氣動機(jī)械手帶歐姆龍PLC控制程序要點

1、一、設(shè)計題目、工作原理和要求二、氣動系統(tǒng)設(shè)計三、繪制工作流程圖四、編寫PLC程序五、整理設(shè)計中過程中遇到的主要問題和解決策略六、總結(jié)主要參考文獻(xiàn)一、設(shè)計題目、工作原理和要求1 .設(shè)計題目：搬運(yùn)機(jī)械手機(jī)及控制系統(tǒng)設(shè)計2 .工作原理：可編程控制器（PLC是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，它將邏輯 運(yùn)算、順序控制、時序、計數(shù)、算術(shù)運(yùn)算等控制程序 ,用指令形式存放在存儲 器中，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過程。與繼 電器控制線路相比，PLC具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；編程簡單、使用方便； 設(shè)計、安裝容易，維護(hù)工作量少；功能完善、通用性強(qiáng)；體積小、能耗低等特 點。因此，機(jī)械手控制系統(tǒng)

2、越來越多的由可編程控制器 （即PLC來實現(xiàn)。,其動作順序示意圖3 .控制要求：該機(jī)械手主要有伸縮臂、升降臂、抓取工件、放料等功能見圖1。m 廿/右加a*1FHtQ.O列ER良餐U F忡門口T.fffrATtt:ft&kxwmh ft 10.1 >lt0DS：fiM24充巧1。3fi#lliFH?國1狙械T機(jī)械手原點處于位置A點（初始位，把工件從A點搬到B點處加工。該機(jī)械手 的工作方式為自動循環(huán)周期，在系統(tǒng)上電后按下“啟動”按鈕，機(jī)械手的動作 順序為：下降一夾緊一上升一伸臂一下降一放料一上升一縮臂（回到初始位循 環(huán)進(jìn)行，當(dāng)出現(xiàn)異常時按下該站的“急?！卑粹o，機(jī)械手會立刻停止運(yùn)動。停

3、機(jī)、電氣與氣動系統(tǒng)設(shè)計1 .設(shè)計思想和方法氣動實驗裝置PLC型號為歐姆龍CPM1A_2A_2AH ,主要工作參數(shù)為12個輸 入和8個輸出點。另外根據(jù)材料形狀的不同，采用立式鉗口夾持方式，基本上就 實現(xiàn)了機(jī)械化，提高了勞動生產(chǎn)率，把工人從惡劣的工作環(huán)境中解脫出來。在設(shè)計 過程中，注重了從環(huán)保及操作者的人身安全方面考慮，并可按用戶的要求作特殊的 設(shè)計，而且考慮到成本上的經(jīng)濟(jì)性，本設(shè)計依據(jù)實驗室現(xiàn)有條件，從已有的汽缸、 氣閥中選擇2個三位五通氣動閥來控制上下和左右的運(yùn)動，用一個單作用彈簧復(fù) 位電磁氣動閥控制鉗口的開合。氣動元件具體型號：2個MA20X100-S-CA 汽缸、1個MSA20X75-S-

4、CA 彈簧 復(fù)位汽缸、2個4VBOC-06三位五通電磁閥、1個3V110-06-NC兩位四通電磁閥、5個LJ12A3-4-Z1E常開到位開關(guān)解決的具體實際問題：開始隨便選了一個單作用彈簧復(fù)位電磁氣動閥，但程序沒有開始就會有抓取的動作，后來檢查電磁閥，發(fā)現(xiàn)P口常開且與氣泵相連，換了一個常閉的電磁閥問題解決。2 .氣動系統(tǒng)控制原理圖山條統(tǒng)撲時；I三3、結(jié)合氣動系統(tǒng)和原理要求設(shè)計的系統(tǒng)工作流程圖4、PLC輸入輸出端口與換向閥和各信號檢測開關(guān)的地址對照表。端名稱地址名稱地址啟動0.00下降10.00卜到位0.01上升10.01上到位0.02右行10.02右到位0.03左行10.03左到位0.04抓取1

5、0.04停止0.05運(yùn)行狀態(tài)1.01抓緊0.11下行輔助1.02手動左行0.06手動上升0.075、控制梯形圖在線工作零毒隹二傳送6、電氣接線圖(1)電氣接線圖端。端名稱地址名稱地址啟動0.00下降10.00卜到位0.01上升10.01上到位0.02右行10.02右到位0.03左行10.03左到位0.04抓取10.04停止0.05運(yùn)行狀態(tài)1.01抓緊0.11下行輔助1.02手動左行0.06手動上升0.07(2)使用器件說明手動左行16、手動上升I7可以使系統(tǒng)回到零點，只有處于原點位置才能進(jìn)行啟動，按下啟動I0后，下降O10.00得電，下降到位I1觸動后啟動抓取 O10.04,抓緊I11接通后啟

