機(jī)械手PLC控制

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1、叮叮小文庫 目錄 一 機(jī)械手簡介 . 1 1.1 機(jī)械手分類 . 1 1.2 機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 . 1 1.3 機(jī)械手工作過程： . 2 二PLC簡介 . 4 三I/O配置表 . 4 3.1 機(jī)械手傳送系統(tǒng)輸入和輸出點(diǎn)分配表 . 5 3.2 選型 . 5 3.3 PLC的輸入輸出端子分配接線圖 . 7 四機(jī)械手的PLC控制 . 7 3.1 控制特點(diǎn) . 8 3.2 系統(tǒng)控制示意圖 . 8 3.3 原理接線圖 . 8 3.4 操作系統(tǒng) . 9 3.5 回原位程序 . 9 3.6 手動(dòng)單步操作程序 . 10 3.7 自動(dòng)操作程序 . 10 3.8 機(jī)械手傳送系統(tǒng)梯形圖 . 11 (1) 運(yùn)行

2、程序 . 13 4.2 編輯運(yùn)行程序 . 13 叮叮小文庫 (2) 操作面板 . 16 1. 操作面板的演示 . 16 七軟件調(diào)試過程 . 17 1 PLC程序的模擬調(diào)試 . 17 五總結(jié) . 19 參考文獻(xiàn) . 20 附錄 . 21 一機(jī)械手簡介 在現(xiàn)今的生活上，科技日新月益的進(jìn)展之下，機(jī)械人手臂與有人類的手臂最 大區(qū)別就在于靈活度與耐力度。也就是機(jī)械手的最大優(yōu)勢可以重復(fù)的做同一動(dòng) 作在機(jī)械正常情況下永遠(yuǎn)也不會(huì)覺得累！機(jī)械手臂的應(yīng)用也將會(huì)越來越廣泛 ，機(jī) 械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備，作業(yè)的準(zhǔn)確性和環(huán)境中 完成作業(yè)的能力。工業(yè)機(jī)械手機(jī)器人的一個(gè)重要分支。特點(diǎn)是可以通過編程來

3、 完成各種預(yù)期的作業(yè)，構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)械手機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn) 1.1 機(jī)械手分類 機(jī)械手的種類，按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械 手；按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可 分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。 1 機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 (1)根據(jù)工藝要求確定被控系統(tǒng)必須完成的動(dòng)作，確定這些動(dòng)作之間的關(guān)系 及完成這些動(dòng)作的順序。 分配輸入、輸出設(shè)備，即確定哪些外圍設(shè)備是送信號給 PLC的，哪些外圍 設(shè)備是接收來自PLC的信號的,同時(shí)還要將PLC的輸入、輸出點(diǎn)與之一一對應(yīng), 對I/O進(jìn)行分配。在此基礎(chǔ)上確定 PLC的選型。 根據(jù)控制系統(tǒng)的控制要求和

4、所選 PLC的I/O點(diǎn)的情況及高功能模塊的情 況,設(shè)計(jì)PLC用戶程序，此時(shí)可采用梯形田、助記符或流程圖語言形式的用戶程 序。 PLC的用戶程序體現(xiàn)了按照正確的順序所要求的全部功能及其相互關(guān) 系,編程時(shí)叮叮小文庫 可用編程器或計(jì)算機(jī)直接編程、修改，同時(shí)也可對PLC的工作狀態(tài)、 特殊功能進(jìn)行設(shè)定。 對所設(shè)計(jì)的PLC程序進(jìn)行調(diào)試和修改，直至PLC完全實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所要求的 控制功能。 保存已完成的程序。 1 機(jī)械手工作過程： 機(jī)械手在生產(chǎn)線上的任務(wù)是將工件從 A處傳送到B處。根據(jù)外界情況，機(jī) 械手在空間上主要進(jìn)行以下動(dòng)作：機(jī)械手下降，機(jī)械手抓緊工件，機(jī)械手與工 件上升，機(jī)械手與工件有右移，機(jī)械手與工件下降

5、，機(jī)械手放松工件，機(jī)械手 上升，機(jī)械手左移?？刂破鳈z測上，下，左，右限位開關(guān)的通斷，決定當(dāng)前的 動(dòng)作，通過驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸出，控制機(jī)械手的動(dòng)作。同時(shí)，用兩位數(shù)碼管顯示搬運(yùn) 工件的數(shù)量。 啟動(dòng)控制有2種，1個(gè)由啟動(dòng)開關(guān)安裝在現(xiàn)場，1個(gè)由通過組態(tài)王軟件控 制。在控制面板上，安裝一個(gè)檔位開關(guān)，分手動(dòng)和自動(dòng)兩大檔位，手動(dòng)擋包括 調(diào)試和回原位兩檔，自動(dòng)擋分單步、半自動(dòng)和全自動(dòng)三檔，要求自動(dòng)擋的操作 必須在回原位的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行。 原下降一夾緊一上升一右移 左移 - 上移一-放松 一降 4 .右務(wù) 工件傳遞機(jī)械 Xt4 IOOCY001 XOQ Xt4 IOOC J 皿 | |_ I S20S20 JTL -

