【正文】 最后，我要感謝 過程裝備與控制工程 系 和我的母校 —— 天津理工大學四 年來對我的大力栽培。 然后，我還要感謝大學 四 年來所有的老師，為我 們打下機械專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時我還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。除了敬佩 陳 老師的專業(yè)水平外， 他 的治學嚴謹和科學研究的精神，也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。 陳 老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從外出實習到查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設(shè)計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導。 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擴展模塊E M 2擴展模塊E M n擴展模塊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)備計算機工業(yè)軟件CP U主機其他設(shè)備天津理工大學 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計說明書 20 天津理工大學 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計說明書 21 天津理工大學 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計說明書 22 天津理工大學 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計說明書 23 天津理工大學 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計說明書 24 天津理工大學 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計說明書 25 參考文獻 [1]廖常初 .PLC 編程及應(yīng)用 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 .2021. [2]張桂香 .機電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南 [M].北京 :機械工業(yè)出版社， 2021 [3] 梁景凱．機 電一體化技術(shù)與系統(tǒng) [M]北京：機械工業(yè)出版社， 200L [4]詹啟賢．自動機械設(shè)計 [M]．北京：小國輕工業(yè)出版社， 1987． [5]趙東相．自動化制造系統(tǒng) [M]北京：機械工業(yè)出版社， 2021． [6]丁加軍，盛靖洪 自動機與自動線 [M]北京：機械工業(yè)出版社， 2021． [7]吳振彪，王正家．工業(yè)機器人 [M]．武漢：華中科技大學出版社， 2021． [8]謝存信，張鐵．機器人技術(shù)及其應(yīng)用 [M]北京：機械工業(yè)出版社． zo06． [9]成長政．輕 工 自動機與生產(chǎn)線 [M]．北京：中國輕工業(yè)出版社， 2021． [10]機電一體化技術(shù)手冊編委會．機電一體化技術(shù)手冊 [M]．北京：機械工業(yè)出版社， 1997． [11]顏水年．先進制造技術(shù) [M]．北京：化學丁業(yè)出版社， 2021． [12]王建明 . 自動線與工業(yè)機械手 技術(shù) [M], 天津： 天津大學出版社 , [13]李紹炎 . 自動機與自動線 [M]．北京： 清華大學出版社， . 天津理工大學 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計說明書 26 致謝 經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個 本 科生 的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有 陳廣來 導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想 要完成這個設(shè)計是難以想象的。 CPU： SIEMENS 400 系列；每個 CPU 模塊有獨立開關(guān)控制。 終上所述，結(jié)合本課題的實際情況。 (四 ) 響應(yīng)速度要求 天津理工大學 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計說明書 19 PLC 是為工業(yè)自動化設(shè)計的通用控制器，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。 集中 式不需要設(shè)置驅(qū)動遠程 I／ O 硬件，系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低；遠程 I／ O 式適用于大型系統(tǒng)，系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣，遠程 I／ O 可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近，連線短，但需要增設(shè)驅(qū)動器和遠程 I／ O 電源；多臺 PLC 聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺設(shè)備分別獨立控制，又要相互聯(lián)系的場合，可以選用小型 PLC，但必須要附加通訊模塊。 