PLC搬运机械手课程设计Word下载.docx
- 文档编号:17575375
- 上传时间:2022-12-07
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:473.92KB
PLC搬运机械手课程设计Word下载.docx
《PLC搬运机械手课程设计Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《PLC搬运机械手课程设计Word下载.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
停止时,机械手停止在现行工步上。
重新启动时机械手从停止前一瞬间的动作继续进行;
PLC断电时的要求与停止时的要求一致。
要求搬运机械手控制系统具有手动、单周期和连续循环三种工作方式。
1.4设计任务
1.设计和绘制电气控制原理图或PCI/O接线图、功能表图和梯形图,编写指令程序清单。
2.选择电气元件,编制电气元件明细表。
3.设计操作面板电器元件布置图。
4.上机调试程序。
5.编写设计说明书。
图1.3搬运机械手动作步序图
第2章控制方案论证
机械手电气控制系统,除了有多工步特点之外,还要求有单周(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。
搬运机械手的设计有许多了设计方案,有继电器控制、单片机控制、PLC控制等。
2.1继电器控制方案
继电器是根据某种输入信号的变化,接通或断开控制电路,实现自动控制和保护电力装置的自动电器。
此控制系统可利用四个传统继电器作为限位开关,并加上辅助电路以实现机械手的功能。
但是由于传统继电器触点接触不良容易出现故障,并且接线复杂抗干扰能力差,难以实现模块化和智能化,性价比较低。
所以这种控制方式已经逐渐被淘汰,显然此控制系统不能选用此方案。
2.2单片机控制方案
单片机具有集成度高、功能强、可靠性高、体积小等特点,单片机最早是以嵌入式微控制器的面貌出现的,是嵌入式系统中,是应用最多的核心器件,但由单片机设计的系统都有一个共性就是抗干扰性差,因为机械手一般都用在干扰源比较多、情况比较复杂的工业现场,所以由单片机设计的系统很难保证长期稳定的工作。
所以不宜选用此方案。
2.3PLC控制方案
此控制系统利用PLC可以减少大量的中间继电器和时间继电器,小型PLC的体积相当于几个继电器大小,因此可将开关柜的体积缩小到原来的确1/2-1/10。
PLC的配线比继电器控制系统的配线要少得多,故可以省下大量的配线和附件,减少大量的安装接线工时,可以减少大量费用。
PLC的高可靠性、丰富的I/O接口模块PLC针对不同的工业现场信号、编程简单易学、安装简单,维修方便。
PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式,对使用者来说,不需要具备计算机的专门知识,因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。
PLC不需要专门的机房,可以在各种工业环境下直接运行。
使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接,即可投入运行。
各种模块上均有运行和故障指示装置,便于用户了解运行情况和查找故障。
由于采用模块化结构,因此一旦某模块发生故障,用户可以通过更换模块的方法,使系统迅速恢复运行。
所以选用PLC实现对机械手的控制为最佳方案,本次设计就选用此方案进行设计。
第3章控制系统硬件设计
3.1电动机控制线路设计
3.1.1电动机控制线路电器元件选择
表3-1电动机控制线路元件明细表
序号
名称
符号
数量
型号
主要基础参数
备注
1
选择开关
KA
1
LA18-66X
常开常闭触点各2对
切换3种工作方式
2
光电开关
SP
LLS--30
工作电压DC12--30V
响应时间小于1ms
检测A上有无物体
3
三相异步电动机
M1、M2
Y132S2-2
额定功:
7.5KW
电压:
380V电流:
15A
控制传送带的动作
4
按钮
SB1--SB3
LA10-2H
启动、预停、急停
5
行程开关
SQ1--SQ5
JLXK1-211
常开常闭触点各1对
6个动作限位检测
6
电磁阀
YV1--YV6
DSG-02-2B2
二位四通阀
驱动执行6个动作
7
SB4--SB10
LA10-1K
手动控制6个动作
3.1.2电动控制线路原理图.
