【正文】 適用于高速、輕載、高溫和粉塵大的環(huán)境中進行工作。機座：它是機械手的基礎(chǔ)部分，機械手執(zhí)行機構(gòu)的各部件和驅(qū)動系統(tǒng)均安裝于基座上，故起支承和聯(lián)接的作用。（一）執(zhí)行機構(gòu)包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設(shè)行走機構(gòu)。氣壓泵固定在某處，用一根軟管將泵與馬達相連，馬達安裝在行走裝置中。第一篇：PLC控制機械手設(shè)計畢業(yè)論文XXX學(xué)校XX辦學(xué)點畢業(yè)論文課題名稱：PLC控制機械手設(shè)計專 業(yè)： 班 級： 學(xué) 籍 號： 學(xué)生姓名： 導(dǎo)師姓名： 提交日期：PLC控制機械手設(shè)計（姓名）摘 要：機械手是能夠模仿人手動作，并按設(shè)定程序、軌跡和要求代替人手抓（吸）取、搬運工件或工具或進行操作的自動化裝置，它能部分的代替人的手工勞動。行走部分可以采用氣壓馬達帶動兩輪轉(zhuǎn)動。一、機械手組成機械手主要由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測裝置等組成。滾輪式行走機構(gòu)可分為有軌的或是無軌的兩種。其主要特點是介質(zhì)來源極方便、氣動動作迅速、結(jié)構(gòu)簡單、成本低。此類機械手目前還不多，但有發(fā)展前途。它可以輸出力，驅(qū)動工作部分作直線往復(fù)運動或往復(fù)擺動。方向控制閥在整個氣動元件中數(shù)量占有相當(dāng)大的比例，并在氣動系統(tǒng)中起著神經(jīng)中樞的作用。參考文獻[1]、：機械工業(yè)出版社,2000 [2]：西安電子科技大學(xué)出版社， [3]：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， [4]：機械工業(yè)出版社, [5]：上海交通大學(xué)出版社， [6]：原子能出版社，1981 [7]：科學(xué)技術(shù)文獻出版社，1987 [8]：機械工業(yè)出版社,2002第二篇：機電一體化畢業(yè)論文PLC機械手控制設(shè)計畢 業(yè) 設(shè) 計論文名稱：PLC機械手控制設(shè)計系部： 機車車輛學(xué)院專業(yè)： 機電一體化 班級:3131 姓名：全偉指導(dǎo)教師：劉偉二O一六年 一月目錄第一章 PLC機械手控制設(shè)計………………………………...…3 摘要.................…………………………………………….3 引言 ……………………………………....................………4 第二章PLC 的概述 …………………………………………4 PLC的基本知識…………………………………………..4 PLC的應(yīng)用與前景………………………………………..5第三章PLC 的編程語言…………………………………..7 梯形圖編程語言……………………………………………...7 功能塊圖編程語言……………………………………………8 第四章PLC控制機械手的設(shè)計……………………………….9 機械手在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用………………………………..9 各電器設(shè)備的制方式及控制要求…………………………..10 電器元件設(shè)備的選擇 ………………………………………12 控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計 ………………………………...13 功能表圖設(shè)計……………………………………………..26 第五章設(shè)計小結(jié)………………………………………………33 參考文獻 ……………………………………………………....…..34 謝辭…………………………………………………….....35PLC機械手控制設(shè)計： 當(dāng)今的自動化技術(shù)發(fā)展迅速，正處于一個快速變革的時代。汽車業(yè)的快速發(fā)展，車外型愈求美觀流線，并由于汽車外板件要求完美無塵的沖壓生產(chǎn)線也向高速化、高品質(zhì)、自動化、柔性化方向發(fā)展。小型PLC一般采用這種整體式機構(gòu)。