PLC课程设计机械手动作的模拟.docx
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PLC课程设计机械手动作的模拟
一、课程设计的目的和任务:
本课程是电气工程及电气自动化专业在把握所学习的专业基础课专业课基础上一次叫全面的实习训练,通过完成一个具有较完善功能的设计课题,大到训练学生综合运用所学知识的能力。
其大体目的是:
培育理论联系实际的正确设计思想,训练综合运用已学的理论和生产实习知识去分析和解决工程实际问题的能力,
学习工业自动化网络一个完整系统设计的一样方式,把握运用专业课、专业基础课的知识解决自动化网络方面常见实际问题的能力。
进行大体技术训练,如利用设计资料、手册、标准和标准和利用仿真软件、实验设备进行调试和数据处置等。
陪养学生的创新能力。
二、设计方式
一、依照课程设计任务书提出的操纵要求选择系统方案和操纵方式
二、合理选择元器件型号,正确进行硬件电路设计和软件调试。
3完成电路设计、编写完成实时操纵程序或编写完仿真程序。
4调试和完成操纵系统,使之知足操纵要求。
5编写课程设计说明书。
三、机械手及其应用
机械手是一种能模拟人的手臂的部份动作,按预定的程序轨迹极为它要求,实现抓取,搬运工件或操做工具的自动扮装置。
在我国由于大多数工业机械人所执行的工作为模拟人的手臂而工作,因此通常把工业机械人称做操作机械手。
四、机械手的特点:
(1) 对环境的适应性强能代替人从事危险,有害的工作。
在长时刻工作对人体有害的场所,机械手不受阻碍,只要依照工作环境进行合理的设计,选择适当的材料和结构,机械手就能够够在异样高温或低温,异样压力和有害气体,粉尘,放射线作用下,和冲压,灭等危险环境中胜任工作。
(2) 机械手能持久,耐劳,能够把人从繁重单调的劳动中解放出来,并能扩大和延伸人的功能。
(3) 由于机械手的动作准确,因此能够稳固和提高产品的质量,同时又能够幸免人为的操作错误。
(4) 机械手特点是通过用工业机械手的通用性,灵活性好,能专门好的适应产品的不断转变,以知足柔性生产的需要。
因此采纳机械手最明显的特点是提高劳动生产率和降低本钱。
最近几年来,随着电子技术专门是电子运算机的普遍应用,机械人的研制和生产已成为高技术领域内迅速进展起来的一门新兴技术,它加倍增进了机械手的进展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。
机械手尽管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,并愈来愈普遍地取得了应用。
例如:
在机床加工,装配作业,劳动条件差,单调重复易于疲劳的工作环境和在危险场合下工作等。
随着工业技术的进展,工业机械人与机械手的应用范围不断扩大,其技术性能也在不断提高。
在国内,应用于生产实际的工业机械人专门是示教再现性机械人不断增多,而且运算机操纵的也有所应用。
在国外应用于生产实际的工业机械人多为示教再现型机械人,而且运算机操纵的工业机械人占有相当比例。
带有“触觉”,“视觉”等感觉的“智能机械人”正处于研制开发时期。
带有必然智能的工业机械人是工业机械人技术的进展方向。
五、操纵要求
图中为一个将工件由A处传送到B处的机械手,上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。
当某个电磁阀线圈通电,就一直维持现有的机械动作,例如一旦下降的电磁阀线圈通电,机械手下降,即便线圈再断电,仍维持现有的下降动作状态,直到相反方向的线圈通电为止。
另外,夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成,线圈通电执行夹紧动作,线圈断电时执行放松动作。
设备装有上、下限位和左、右限位开关,它的工作进程如下图,有八个动作,即为:
六、机械手动作的模拟实验面板图:
此面板中的启动、停止用动断按钮来实现,限位开关用钮子开关来模拟,电磁阀和原位指示灯用发光二极管来模拟。
七、输入/输出接线列表]
