一種搬運(yùn)機(jī)械手的plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2025-07-15 23:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 空表放的按鈕，當(dāng)需要其有相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，按下對(duì)應(yīng)的按鈕達(dá)到操作目的停止即可。②自動(dòng)操作模式步進(jìn)操作形式：按下某步的啟動(dòng)按鈕后，機(jī)械手進(jìn)行動(dòng)作，相應(yīng)的動(dòng)作完成后自動(dòng)停止。單周期操作形式：按一下啟動(dòng)按鈕后，機(jī)械手從原點(diǎn)開始完成一個(gè)周期八個(gè)步驟的操作，然后自動(dòng)停止。連續(xù)操作形式：按一下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手從原點(diǎn)開始不間斷的循環(huán)操作，直到按下停止按鈕，機(jī)械手完成此周期內(nèi)動(dòng)作回到原點(diǎn)才會(huì)自動(dòng)停止。圖3是PLC控制面板布置圖。面板上有以上介紹的各種模式的開關(guān)或按鈕，可以依據(jù)不同任務(wù)選擇不同模式。同時(shí)控制面板上還設(shè)有原點(diǎn)指示燈，電源指示燈以及電源和急停的按鈕[9]。圖3 控制面板布置圖 機(jī)械手PLC控制的硬件設(shè)計(jì)西門子的SIMATICS7200系列PLC具有強(qiáng)大的功能，具有非常高的性價(jià)比，這種小型的可編程控制器適用于任何場(chǎng)合的檢測(cè)及控制的自動(dòng)化。S7200擁有很高的可靠性，非常豐富的指令集和內(nèi)置集成功能，易于操作，而且拓展模塊及其豐富。本文搬運(yùn)機(jī)械手控制設(shè)計(jì)中需要用到自動(dòng)化檢測(cè)，編程要運(yùn)用模塊化的編程思想等，S7200系列在這些方面都有不俗的表現(xiàn)，并且也適用于這種復(fù)雜的工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域，所以太陽(yáng)能電池板機(jī)械搬運(yùn)手選用的PLC類型是S7200[10]。 PLC的選型通過(guò)分析系統(tǒng)的輸入輸出量，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有18個(gè)輸入點(diǎn)和6個(gè)輸出點(diǎn)，因?yàn)镻LC的選型要滿足I/O點(diǎn)數(shù)和儲(chǔ)存器容量有冗余量以及通訊功能要強(qiáng)的要求，考慮到這些設(shè)計(jì)因素，本設(shè)計(jì)選用的是德國(guó)西門子公司的S7200 CPU226。這種PLC擁有24個(gè)輸入點(diǎn)16個(gè)輸出點(diǎn)，可連續(xù)7個(gè)擴(kuò)展模塊，可擴(kuò)展到248路數(shù)字量輸入輸出點(diǎn)或者35路模擬量輸入輸出點(diǎn)。該P(yáng)LC其他重要參數(shù)也非常好，用于較高要求的系統(tǒng)控制完全滿足。所以經(jīng)過(guò)仔細(xì)考慮，該P(yáng)LC可以完全應(yīng)用于本設(shè)計(jì)所需要的控制系統(tǒng)[11]。 S7200CPU226的主要參數(shù)輸入點(diǎn)數(shù)輸出點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展模擬量 存儲(chǔ)空間最大負(fù)載電流24163524813K1000mA由上表可以看出，S7200 CPU226的輸入輸出點(diǎn)有冗余，最大負(fù)載電流1000mA和其他功能都能滿足控制要求，所以控制系統(tǒng)不需要添加其他擴(kuò)展模塊。表所示的是PLC的主要參數(shù)，形狀圖如圖4所示。