6、1 xaoi HI - L SH SH S2S2 SIT S20SIT S20 rooo SET S21SET S21 SH TOOLSH TOOL TJTJ K10K10 SET SET S22S22 10021002 SHSH 523523 Y003Y003 SET S24SET S24 KUDOKUDO 2828 3232 3636 3939 4242 45 射 6161 F0F0 6767 1002 1002 X004X004 Y Y MlMl HIIF J-f - YOOSYOOS - CJ P0 CJ P0 XiOOSXiOOS - -4 4+ + - L no 1 xoia _|

7、_| | | _ SEISEI Y001Y001 和1111 T T | | - E57 TO01E57 TO01 1 1 1012 10021002 YODOYODO I44-4+ - C Y0C2 XO13XO13 10311031 YO02YO02 II II YOOOYOOO M(JM(J XOUXOU I0KI0K X001X001 工血 一 _I II 丫剛 】 虻 X015X015 X00(2X00(2 K003K003 XO04XO04 T _I I 一 1 UTH Yoos JOOTJOOT - CJ P1 CJ P1 1 1 115 118 120120 123123 12

8、5125 128128 Pl SS6SS6 4STL1 10021002 HP- S27S27 -SIL1 XC04 Tl- KT YD01 11 K1011 K10 SET SET S2&S2& Y002 SET S27SET S27 Y004Y004 S2S2 REI WW ：008 叮叮小文庫 五 運(yùn)行程序 5.1 編輯運(yùn)行程序 if ( 運(yùn)行標(biāo)志=1) if ( 次數(shù)=50&次數(shù)70) if ( 次數(shù)=0&歐數(shù)50) 下移信號=0； 加緊信號=1; 下移信號=1; 左爪=左爪+1/21*5; 機(jī)械手y=機(jī)械手y+2; 右爪=右爪-1/21*5; 次數(shù)二次數(shù)+1; 次數(shù)二次數(shù)+1; 叮叮

9、小文庫 if ( 次數(shù)=70&次數(shù)120) 次數(shù)=次數(shù)+1； 加緊信號=0； if ( 次數(shù)=270&次數(shù)290) 上移信號=1； 機(jī)械手y=機(jī)械手y-2; 下移信號=0； 工件y=X件y-2; 放松信號=1； 次數(shù)二次數(shù)+1; 左爪=左爪-1/21*5； 右爪=右爪+1/21*5； if ( 次數(shù)=12 0&歐數(shù)220) 次數(shù)=次數(shù)+1； 上移信號-0； if ( 次數(shù)=290&次數(shù)340) 右移信號=1； 機(jī)械手x=機(jī)械手X+1； 放松信號=0； 工件x=工件X+1； 上移信號=1； 左爪二左爪+20/21； 機(jī)械手y=機(jī)械手y-2; 右爪二右爪+20/21； 次數(shù)=次數(shù)+1; 次數(shù)=次數(shù)

10、+1； if ( 次數(shù)=340&次數(shù)440) if ( 次數(shù)=220&歐數(shù)270) 上移信號=0； 右移信號=0； 左移信號=1； 下移信號=1； 機(jī)械手x=機(jī)械手X-1； 機(jī)械手y=機(jī)械手y+2； 左爪=左爪-20/21; 叮叮小文庫 工件y=X件y+2； 右爪=右爪-20/21; 叮叮小文庫 次數(shù)二次數(shù)+1; if （ 次數(shù)=440） 左移信號=0； 次數(shù)=0; 工件x=0; 工件y=100; 本站點(diǎn)左爪=0； 本站點(diǎn) 右爪=10/210*100; if （ 停止標(biāo)志=1） 停止標(biāo)志=0; 運(yùn)行標(biāo)志=0； 叮叮小文庫 6.1 操作面板的演示 六 操作面板 （面板中有上行、下行指示燈，數(shù)字計(jì)

