可编程控制器课程设计 机械手控制Word下载.docx
- 文档编号:22314128
- 上传时间:2023-02-03
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:77KB
可编程控制器课程设计 机械手控制Word下载.docx
《可编程控制器课程设计 机械手控制Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《可编程控制器课程设计 机械手控制Word下载.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
具体分配请查看表1。
机械手是一种能模拟人的手臂的部分动作,按预定的程序、轨迹及其它要求,实现抓取、搬运工件或操纵工具的自动化装置,机械手在工业生产中得到广泛的应用。
传统工艺中采用继电器控制时,需要的继电器多,线复杂,因此故障多,维修困难,费时费工,不仅加大了成本,而且影响设备的工效。
采用梯形控制直观易懂,为电气人员所熟悉;
采用PLC控制使接线简化,安装方便,而且保证运行的可靠性,减少维修量,提高了工效。
关键字:
PLC机械手控制S7-300/400
1电气工艺分析
工艺过程
图1所示为一简单物料搬运机械手的工艺流程图。
该机械手是一个水平/垂直位移的机械设备,其操作是将工件从A工作台搬运到B工作台,由光耦合器VLC来检测工作台上有没有工件。
机械手通常位于原点,它的动作全部由汽缸驱动,而汽缸则由相应的电磁阀控制。
其中,上升/下降和左移/右移分别由双线圈二位电磁阀,放松/夹紧由一个单线圈二位电磁阀(称为夹紧电磁阀)控制。
图1搬运机械手工艺流程图
工艺过程为:
光耦合器VLC检测到A工作台有工件,机械手开始有原点下降,下降到底时,碰到下限位开关后,停止下降并接通夹紧电磁阀夹紧工件。
为保证工件可靠夹紧,在该位置等待2s。
夹紧后,上升电磁阀通电开始上升,上升到顶碰到上限位开关,停止上升,改向右移动,碰到右限位开关后,停止右移,改为下降至碰到下限位开关,下降电磁阀断电,停止下降,同时夹紧电磁阀断电,机械手将工件松开,放在B工作台上,为确保可靠松开,在该位置停留2s,然后上升,碰到上限位开关后改为左移,到原点时碰到左限位开关,左移电磁阀断电,停止左移。
至此,机械手搬运一个工件的全过程结束。
控制要求
机械手整个搬运过程要求都能自动控制。
在启动过程中能切换到手动控制及自动控制或半自动控制(又称单周期控制),以便对设备进行调整和检修。
图2是机械手控制系统的逻辑流程图。
机械手搬运工件的一个周期可分为以下八个部分。
系统启动之前,机械手处于原始位置,条件是机械手在高位、左位。
(1)机械手下降当光耦合器VLC检测到工作台A上有工件,机械手开始下降。
下降到低位时,碰到下限位开关,机械手停止下降。
(2)夹紧工件机械手在最低位开始夹紧工件,延时2s抓住、抓紧。
(3)机械手上升机械手上升到高位时,碰到上限位开关,停止上升
(4)机械手右移机械手右移到位时,碰到右限位开关,停止右移。
(5)机械手下降当机械手下降到B时,碰到下限位开关,机械手停止下降。
(6)放开工件机械手在最低位开始放松工件,延时2s。
(7)机械手上升机械手上升到高位时,碰到上限位开关,停止上升。
(8)机械手左移机械手在高位开始左移,碰到左限位开关,停止左移。
机械手工作的一个周期完成,等待工件在工作台A上出现再转到第一步,开始下一个工作循环。
2.硬件配置
在控制方式选择上需要3个启动按钮,分别完成自动方式、单动方式和手动方式的启动,还需要一个按钮用来处理任何情况下的停止运行。
机械手运动的限位开关有4个:
高限位开关、低限位开关、左限位开关和右限位开关。
手动输入信号共由5个按钮组成:
下降按钮、上升按钮、夹紧按钮、左移按扭和右移按钮。
工作台A上有工件检测光耦合器VLC的输入信号,共有14个数字量输入信号。
输出信号有机械手下降驱动信号、上升驱动信号、右移驱动信号、左移驱动信号和机械手夹紧信号,共有5个数字量输出信号。
