機(jī)械手的plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電器順序方法來(lái)設(shè)計(jì)梯形圖。“單步操作”時(shí)，按下夾持按鈕時(shí)，夾持輸出 自保持，只有按下松開(kāi)按鈕時(shí)， 才回復(fù)位；按下上升按鈕，上升輸出 保持接通；按下下降按鈕， 保持接通；在上限位按下左旋按鈕，左旋輸出 保持接通；在上限位按下右旋按鈕，右旋輸出 保持接通。單步操作梯形圖，如圖 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 圖 機(jī)械手單步操作梯形圖 機(jī)械手整體程序結(jié)構(gòu) 機(jī)械手的整體程序結(jié)構(gòu)如圖 所示。 斷開(kāi)，接著執(zhí)行單操作程序。單操作程序可以獨(dú)立于自動(dòng)操作程序可另行設(shè)計(jì)。 在單周期工作方式和連續(xù)操作方式下，可執(zhí)行自動(dòng)操作程序。在步進(jìn)工作方式，執(zhí)行步進(jìn)操作程序，按下啟動(dòng)按鈕執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作，并按規(guī)定動(dòng)作順序進(jìn)行。 圖 機(jī)械手的整體程序結(jié)構(gòu) 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 “自動(dòng)”狀態(tài)梯形圖 機(jī)械手的自動(dòng)操作流程圖如圖 所示，圖中矩行方框表示其自動(dòng)循環(huán)過(guò)程中的一個(gè)“工步”，方 框中可以用文字該步的動(dòng)作，也可以用相應(yīng)的編程元件的元件號(hào)為該步的編號(hào)。方框的右邊畫(huà)出該步動(dòng)作的執(zhí)行元件。相鄰兩工步之間用有向線段連接，表明轉(zhuǎn)化的方向，有向線段的一小橫線表示轉(zhuǎn)化的條件，當(dāng)轉(zhuǎn)化條件滿足時(shí)，便從上一工步轉(zhuǎn)換到下一工步。 圖 機(jī)械手自動(dòng)工作流程圖 1）下降 : 按下啟動(dòng)按鈕 SB1， M100 觸點(diǎn)接通移位寄存器移位信號(hào)輸入端，產(chǎn)生移位信號(hào)， M100 的“ 1”態(tài)移至 M101， M101 接通 線圈，機(jī)械手執(zhí)行下降動(dòng)作。同濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 時(shí) 觸點(diǎn)斷開(kāi)，使 M100 置“ 0”（斷開(kāi)），斷開(kāi)，原點(diǎn)指示燈熄滅。 2）夾緊 : 當(dāng)機(jī)械手下降至壓到下限位開(kāi)關(guān) SQ1 時(shí)， 與 M101 接通，產(chǎn)生移位信號(hào)， M102 為“ 1”， M100～ M101 為“ 0”， M100 觸點(diǎn)斷開(kāi) 線圈，停止下降； M102的觸點(diǎn)接通 M200 線圈， M200 觸點(diǎn)接通 線圈，工作鉗夾緊工件，同時(shí)定時(shí)器 T44開(kāi)始計(jì)時(shí)。 3）上升 : 當(dāng) T45 延時(shí) 1S到， T45 與 M102 的觸點(diǎn)接通，產(chǎn)生移位信號(hào)， M103 為“ 1”，M100～ M102 均為“ 0”， M103 觸點(diǎn)接通 線圈，機(jī)械手把夾緊的工件提升。因?yàn)槭褂肧指令，所以 M200 線圈保持接通， 也 保持接通，使機(jī)械手繼續(xù)把工件夾緊。 4）右旋轉(zhuǎn) : 當(dāng)機(jī)械手上升至撞到上限位開(kāi)關(guān) SQ2 時(shí)， 和 M103 觸點(diǎn)接通，產(chǎn)生移位信號(hào)， M104 為“ 1”， M100～ M103 都置“ 0”。 M103 觸點(diǎn)斷開(kāi) Y432 線圈，停止上升，同時(shí) M104 觸點(diǎn)接通 線圈，執(zhí)行右旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。 5）下降 : 機(jī)械手右旋轉(zhuǎn)撞到右限位開(kāi)關(guān) SQ3， 與 M104 觸點(diǎn)接通移位信號(hào)， M105為“ 1”， M100～ M104 置“ 0”。 M104 觸點(diǎn)斷開(kāi) 線圈，停止右移，同時(shí)， M105 觸點(diǎn)接通 線圈，機(jī)械手下降。 6）松開(kāi) : 機(jī)械手下 降撞到 SQ1 時(shí)， 與 M105 觸點(diǎn)接通移位信號(hào)， M106 置“ 1”，M100～ M105 為“ 0”。 M105 觸點(diǎn)斷開(kāi) 線圈，停止下降，同時(shí) M106 觸點(diǎn)接通 M200 線圈， R指令使 M200 復(fù)位， M200 觸點(diǎn)斷開(kāi) 線圈，機(jī)械手松開(kāi)工件并放于 B 點(diǎn)。