PLC控制机械手设计

1、题 目 PLC机械手的控制设计一、设计任务：PLC机械手控制的实现二、设计要求：1. 阐述机械手的工作原理2. 如何实现PLC对机械手的控制3. 机械手控制程序设计目录第一节机械手的工作原理1.1机械手的概述 11.2机械手的工作方式 2第二节机械手控制程序设计2.1输入和输出点分配表及原理接线图 32.2控制程序 4第三节梯形图及指令表3.1 梯形图 83.2 指令表 9总结与评价 10参考文献 11第一节机械手的工作原理1.1机械手的概述机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技 术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起

2、来的 一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的 有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活， 但它具有能不断重复工作和劳动、 不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视， 并越来越广泛地得到了应用，例如：(1)机床加工工件的装卸，特别是在自动化车床、组合机床上使用较为普遍。在装配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用来装配印制电路板，在机械行业中它可 以用来组装零部件。(3) 可在劳动条件差，单调重复易子疲劳的工作环境工作，以代替人的劳动。(4) 可在危险场合下工作，如军工品的装卸、危险品及有害物的搬运等。(5) 宇

3、宙及海洋的开发。(6) 军事工程及生物医学方面的研究和试验。1.2机械手的工作方式机械手电气控制系统，除了有多工步特点之外，还要求有连续控制和手动控制等操作方式。工作方式的选择可以很方便地在操作面板上表示出来。当旋钮打向回原点时， 系统自动地回到左上角位置待命。 当旋钮打向自动时， 系统自动完成各工步操作，且循环动作。当旋钮打向手动时，每一工步都要按下该工步按钮才能实现。以下是设计该机械手控制程序的步骤和方法。1、机械手传送工件系统示意图，如图1所示。下隆TO1n飙左移限位(8)左移 Y4启动(3)T2上限位右移K3右移限位X口无工件检测二勺上限位X2下降YD下限位(7)上升Y2下隈怪图1机械

4、手传送示意及操作面板图第二节机械手控制程序设计2.1输入和输出点分配表及原理接线图表1机械手传送系统输入和输出点分配表名称代号输入名称代号输入名称代号输出启动SB1X0夹紧SB5X10电磁阀下降YV1Y0下限行程SQ1X1放松SB6X11电磁阀夹紧YV2Y1上限行程SQ2X2单步上升SB7X12电磁阀上升YV3Y2右限行程SQ3X3单步下降SB8X13电磁阀右行YV4Y3左限行程SQ4X4单步左移SB9X14电磁阀左行YV5Y4停止SB2X5单步右移SB10X15原点指示ELY5手动操作SB3X6回原点SB11X16连续操作SB4X7工件检测SQ5X17q aJ -FN-40MR1 亚坚回 斡

5、W总M 魅戶鸟冊 蜃1蛊SW爰gJ-2.2控制程序操作系统3所示。操作系统包括回原点程序，手动单步操作程序和自动连续操作程序，如图图3机械手换作系统程序其原理是：把旋钮置于回原点，X16接通，系统自动回原点，Y5驱动指示灯亮。再把旋钮置于手动，则X6接通，其常闭触头打开，程序不跳转（CJ为一跳转指令，如果 CJ驱动，则跳到指针P所指P0处），执行手动程序。之后，由于X7常闭触点，当执行 CJ指令时，跳转到P1所指的结束位置。如果旋钮置于自动位置，（既X6常闭闭合、X7常闭打开）则程序执行 时跳过手动程序，直接执行自动程序。回原位程序回原位程序如图4所示。用S10S12作回零操作元件。应注意，当

6、用 S10S19作回零 操作时，在最后状态中在自我复位前应使特殊继电器 M8043置1。图4回原位狀态转移圈手动单步操作程序如图5所示。图中上升/下降，左移/右移都有联锁和限位保护。MIOMIQ彳IMP迎IQH卜KQLlH卜SETTOO!TQMHQ池 L?KD02YOQOHI#_XOL>KQ(HYOQH I< Y000MOX&L1X002 KOHT IIId车¥003T卒< YOQ1XDL5m2 XO05YD 叭T IIIK< Y0Q>手动单步捉作程序自动操作程序自动操作状态转移见图6所示。当机械手处于原位时，按启动X0，状态转移到S20,羁6自