圖4 西門子公司S7200的形狀圖 輸入/輸出端子地址分配機(jī)械手控制系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn)具體分配如表表 輸入輸出分配表輸入點(diǎn)輸出點(diǎn)端子編號(hào)作用端子編號(hào)作用自動(dòng)模式下啟動(dòng)下降電磁閥線圈下限位開關(guān)上升電磁閥線圈上限為開關(guān)左移電磁閥線圈右限位開關(guān)右移電磁閥線圈左限位開關(guān)真空表吸電磁閥線圈工件檢測(cè)開關(guān)機(jī)械手原點(diǎn)指示自動(dòng)方式下停止手動(dòng)/自動(dòng)選擇開關(guān)自動(dòng)方式下步進(jìn)操作自動(dòng)方式下單周期操作自動(dòng)方式下連續(xù)操作手動(dòng)上升操作手動(dòng)下降操作手動(dòng)右移操作手動(dòng)左移操作手動(dòng)真空表吸操作手動(dòng)真空表放操作急停按鈕 電氣元件的選擇(1)按鈕的選擇選擇按鈕需要遵循的原則：①根據(jù)使用的場(chǎng)合不同進(jìn)行選擇，如開啟式，防水式，等；②根據(jù)按鈕的不同用途選擇，如緊急式，帶燈式等；③根據(jù)控制回路的不同選擇不同的按鈕數(shù)，如單鈕，多鈕等；④根據(jù)工作情況及狀態(tài)的不同選擇按鈕及指示燈的顏色。一般情況下紅色按鈕代表停止按鈕，綠色按鈕代表啟動(dòng)，所以按鈕的選擇為帶指示燈的LA25D，其額定電壓為24V，帶指示燈目的是為了區(qū)別不同顏色的按鈕。(2)行程開關(guān)的選擇行程開關(guān)分為直動(dòng)式，滾動(dòng)式和微動(dòng)式三種。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低是直動(dòng)式的優(yōu)點(diǎn)，容易燒蝕觸頭是其存在的缺點(diǎn)。而滾動(dòng)式則克服了直動(dòng)式的缺點(diǎn)，滾動(dòng)式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但是價(jià)格相對(duì)較貴，相比之下，此設(shè)計(jì)選用微動(dòng)式的行程開關(guān)，又因?yàn)樾枰_關(guān)體積小，動(dòng)作反應(yīng)靈敏，故選型型號(hào)為：LX324S(3)接近開關(guān)的選擇接近開關(guān)是一種對(duì)于接近對(duì)象元素有感知力的位移傳感器，使用傳感器對(duì)接近對(duì)象敏感特征來(lái)實(shí)現(xiàn)控制開關(guān)通段目的。接近開關(guān)工作環(huán)境是只有當(dāng)運(yùn)動(dòng)的物體靠近到開關(guān)一定的距離時(shí)候，根據(jù)開關(guān)動(dòng)作的機(jī)理，此時(shí)開關(guān)會(huì)感應(yīng)到運(yùn)動(dòng)的物體，并且做出相應(yīng)的反應(yīng)。在設(shè)計(jì)上，SQ1SQ4接近開關(guān)分別為機(jī)械手各方向上的運(yùn)動(dòng)定位。接近開關(guān)種類各種各樣，國(guó)內(nèi)常用的開關(guān)有LJ,3SG和LX18等。電池板屬于金屬物品，而LJ5系列的接近開關(guān)就適用于檢測(cè)金屬物品，檢測(cè)原理是根據(jù)磁振蕩的原理。故所選接近開關(guān)的型號(hào)為L(zhǎng)J5A10/33，它具有統(tǒng)一的安裝尺寸，外殼防護(hù)等級(jí)IP65，其使用壽命可達(dá)30億次以上。(4)轉(zhuǎn)換開關(guān)的選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種多檔位，多觸點(diǎn)，能夠控制多回路的主令電器，主要用在電動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)向，調(diào)速以及控制正反轉(zhuǎn)的系統(tǒng)上。LW系列是比較常見的開關(guān)，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，由于控制形式比較多樣，需要通過(guò)開關(guān)選擇的點(diǎn)比較多，經(jīng)過(guò)
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