6、動上升 O10.01,上升到位I2接通后啟動右行 O10.02,右到位后開始下行O10.00,下到位后松開2s,然后先上再左回到原點。設(shè)計關(guān)鍵：1、左面下降要抓取，右面下降要松開，所以下到位就不夠用了，這時候可以加一個有 沒有工件的邏輯，問題就解決了。2、程序循環(huán)運(yùn)行是本控制系統(tǒng)設(shè)計的難點，也是亮點，一般的話可以用定時器，或者本來就沒有循環(huán)，程序簡單。本設(shè)計巧妙運(yùn)用了DIFD指令，使得程序完美實現(xiàn)了不停循環(huán)的效果。、設(shè)計和接線調(diào)試中遇到的主要問題和解決策略問題1:以前編程序，靠檢測開關(guān)一步步進(jìn)行就行了，我還把右面下到位的開關(guān)改了，但氣動基本只有兩個位置，其實下到位只有 1個，怎么才能下來知道該

7、抓還是放呢？經(jīng)過分析流程圖，發(fā) 現(xiàn)抓緊可以做邏輯開關(guān)。問題2：自己在電腦上編寫的程序感覺邏輯沒有問題，但程序就是不能運(yùn)行，經(jīng)排查發(fā) 現(xiàn)自己設(shè)計僅考慮了過程，沒有想到系統(tǒng)初始狀態(tài)對程序的影響，這經(jīng)過不斷修正 就能解決。問題3 :三菱的PLC編寫好程序后，連接PLC,傳輸程序后就可以直接啟動了，但初次用歐 姆龍不了解情況，干完了發(fā)現(xiàn)沒有動靜，點什么都不動，后來請教老師，發(fā)現(xiàn)是運(yùn) 行狀態(tài)的問題。問題4 :程序循環(huán)啟動是設(shè)計的難點，因為原點是程序的開始，很不好改，比較簡單的做法 是加一個定時器，最后一步回原點開始計時，但這個時間其實跟系統(tǒng)的壓強(qiáng)、溫度 等因素有關(guān)，太長影響效率，太短回發(fā)生抓取故障，解決

8、的策略是找合適的指令或 者開關(guān)量，最后發(fā)現(xiàn)DIFD指令可以完美完成任務(wù)。四、設(shè)計總結(jié);經(jīng)過這些天查閱資料、泡在實驗室不斷的修改程序，最終的結(jié)果還是很令我欣 慰的，這個過程我不僅學(xué)到了很多歐姆龍 PLC的知識和操作，更重要的是，我可以 運(yùn)用自己以前掌握的知識和技能來一步步完成整個的機(jī)電一體化設(shè)計，當(dāng)然過程是 曲折的，從什么都不懂，到讀懂氣動元件和氣動流程圖，完成硬件接線到熟悉軟 件，還是有很多值得回憶的地方，比如不知道 PLC型號，結(jié)果編寫的程序不能傳； 傳完程序結(jié)果怎么也不動，老師指導(dǎo)說沒有在運(yùn)行狀態(tài)；更可笑的是有一次什么都 對了，但汽缸得電就是不動作，我還以為是壞了呢，結(jié)果忘記開總氣閘了；為

9、了分 開下到位抓還是放，嘗試IL、JMR KEE咯種指令，結(jié)果還是不行；程序不斷的出 錯，自己學(xué)到的東西也就多。機(jī)電一體化課程設(shè)計，將機(jī)電專業(yè)理論課程的相關(guān)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來，使我受 到完整的設(shè)計過程訓(xùn)練，使我對機(jī)械本體和電子、電氣控制的軟硬件的設(shè)計過程有 全面的了解，使我掌握機(jī)電工程設(shè)計的基本方法，提高其分析問題和解決實際工程 問題的能力，培養(yǎng)我的工程觀念，將整個課程內(nèi)容有機(jī)而系統(tǒng)地結(jié)合起來。工業(yè)機(jī) 器人是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，機(jī)器人技術(shù)是綜合了計算機(jī)、控制、機(jī)構(gòu)學(xué)、 傳感技術(shù)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當(dāng)代研究十分活躍，應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng) 域。本課程設(shè)計將以移動工業(yè)機(jī)器人為研究對象，開展機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計、制作和控 制，初步掌握機(jī)械系統(tǒng)、環(huán)境識別系統(tǒng)和運(yùn)動控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，訓(xùn)練如何查資 料及圖表、數(shù)據(jù)處理、自動控制以及創(chuàng)新能力，使我具備獨立設(shè)計機(jī)電一體化產(chǎn)品 的能力，提高綜合應(yīng)用已有知識解決問題的能力，更好地培養(yǎng)機(jī)電一體化專業(yè)我的 專業(yè)技術(shù)能力和綜合素質(zhì)。這次機(jī)電一體化課程設(shè)計對我以后的畢業(yè)設(shè)計和工作有很大幫助，感謝老師給予的熱心幫助和悉心教導(dǎo)。參考文獻(xiàn)1.文繼華，劉建斌，朱月，紅梁萍.PLC在自動給料系統(tǒng)中的應(yīng)用.科學(xué)技術(shù)與 工程J , 2007年;2,凌勇堅.氣壓機(jī)械手的設(shè)計J.起