基于plc的機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2024-11-17 21:22本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。人的一個(gè)重要分支。它的特點(diǎn)是可通過(guò)編程來(lái)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(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。多個(gè)自由度，可用來(lái)搬運(yùn)物體以完成在各個(gè)不同環(huán)境中工作。術(shù)和計(jì)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)。礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。它以微處理器為核心，多工作，如搬物、裝配、切割、噴染等等，應(yīng)用非常廣泛。應(yīng)用PLC控制機(jī)械手。實(shí)現(xiàn)各種規(guī)定的工序動(dòng)作，可以簡(jiǎn)化控制線路，節(jié)省成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件的操作方法……
【正文】 人、輸出接線圖的設(shè)計(jì)，按照機(jī)械手控制和工藝流程的要求，科學(xué)地選擇控制方案，確定 PLC 型號(hào)和傳感器，合理地分配輸人、輸出點(diǎn)，得到圖 7 所示的 PLC 輸人、輸出接線圖。 圖 7. PLC I/O 接線示意圖 4．系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) PLC 梯形圖概述 梯形圖是使用得最多的圖形編程語(yǔ)言，被稱為 PLC 的第一編程語(yǔ)言。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開(kāi)關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。 PLC 梯形圖中的某 些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實(shí)的物理繼電器，而是一些存儲(chǔ)單元（軟繼電器），每一軟繼電器與 PLC 存儲(chǔ)器中映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)。該存儲(chǔ)單元如果為“ 1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈“通電”，其常開(kāi)觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“ 1”或“ ON”狀態(tài)。如果該存儲(chǔ)單元為“ 0”狀態(tài)，對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為“ 0”或“ OFF”狀態(tài)。使用中也常將這些“軟繼電器”稱為編程元件。 梯形圖兩側(cè)的垂直 公共線稱為母線 (Bus bar)。在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時(shí)，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母線（左母線和右母線）之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓，母線之間有“能流”從左向右流動(dòng)。右母線可以不畫出。 根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對(duì)應(yīng)的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的順序進(jìn)行的。解算的結(jié)果，馬上可以被后面的邏輯解算所利用。邏輯解算是根據(jù)輸入映像寄存器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行的。 控制系統(tǒng)程 序設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)有“自動(dòng) /手動(dòng)”二種工作方式，其控制程序可分為自動(dòng)控制程序和手動(dòng)控制程序二個(gè)模塊。各模塊程序分開(kāi)編寫，結(jié)構(gòu)清晰，便于調(diào)試和修改。分析可知，在“自動(dòng)”工作方式下，本機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)是以開(kāi)關(guān)量作為轉(zhuǎn)移信號(hào)，按所設(shè)計(jì)的工藝流程一步一步地進(jìn)行工作，其控制過(guò)程為順序循環(huán)控制，可選擇STL 步進(jìn)順序控制方式 ，即采用步進(jìn)順控指令對(duì)其編程，可使程序簡(jiǎn)化，提高編程效率，為程序的調(diào)試、試運(yùn)行帶來(lái)許多方便。當(dāng)機(jī)械手完成一個(gè)工件的搬移、小車返回原位，夾鉗處于放松狀態(tài)時(shí)，就為下一個(gè)工件的搬移作好了準(zhǔn)備。當(dāng)通過(guò)輸送帶輸送來(lái)的 工件到位時(shí)， SQ1 動(dòng)作，發(fā)出啟動(dòng)指令，進(jìn)人新一輪循環(huán)。 YA1是單電兩位四通電磁閥的電磁線圈，為了安全，設(shè)計(jì)要求它在失電時(shí)機(jī)械手仍處于夾緊狀態(tài)，得電才張開(kāi)機(jī)械手。所以，開(kāi)機(jī)時(shí)用 SET 指令，將 Y004 置 1,YA1便帶電，機(jī)械手是張開(kāi)的。