基于plc控制机电一体化物料分拣系统设计毕业论文

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1、毕业论文基于PLC控制机电一体化物料分拣系统设计摘要随着工业自动化的普及和发展，可编程控制器的需求量逐年增大，应用领域也越来越广。本设计中PLC控制机电一体化物料分拣系统由上料机构、搬运机械手机构、物料传输分拣机构组成。每个机构的运用都比较广泛，特别是搬运机械手，其应用逐渐普及，在汽车、电子、机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运已得到广泛应用，更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率，以降低其他搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求。通过本设计学会灵活的运用各类传感器进行物料检测、识别、传送位子检测，机械手限位控制

2、。同时用步进电机控制机械手的旋转角度，变频器控制物料传输速度。通过所学的知识，将各种元器件通过逻辑关系有序的联系起来，构成机电一体化物料分拣系统，实现了机电一体化。关键词：PLC搬运机械手步进电机传输分拣变频器目录摘要I目录II引言4第1章可编程序控制的概述51.1PLC的产生和定义51.2PLC的特点和其它典型的控制系统的区别71.3PLC的应用领域和发展趋势81.4PLC的分类及系统的组成和工作原理91.5PLC的编程语言和程序结构14第2章系统的组成、机构功能与控制要求182.1系统的组成182.2系统机构的组成与功能182.3系

3、统的控制要求23第3章系统硬的件设计253.1系统元器件253.2输入/输出（I/O）点分配263.3PLC的选型273.4步进电机设计293.5变频器设计313.6三菱变频器电路图333.7PLC控制原理图34第4章系统软件设计354.1三菱编程软件、模拟仿真软件354.3上料机构控制流程图374.4搬运机械手控制流程图384.5传输与分拣结构控制流程图394.6PLC控制程序设计40第5章系统调试525.1程序的调试与运行监控525.2系统模拟调试54结束语55致谢56参考文献57引言在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出

4、的主题。随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作，更需要自动控制系统来实现。现在工业控制的三大支柱中PLC控制越来得到重视，在本设计中难点的是搬运机械手的设计。机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善

5、劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。本设计模拟生产线系统，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对物料的存放，机械手的上下、左右、步进旋转以及抓取运动，物料的传输速度、分拣进行控制。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，模拟实现了系统控制的机电一体化。由于个人水平限制，在设计的过程中多加了一份心，不断的学习，力求做得更好。所说如此但在设计中仍存在着许多问题，希望老师、同

6、学们能够给予批评指正，在此深表谢意！第1章可编程序控制的概述1.1PLC的产生和定义PLC是以自动控制技术、微计算机技术、和通信技术为基础发展起来的新一代工业控制装置，现在随着微处理器技术的发展，PLC得到了迅速的发展，也在社会各领域的生产得到了越来越多的应用。1.1.1PLC的产生20世纪60年代末期，美国的汽车制造业竞争激烈，为了适应白热化的市场竞争要求，1968年美国通用汽车公司（GM）公开招标，对汽车流水线控制系统提出具体要求，归纳起来是：（1）编程方便，可现场修改程序；（2）维修方便，采用插件式结构；（3）可靠性高于继电器控制

7、装置；（4）体积小于继电器控制盘；（5）数据可直接送入管理计算机；（6）成本可与继电器控制盘竞争；（7）输入可以是交流市电（115V）（美国电压标准）（8）输出为交流115V，容量要求在2A以上，可直接驱动接触器、电磁阀等；（9）扩展时原系统改变小；（10）用户程序存储器至少能扩展到4KB。以上这就是著名的“GM十条”。1969年美国数字设备公司（DEC）中标后，制造出世界上第一台可编程序控制器。（ProgrammableLogicController,简称PLC）。以下便是较早研制的PLC：1969年，美国研制出世界第一台PDP-14

8、（如图1.1）1971年，日本研制出第一台DCS-8　图1.1PDP-141973年，德国研制出第一台PLC　1974年，中国研制出第一台PLC16位和32位微处理器的应用，使PLC得到了惊人的发展，现在已