PLC課程設(shè)計(jì)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 一、設(shè)計(jì)題目概述1、題目：機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2、題目概況機(jī)械手在專(zhuān)用機(jī)床及自動(dòng)生產(chǎn)線上應(yīng)用十分廣泛，主要用于搬動(dòng)或裝卸零件的重復(fù)動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，本設(shè)備為一搬物機(jī)械手。（1）機(jī)械手移動(dòng)動(dòng)作示意圖及輸入輸出信號(hào)定義如下圖所示：夾緊右移工件傳送機(jī)械左移下降上升放松工件 b點(diǎn) a點(diǎn)圖1-1 機(jī)械手動(dòng)作示意圖左限位x22 啟動(dòng) 夾 鉗夾 鉗左移y4 右移y5 右限位 x23上限位 x20下降y1 下降y1下限位 x21 上升y0 放松y3 夾緊y2 原點(diǎn)左上作為原點(diǎn)，工件按下降夾緊上升右行下降松開(kāi)上升左行回原點(diǎn)為一個(gè)工作周期的次序依次進(jìn)行。上升下降、左行右行、夾緊松開(kāi)動(dòng)作均使用電磁閥控制液壓系

2、統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，動(dòng)作順序由行程開(kāi)關(guān)+時(shí)間控制。（2）、保護(hù)和報(bào)警功能該系統(tǒng)的動(dòng)力裝置為液壓控制系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)要求具有濾油器堵、油溫高（大于55）報(bào)警和失壓（小于2mpa）、液位低要求聲光報(bào)警并停油泵的保護(hù)功能；故障報(bào)警后，按報(bào)警解除按鈕，可解除報(bào)警信號(hào)。（3）、操作面板該系統(tǒng)的控制方式由操作面板的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)箭頭指向的位置決定(參見(jiàn)圖1-2)，設(shè)計(jì)時(shí)要完成其全部功能自動(dòng)x0=off手動(dòng)x0=on 油泵啟停x10啟動(dòng)x6夾緊x15左移x13上升x11sbsbsbsbsb右移x14放松x16下降x12停止x7報(bào)警解除x17sbsbsbsbsb圖1-2 操作方式面板布置圖3、設(shè)計(jì)目的1、鞏固plc課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容

3、，學(xué)習(xí)plc控制程序設(shè)計(jì)的基本方法技巧2、學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)所需的繪圖工具autocad3、掌握用plc進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的步驟和基本方法，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)4、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、學(xué)習(xí)autocad，并用autocad繪制機(jī)械手電控圖（主電路圖、plc電源圖、輸入回路圖、輸出回路圖、接線端子圖、面板布局圖）2、控制程序設(shè)計(jì)機(jī)械手控制程序設(shè)計(jì)，完成手動(dòng)、自動(dòng)運(yùn)行兩種工作方式的控制程序設(shè)計(jì)（難度系數(shù)：0.8）(1) 油泵啟動(dòng)及停車(chē)：?jiǎn)伟粹o操作，壓下油泵啟/停按鈕，油泵啟動(dòng)，再壓一次，油泵停車(chē)(2)完成手動(dòng)、自動(dòng)運(yùn)行兩種工作方式的控制程序設(shè)計(jì)(3)手動(dòng)：選擇手動(dòng)方式，按手動(dòng)按鈕，結(jié)合限位開(kāi)關(guān)，對(duì)各個(gè)動(dòng)作進(jìn)行單獨(dú)控制(

4、4)自動(dòng)：選擇自動(dòng)方式，按啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手周而復(fù)始動(dòng)作，在動(dòng)作的過(guò)程中，按停止按鈕，機(jī)械手立即停止，再次按啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手繼續(xù)運(yùn)行。(5)手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式不僅能各自獨(dú)立工作，還能實(shí)現(xiàn)它們之間的相互轉(zhuǎn)換，自動(dòng)轉(zhuǎn)換到手動(dòng)時(shí)夾緊要保持，其它的都要復(fù)位，手動(dòng)轉(zhuǎn)換到自動(dòng)時(shí)，按下自動(dòng)的啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手能接著手動(dòng)的動(dòng)作繼續(xù)進(jìn)行。3、保護(hù)和報(bào)警功能該系統(tǒng)的動(dòng)力裝置為液壓控制系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)要求有濾油器堵，油溫高(于55度)報(bào)警和失壓(小于2mpa)，液位低要求聲光報(bào)警并停油泵的保護(hù)功能。故障報(bào)警后，按報(bào)警解除按鈕，可解除報(bào)警信號(hào)。5、編址表機(jī)械手控制系統(tǒng)輸入/輸出地址表輸 入編 址輸 出編 址x0on手動(dòng)/o