疊裝式PLC其CPU，電源，I/O接口等也是各自獨立的模塊。這是PLC最基本的應(yīng)用，也是PLC最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。例如：CNC設(shè)備進行處理。韓國：三星、LG公司等PLC的發(fā)展前景（1）產(chǎn)品規(guī)模向大小兩個方向發(fā)展大：I/O點數(shù)達14336點，32位微處理器，多CPU并行工作，大容量存儲器，掃描速度快高速；小：整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本；（2）PLC在閉環(huán)過程中應(yīng)用日益廣泛；（3 不斷加強通訊功能；（4）新器件和模塊不斷推出第三章 可編程控制器的編程語言可編程控制器的編程語言按IEC611313國際標(biāo)準(zhǔn)來分主要包括圖形化編程語言和文本化編程語言。梯形圖編程語言具有如下特點:(1)與電氣操作原理圖相對應(yīng)，具有直觀性和對應(yīng)性。功能模塊用矩形來表示，每一個功能模塊的左側(cè)有不少于一個的輸入端，右側(cè)有不少于一個的輸出端。(4)因為每一個功能模塊要占用一定程序存儲空間，對功能塊的執(zhí)行需要一定的執(zhí)行時間，因此，這種語言在大中型可編程控制器和分散控制系統(tǒng)中應(yīng)用較廣泛。這在實際上也是不必要的，這樣會使機械手結(jié)構(gòu)復(fù)雜，費用增多。手爪抓取工件是要滿足迅速、靈活、準(zhǔn)確和可靠的要求。有的夾緊機構(gòu)還帶有傳感裝置和攜帶工具進行操作的裝置。底盤是支撐機械手全部重量并能帶動手臂旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)。同時在兩軸的兩端分別加限位開關(guān)限位。準(zhǔn)確統(tǒng)計被控對象的輸入信號和輸出信號的總點數(shù)并考慮今后系統(tǒng)的調(diào)整和擴充，在實際統(tǒng)計I/O點數(shù)基礎(chǔ)上，一般應(yīng)加上10%20%的備用點數(shù)。其特點是輸出功率大，體積小，重量輕，可靠性高，適應(yīng)寬范圍的輸入電壓波動，具有完備的過電壓、過電流保護功能。信號輸入部分：信號源由FPO主機提供。輸出兩路脈沖梯形圖及f/t。在硬件設(shè)計重要進行輸入設(shè)備的選擇（如控制按鈕、開關(guān)及計量保護裝置的輸入信號等），還有執(zhí)行元件的選擇以及控制臺、柜的設(shè)計等。(2).估算PC內(nèi)存總數(shù)選取PC類型，PC內(nèi)存總數(shù)取決于程序指令總條數(shù)?！白詣印狈绞綍r，應(yīng)執(zhí)行“自動”程序，故梯形圖的總體構(gòu)成如下圖所示。另一方面，采用M100檢查機器是否處于原位。在手動方式解除之后，按下啟動按鈕，則狀態(tài)轉(zhuǎn)換禁止解除，M574復(fù)位。返回原位梯形圖如下圖。在夾持輸出Y431置位后，保持夾持，直到夾持輸出復(fù)位松開。若自動工作狀態(tài)解除，則應(yīng)將工作方式選擇開關(guān)放至“單步操作”位置。但這些狀態(tài)的改變都必須是由PLC輸出量的變化引起的，否則就不能這樣劃分。如：A1*AB1+B2。功能表圖是設(shè)計順序控制程序的有力工具。步在功能表圖中用矩形框表示。稱為“活動步”。如果不是上述方向，應(yīng)在有向連線上用箭頭注明方向。當(dāng)同時具備以上兩個條件時，才能實現(xiàn)步的轉(zhuǎn)換，即所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒?，而所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的前幾步都變?yōu)椴换顒?。假設(shè)步4為活動步，如果轉(zhuǎn)換條件a成立，則步4向步5實現(xiàn)轉(zhuǎn)換；如果轉(zhuǎn)換條件b成立，則步4向步7轉(zhuǎn)換；如果轉(zhuǎn)換條件c成立，則步4向步9轉(zhuǎn)換。下圖（a）所示為并列序列的分支，它是指當(dāng)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)后將同時使多個續(xù)步激活。、。