基于plc的机械手控制项目教学研究

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1、基于PLC的机械手控制项目教学研究何惠湘南通航运职业技术学院摘要：文章对基于PLC的机械手控制项目教学进行研宄，机械手控制是“现代电气控制技术”课程中的一个教学项0，通过此项0的学习，培养学生在机电设备电控系统维修及机电设备电气设计等岗位群的职业能力。在教学过程屮，以学生为主体，以工作过程为导向，实施教、学、做一体化的教学模式，使学生掌握状态转移图及步进顺控指令的应用方法。关键词：PLC;机械手;项目教学;作者简介：何惠湘（1972—），女，湖南常宁人，副教授，硕士;研究方向:控制工程。Studyontheprojectteachingofmanipulatorc

2、ontrolbasedonPLCHeHuixiangNantongShippingCollege;Abstract：ThispaperstudiestheprojectteachingofmanipulatorbasedonPLC.Themanipulatorcontrolisateachingprojectinthecourseof“ModernElectricalControlTechnology”•Throughthelearningofthisproject,wecancultivatetheprofessionalabilityofstudentsint

3、heelectricalmaintenanceofelectromechanicalequipmentandtheelectricaldesignofelectromechanicalequipment.Intheteachingprocess,thestudentsasthemainbody,theworkprocess-oriented,theimplementtheteachingmodeofintegrationofteaching,learninganddoing,sothatstudentsmasterthestatetransitiondiagram

4、andstep-by-stepcontroloftheapplicationmethod.Keyword：programmablelogiccontroller;manipulator;projectteaching;1机械手概述随着工业自动化程度的円益提高，企业生产现场有许多重体力以及重复性较强的工作逐渐被机器代替，既可以减轻工人的劳动强度，也可以大大提高生产效率m。机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，也是最早出现的工业机器人，它可代替人的繁重劳动，以实现生产的机械化和提高生产的自动化水平，尤其是在有毒和放射性等恶劣的环境下操作，对保护人身安全意

5、义重大。因此，机械手已受到越来越多行业的重视，并且被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门，在生产企业中更是被广泛运用于自动化生产线中。机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，在生产上用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置m。机械手的待点是可以通过可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController,PLC)编程来完成各种预期的操作，它的构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。2项目任务为了配合教学的需要，培养学生在机电设备电控系统维修及机电设备电气设计等岗位群的职业能力，更好地掌握机械手控制在现代电气控制上的应用

6、，按照教学任务的要求，课程设置了一个机械手控制的教学项目。机械手搬运工件示意如图1所示，机械手将工件从左工作台搬运至右工作台。整个机械手能完成4个自由度的动作，即手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪紧松。当机械手爪处于初始状态时，即松开到位、左转到位、缩回到位及上升到位这4个条件都满足时，按下启动按钮，由PLC驱动机械手臂伸出手爪，下降并夹紧抓取工件，然后手臂上升缩回，向右旋转到右限位，之后手臂伸出，手爪下降松开，将工件放到右工作台，最后手臂上升缩冋，向左旋转到左限位，完成一个动作周期。就这样，机械手周而复始，不断循环动作，把工件从左工作台送到右工作台上。当按下停止

7、按钮吋，机械手继续运行一个完整的动作周期后，回到原来位置停止。在这个项目中，要求学生会运用步进顺控指令来设计机械手控制系统的梯形图程序，并丑能够熟练运用编程软件进行联机调试。图1机械手搬运工件示意下载原图3任务实施根据机械手控制的项目任务和要求，学生分成小组，拟定任务实施的步骤。3.1画状态转移图在机械控制屮，许多设备的动作都有一定的顺序，经常需要顺序控制，如流水线、物件的搬运等，都是按照生产工艺预先规定的顺序进行的。这些动作的控制,在输入信号的作用下，根据状态和时间的顺序，使生产过程中的各个执行机构自动而有秩序地进行操作。在PLC的编程软件中，有专门的状态转移图

8、和步进顺控