同時(shí)T45 開(kāi)始計(jì)時(shí)。 7）上升 : T45 延時(shí) 1S， T45 與 M106 觸點(diǎn)接通移位信號(hào)， M107 為“ 1”， M100～ M106置“ 0”。 線圈被接通，機(jī)械手又上升。 8）左旋轉(zhuǎn) : 機(jī)械手上升至上限位時(shí)， 與 M107 觸點(diǎn)接通，移位后， M110 置“ 1”，M100～ M107 置“ 0”， 線圈斷開(kāi)，停止上升，同時(shí) 線圈接通，左旋轉(zhuǎn)。 機(jī)械手回到原位： 當(dāng)旋轉(zhuǎn)撞到 SQ4 時(shí)， 與 M110 觸點(diǎn)接通，移位后， M110 為“ 0”， 線圈斷開(kāi)，停止旋轉(zhuǎn)，同時(shí) M111 置“ 1”， M111 與 觸點(diǎn)接通移位寄存器復(fù)位輸出端，寄存器全部復(fù)位。此時(shí)機(jī)械手以回到原點(diǎn)， 和 又接通， M100 又被置“ 1”，完成一個(gè)工作周期。如上所述一步一步按順序驅(qū)動(dòng)各個(gè)負(fù)載動(dòng)作，稱為順序控制或過(guò)程步進(jìn)型控制。這種控制過(guò)程用繼電器符號(hào)程序很難實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)。用狀態(tài)器 替代自動(dòng)工作流程圖中的各工步。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 繪制機(jī)械手 PLC 控制梯形 根據(jù)控制系統(tǒng)外部 I/O， PLC I/O 地址分配見(jiàn)表 機(jī)械手控制系統(tǒng)Ｉ／Ｏ地址定義表 輸入信號(hào) 輸出信號(hào) Ｉ／Ｏ地址 信號(hào)名稱 功能說(shuō)明 備注 Ｉ／Ｏ地址 信號(hào)名稱 功能說(shuō)明 備注 Ｉ０ .０ 啟動(dòng)按鈕ＳＢ１ 啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行 常開(kāi) 傳送帶Ａ 控制傳送帶Ａ的運(yùn)行 通有效 Ｉ０ .１ 預(yù)停按鈕ＳＢ２ 循環(huán)結(jié)束停止運(yùn)行 常開(kāi) Q０ .１ 傳送帶Ｂ 控制傳送帶Ｂ的運(yùn)行 通有效 Ｉ０ .２ 工件到 位ＳＱ６ 檢測(cè)工件到位時(shí)閉合 常開(kāi) Q０ .２ 左旋轉(zhuǎn) 機(jī)械手左旋轉(zhuǎn) 通有效 Ｉ０ .３ 抓物到位ＳＱ１ 機(jī)械手抓物到位時(shí)閉合 常開(kāi) Q０ .３ 右旋轉(zhuǎn) 機(jī)械手右旋轉(zhuǎn) 通有效 Ｉ０ .４ 左限位ＳＱ２ 機(jī)械手左轉(zhuǎn)到位時(shí)閉合 常開(kāi) Q０ .４ 上升 機(jī)械手上升 通有效 Ｉ０ .５ 右限位ＳＱ３ 機(jī)械手右轉(zhuǎn)到位時(shí)閉合 常開(kāi) Q０ .５ 下降 機(jī)械手下降 通有效 Ｉ０ .６ 上限位ＳＱ４ 機(jī)械手上升到位時(shí)閉合 常開(kāi) Q０ .６ 抓物 機(jī)械手抓工件 通有效 Ｉ０ .７ 下限位ＳＱ５ 機(jī)械手下降到位時(shí)閉合 常開(kāi) Q０ .７ 放物 機(jī)械手放工件 通有效 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 械手搬物 S7200 控制梯形圖 將從初始化開(kāi)始的一系列梯形圖，按照總體構(gòu)成圖的形式組合在一起，得到機(jī)械手PLC 控制的梯形圖，如圖 所示。 該機(jī)械手在自動(dòng)工作狀態(tài)時(shí)，應(yīng)先將其工作方式選擇開(kāi)關(guān)放在“返回原位”，并按下返回原位按鈕，對(duì)狀態(tài)器進(jìn)行置位，然后再將工作方式選擇開(kāi)關(guān)放至自動(dòng)工作方式下。若自動(dòng)方式解除，則應(yīng)將工作方式選擇開(kāi)關(guān)放至“單步操作”位置。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 程序 根據(jù)梯形圖，編制指令 程序如下：表 61 步序 指令 數(shù)據(jù) 步序 指令 數(shù)據(jù) 0 LD 27 SCRE 1 O 28 LSCR 2 LD T50 29 LD 3 O 30 = 4 ALD 31 LD 5 = 32 SCRT 6 LD 33 SCRE 7 O 34 LSCR 8 AN 35 LD 9 = 36 = 10 LSCR 37 LD 11 LD 38 SCRT 12 AN 39 SCRE 13 LPS 40 LSCR 14 = 41 LD 15 LRD 42 = 16 = 43 LD 17 = 44 = 18 A 45 LD 19 A 46 SCRT 20 SCRT 47 SCRE 21 SCRE 48 LSCR 22 LSCR 49 LD 23 LD 50 = 24 = 51 LD 