1三自由度机械手结

3、构示意图二、机械手的控制方式本实验只要求控制XY轴的移动，所以现在只研究平面内的运动。机械手的控制分为:1、原点回归工作万式2、手动工作方式3、单步运行工作方式4、单周期运行工作方式5、自动运行工作方式多种工仁方式的偏程2.1 1ST指令实现控制功能如图2X10 :手动 起动S0初始状态步, 执行手动操作方式：有上升、下降、左 行、右行、夹紧、松开等；X11:回原点 起动S1初始状态步, 执行回原位操作方式，按下返回原位按用槽序匚1r- A钮X25，机械手将按规定程序返回到原位X12 :单步 当X12=1时，满足转移条件时，状态步不在自动转移，必须按下 起动按钮M26，状态才能转移X13 :单

4、循环 当X23=1时，按下起动按钮X26，机械手按规定方式循环一次, 返回到原位后停止；X14:自动一直循环X15 :原位启动原位启动按钮X16 :启动X17 :停止循环结束后停止X10X14必须用旋转开关，以保证这组输入中不可能有两个输入同时为 ON3系统资源分配3.1内部继电器部分上升M5下降M10左行M6右行M11夹紧M12松开M7手动M20回原位M21单步M22单循环M23自动M24原位M25起动M26停止M27急停M283.2数字量输入部分X1下限位X2上限位X3右限位X4左限位3.3数字量输出部分升降步进电机脉冲输出Y0方向：上/下Y2伸缩步进电机脉冲输出Y1方向：左/右Y3夹紧/

5、放松Y5四、 IST 编程实现IST 指令一定要放在状态寄存器的前面，不然会导致一些功能错乱。五、系统硬件连接图X4I卜X1Y0Y1COMX2X3PLC11Y1M8UOI*I I5V手訓打式 初蛤状态X2G S20S27 丫3OM.亠空埜COM养屮|X7放松输入!(X5上升输勺fY(f荃io卜碎搐勺千?_?_眾气左移上限位、_彳 R P T I FFI上升-T号伽魯叫妆世A+穆开始 puro方忖-原小A立置第件公共端占 B+ |口口丄限B4L+ slt| yi!史紧Y0下降K IO1 F彳I x&c样专府人 I |X11右移辅IX25_TsmnRSI1 I 吓 | I NFI输出RSI Y3上

6、升短位“右移输出I吟IX2丄上限位匕升左移限位4Ise rMS( 斗 RIks iS12X3 -j-右移限位I S24S?3右拶XIES2533下限位下降K1DC方2)上升X2十上升结束I S27 H GD 左移 X4 +左移限位S26 5V24V图 2 PLC 控制步进电机的硬件电路图六、组态截图6.1系统主界面6.2通信连接昱不嵐咗|屯谨逹按；%tn慢詣淀|谟笛呂祁道冃乐口父设骨0谡替理诵冃星口定诠偽初妬工佯壮悲1 -启动最小采第同期匸200帛口 imc（ta6B）C - COM1通讯胺埒蕴t - 930D数協位拉埶C - Tfe停匕匝应勃C - 1应趙搦按确方豆2 -借檢验|U E耶肖耕助（HJ6.3内部实时数据库MfGE磁琏态环境-T柞台:OAKECHEbJG飾文蹴大三下学專PLT涉玄谓态圏55机械手肘匚申V件 Fl 百话产 I 百 3 弋 馮,. 仃；j SfT) S口 (W)毎 &r H!_|丄鮎 -2-玉A聲W 图判團 空岂Chinese 习ffil主控窗口 | 20挺N1 趣睨Se23n25囂 E“2f5 *2S皮目*6 n7氏尸n8