5、ff自動(dòng)（轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)）y0機(jī)械手上升（中間繼電器）x1y1機(jī)械手下降（中間繼電器）x2y2機(jī)械手夾緊（中間繼電器）x3y3機(jī)械手放松（中間繼電器）x4y4機(jī)械手左移（中間繼電器）x5y5機(jī)械手右移（中間繼電器）x6自動(dòng)啟動(dòng)按鈕y6油泵電機(jī)（中間繼電器）x7手/自動(dòng)停止按鈕y7油泵卸荷閥（中間繼電器）x10油泵啟動(dòng)停止按鈕y10液位低報(bào)警（指示燈）x11上升按鈕（手動(dòng)）y11濾油器堵報(bào)警（指示燈）x12下降按鈕（手動(dòng)）y12油溫高報(bào)警（指示燈）x13左移按鈕（手動(dòng)）y13系統(tǒng)失壓報(bào)警（指示燈）x14右移按鈕（手動(dòng)）y14報(bào)警蜂鳴器x15夾緊按鈕（手動(dòng)）x16放松按鈕（手動(dòng)）x17報(bào)警解除按鈕（手動(dòng)

6、）x20上限位行程開(kāi)關(guān)x21下限位行程開(kāi)關(guān)x22左限位行程開(kāi)關(guān)x23右限位行程開(kāi)關(guān)x24液位低（液位傳感器）x25系統(tǒng)失壓（壓力傳感器）x26濾油器堵（壓力傳感器）x27油溫高（溫度傳感器）二、 電氣圖三、plc控制程序3.1手動(dòng)子程序流程圖：是x12下降否？下降線圈y1得電yesno是x13左移否？左移線圈y4得電yesno是x14右移否？右移線圈y5得電yesno是x15夾緊否？夾緊線圈y2得電yesno是x16放松否？放松線圈y6得電yesno手動(dòng)子程序返回手動(dòng)子程序p1是x11上升否？上升線圈y0得電yesno3.2 控制程序四、使用說(shuō)明書(shū)4.1 設(shè)備簡(jiǎn)介機(jī)械手在專(zhuān)用機(jī)床及自動(dòng)生產(chǎn)線上

7、應(yīng)用十分廣泛，主要用于搬動(dòng)或裝卸零件的重復(fù)動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，本設(shè)備為一搬物機(jī)械手。現(xiàn)場(chǎng)操作臺(tái)可靠性高，操作簡(jiǎn)便，就其操作而言，只需對(duì)操作人員進(jìn)行簡(jiǎn)單的培訓(xùn)即可。4.2 開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備合上操作臺(tái)內(nèi)的qf1qf6，接通系統(tǒng)電源。4.3 系統(tǒng)運(yùn)行操作按下“油泵啟/?！卑粹o，油泵啟動(dòng)，再次按下“油泵啟/?！卑粹o，油泵停止。保持油泵啟動(dòng)，“轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)”處于手動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，這時(shí)便可以用手動(dòng)按鈕控制機(jī)械手動(dòng)作，按下“手動(dòng)停止”按鈕或者“轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)”打到自動(dòng)狀態(tài)，機(jī)械手便停止動(dòng)作，此時(shí)保持機(jī)械手的夾緊或放松狀態(tài)。保持油泵啟動(dòng)，“轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)”打到自動(dòng)控制狀態(tài)，按下“自動(dòng)啟動(dòng)”按鈕，機(jī)械手便會(huì)根據(jù)此時(shí)所處狀態(tài)，在行程開(kāi)關(guān)的