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 25 LD 52 SCRT 表 62 步序 指令 數(shù)據(jù) 步序 指令 數(shù)據(jù) 54 LSCR 87 55 LD 88 56 = 89 57 LD 90 58 SCRT 91 59 SCRE 92 60 LSCR 93 61 LD 94 62 = 95 63 LD 96 64 SCRT 97 65 SCRE 98 66 LSCR 99 67 LD 100 68 = 101 69 LD 102 70 SCRT 103 71 SCRE 104 72 LSCR 105 73 LD 106 74 = 107 75 TON T50,+10 108 76 LD T50 109 77 SCRT 110 78 SCRE 111 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 7 系統(tǒng)調(diào)試 我把所編的程序輸入到計(jì)算機(jī)，進(jìn)行編譯，所輸入的程序通過(guò)編譯后直到最后通過(guò)。接入 PLC 通信口后，將所編程序進(jìn)行調(diào)試。直到調(diào)試結(jié)果出現(xiàn)正常的結(jié)果 。 1 根據(jù)電氣接線圖安裝接線。 2 用 step 軟件在離線情況下輸入機(jī)械手控制梯形圖，然后編輯 。 3 編譯：用 CPU 的下拉菜單或工具條中的編輯快捷按鈕對(duì)程序進(jìn)行編 譯，然后在顯示器下方顯示結(jié)果，并明確表明錯(cuò)誤的網(wǎng)絡(luò)段，可以根據(jù)錯(cuò)誤提示進(jìn)行修改，直到編譯正確。 4 下載：?jiǎn)螕艄ぞ邫谥械南螺d，選定程序快，數(shù)據(jù)快系統(tǒng)塊等內(nèi)容后，按確認(rèn)按下載到 PLC 儲(chǔ)存器中。 5上傳：?jiǎn)螕艄ぞ邫谥械纳蟼鳎x擇程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊等內(nèi)容后上載數(shù)據(jù)即可。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 8 結(jié) 論 可編程控制器是一種計(jì)算機(jī)化的高科技產(chǎn)品，價(jià)格相對(duì)要高。因此，在確定控制系統(tǒng)方案時(shí)，首先應(yīng)該考慮是否有必要采用 PLC 控制。如果系統(tǒng)很簡(jiǎn)單，所需的 I∕ O點(diǎn)數(shù)較少；或者需要的 I∕ O 點(diǎn)雖然較多，但控制 要求并不復(fù)雜，各部分的相互聯(lián)系很少。這些情況沒(méi)必要使用 PLC。對(duì)于新設(shè)計(jì)的較復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備，使用 PLC 控制將比使用繼電器控制節(jié)省大量的元器件，減少控制柜內(nèi)部的硬接線和安裝工作量，控制柜或控制箱的體積也相對(duì)較小，在經(jīng)濟(jì)上也往往比繼電器控制還要便宜一些。 在設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)時(shí)應(yīng)遵循以下基本原則：充分發(fā)揮 PLC 的功能，最大程度地滿足被控對(duì)象的控制要求；在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便；保證控制系統(tǒng)安全可靠；在選用 PLC 時(shí)，在 I∕ O 點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量適當(dāng)留有余地，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和 工藝的改進(jìn)。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的步驟，按 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟來(lái)完成。從分析被控對(duì)象入手，經(jīng)確定輸入∕輸出設(shè)備，選擇 PLC，分配 I∕ O 點(diǎn)，設(shè)計(jì)軟件及硬件，到聯(lián)機(jī)調(diào)試，最后整理技術(shù)文件。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我把所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)與實(shí)踐，具體的結(jié)合在一起。從設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)自己的不足。為在以后的工作中遇到問(wèn)題，解決問(wèn)題奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 致 謝 通過(guò)機(jī)械手的設(shè)計(jì)，