【正文】 其次，我要感謝 在我畢業(yè)設(shè)計(jì)中幫助我的的朋友們。 選用的為：電源模板： PS 407 系列，輸出 5VDC,10A ；24VDC, 1A。選擇時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)： (一 ) 合理的結(jié)構(gòu)型式 PLC 主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式。 天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 第三章 PLC 選型及 程序的編寫 PLC 的選型 考慮到 操作 手工作的穩(wěn)定性、可靠性以及各種控制元器件 連接的靈活性和方便性，采用PLC 作為核心控制器，各控制對(duì)象都必須在 PLC 的統(tǒng)一控制下協(xié)同工作 ，同時(shí)考慮到工作流程和造價(jià)。 將編輯好的程序下載到 PLC 中運(yùn)行，調(diào)試通過，完成控制任務(wù)。 軟件部分的模擬調(diào)試可借助于模擬開關(guān)和 PLC 輸 出端的指示燈進(jìn)行。 然后進(jìn)入工作運(yùn)行模式，按啟動(dòng)按鈕，操作手單元先擺臂氣缸后提取氣缸依次伸出，提取氣缸伸出到達(dá)下端后夾爪夾取工件，夾緊工件后，再按照先提取氣缸后擺臂氣缸的順序依次縮回，然后擺臂氣缸擺到右端，等待工件送出信號(hào)。各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的邏輯控制功能是通過 PLC 控制實(shí)現(xiàn)的。 氣壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）以空氣作為工作介質(zhì)，取之不盡，來源方便，且無污染、環(huán)保。 天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 圖 （ 1）氣源裝置：主要作用是提供清潔、干燥的壓縮空氣。當(dāng)?shù)妆P步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn) 180176。 2. 滑槽模塊 滑槽模塊只有在帶有組態(tài)操作的 MPS 系統(tǒng)上才會(huì)安裝。提取氣缸安裝在擺臂氣缸的氣缸桿的前端，用于實(shí)現(xiàn)垂直方向的運(yùn)動(dòng)，以便于提 取工件。 SIMATIC S7200 系列 PLC 適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。 CPU 226 的 PLC 集成 24 輸入 /16 輸出共 40 個(gè)數(shù)字量I/O 點(diǎn)。 S7200 是一種小型的可編程序控制器，適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。 SIMATIC S7— 200PLC 簡介 PLC在早期是一種開關(guān)邏輯控制裝置，被稱為可控編程控制器，簡稱 PLC。 天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 氣源處理組件的輸入氣源來自空氣壓縮機(jī)，所提供的壓力為 MPa～ Mpa，輸出壓力為 0～ Mpa 可調(diào)。 MPS 的公共模塊和器件 （ 1） 供電電源模塊 供電電源模塊及電路原理如圖 113 和圖 114 所示。擴(kuò)展模塊：控制器、變壓器。功能簡介：該單元為倉庫存儲(chǔ)的模擬，它將系統(tǒng)加工完成的合格產(chǎn)品按照不同類別進(jìn)行分類立體存放 。擴(kuò)展模塊： PPI、 MPI、 Profibus 網(wǎng)絡(luò)。 （ 6）安裝單元。 PLC 主機(jī)：西門子 S7 系列。 組成模塊：真空組件、旋轉(zhuǎn)模塊、供料模塊。 PLC 主機(jī)：西門子 S7 系列。本文所選為西門子公司的 S7200 系列。該系統(tǒng)具有多種驅(qū)動(dòng)形式：有氣壓傳動(dòng)、傳送帶、步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)、變頻調(diào)速電機(jī)等工業(yè)常見的傳動(dòng)。可編程控制器是繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制出上開發(fā)的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展成以微器處理為核心把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。 MPS 體現(xiàn)了機(jī) 電一體化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。 模塊化柔性加工系統(tǒng)是用來學(xué)習(xí)自動(dòng)控制技術(shù)、人工智能、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制等先進(jìn)技術(shù)的開放式的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 在 MPS 設(shè)備上應(yīng)用多種類型的傳感器，分別用于判斷物體的運(yùn)動(dòng)位置、物體的通過狀態(tài)、物體的顏色、物體的材質(zhì)和物體的高度等。 天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 (1) 上料檢測(cè)單元。由雙作用氣缸從料倉中逐一推出工件，轉(zhuǎn)換模塊上的真空吸盤將工件吸起，在旋轉(zhuǎn)缸的驅(qū)動(dòng)下將工件移動(dòng)至下一個(gè)工作站的傳輸位置。 （ 4）加工單元。 