8、控制下，周而復(fù)始自動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)“自動(dòng)停止”按鈕按下后，機(jī)械手便停止動(dòng)作，此時(shí)仍然保持機(jī)械手的夾緊或放松狀態(tài)，停止消除后，又能自動(dòng)運(yùn)行。自動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到手動(dòng)狀態(tài)，只需按下“自動(dòng)停止”按鈕，將系統(tǒng)停止，再將“轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)”打到手動(dòng)即可。手動(dòng)轉(zhuǎn)換到自動(dòng)時(shí)，只需按下“手動(dòng)停止”按鈕，將系統(tǒng)停止，再將“轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)”打到自動(dòng)，并按下“自動(dòng)啟動(dòng)”按鈕。4.4系統(tǒng)保護(hù)及報(bào)警本系統(tǒng)設(shè)有以下保護(hù)及報(bào)警：系統(tǒng)設(shè)有系統(tǒng)失壓保護(hù)；油泵電機(jī)設(shè)有過(guò)載保護(hù)；系統(tǒng)設(shè)有液位低自動(dòng)停機(jī)保護(hù)；系統(tǒng)設(shè)有濾油器堵保護(hù)；系統(tǒng)設(shè)有油溫高保護(hù)；系統(tǒng)設(shè)有蜂鳴器報(bào)警；系統(tǒng)設(shè)有解除報(bào)警；系統(tǒng)設(shè)有油泵卸荷閥；4.5意事項(xiàng)1、系統(tǒng)plc輸入信號(hào)由主令電器及各檢測(cè)

9、裝置發(fā)出，嚴(yán)禁將交流220v電源接入主令電器和檢測(cè)裝置的輸出觸點(diǎn)，嚴(yán)禁將plc輸出端短路，否則將損壞plc；2、電工人員，操作臺(tái)的接線不許改動(dòng)；3、lc機(jī)內(nèi)的鋰電池每隔45年需由電工人員更換，plc的battv指示燈點(diǎn)亮?xí)r，必須及時(shí)進(jìn)行更換；4、統(tǒng)的備份程序在所移交資料的光盤(pán)內(nèi)，萬(wàn)一主機(jī)內(nèi)的鋰電池電壓過(guò)低或外界干擾所引起程序丟失，可用筆記本電腦在gx developer軟件的支持下，將程序從新裝入plc即五、技術(shù)小結(jié)本次課程設(shè)計(jì)在功能上基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手的手動(dòng)運(yùn)行和自動(dòng)運(yùn)行，包括他們之間的轉(zhuǎn)換，并能在發(fā)生技術(shù)故障的時(shí)候機(jī)械手停止動(dòng)作，油泵自動(dòng)停機(jī)，減少油料泄漏損失。本次設(shè)計(jì)程序分為兩部分，手動(dòng)運(yùn)

10、行程序和自動(dòng)運(yùn)行程序。其中難點(diǎn)就在于手動(dòng)和自動(dòng)的轉(zhuǎn)換，在開(kāi)啟自動(dòng)運(yùn)行開(kāi)關(guān)后，機(jī)械手的運(yùn)行情況會(huì)不會(huì)錯(cuò)亂，就是本次程序的成敗所在。通過(guò)判斷機(jī)械手的夾緊放松狀態(tài)，以及運(yùn)行所處的位置，保證運(yùn)行狀況不會(huì)出錯(cuò)，調(diào)試得時(shí)候可分開(kāi)調(diào)試兩部分程序，也可以一起調(diào)試。經(jīng)過(guò)兩周的plc課程設(shè)計(jì)，在湯仕龍、湯毅老師的指導(dǎo)下,我學(xué)習(xí) 和鞏固了plc課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容，學(xué)習(xí)plc控制程序設(shè)計(jì)的基本方法和技巧,學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)所需的繪圖工具autocad掌握用plc進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的步驟和基本方法，為以后打下了基礎(chǔ)。在這次的課程設(shè)計(jì)中,我更加深刻地了解到我的不足之處,在以后的學(xué)習(xí)中,我會(huì)更加努力學(xué)好知識(shí),為將來(lái)做準(zhǔn)備。致謝 在這次pl

11、c課程設(shè)計(jì)中，由于plc的基礎(chǔ)打不好，很難入手設(shè)計(jì)題目。幸虧在指導(dǎo)老師們、王義和武元春同學(xué)的指導(dǎo)下，我終于獨(dú)立完成設(shè)計(jì)中規(guī)定的全部?jī)?nèi)容。在這次設(shè)計(jì)中，我更加深刻地了解到我的不足之處還是很多的，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我會(huì)更加努力學(xué)好知識(shí)，為將來(lái)畢業(yè)做準(zhǔn)備。 在此，我再次感謝在這次設(shè)計(jì)中指導(dǎo)我的老師和同學(xué)們。謝謝！參考文獻(xiàn)：1、郁漢琪，盛黨紅，鄧東華，鄭建勇，電氣控制與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)，東南大學(xué)出版社，2003.62、張萬(wàn)忠，可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20023、宮淑貞，可編程序控制器原理及應(yīng)用，北京：人民郵電出版社，20024、廖常初，可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)，重慶：重慶大學(xué)出版社，20025、王永華，現(xiàn)代電氣及可編程序