11、算單位，檔位開關(guān)，單步按鈕。） 圖 6-1-1 叮叮小文庫 七軟件調(diào)試過程 7.1 PLC 程序的模擬調(diào)試 將設(shè)計(jì)好的程序?qū)懭隤LC后，首先逐條仔細(xì)檢查，并改正寫入時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò) 誤。用戶程序一般先在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，實(shí)際的輸入信號可以用鈕子開關(guān)和按 鈕來模擬，各輸出量的通/斷狀態(tài)用PLC上有關(guān)的發(fā)光二極管來顯示，一般不用 接PLC實(shí)際的負(fù)載（如接觸器、電磁閥等）?？梢愿鶕?jù)功能表圖，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候 用開關(guān)或按鈕來模擬實(shí)際的反饋信號，如限位開關(guān)觸點(diǎn)的接通和斷開。對于順 序控制程序，調(diào)試程序的主要任務(wù)是檢查程序的運(yùn)行是否符合功能表圖的規(guī) 定，即在某一轉(zhuǎn)換條件實(shí)現(xiàn)時(shí)，是否發(fā)生步的活動(dòng)狀態(tài)的正確變化，即該轉(zhuǎn)換

12、 所有的前級步是否變?yōu)椴换顒?dòng)步，所有的后續(xù)步是否變?yōu)榛顒?dòng)步，以及各步， 被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載是否發(fā)生相應(yīng)的變化。 在調(diào)試時(shí)應(yīng)充分考慮各種可能的情況，對系統(tǒng)各種不同的工作方式、有選 擇序列的功能表圖中的每一條支路、各種可能的進(jìn)展路線，都應(yīng)逐一檢查，不 能遺漏。發(fā)現(xiàn)問題后應(yīng)及時(shí)修改梯形圖和 PLC中的程序，直到在各種可能的情 況下輸入量與輸出量之間的關(guān)系完全符合要求。 如果程序中某些定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的設(shè)定值過大，為了縮短調(diào)試時(shí)間，可以 在調(diào)試時(shí)將它們減小，模擬調(diào)試結(jié)束后再寫入它們的實(shí)際設(shè)定值。 PLC程序下載：程序編譯完之后，STEP 7- Micro/WIN 32及PLC之間的通 信關(guān)系也成功建立，此時(shí)可

13、向PLC下載程序，然后收集狀態(tài)監(jiān)控或調(diào)試程序。 STEP 7- Micro/WIN 32提供了一套工具來調(diào)試和監(jiān)控程序。 選擇工作模式 選擇菜單欄中的“ PLC” 一 “運(yùn)行”或者“ PLC” 一 “停止”可進(jìn)入相對 的PLC模式；單擊工具欄中的“運(yùn)行”按鈕或“停止”按鈕，也可進(jìn)入相應(yīng)模 式；還可以手工改變位于PLC上的開關(guān)或在程序內(nèi)插入停止指令。 當(dāng)PLC處于停止模式時(shí)，可利用圖狀態(tài)或程序狀態(tài)查看操作數(shù)的當(dāng)前值， 也可以利用圖狀態(tài)或程序狀態(tài)強(qiáng)迫數(shù)值（此操作只在梯形圖和功能塊圖程序狀態(tài) 中使用），還可以利用圖狀態(tài)寫入數(shù)值或?qū)懭牒蛷?qiáng)迫輸出，執(zhí)行有限數(shù)目的掃 描，通過狀態(tài)圖或程序狀態(tài)查看影響。在停

14、止模式下，雖然能報(bào)告操作數(shù)狀 叮叮小文庫 態(tài)，但PLC無法執(zhí)行用戶程序，達(dá)不到預(yù)期的控制效果。如果想觀察程序狀態(tài) 的連續(xù)更新，需將PLC轉(zhuǎn)回運(yùn)行模式。 打開程序狀態(tài) 選擇“排錯(cuò)”菜單中的“程序狀態(tài)”，打開輸出窗口；或單擊調(diào)試工具條 中的“程序狀態(tài)”按鈕， 短暫停頓后， 程序編輯器窗口開始顯示狀態(tài)。 如果 作數(shù)值等于1 （位打開），布爾指令（觸點(diǎn)、線圈）將被顯示成彩色塊，非布爾 操作數(shù)則以通信速度允許的最快速度顯示并更新。 執(zhí)行有限次掃描 （1）單次掃描：通過指定PLC運(yùn)行的掃描次數(shù)，可以監(jiān)控程序在改變進(jìn)程 變量時(shí)的情況。PLC不支持對運(yùn)行模式執(zhí)行循環(huán)次數(shù)。任何時(shí)候 PLC從停止模 式進(jìn)入運(yùn)行模

