PLC機械手動作的模擬

1、目錄一、摘要 1二、控制要求 2三、控制原理介紹及圖示. 31、機械手動作的模擬實驗面板圖 32、輸入/輸出接線列表 33、控制過程 3四、控制方案. 51、工作過程分析 52、梯形圖 6五、運行調試 9六、小結. 10七、參考文獻 1111一、摘要隨著工業(yè)自動化的普及和發(fā)展，控制器的需求量逐年增大，搬運機械手的應用也逐漸普及。機械手：mechanical hand，也被稱為自動手，auto hand能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，可以更好地節(jié)約能源和提高運輸設

2、備或產品的效率，以降低其他搬運方式的限制和不足，滿足現代經濟發(fā)展的要求。因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。機械手主要由手部、運動機構和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結構形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構，使手部完成各種轉動（擺動）、移動或復合運動來實現規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。機械手的種類，按驅動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手；按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種；按運動軌跡控制方式可分為點位控制和連續(xù)軌跡控制機械手等。機械手通常用作機床或其他機

3、器的附加裝置，如在自動機床或自動生產線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨立的控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門操持危險物品的主從式操作手也常稱為機械手。機械手在鍛造工業(yè)中的應用能進一步發(fā)展鍛造設備的生產能力，改善熱、累等勞動條件。就個人而言，希望通過這次畢業(yè)設計對未來將從事的工作進行一次適應訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎。由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。2、控制要求圖中為一個將工件由A處傳送到B處的機械手，上升/下降和左移/右移的執(zhí)行用雙線圈二位電磁閥推動氣缸完成。當某個電磁閥線圈通電，就

4、一直保持現有的機械動作，例如一旦下降的電磁閥線圈通電，機械手下降，即使線圈再斷電，仍保持現有的下降動作狀態(tài)，直到相反方向的線圈通電為止。另外，夾緊/放松由單線圈二位電磁閥推動氣缸完成，線圈通電執(zhí)行夾緊動作，線圈斷電時執(zhí)行放松動作。設備裝有上、下限位和左、右限位開關，它的工作過程如圖所示，有八個動作，即為：圖1 動作順序圖三、控制原理介紹及圖示1、機械手動作的模擬實驗面板圖：圖2 實驗模板圖2、輸入/輸出接線列表表1 輸入/輸出接線列表輸入接線SB1SQ1SQ2SQ3SQ4SB2X0X1X2X3X4X5輸出接線YV1YV2YV3YV4YV5HLY0Y1Y2Y3Y4Y53、工作過程分析當機械手處于

5、原位時，上升限位開關I0.2、左限位開關I0.4均處于接通（“1”狀態(tài)），移位寄存器數據輸入端接通，使M10.0置“1”，Q0.5線圈接通，原位指示燈亮。按下啟動按鈕，SB1置“1”，產生移位信號，M10.0的“1”態(tài)移至M101，下降閥輸出繼電器I0.0接通，執(zhí)行下降動作，由于上升限位開關U0.2斷開，M10.0置“0”，原位指示燈滅。當下降到位時，下限位開關SQ1接通，產生移位信號，M10.0的“0”態(tài)移位到M10.1，下降閥Q0.0斷開，機械手停止下降，M10.1的“1”態(tài)移到M10.2，M20.0線圈接通，M20.0動合觸點閉合，夾緊電磁閥Q0.1接通，執(zhí)行夾緊動作，同時啟動定時器T3

6、7，延時1.7秒。機械手夾緊工件后，T0動合觸點接通，產生移位信號，使M10.3置“1”，“0”態(tài)移位至M102.，上升電磁閥YQ0.2接通，I0.1斷開，執(zhí)行上升動作。由于使用S指令，M20.0線圈具有自保持功能，Q0.1保持接通，機械手繼續(xù)夾緊工件。當上升到位時，上限位開關I0.2接通，產生移位信號，“0”態(tài)移位至M10.3，Q0.2線圈斷開，不再上升，同時移位信號使M10.4置“1”，Q0.4斷開，右移閥繼電器Q0.3接通，執(zhí)行右移動作。待移至右限位開關動作位置，I0.3動合觸點接通，產生移位信號，使M10.3的“0”態(tài)移位到M10.4，Q0.3線圈斷開，停止右移，同時M10.4的“1”