PLC 主機(jī)：西門子 S7 系列。 （ 7）安裝搬運(yùn)單元。擴(kuò)展模塊： PPI、MPI、 Profibus 網(wǎng)絡(luò)。 （ 10）為機(jī)械手單元。 PLC 主機(jī)：西門子 S7 系列。 圖 氣源處理組件是氣動(dòng)控制系統(tǒng)中的基本組成器件，它的作用是除去壓縮空氣中所含的雜質(zhì)及凝結(jié)水，以調(diào)節(jié)并保持恒定的工作壓力。 組態(tài)監(jiān)控程序的應(yīng)用解決了人 機(jī)界面控制中的動(dòng)畫顯示問題，監(jiān)控信息將以更加形象、生動(dòng)的動(dòng)畫方式顯示出來。隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展， PLC的制造成本不斷下降，而功能卻大大增強(qiáng)。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。 I/O 端子排可很容易地整體拆卸。 天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 第二章 操作手單元的結(jié)構(gòu)與控制 操作手單元的結(jié)構(gòu) 操作手單元的功能 操作手單元可以模擬提取工件，按照要求將工件分流的過程 。轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸用于實(shí)現(xiàn)擺臂氣缸的轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)角度為 180176。 1 號(hào)氣缸 兩個(gè) 電磁閥控制工件的夾緊、放松， 2 號(hào)氣 缸通過電磁閥控制工件的上升、下降，由底盤電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)底盤旋轉(zhuǎn)。即循環(huán)動(dòng)作簡圖 ，如下圖， 圖 控制系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 氣壓傳動(dòng)的選擇 氣壓傳動(dòng)簡稱氣動(dòng)，是以壓縮空氣為工作介質(zhì)來傳遞和控制信號(hào)，控制和驅(qū)動(dòng)各種機(jī)械設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程機(jī)械化、自動(dòng)化的一門技術(shù)。 （ 4）輔助元 件：其作用是輔助氣動(dòng)系統(tǒng)正常工作，主要由凈化壓縮空氣的凈化器、過濾器、干燥器等組成，另外還包括供給系統(tǒng)潤滑的油霧器、消除噪聲的消聲器、提供給系統(tǒng)冷卻的冷卻器等。這種氣爪可以輸出很大的抓取力，既可用于內(nèi)抓取，也可用于外抓取。各單元中需要與 PLC 進(jìn)行通信連接的線路（包括各個(gè)傳感器的線路、各個(gè)電磁閥的控制線路及電源線路）都已事先連接到了各自的 I/O 接線端口上，在與 PLC 連接時(shí)，只需使用一根專用電纜即可實(shí)現(xiàn)快速連接。 (4b1) =1 天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 開始燈閃 （ L1） 閃 (S1) =1 等工作信號(hào) =1 2 缸出 ( 2Y2) =1 (2b2) =1 延時(shí) T40= T40=1 4 缸下 (4Y1) =1 (4B2) =1 3 夾緊 (3Y2) =1 , T1=1S ( ) 3b1=0 amp。 連機(jī)調(diào)試時(shí)，可把編制好的程序下載到現(xiàn)場(chǎng)的 PLC 中。 （ 2） 氣動(dòng)控制回路仿真 用 FluidSIMP 軟件設(shè)計(jì)制作氣動(dòng)控制和仿真模擬。 S7 系列 PLC 產(chǎn)品可分為微型 PLC（如 S7200），小規(guī)模性能要求的 PLC（如 S7300）和中、高性能要求的 PLC（如 S7400）等。 (四 ) 響應(yīng)速度要求 天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 PLC 是為工業(yè)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的通用控制器，不同檔次 PLC 的響應(yīng)速度一般都能滿足其應(yīng)用范圍內(nèi)的需要。 陳 老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。 最后，我要感謝 過程裝備與控制工程 系 和我的母校 —— 天津理工大學(xué)四 年來對(duì)我的大力栽培。 中間繼電器： JWXC1700，RY2SUL， RY4SUL； PLC 的構(gòu)成： 程序的編寫 根據(jù)前文的操作手單元的控制程序框圖 ，按框圖編寫 PLC 程序 ： E M 1擴(kuò)展模塊E M 2擴(kuò)展模塊E M n擴(kuò)展模塊T D 2 0 0文本顯示器TP 系列觸摸屏通信及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備計(jì)算機(jī)工業(yè)軟件CP U主機(jī)其他設(shè)備天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 天津理工大學(xué) 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 參考文獻(xiàn) [1]廖常初 .PLC 編程及應(yīng)用 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 .2021. 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