15、式，該掃描的第一掃描位（SM0.1）將被激活。由于PLC執(zhí)行的速度 很快，從程序狀態(tài)很難監(jiān)控到此位的變化，因此可以使用“單次掃描”命令， 它使PLC從停止模式轉(zhuǎn)變成運(yùn)行模式。執(zhí)行單個(gè)掃描，然后再轉(zhuǎn)回停止模式。 由于PLC只執(zhí)行一次掃描，與第一掃描邏輯相關(guān)的狀態(tài)信息不會(huì)消失，因此可 以查看此信息，進(jìn)而監(jiān)控程序。 可在程序編輯器窗口顯示要監(jiān)控的程序部分，確定打開程序狀態(tài)，將 PLC 置于停止模式，使用“單次掃描”命令。 （2） 多次掃描：單次掃描并不能完全收集系統(tǒng)連續(xù)執(zhí)行時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)信息的 變化，需要連續(xù)或間斷地收集狀態(tài)信息?？梢灾付?PLC執(zhí)行有限次的程序掃描 （從1次掃描至65 355次掃描）。

16、當(dāng)PLC處于停止模式時(shí)，可利用多次掃描特征 查看一次或多次掃描。確定PLC為停止模式后，選擇菜單欄中的“排錯(cuò)”“多 次掃描”，出現(xiàn)執(zhí)行掃描對話礦，如圖？所示。在執(zhí)行掃描對話框中輸入所要 進(jìn)行的掃描次數(shù)，單擊“確認(rèn)”按鈕。 （3） 程序保存：當(dāng)然，要想使自己所編寫保密，也可以對其進(jìn)行保密設(shè) 置。選擇“文件”菜單中的“設(shè)置密碼” ，打開用密碼保護(hù)本窗口，在“密 碼”及“驗(yàn)證”框中輸入相應(yīng)的密碼和驗(yàn)證碼即可。當(dāng)然，若不想對自己的程 序進(jìn)行保密設(shè)置，就在“密碼”及“驗(yàn)證”框中不輸入任何數(shù)值。選擇“文 件”菜單中的“保存”選項(xiàng)，之后選擇“退出”選項(xiàng)，在出現(xiàn)的項(xiàng)目保存框中 選擇“是”即可。 八總結(jié) 本次課

17、程設(shè)計(jì)貼近工業(yè)現(xiàn)代自動(dòng)化控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)智能化技術(shù)。我們通 過這次專業(yè)的學(xué)習(xí)和實(shí)際操作后，能掌握 PLC的基礎(chǔ)知識和基本技能。這對我 們今后在畢業(yè)工作加工制造行業(yè)領(lǐng)域中從事相關(guān)領(lǐng)域。 叮叮小文庫 很快我們就要步入社會(huì)，面臨就業(yè)了，就業(yè)單位不會(huì)像老師那樣點(diǎn)點(diǎn)滴滴細(xì)致 入微地把要做的工作告訴我們，更多的是需要我們自己去觀察、學(xué)習(xí)。不具備 這項(xiàng)能力就難以勝任未來的挑戰(zhàn)。 科學(xué)的迅猛發(fā)展，新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，會(huì)有很多領(lǐng)域是我們未曾接觸過的，只 有敢于去嘗試才能有所突破，有所創(chuàng)新。 PLC課程設(shè)計(jì)帶給我們的，不全是我 們所接觸到的那些操作技能，也不僅僅是通過幾項(xiàng)工種所要求我們鍛煉的幾種 能力，更多的則需要

18、我們每個(gè)人在課程設(shè)計(jì)結(jié)束后根據(jù)自己的情況去感悟，去 反思，勤時(shí)自勉，有所收獲，使這次設(shè)計(jì)達(dá)到了的真正目的叮叮小文庫 參考文獻(xiàn) 王庭有等編著可編程控制器原理及應(yīng)用第二版M.北京：國防工業(yè)出 版社，3036 范永生、王岷編.電氣控制與PLC應(yīng)用.第二版M。北京：中國電力出版 社 2007 9294 周美蘭、 周封、 王岳宇編著.PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì)C.北京： 科技出 版社，2003 7376 宋伯生編著.PLC編程使用指南M.機(jī)械工業(yè)出版社，2007 8587 陳志新、宗學(xué)軍編電器與PLC控制技術(shù)M.中國林業(yè)出版社，2006 9394 郝維來主編.可編程控制器原理與應(yīng)用M.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2008 115117 可編程控制器原理與應(yīng)用 主編：周惠文 電子工業(yè)出版社 北京， 2007.8叮叮小文庫 附錄 S7-200 CN CPU枝術(shù)規(guī)范 &Ali|&Ali| 1A1A卜：蚩 HAflOdt 24 Alt* 24 Alt* l&l& If If ?t?t 片 砒 168 i168 i 168A168A 18A1?：K62 軌電誦2 2 叮叮小文庫 指導(dǎo)教師評語: PLC課程設(shè)計(jì)成績評定表 成績： 指導(dǎo)教師簽字: 年 月 日 叮叮小文庫