7、態(tài)已移到M10.5，Q0.0線圈再次接通，執(zhí)行下降動作。當下降到使I0.1動合觸點接通位置，產生移位信號，“0”態(tài)移至M10.5，“1”態(tài)移至M10.6，Q0.0線圈斷開，停止下降，R指令使M20.0復位，Q0.1線圈斷開，機械手松開工件；同時T38啟動延時1.5秒，T1動合觸點接通，產生移位信號，使M10.6變?yōu)椤?”態(tài)，M10.7為“1”態(tài)，Q0.2線圈再度接通，I0.1斷開，機械手又上升，行至上限位置，I0.2觸點接通，M10.7變?yōu)椤?”態(tài)，M11.2為“1”態(tài)，I0.2線圈斷開，停止上升，Y004線圈接通，X003斷開，左移。到達左限位開關位置，X004觸點接通，M11.2變?yōu)椤?”

8、態(tài)，M11.3為“1”態(tài)，移位寄存器全部復位，Q0.4線圈斷開，機械手回到原位，由于I0.2、I0.4均接通，M10.0又被置“1”，完成一個工作周期。再次按下啟動按鈕，將重復上述動作。四、控制方案1、工作過程分析：1） 使用狀態(tài)轉移指令當滿足X000閉合條件時，跳轉到S20，使線圈Y000得電，機械手開始下降；2） 當滿足下限位開關X001閉合條件時，跳轉到S21，觸發(fā)定時器T0，延時1S后，使Y001得電并保持；機械手夾緊工件；3） 當滿足定時器T0條件時，觸發(fā)線圈Y002，機械手上升；4） 當滿足上限位開關X002閉合條件時，跳轉到S23，觸發(fā)線圈Y003，使機械手帶著工件右移；5） 當

9、滿足右限位開關X003閉合條件時，跳轉到S24，觸發(fā)線圈Y000，使機械手帶著工件下降；6） 當滿足下限位開關X001閉合條件時，跳轉到S25，使線圈Y001失電，機械手松開工件；定時器T0觸發(fā)；7） 當滿足定時器T0條件時，跳轉到S26，觸發(fā)線圈Y002，使機械手上升；8） 當滿足上限位開關X002閉合條件時，跳轉到S27，觸發(fā)線圈Y004，使機械手左移；9） 當滿足左限位開關X004閉合條件時，機械手停止左移，復位。 表2 機械手模擬控制系統(tǒng)的I/O分配表輸入信號輸出信號名稱輸入點編號名稱輸入點編號啟動按鈕SB1X000機械手下降指示燈YV1Y000下限位按鈕SQ1X001機械手夾緊/放松

10、指示燈YV2Y001上限位按鈕SQ2X002機械手上升指示燈YV3Y002右限位按鈕SQ3X003機械手右移指示燈YV4Y003左限位按鈕SQ4X004機械手左移指示燈YV5Y0042.梯形圖 圖3 梯形圖五、運行調試1.實驗步驟1.主機模塊的COM接主機模塊輸入端的COM和輸出端的COM1、COM2、COM3、COM4、COM5。2.主機模塊的24+、COM分別接在實驗單元的V+、COM。3.打開主機電源將程序下載到主機中。4.啟動并運行程序觀察實驗現象。六、小結通過這次設計培養(yǎng)了我綜合運用所學知識,發(fā)現,提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對我實際工作能力的具體訓練和考察過程。懂得了理論與實際相結合的重要性，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。對于PLC有了總體大致上的了解，也認識到了在這個機械手的課題上還有很大的不足，還可以有更大的