系統(tǒng)的自動(dòng)控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖 8 所示。 圖 移 圖 手動(dòng)控制程序用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械手升降、夾鉗放松、小車進(jìn)退和運(yùn)動(dòng)快慢的點(diǎn)動(dòng)控制和狀態(tài)指示。當(dāng)機(jī)械手工作中途停電或系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可使機(jī)械手手動(dòng)復(fù)位，其梯形圖程序如圖 9 所示。 圖 SWOPCFXGP/WINC 編程軟件的操作方法及調(diào)試 本課題采用的編程軟件為 SWOPCFXGP/WINC 編程 軟件 ，具體的操作方法如下： 1．打開(kāi) SWOPCFXGP/WINC 編程 軟件 ，之后點(diǎn)擊 ，在下拉菜單欄里點(diǎn)擊“新文件 (N)?” ，再選擇 FXON 開(kāi)后就可以繪制梯形圖編本課題的程序。 2．在打開(kāi)文件之后就可以繪制梯形圖，根據(jù)所編的程序的，在頁(yè)面右面的功能圖，如 42 所示： 圖 42 SWOPCFXGP/WINC 編程 軟件 的功能圖 在繪制梯形圖中選擇需要的輸入元件，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，完成對(duì)圖形的繪制。 3． 完成樂(lè)對(duì)梯形圖的繪制后，在軟件的菜單欄中點(diǎn)擊 ，并在下拉菜單中的“寄存器 (R)..數(shù)據(jù)傳送”的子欄中選擇“寫出”，將程序編入三菱 FXON. 針對(duì)本機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)和液壓缸組成及順序工作特點(diǎn)，系統(tǒng)采用PLC 控制，運(yùn)用步進(jìn)順控編程，簡(jiǎn)單程序，且便于調(diào)試。通過(guò) PLC 本身通信接口，與上位計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、修改、調(diào)整，使系統(tǒng)工作于最佳狀態(tài)。相對(duì)于其它控制方式，具有很高的可靠性、較好的性價(jià)比、較強(qiáng)的可操作性和實(shí)用性，提高了生產(chǎn)效率，在實(shí)際應(yīng)用中運(yùn)行良好。 通過(guò) 本設(shè)計(jì)，我學(xué)習(xí)到了很多東西，在工作的細(xì)心上也得到了提高。并且，更了解了有關(guān)可編程控制器的功能。我選擇這個(gè)設(shè)計(jì)，也是為了彌補(bǔ)以前學(xué)習(xí)上的不足。這次設(shè)計(jì)，使我了解到老師的用心良苦，并且從老師那學(xué)到了很多寶貴的東西。 致謝 衷心感謝 論文 導(dǎo)師幾年來(lái)給予我的悉心教導(dǎo)和培養(yǎng) 老師 知識(shí) 淵博 ，教風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，為人正派，我在 校 學(xué)習(xí)期間，一直對(duì)我非常關(guān)心，在此，我再次感謝 老師 的教誨之恩，我將永遠(yuǎn)銘記于心！ 衷心感謝教研 組 的其他老師對(duì)我的支持和幫助！ 衷心感謝教研室和實(shí)驗(yàn)中心的所有老師對(duì)我的支持和幫助！ 衷心感謝 學(xué)友們 的合作和幫助！ 衷心感謝所有關(guān)心、支持和幫助過(guò)我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友！ 衷心感謝你們，我能盡快完成論文，離不開(kāi)你們！ 參考文獻(xiàn) [1]朱紹祥等編譯 . 可編程控制器原理與應(yīng)用 [M]. 上海 :上海交通大學(xué)出版社 , 1988: 121 143 [2]王兆義 . 可編程控制器教程 [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , 1993: 98 103 [3]成大光 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [S]. 北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 , 2020: 146 153 [4]程光蘊(yùn) . 機(jī)械設(shè)計(jì) [M].北京 :高教出版社 ,1999:113 156 [5]王永華，王東云，宋寅卯，等 .現(xiàn)代電氣及可編程控制技術(shù) [M]北京 :航空航天大學(xué)出版社， 2020. [6]岳慶來(lái)，周鋒，吳啟紅，等 .變頻器、可編程序控制器及觸摸屏綜合應(yīng)用技術(shù) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. [7]夏靜，韓服善 .小零件噴漆生產(chǎn)的 PLC控制系統(tǒng) [J]〔 ， 2020(3):44 一 95. [8]付愚 .基于 PLC液壓機(jī)械手的控制系統(tǒng) .[J].湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào) , 2020(2):53一 55. [9] 魯遠(yuǎn)棟 . PLC 機(jī)電控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù) [M] . 北京 : 電子 工業(yè)出版社 , 2020. [10] 范祖堯等 . 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè) (第三卷 ) [M] . 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , 1996.
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