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基于PLC的机械手控制系统软硬件设计_图文

基于PLC的机械手控制 系统软硬件设计
专业:电气自动化技术 姓名:苟小翠

答辩提纲
1 目的及意义

2
3 4 5 6

设计方案
系统硬件组成框图

PLC I/O控制框图
系统的整体设计流程图 结论

一、目的及意义
?

?

为了通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和 性能上兼有人和机器的各自优点,尤其体现人的智能和适 应性。机械手作用的准确性和各种环境中完成作业的能力 ,在国民经济各领域有着广阔的发展前景。 机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到 了应用。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术 、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域, 是一门跨学科综合技术。为此,通过查阅大量文献的基础 上,概括总结了国内外设计学者进行方案设计时采用的方 法,并讨论了各种方法之间的有机联系和机械产品方案设 计计算机实现的 发展趋势。

二、设计方案
采用PLC构成机械手的自动控 制系统,可通过修改PLC控制 程序,改变对机械手模型的 控制要求。机械手横轴水平 面内作前后方向运动,竖轴 能在垂直面内作上下两方向 运动,底座能作正反两方向 旋转,手能正反两方向旋转, 并且底座能在任意位置停止 的功能。机械手抓取:最多 1.5kg的重物;机械手前后最 大行程500mm;上下最大行程 800mm。

模型图

三、系统硬件组成框图

APTS开放系统是由独立的各站相互连接而成。

四、 PLC I/O控制框图

说明:该系统可用不同厂商所提供的控制器 进行控制。该控制框图里面主要用到SIMATIC S7-200该系列。

五、系统的整体设计流程图

上电

M0
按下复 位按钮

复位灯 闪烁 执行复位 的动作 开始灯 闪烁 推出 工件 电机启动 二号气缸伸出 蓝色:报警灯亮 黑色:报警器响 (保持4S)

M1

上 料 检 测 站 流 程 图

满足复 位的条 件 按下开 始按钮

M2 M3

检测到 工件

M4
到达颜色检 测工位

M5
4S 时间到

M6
3号传感器检 测到位

二号气缸收回 电机启动

M7
工件 拿走

返回M3

上电

M0
按下复 位按钮

复位灯 闪烁

水平 后极限

M8
旋转 右极限

旋转气缸 右旋转

M1

执行复位 的动作
开始灯 闪烁

M9
水平 前极限

水平气缸 伸出 竖直气缸 下降并保持
气抓气缸 放松(1S) 竖直气缸 上升 水平气缸 缩回 旋转气缸 左旋转

原 料 搬 运 站 流 程 图

满足复位 的条件

M2
按下开 始按钮

M10
竖直 下极限 时间到 放松极 限得电 竖直 上极限

M3
水平 前极限

水平气缸伸 出
竖直气缸 下降并保持 气抓气缸 夹紧(1S) 竖直气缸 上升 水平气缸 缩回

M11 M12 M13

M4
竖直 下极限

时间到 放松极 限失电
竖直 上极限

M5 M6 M7

水平 后极限

M14
旋转 左极限

返回M3

上电

M0
按下复 位按钮

复位灯闪 烁
执行复位 的动作 开始灯闪 烁 等待 放工件 工作台 旋转 夹紧气缸 伸出并保持 钻孔进气 缸下降钻 孔电机转 钻孔进给 气缸上升 松开工件

M1

原 料 加 工 站 流 程 图

满足复位 的条件

钻孔上极限 夹紧后极限 工件到 三号工位 及旋转90o 测孔 下极限

M8 M9 M10

工作台 旋转 测孔气缸 下降 测孔气缸 上升 工作台 旋转

M2
按下开始 按钮

M3
一号工位 有工件
工件到 二号工位 及旋转90o 夹紧缸 前极限

M4 M5 M6

测孔 上极限 工件到四 号工位及 旋转90o 10S 时间到

M11 M12

等待10S (工件拿走)

钻孔 下极限

返回M3

M7

结论
通过本设计可以让大家清楚的了解三菱公司FX系列PLC 的特点,机械手模型控制系统利用了三菱FX系列PLC的特点, 运用PLC技术、传感技术、气动技术位置控制技术等完成对 机械手的控制,实现了PLC对机械手运动的控制。 采用PLC进行机械手模型运行控制,控制系统的硬件结 构大为简化,同时由于采用的是“软接线”方法的程序控 制,系统的可靠性和灵活性都大大提高。当然,机械手模 型系统的信号输入点数较多,工作方式多样,所以程序较 复杂。 通过本次设计对所涉及的知识有了更透彻的掌握,对 实用化的技术理论有更清析了解。知道设计的方法,如何 去查阅资料,怎样去解决问题,为以后做设计铺平道路。


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