面板
SB1
SB2
SQ1
SQ2
SQ3
SQ4
PLC
面板
YV1
YV2
YV3
YV4
YV5
HL
PLC
八、工作进程分析:
当机械手处于原位时,上升限位开关、左限位开关均处于接通(“1”状态),移位寄放器数据输入端接通,使置“1”,线圈接通,原位指示灯亮。
按下启动按钮,SB1置“1”,产生移位信号,的“1”态移至M101,下降阀输出继电器接通,执行下降动作,由于上升限位开关断开,置“0”,原位指示灯灭。
当下降到位时,下限位开关SQ1接通,产生移位信号,的“0”态移位到,下降阀断开,机械手停止下降,的“1”态移到,线圈接通,动合触点闭合,夹紧电磁阀接通,执行夹紧动作,同时启动按时器T37,延时秒。
机械手夹紧工件后,T0动合触点接通,产生移位信号,使置“1”,“0”态移位至M102.,上升电磁阀接通,断开,执行上升动作。
由于利用S指令,线圈具有自维持功能,维持接通,机械手继续夹紧工件。
当上升到位时,上限位开关接通,产生移位信号,“0”态移位至,线圈断开,再也不上升,同时移位信号使置“1”,断开,右移阀继电器接通,执行右移动作。
待移至右限位开关动作位置,动合触点接通,产生移位信号,使的“0”态移位到,线圈断开,停止右移,同时的“1”态已移到,线圈再次接通,执行下降动作。
当下降到使动合触点接通位置,产生移位信号,“0”态移至,“1”态移至,线圈断开,停止下降,R指令使复位,线圈断开,机械手松动工件;同时T38启动延时秒,T1动合触点接通,产生移位信号,使变成“0”态,为“1”态,线圈再度接通,断开,机械手又上升,行至上限位置,触点接通,变成“0”态,为“1”态,线圈断开,停止上升,Y004线圈接通,X003断开,左移。
抵达左限位开关位置,X004触点接通,变成“0”态,为“1”态,移位寄放器全数复位,线圈断开,机械手回到原位,由于、均接通,又被置“1”,完成一个工作周期。
再次按下启动按钮,将重复上述动作。
九、PLC操纵系统设计步骤
一、分析操纵系统的要求,确信操纵任务:
第一分析机械手的操纵功能,确信操纵任务。
二、选择和确信誉户I/O设备:
依照传统操纵线路,确信出PLC改造所需的各类输入/输出设备,即各类按钮、开关、继电器和接触器等。
3、PLC和相应I/O模块的选择:
统计所需I/O的个数和信号的类型,并考虑必然I/O的余量(10%~15%),选择适合的PLC和相应的I/O模块。
十、操纵系统的硬件设计
(1)主电路的设计;
(2)相关传感器的选择;
(3)确信出输入、输出信号,画出PLC的I/O接线图;
十一、操纵系统的软件设计
(1)第一别离设计出机械手各部份的操纵软件梯形图;
(2)整体操纵软件梯形图设计;
十二、联机调试;
十三、PLC机械手接线图
十四、PLC程序编写
主站程序:
从站程序:
十五、主从的成立
十六、设计总结
在这次两个礼拜的工业网络课程设计进程中,当刚拿到课题是,对这次课题的实际内容和方式仍是很模糊,只能去图书馆,上网,和平常做的实验中找冲破口,在通过几天的查找和学习,对这次课题有了初步的设计思路和方式,接下来的几天里,通过对资料的分析,有了初步的模块,在PLC设计和应用上也取得了必然的利用方式,接下来确实是对程序的编写,在平常的课堂上尽管束师都有讲解,但真正到了应历时仍是存在很多的问题,再通过资料的辅助和教师的细心讲解,明白了如何编程,如何设置主从,和主从间的连接方式和利用方式,在借下来对程序的调试进程中尽管显现的大大小小的一些问题,但都能够自己找出缘故并解决,我觉的这是这次课程设计的最好收成,最终的功效大体符合设计要求,在书本,资料和教师的帮忙下,即完成了这次设计同时也是一次专门好的学习机遇,使那个学期的内容取得巩固,也学习了更多。
十七、参考文献
《可编程序操纵器与工业自动化系统》陈忠华编著
《PLC基础及应用》廖常初主编
《可编程序操纵器编程实战与提高》郭纯生编辑
《CS/CJ系列PLC应用基础及案例》祁文钊霍罡等编辑
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