机械手plc课程设计

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1、目录1课程设计目的2机械手工作过程及控制要求2.1机械手的工作过程2.2机械手的控制要求3机械手的系统设计3.1PLC的选择3.2热继电器的选择3.3熔断器的选择3.4主电路的设计3.5输入输出点的地址分配3.6机械手程序设计（见附录）4总结5参考文献22附录221课程设计目的机械手采用PLC控制技术，大大提高了系统的自动化程度，提高了控制系统的可靠性。根据系统的控制要求综合运用了PLC技术，编程软件，机械手的电气控制系统进行课程设计，为机械手在实际应用中控制系统的设计提供借鉴。根据工业机械手常规操作运行的特点画出时序图，根据画出的

2、时序图以及各种综合情况选择PLC型号，进行硬件系统的设计，根据PLC硬件系统及内部资源并画出工业机械手自动控制装置的硬件系统图。根据工业机械手的运行特点和要求利用所学的PLC的基本指令进行程序设计。根据设计的PLC硬件系统图进行接线，利用STEP-Micro/WIN32编程软件将程序输入到PLC进行上机操作，直至调试正确。通过编程及调试程序，了解掌握S7-200PLC的硬件构成及使用方法，摸索并积累编程的技巧经验，在调试中发现问题，分析问题，解决问题。2机械手工作过程及控制要求2.1机械手的工作过程该机械手是一个水平、垂直位移的机械

3、设备，其操作是将做工作台搬运到又工作台，由光耦合器VLC来检测左工作台有无工件。有工件才搬运，即使按下启动按钮，若检测到左工作台上无工件，系统也不能启动。图1是这种机械手的动作示意，其过程并不复杂，共6个动作，分3组，即上升、下降、左移、右移和放松加紧。22图1机械手的动作示意图机械手全部动作由气缸驱动，而气缸又由一、相应的电磁阀控制;左移和右移分别有左移电磁阀和右移电磁阀控制，当该线圈断电时，机械手放松如图2所示。图2机械手动作的流程图2.2机械手的控制要求第一步是当工作台A上有工件出现时（可以由光藕合器VLC检测到，当检测到有工

4、件时，VLC），机械手开始下降。当机械手下降到位时（可以由限位开关检测到，下降到位），机械手停止下降，第一步结束。第二步是机械手在最低位开始抓紧工件，约10s抓住、抓紧，第二步结束。第三步是机械手夹紧工件上升。当机械手上升到位时（可以由限位开关检测到，当上升到位时，I0.2=1），机械手停止上升，第三步结束。22第四步是机械手夹紧工件右移。当机械手右移到位时（可以由限位开关检测到，当右移到位时，I0.3=1），机械手停止右移，第四步结束。第五步是机械手在最右位开始下降。当机械手下降到工作台B到位时（可以由限位开关检测到，当下降到位时

5、，I0.1=1），机械手停止下降，第五步结束。第六步是机械手开始放松工件，所需时间约为10s，10s之后放开工件，第六步结束。第七步是机械手开始上升。机械手上升到位时（可以由限位开关检测到，当上升到位时，I0.2=1），停止上升，第七步结束。第八步是机械手在高位开始左移，当左移到位时（可以由限位开关检到，左移到位时，I0.4=1），机械手停止左移，第八步结束。机械手工作一个周期完成。等待工件在工作台A上出现转到第一步。2.3.工作过程按照设计要求机械手的工作均由电机驱动，它的上升、下降、左移、右移都是有电机驱动来完成的。机械手的初始

6、位置停在原点，按下启动后按扭后，机械手将下降→加紧工件→上升→右移→再下降→放松工件→在上升→左移总共八个动作，也就是一个工作周期。机械手的下降、上升、右移、左移等动作转换，是由相应的限位开关来控制的，而加紧、放松动作的转换是由时间来控制的。为了确保安全，机械手右移到位后，必须在右工作台上无工件时才能下降，若上次搬到右工作台上的工件尚未移走，机械手应自动暂停，直到工件移走为止，否则等待。为此设置了一个光电开关，以检测“无工件”信号。3机械手的系统设计3.1PLC的选择从控制方式选择上需要3个启动按钮，分别完成自动方式I0.0、单动方

7、式I0.5的启动，还需要一个停止按钮I1.422用来处理现在任何情况下的停止运行。机械手运行的限位开关有4个，高位限位开关I0.2、低位限位开关I0.1、左位限位开关I0.4和右位限位开关I0.3。手动控制输入信号由5个按钮组成，下降按钮I0.6、上升按钮I1.0、夹紧按钮I0.7、左移按钮I1.2和右移按钮I1.1。工作台A上有工件检测光耦合器VLC的输入信号。输出信号有机械手下驱动信号Q0.0、上升驱动信号Q0.2、右移驱动信号Q0.4、左移驱动信号Q0.3和机械手夹紧驱动信号Q0.1，共有5个输出信号。可选择S7-200系列的

8、CPU224就可以满足要求。3.2热继电器的选择3.2.1热继电器的型选择：一般情况下，可选用两相结构的热电器继电器，但当三相电压的均衡性较差，工作环境恶劣或无人看管的电动机，宜选用三相结构的热继电器。对于三角形接线的电动机，应选用带