系统需要数字量输入14点,数字量输出5点,不需要模拟量模块。
选择S7-300系列的CPU313,加上数字量输入模块SM321及输出模块SM322就可以满足要求,而且还有一定的裕量。
3.I/O地址分配
基本地址分配表
将14个输入信号、5个输出信号按各自的功能类型分好,并与PLC的I/O端一一对应,编排好地址。
列出外部I/O信号与PLCI/O端地址编号对照表。
表1I/O地址分配表
数字量输入模块SM321
地址号
说明
数字量输出模块SM322
自动启动
按钮
下降
电磁阀
单动启动
上升
手动启动
左移
停止
右移
高位
限位开关
夹紧
低位
左位
右位
手动下降
手动上升
手动夹紧
手动左移
手动右移
A台有工作
电耦合器
其他地址分配
(1)夹紧定时器T1,定时2s;
(2)放松定时器T2,定时2s;
(3)自动方式标志;
(4)单动方式标志;
(5)手动方式标志;
(6)结束标志。
外部接线
S7-300CPU
+24V
图2PLC外部接线图
4.系统流程图
图3系统流程图
5.机械手梯形图程序设计
逻辑功能块
网络1:
启动机械手下降
(p)(s)
网络2:
机械手下降到位,停止下降并启动夹紧控制
网络3:
机械手夹紧并启动夹紧定时器,定时2s
网络4:
定时时间到,并且机械手没有下降时,启动上升
网络5:
机械手上升到位,停止上升并启动右移控制
网络6:
机械手右移到位,停止右移并启动下降控制
网络7:
机械手下降到位,停止下降并启动松开控制
网络8:
机械手松开并启动松开定时器,定时2s
网络9:
定时时间到,并且机械手没有下降时启动上升控制
T2
(P)(S)
网络10:
机械手上升到位,停止上升并启动左移控制
网络11:
机械手左移到位停止,=0,以阻止单动
手动夹紧,采用置位和复位方式使夹紧后不允许松开
手动放松
组织块
组织块OB1用于设定机械手启动方式,主要负责功能块或子程序的调用是自动运行还是单动运行,以及系统的循环扫描、故障诊断和输出刷新。
自动方式启动=1,有自锁
=1,单动有效
单动方式启动=1,有自锁
自动方式或单动方式均调用子程序FC1
手动方式启动=1,有自锁
手动方式调用子程FC2
停止处理
错误操作处理
6.指令设计
启动机械手下降
AI
ANQ
FPM
SQ
AQ
RQ
LS5T#2S
SDT1
AT1
PM
=L
AL
BLD102
AL;
LS5T#2s
SDT2
AT2
RM
ANI
=Q
AM
FPQ
SI
其语句表程序如下:
A(
ANM
OM
)
SM
O
CCFC1
OI
CCFC2
7.软件仿真
8.心得体会
在本次设计过程中,使我受益匪浅,使我从其中学到了很多的东西。
可编程控制器是继电器控制和计算机控制出上开发的产品,逐渐发展成以微器处理为核心把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。
通过这次的课程设计,使自己的编程能力有了进一步提高,同时也包括STEP-7软件的运用能力,作为一名即将到现场工作的的学生,软件的运用能力和编程能力是必需掌握的技术,此次设计为我们提供了一个平台,有助于我们更进一步的了解现场,为日后走上工作岗位夯实了基础。
这次设计,提高了我的动手和动脑能力,更让我们体会到了理论与实践相结合的重要性,使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。
9.参考文献
[1]贾石峰编着.现代电气控制及PLC应用.兰州:
兰州大学出版社,2006
[2]张万忠编着.现代电气控制及PLC控制技术.北京:
人民邮电出版社,1999
[3]张浩风编着.PLC梯形图设计方法与应用实例.北京:
机械工业出版社,2008
[4]可编程序控制器应用技术(第四版)?
廖常初?
?
重庆大学出版社
[5]可编程序控制器原理及应用技巧?
何衍庆?
戴自详?
化学工业出版社
- 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:
- 可编程控制器课程设计 机械手控制 可编程控制器 课程设计 机械手 控制