自動化論文-基于plc的多關節(jié)工業(yè)機械手控制系統(tǒng)設計(參考版)
2025-06-08 13:32本頁面
【正文】 鹽城紡織職業(yè)技術學院 ?？飘厴I(yè)論文（設計） 34 參考文獻 【 1】廖常初 .PLC 基礎及應用 . 北京：機械工業(yè)出版社， 2021 【 2】王永華等 .現(xiàn)代電氣控制及 PLC 應用技術 .北京：北京航空航天大學出版社， 2021 【 3】 SIEMENS 公司 .SIMATIC S7200 可編程控制器系統(tǒng)手冊 .1999 【 4】 SIEMENS 公司 .SIMATIC S7200 可編程控制器系統(tǒng)手冊 .2021 【 5】郭宗仁等 .可編程控制器應用系統(tǒng)設計及通信網(wǎng)絡技術 .北京：人民郵電出版社， 2021 【 6】鐘肇新等 .可編程控制器原理及應用 .廣州：華南理工大學出版社， 2021 【 7】廖常初 .可編程控制器的編程方法與工業(yè)應用 .重慶：重慶大學出版社 2021 【 8】張進秋 .可編程控制器原理及應用實例 .北京：機械工業(yè)出版社， 2021 【 9】欽和 .可編程控制器應用技術與設計實例 .北京：人民郵電出版社， 2021 【 10】戴仙金等 .西門子 S7200 系列 PLC 應用與開發(fā) .北京：中國水利水電 出版社， 2021 。其次，要感謝我的設計評閱老師老師，在評閱中，老師指出了我設計中的許多不足，使我的設計更加完善合理。在論文的寫作過程中，導師給了我許許多多的幫助。在設計的過程中，慢慢的學習，逐漸的鞏固大學所學的知識，期間有艱苦，有辛酸，也有欣喜，有快樂。在多關節(jié)機械手的工作過程鹽城紡織職業(yè)技術學院 專科畢業(yè)論文（設計） 32 中，機械手爪是嚴格按照一定的順序運行的，采用順序控制指令能夠非常方便地按照工藝的流程進行設計，當下一個動作開始執(zhí)行時，前一個動作中的所有元件全部復位到初始狀態(tài)，減少出現(xiàn)誤動作的概率。 在此小節(jié)中，完成了 PLC 軟件系統(tǒng)的所有設計，程序包括：控制系統(tǒng)的主程序、對高速脈沖輸出和高速計數(shù)器進行初始化設置的子程序和處理傳感器返回值的子程序。 如圖 44 表示的是對步進電機的脈沖輸出控制，本例采用 3 段脈沖輸出，由于步進電機本身的特性，啟動頻率不宜太高，所以在啟動階段輸出的脈沖周期為500ms，且周期逐步減少，緩慢提高其輸出脈沖頻率；在第二階段，輸出脈沖周期為 50ms，在這個階段手臂的移動是最快的，當達到設定位置的時候，同樣不可以突然是頻率降低到 0，需要逐漸降低脈沖的頻率值，所以 第三階段的脈沖周期為 200ms，電動機逐步減速，達到設定位置后可能可靠停止。由于是多段輸出，所以還需要簡歷包絡表，對 3 段脈沖周期、數(shù)量進行設置，多關節(jié)機械手控制系統(tǒng)多段脈沖輸出梯形圖如圖 44所示。 對于高速脈沖輸出控制，設置為脈沖輸出方式，輸出口為 。對于高速計數(shù)器，選用高速計數(shù)器 HSC0，工作方式為模式 0，輸入口為 。多關節(jié)機械手控制系統(tǒng)梯形圖如圖 43所示。 程序中用到的元件及設置如表 42所示。當控制過程特別復雜的時候，采用模塊化設計，就顯得尤為重要。 鹽城紡織職業(yè)技術學院 專科畢業(yè)論文（設計） 18 第四章 軟件系統(tǒng)設計 總體流程設計 根據(jù)機械手動作和要實現(xiàn)的功能，設計出如圖 41所示的多關節(jié)機械手控制系統(tǒng)流程 圖。 (6)編碼器 在此系統(tǒng)中，需要對機械手進行精確定位，所以在手臂左右轉(zhuǎn)動的時候，要鹽城紡織職業(yè)技術學院 ?？飘厴I(yè)論文（設計） 17 將電動機反饋的信號同 PLC 發(fā)出的信號做比較，以檢測是否手臂準確到位。因此，就必須在傳送帶 2 的電動機部分裝一個可以控制電動機運轉(zhuǎn)和停止的繼電器，再連接到 PLC 以控制接觸器，最后達到控制目的。多關節(jié)機械 手手爪的抓緊和松開共用了 4個電磁閥。 (3)傳感器 在此系統(tǒng)采用的是多關節(jié)機械手，由于要適應各種形狀的工件，所以要在手指受力的部分安裝壓力傳感器，將壓力值轉(zhuǎn)換為電壓值傳入 PLC，然后進行判斷，防止抓緊時壓力過大對工件造成損壞。 （ 2）光電開關 在傳送帶 1和傳送帶 2 上各有一個光電開關，此開關的作用主要是指示工件是否到位。 S7200 CPU224 + EM223 高速脈沖輸出 上升電磁閥 下降電磁閥 左旋電磁閥 右旋電磁閥 抓緊電磁閥 松開電磁閥 傳送帶 2 繼電器 壓蓋機電磁閥 高速脈沖輸入 急停按鈕 手動 /自動 手臂上升 手臂下降 手臂右旋 手臂左旋 手爪抓緊 手爪松開 自動啟動 上升限位開關 下降限位開關 左旋限位開關 右旋限位開關 傳送帶 1 光電開關 傳送帶 2啟動 壓蓋機 啟動 鹽城紡織職業(yè)技術學院 ?？飘厴I(yè)論文（設計） 16 （ 1）各種限位開關 在此系統(tǒng)中，共用了 4 個限位開關：上升限位開關、下降限位開關、左旋限位開關和右旋限位開關。 表 31 數(shù)字量輸入地址分配 輸入地址 輸入設備 輸入地址 輸入設備 高速脈沖輸入 自動啟動 急停按鈕 上升限位開關 手動 /自動 下降限位開關 手臂上升 左旋限位開關 手臂下降 右旋限位開關 手臂左旋 傳送帶 1光開關 手臂右旋 傳送帶 2光開關 手爪抓緊 傳送帶 2啟動 手爪放松 壓蓋機啟動 鹽城紡織職業(yè)技術學院 ?？飘厴I(yè)論文（設計）
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