lc機(jī)械手課程設(shè)計--基于plc機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(已修改)
2025-06-21 10:53 本頁面
【正文】 專業(yè)方向設(shè)計 任務(wù)書 題目名稱： 基于 PLC 機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計 專業(yè) 自動化 班級 2 學(xué)校： 青島理工大學(xué)自動化學(xué)院 2021 年 12 月 22 日 基于 PLC 的機(jī)械手控制設(shè)計 摘要： 工業(yè)機(jī)械手是近代自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項新的技術(shù)，是現(xiàn)代控制理論與工業(yè)生產(chǎn)自動化實踐相結(jié)合的產(chǎn)物，并以成為現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分。工業(yè)機(jī)械手是提高生產(chǎn)過程自動化、改善勞動條件、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的有效手段之一。尤其在高溫、高壓、粉 塵、噪聲以及帶有放射性和污染的場合，應(yīng)用得更為廣泛。在我國，近幾年來也有較快的發(fā)展，并取得一定的效果，受到機(jī)械工業(yè)和鐵路工業(yè)部門的重視。 當(dāng)今的 PLC 吸收了微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的最新成果 ,其應(yīng)用已從單機(jī)自動化推廣到整條生產(chǎn)線的自動化乃至整個工廠的生產(chǎn)自動化。目前 ,機(jī)械手主要用于機(jī)床加工、鑄鍛、熱處理等方面 ,無論數(shù)量、品種和性能方面還不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。在國內(nèi)主要是逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍 ,重點發(fā)展鑄鍛、熱處理方面的機(jī)械手 ,PLC 可以按照所需要求完成機(jī)械手的設(shè)計 ,使機(jī)械手的設(shè)計簡單化 ,大大節(jié)省了時間 ,提高了工 作效率 ，減輕 了 勞動強(qiáng)度 ,改善作業(yè)條件。 本課題擬開發(fā)物料搬運機(jī)械手，采用西門子系列 S7200PLC，對機(jī)械手的上下、左右以及抓取運動進(jìn)行控制。該裝置機(jī)械部分有滾珠絲杠、滑軌、機(jī)械抓手等；電氣方面由交流電機(jī)、變頻器、操作臺等部件組成。我們利用可編程技術(shù)，結(jié)合相應(yīng)的硬件裝置，控制機(jī)械手完成各種動作。 關(guān)鍵詞 :機(jī)械手 S7200 可編程技術(shù) PLC 簡介 : 自二十世紀(jì)六十年代美國推出可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller， PLC）取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來， PLC 得到了快速發(fā)展，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。同時， PLC 的功能也不斷完善。隨著計算機(jī)技術(shù)、信號處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高， PLC 在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運動控制等功能。今天的 PLC 不再局限于邏輯控制，在運動控制、過程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。通用 PLC 應(yīng)用于專用設(shè)備時可以認(rèn)為它就是一個嵌入式控制器，但 PLC 相對一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的穩(wěn)定性。實際工作中碰到的一些用戶原來采用嵌入式控制器，現(xiàn)在正逐步用通用 PLC 或定制 PLC 取代嵌入式控制器 PLC 與普通微機(jī)在許多方面有相似之處 ,但其工作方式卻與微機(jī)有很大的不同。微機(jī)一般采用等待命令的工作方式 ,如在常見的鍵盤掃描方式或 I/O 掃描方式下 ,有鍵按下或 I/O 動作則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序 。無鍵按下或 I/O 不動作則繼續(xù)掃描鍵盤和 I/O 口。 PLC 則采用循環(huán)掃描動作方式 ,在 PLC 中用戶序按先后順序存放 , 機(jī)械手概述 工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設(shè)備。工業(yè)機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人的一個重要分支。它的特點是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各 自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。 機(jī)械手技術(shù)涉及到力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電氣液壓技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域，是一門跨學(xué)科綜合技術(shù)。 機(jī)械手一般分為三類。第一類是不需要人工操作的通用機(jī)械手，它是一種獨立的不附屬于某一主機(jī)的裝置。它可以根據(jù)任務(wù)的需要編制程序，以完成各項規(guī)定工作。它的特點是除具備普通機(jī)械的物理性能外，還具備通用機(jī)械、記憶智能的三元機(jī)械。第二類是需要人工操作的，稱為操作機(jī)。它 起源于原子、軍事工業(yè)，先是通過操作機(jī)來完成特定的作業(yè)，后來發(fā)展到用無線電信號操作機(jī)械手來進(jìn)行探測月球、火星等。第三類是專用機(jī)械手，主要附屬于自動機(jī)床或自動線上，用于解決機(jī)床上下料和工件傳送。這種機(jī)械手在國外稱為“ Mechanical Hand”，它是為主機(jī)服務(wù)的，由主機(jī)驅(qū)動，除少數(shù)外，工作程序一般是固定的，因此是專用的。 本項目要求設(shè)計的機(jī)械手模型可歸為第一類，即通用機(jī)械手。在現(xiàn)代生產(chǎn)企業(yè)中，自動化程度較高，大量應(yīng)用機(jī)械手。通過本次設(shè)計，可以增強(qiáng)對工業(yè)機(jī)械手的認(rèn)識，同時并熟悉
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