7、动操作狀态转移圈动下降Y0,当到达下限位使行程开关X1接通，状态转移到 S21，而S20自动复位。S21驱动Y1置位，延时1秒，以使电磁力达到最大夹紧力。当TO接通，状态转移到 S22,驱动Y2上升，当上升到达最高位，X2接通，状态转移到 S23。S23驱动Y3右移。移到最右位， X3 接通，状态转移到 S24 下降。下降到最低位， X1 接通，电磁铁放松。为了 使电磁力完全失掉，延时 1 秒。延时时间到， T1 接通，状态转移到S26 上升。上升到最高位， X2 接通，状态转移到 S27 左移。左移到最左位，使 X4 接通， 返回初始状态，再开始第二次循环动作。在编写状态转移图时注意各状态元

8、件只能使用一次， 但它驱动的线圈， 却可以使用多次， 但两者不能出现在连续位置上。 因此步进顺控的编程， 比起用基本指令编程较为容易， 可读 性较强。7、机械手传送系统梯形图如图 7 所示。图中从第 O 行到第 27 行为回原位状态程序。从第 28 行到第 66行，为手 动单步操作程序。从第 67 行到第 129行为自动操作程序。这三部分程序（又称为模块）是 图 3 的操作系统运行的。回原位程序和自动操作程序。是用步进顺控方式编程。在各步进顺控末行，都以RET结束本步进顺控程序块。但两者又有不同。回原位程序不能自动返回初始态S1。而自动操作程序能自动返回初态 S2。第三节 梯形图及指令表3.1

9、 梯形图0371114IT2027SU4STL283942455561PO07X002S12JSTLSET SISET S10RST 1001RST YOOOY0O2SET SL1RST Y0O3Y004SET S12SET M8043RST S12S12RET7275828487929597100102105107X007 IS2 Y001 X002 XO04 XOOO4STL| |_|_ |-S204 STL ESTLX001H FS21S23STL-STLX003SET S2 SEI S20YOOOSET S21SET Y001 TO K10SET S22Y0O2SET S23Y003S

10、ET S24YOOOSET S25X002 X004Y001I I_I I_WXO06XOOO X005I IMO X0101 II IMO X011I II IMOX012 X0O2 YOOOI II IMOX013 X0O1 T002T I_I IMOX014 X0O2 XO04 X003I II I_IMOX015 XO02 X0U3 XD04I II IIXO07 CYonsMOSET WOlYO02YUUUY004YO03RST Y001T1 K10SET S26YO02SET S27¥004RETEND图7机械手传送系统梯形图3.2指令表总结与评价0M9OO245LD皿G

11、J SETS211SETSI46AMD麵12erSTL!STLSI47AHIX0O2ssSETvtni4IX-如1£AMIYOOOe?otxtTO K.105SET510轴ourVUCQLD TO7盯匚S10IDMO53SET5223RSTVJOl51AND颗归95STL岡9RST52ANIXQ01尚OUTYQQQ10OUT55AMIY002PTLD KOOS11LDX00254ourYCKfi同SET52512SETSil55LtMO100STLS2314STLSil5(SAMD5M14iniourV003.15ESTVD035TAHDTTOOE1Q2w込CTTTYD045&

12、;ANIH004103AM501717LDjonY003104SETS2418SETsngourVDO410。STLE2420STLS12siLDMO107OTirvnoui21SETM3043AND5M15ioeLDxnoi2BST兀洛AHD109SEI国525OUTSIS(5鼻ANIxoo?1L1STLS2527RET(55AHIYD04112ESTTOOL29LD珈gourVWIBurT1 KIO29AKDY00*<57PO115LDT130AtUTOOlt5&LDIM0071L7SET52631(JUT6?cr Pl1囚STL环32LDIKDOS72IDKC07DOurY00235CT 1W75SET52UlwK0O2笳IDSO®75STLS2巴卫SETS2737嗣MOOS75LDITiOOlD4STLST38OUTnw77AHDxooa皿urY004科U>MOT&AMD04IT)MOM407?AHDIKKO12?our£241SET¥0018(3SET129KETLDMOSiSTL13CPl43AKDKO 1185ourvooo131UTD44BET'VCQl艸LDSCO I