如下圖（a）所示為跳步序列，當(dāng)步3為活動步時，如果轉(zhuǎn)換條件c成立，則跳過步4和步5直接進入步6。整個系統(tǒng)穩(wěn)定性好，而且只要修改控制程序，就可以讓機械手作出不同的動作，控制的柔性很好。參 考 文 獻可編程序控制器的原理及應(yīng)用機械工業(yè)出版社主編王衛(wèi)兵 可編程序控制器的原理應(yīng)用試驗機械工業(yè)出版社 主編常斗南 機電傳動與控制華中理工大學(xué)出版社主編 程憲平數(shù)控機床電氣控制西安電子科技大學(xué)出版社主編機電一體化系統(tǒng)設(shè)計高等教育出版主編張建民姚永剛謝辭緊張充實的畢業(yè)設(shè)計就要結(jié)束了，大學(xué)三年的生活也到了尾聲。謝謝你們，我所有的老師與同學(xué)。退出后，再次啟動該軟件，界面和幫助文件均變?yōu)橹形?，在開始程序設(shè)計前必須對PLC進行通信連接，的那個PLC通信連接后在開始運行或者修改程序，在PLC程序梯形圖中，程序被分成稱為“網(wǎng)絡(luò)”的一些段。按鍵盤上的Delete鍵可以刪除光標(biāo)所在位置的元件。 自動回原點語句表LD S , 1 LD A 第四章 程序設(shè)計AN SQ3: O AN AN = 上升 LD A SQ2: O AN AN = = LD A SQ3: A LD A SQ3: OLD O AN AN = = LD O = LD AN A SQ1:右行 下降 上升 24第四章 程序設(shè)計O AN AN = R , 1 夾緊復(fù)位 TON T39, 20 LD AN LD A T39 OLD O AN AN = 上升 LD A SQ2: O AN AN SQ4: = = 左行以上指令為自動回原點程序的語句表，機械手自動返回原點，該程序的設(shè)計思路是讓那個機械手能在任何位置和狀態(tài)下按下自動回原點按鈕后能自動返回原點，若子啊運行中出現(xiàn)特殊問題時，介于機械手在工作過程中可能停留在任何位置，所以我們根據(jù)機械手當(dāng)時所處的狀態(tài)和位置將其分為三種情況進行處理，并將其編寫在同一字程序中，因為機械手是按照工作流程一步一步進行操作的，此時機械手沒有夾持工件，只可能處于第四章 程序設(shè)計上升狀態(tài)和左行狀態(tài)，可直接返回原點， ，如果此時機械手已經(jīng)在最上面，在進入上升步后，因為轉(zhuǎn)換條件已經(jīng)滿足，將馬上轉(zhuǎn)到左行步返回原點，此為第一種情況，第二種情況是當(dāng)機械手處于夾緊狀態(tài)，且機械手在最右邊時，而此時應(yīng)將工件放下后才能返回原點位置，首先執(zhí)行下降和松開操作，將工件放下后，機械手即返回原點，這是第二種情況，最后一種情況是當(dāng)機械手裝置處于夾緊狀態(tài)，但機械手不在最右邊時， ,，即執(zhí)行上升、右行、下降、松開、上升、左行返回原點。本文中機械手涉及到8個動作過程， STEP 7 MicroWIN SP6PLC編程軟件來對其工作過程進行編程設(shè)計， STEP 7 MicroWIN SP6編程軟件操作簡單方便，而且還可以通過和計算機的通信實時的對工作程序進行模擬調(diào)試和修改，工業(yè)機械手是工業(yè)機器人的一部分，是機電一體化的結(jié)合，為了使工業(yè)機械手的操作自動化程度提高，本文還將加入機械手人機界面控制，通過觸摸屏的來對機械手的運功過程進行操作，人機界面能更加直觀方便的對機械手的運動過程進行控制和實時監(jiān)控，本文將使用SIMATIC WinCC flexible 2007人機界面軟件來對機械手人機界面進行設(shè)計，使用PLC編程控制器和人機界面一起對工業(yè)機械手的運動過程進行控制。 PLC程序調(diào)試模擬調(diào)試PLC程序模擬調(diào)試是使用S7200仿真軟件對已編好的機械手運動控制程序進行調(diào)試，在調(diào)試程序時需對仿真軟件進行CPU模塊配置，本次調(diào)試中我們選擇CPU226模塊進行調(diào)試， STEP 7 MicroWIN SP6軟件導(dǎo)出功能將機械手運動程序保存為仿真軟件所支持*awl文件格式，然后將*awl文件加載到使用仿真軟件中并下載，即可以開始調(diào)試程序，調(diào)試時，可用鼠標(biāo)點擊CPU模塊下的開關(guān)面板上面的黑色部分，的那個開關(guān)向上是，觸點閉合，對應(yīng)的輸入點變?yōu)榫G色，但開關(guān)向下時，即出點斷開，輸入點變?yōu)榛疑?