根据传送带A,B的运行要求设计其主电路图如3-1a):
图3-1a)主电路
传送带A是由PLC控制系统控制,控制电路如图3-2,根据传送带B的运行要求设计其控制电路如图3-1b):
图3-1b)控制电路
3.2PLC控制系统设计
3.2.1PLC控制系统选元件
在机械手设计中选择可编程控制器CPU224CN是数字量I/O口14输入10输出和数字量扩展模块EM2231CN,8输入DC24V/4,数字量I/O口8输入。
3.2.2PLC控制系统I/O接线图
图3-2PLC交流主机模块+直流扩展模块的外部接线图
第4章控制系统软件设计
4.1软件设计的总体规划
根据PLC的I/O接线图和机械手动作要求,设计软件部分的主程序、公用子程序、手动子程、单周/连续自动子程序的梯形图。
图4-1主程序
4.2手动程序设计
图4-2手动程序
4.3单周(连续)循环程序设计
4.3.1单周(连续)循环程序顺序功能图
机械手按照步序图的工步顺序动作,画出机械手的工作循环图,再画顺序功能图。
机械手自动控制系统具有单周期和连续循环两种工作方式。
图4-3单周/连续循环自动工作循环图
4-4单周/连续循环自动功能顺序图
4.3.2单周(连续)循环程序设计
自动单周/连续循环梯形图设计如下(a)、(b)、(c)、(d)四部分:
图4-5单周/连续循环自动子程序图
4.4公用程序设计
图4-6公用程序
第5章控制系统调试
5.1公用程序调试
公用程序中有初始位、预停、急停、初始位的判断。
当按下I1.0、I1.2、I0.7、初始位的启动。
同时可以判断是否在初始位,而操作下一步。
如图5-1:
图5-1公用程序调试图
5.2手动程序调试
按下I0.0,主程序中启动了手动子程序,可以操作手动程序。
按下I2.0,机械手下降,如图5-2b)。
当下行到下限位时,机械手停止下降,如图5-2a)。
图5-2a)
图5-2b)
可以依次操作其余的动作,下降、传送带A运行、抓紧、上升、右旋、下降、松开、上升、左旋、完成一个周期的操作。
5.3自动单周(连续)循环程序调试
当机械手处于原位时,按下I0.2选择连续循环,按启动I0.3接通,驱动下降YV2(Q0.1),(如图5-3),当到达下限位使行程开关SQ5(I1.3)接通,而上限位SQ4(I1.2)自动复位,传送带A运行KM1(Q0.6),SP光电开关驱动,KM1停止,手爪抓紧YV5(Q0.4),驱动手抓限位开关SQ1(I0.6)接通,机械手上行YV1(Q0.0),当上升到达最高位,上限位开关SQ4(I1.2)接通,机械手右旋YV4(Q0.3),移到最右位,右限位SQ3(I1.1)接通,机械手下降YV2,下降到最低位,下限位SQ5接通,机械手放松YV6(Q0.5),T37接通,同时C0计数一次,延时1秒,延时时间到,机械手上升YV1,上升到最高位,上限位SQ4接通,机械手左旋YV4(Q0.2),当旋转到最左时,使SQ2(I1.0)接通,返回初始状态,再开始第二次循环动作,连续循环到C0计数100,才跳出循环。
图5-3连续循环下行图
当机械手处于原位时,选择I0.1机械手进行单周循环,而单周循环与连续循环的区别自在与,当机械手依次完成下降、传,送带A运行、抓紧、上升、右旋、下降、松开、上升、左旋动作后,通过预停(M2.1),停在初始位。
结束语
搬运机械手控制系统设计有手动、自动单周循环、自动连续循环功能。
在工作系统中有启动、预停、急停功能,按下预停后,机械手运行完一个周期后自动返回原初始位,急停是方便故障检查,排除故障后可以接着停止前的运作运行。
单周循环的控制方式灵活,连续循环的控制方式准确,可靠性高。
手动操作便于维修,安全,操作简单。
我们提出了自己的一些看法,可以有效地提高系统的准确度,对PLC读、写,事件响应等通信时间可进行精确的控制,取得了良好的效果.。
使用该机械手代替人工搬运工件,既安全,又准确,提高了劳动生产率,保证了工件的质量,降低了工人的劳动强度,具有较好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]廖常初.可编程序控制器的编程方法与工程应用[M].重庆:
重庆大学出版社
[2]万太福.可编程序控制器及其应用[M].重庆:
[3]刘祖润.毕业设计指导.北京:
机械工业出版社
[4]谢桂林.电力拖动与控制.北京:
中国矿业大学出版社
[5]工厂常用电气设备手册编写组.工厂常用电气设备手册.北京:
水利电力出版社
致谢
两周紧张充实的课程设计就要结束了,回想起以往的美好时光,此时感慨万千,首先感谢指导教师赖老师在课程设计中对我的帮助,鼓励和精心指导,赖老师治学严谨,学识渊博,思想深邃,视野雄廓,关键是指导有方严格我们要求,为我营造了一种良好的精神氛围。
不仅我的思想观念焕然一新,也改善了我的思考方式,其严以律己,宽以待人的崇高风范,朴实无华、平易近人的人格魅力,令我如沐春风,倍感温馨。
一股暖意细水长流,源自内心而又沐润全身,微言寸语岂能祥诉感激之情,只好铭记心中,唯有虔诚的祝福老师合家欢乐,一生平安。
同时,也将祝福送给每一位帮助我的师长。
同时感谢我的同学在我的课程设计过程其中对我莫大的鼓励。
谢谢你们,我所有的老师与同学。
最后衷心的祝愿你们工作顺利、家庭幸福、身体健康!
附录
电气信息学院课程设计评分表
项目
评价
优
良
中
及格
差
设计方案合理性与创造性(10%)
开发板焊接及其调试完成情况*(10%)
硬件设计或软件编程完成情况(20%)
硬件测试或软件调试结果*(10%)
设计说明书质量(20%)
答辩情况(10%)
完成任务情况(10%)
独立工作能力(10%)
出勤情况(10%)
综合评分
指导教师签名:
________________
日期:
注:
表中标*号项目是硬件制作或软件编程类课题必填内容;
此表装订在课程设计说明书的最后一页。
课程设计说明书装订顺序:
封面、任务书、目录、正文、评分表、附件(非16K大小的图纸及程序清单)。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- PLC 搬运 机械手 课程设计