，在運行程序后，可通過觀察輸入點的顏色變化來檢查程序是否正確，本次仿真實驗的截圖如下圖41所示: 30第四章 程序設(shè)計圖41 上機調(diào)試上機調(diào)試是在實際的PLC編程器上對程序進行調(diào)試和修改，當(dāng)在計算機上對PLC程序模擬調(diào)試完成后，還應(yīng)實際在PLC上對程序進行調(diào)試，以保證程序的完整和正確，在調(diào)試進行前，應(yīng)對PLC進行連線并檢查PLC的各輸入輸出點是否正常工作，在確認PLC無任何輸入輸出點故障時， STEP 7 MicroWIN SP6軟件導(dǎo)入計算機，首先我們應(yīng)對PLC進行通信調(diào)試，在通信前應(yīng)將PLC調(diào)解至RUN模式， STEP 7 MicroWIN SP6軟件和PLC控制器連接起來，在計算機和PLC通信成功后，將PLC在軟件中進行編譯，在確認無錯誤后，將機械手運動控制程 31第四章 程序設(shè)計序下載至PLC， STEP 7 MicroWIN SP6軟件，然后點擊軟件中的小三角符號，即開始運行程序，然后觀察PLC的輸出點是否和程序中的輸出一致，由于在本次上機調(diào)試中，程序中的一些輸入點為機械手的限位開關(guān)，在實際中是有機械手的運動通過物理方法啟動，在上機調(diào)試過程中我們沒有機械手進行相應(yīng)的工作，只能由人工將相應(yīng)的輸入點按下，其實際效果和機械手按下一樣，然后觀察輸入輸出是否對應(yīng)， STEP 7 MicroWIN SP6軟件來輔助查看調(diào)試的結(jié)果，如程序出現(xiàn)錯誤，可以通過軟件中的開始狀態(tài)表監(jiān)控、符號表、交叉引用表來檢查程序中的錯誤點以便幫助我們修改程序。 LD 夾緊 S , 1 LD SQ3: 松開 O SQ4: LPS A R , 1 LRD 上升 A AN SQ2: AN = LPP 下降 A AN SQ1: AN = LD 左行 AN SQ4: A SQ2: AN = LD 右行 18第四章 程序設(shè)計AN SQ3: A SQ2: AN = 以上是手動程序的指令，為了保證系統(tǒng)的安全運行，在手動程序中設(shè)置了必要的連鎖，設(shè)置上升與下降之間、左行與右行之間的互鎖，以防止功能相反地來年各個輸出同時為ON，即當(dāng)機械手左行時一定不可能進行右行，當(dāng)機械手下降過程中。STEP 7Micro/WIN軟件支持常用編輯軟件所具備的插入和刪除功能。軟件支持中文界面。一股暖意細水長流，源自內(nèi)心而又沐潤全身，微言寸語豈能祥訴感激之情，只好銘記心中，唯有虔誠的祝福導(dǎo)師合家歡樂，一生平安。系統(tǒng)的分析和設(shè)計是一項既復(fù)雜又辛苦的工作，同時也是一個充滿樂趣的過程，在設(shè)計過程中，要邊學(xué)習(xí)，邊實踐，遇到新的問題就不斷探索和努力直到問題得到解決。跳步、重復(fù)和循環(huán)序列在實際控制系統(tǒng)中，功能表圖中往往不是單一地含有上述某一種系列，而經(jīng)常是上述各種序列結(jié)構(gòu)的組合。這種采用子步的結(jié)構(gòu)形式，邏輯性強，思路清晰，可以減少設(shè)計錯誤，縮短設(shè)計時間。下圖（b）所示為并列序列的合并，當(dāng)直接在雙線上的所有前級步9都為活動步時，轉(zhuǎn)換條件d成立，才能使轉(zhuǎn)換條件實現(xiàn)，即步10變?yōu)榛顒硬?，而?均變?yōu)椴换顒硬健Ｈ缦聢D所示為選擇序列的合并。（2）選擇序列結(jié)構(gòu)選擇序列有開始和結(jié)束之分。轉(zhuǎn)換條件是與轉(zhuǎn)換相關(guān)的邏輯命題。一般保持型的動作在功能表圖中應(yīng)該用文字或助記符標(biāo)注，而非保持型動作不要標(biāo)注。編程時一般用PLC內(nèi)部軟繼電器來代表各步，因此經(jīng)常直接用相應(yīng)的內(nèi)部軟繼電器編號作為步的編號，如該有一個初始步。我國于1986年也頒布了功能圖的國家標(biāo)準(zhǔn)（——86）。有關(guān)編程方式建在下一節(jié)中介紹。轉(zhuǎn)換條件是使系