整體式 PLC 的每一個 I／ O 點的平均價格比模塊式的便宜，且體積相對較小 ,一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式 PLC 的功能擴展靈活方便 ,在 I／ O 點數(shù)、輸入點數(shù)與輸出點數(shù)的比例、 I／ O 模塊的種類等方面選擇余地大，且維修方便，一般于較復雜的控制系統(tǒng)。 PLC 機型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護方便的前提下，力爭 最佳的性能價格比。 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。西門子（ SIEMENS）公司的 PLC 產(chǎn)品包括 LOGO， S7200， S7300， S7400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)， HMI 人機界面，工業(yè)軟件等。所以我們 采用 西門子 公司的 S7200 型 PLC(16 點輸入、 16 點輸出 )。通過仿真的實時顯示與軟件連接的實際控制回路的動作，逐步解決 控制回路中的問題，直到最后實現(xiàn)程序框圖要求的控制過程。 （ 2） 氣動控制回路仿真 用 FluidSIMP 軟件設(shè)計制作氣動控制和仿真模擬。當檢測開關(guān) 2B2 有信號輸出后，使控制 4 號氣缸的電磁閥線圈 4Y1通電，實現(xiàn)夾爪下降動作，準備抓工件，下降到位后， 4B2 輸出，此時使 3Y2 通電，實現(xiàn)夾緊動作，延時后，使 4Y1 斷電，夾爪上升，直到 4B1 有信號輸出，此時令 2Y1 通電，橫臂縮回；縮回到位后， 2B1 輸出，使 1Y2 通電，橫臂實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，使操作手達到下一工位。 氣動控制回路分析及仿真 （ 1） 氣動控制回路分析 在圖 中，本站開始工作時，進行夾爪打開、橫臂縮回和轉(zhuǎn)上工位復位動作，均靠氣缸復位來完成。調(diào)試時一定要先將主電路斷開，只對控制電路進行連機調(diào)試。 連機調(diào)試時，可把編制好的程序下載到現(xiàn)場的 PLC 中。如果有錯誤則修改程序后反復調(diào)試。需要模擬量信號I/O 時，可用電位器和萬用表進行。 =1 2 缸出 (2Y2) =1 2b2=1 () 4 缸下 (4Y1) =1 (4B2) =1 天津理工大學 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計說明書 16 3 缸放工件 (3Y1) =1 (3b1) =1 4 缸升 (4Y1) =0 (4b1) =1 2 缸回 (2Y1) =1 (2b1) =1 轉(zhuǎn)上工位（ 1Y1） =1 (1b1) =1 返回 下載調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試分模擬調(diào)試和聯(lián)機調(diào)試 ， 硬件部分的模擬調(diào)試可在斷開主電路的情況下，主要試一試手動控制部分的可靠性。 (4b1) =1 天津理工大學 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計說明書 15 開始燈閃 （ L1） 閃 (S1) =1 等工作信號 =1 2 缸出 ( 2Y2) =1 (2b2) =1 延時 T40= T40=1 4 缸下 (4Y1) =1 (4B2) =1 3 夾緊 (3Y2) =1 , T1=1S ( ) 3b1=0 amp。 (3b1) =1 復位 2 (橫臂縮回 ) 2Y1()=1 (2b1) =1 復位 3 (1 缸轉(zhuǎn)上工位 ) 1Y1()=1 (1b1) =1 amp。再次按下啟動按鈕，工件送出，擺臂氣缸、提取氣缸依次伸出，然后放下工件，再按照逆過程返回到初始位置。 序號 設(shè)備符號 設(shè)備名稱 設(shè)備用途 信號特征 1 1B1 電感式傳感器 判斷擺臂的左右位置 信號為 1：擺臂在最左端 2 1B2 電感式傳感器 判斷擺臂的左右位置 信號為 1：擺臂在最右端 3 2B1 磁感應(yīng)式接近開關(guān) 判斷擺臂伸縮情況 信號為 1：擺臂縮回到位 4 2B2 磁感應(yīng)式接近開關(guān) 判斷擺臂伸縮情況 信號為 1：擺臂伸出到位 5 3B1 磁感應(yīng)式接近開關(guān) 判斷夾爪開閉情況 信號為 1：夾爪已打開 信號為 0：夾爪夾緊 6 4B1 磁感應(yīng)式接近開關(guān) 判斷夾爪上下的位置 信號為 1：夾爪上升返回到位 7 4B2 磁感應(yīng)式接近開關(guān) 判斷夾爪上下的位置 信號為 1：夾爪下降到位 8 1Y1 電磁 閥 控制旋轉(zhuǎn)氣缸左右動作 信號為 1：旋轉(zhuǎn)缸左轉(zhuǎn) 9 1Y2 電磁閥 控制旋轉(zhuǎn)氣缸左右動作 信號為 1：旋轉(zhuǎn)缸右轉(zhuǎn) 10 2Y1 電磁閥 控制擺臂氣缸伸縮動作 信號為 1：擺臂縮回 11 2Y2 電磁閥 控制擺臂氣缸伸縮動作 信號為 1：擺臂伸出 12 3Y1 電磁閥 控制夾爪開閉的動作 信號為 1：夾爪打開 天津理工大學 2021屆本科 畢業(yè)設(shè)計說明書 14 13 3Y2 電磁閥 控制夾爪開閉的動作 信號為 1：夾爪閉合 14 4Y1 電磁閥 控制提取缸上下的動作 信號為 1：夾爪下降 信號為 0：夾爪上升 表 操作手單元的編程： 控制任務(wù) 當設(shè)備接通電源與氣源、 PLC 運行后，首先執(zhí)行復位動作，旋轉(zhuǎn)氣缸驅(qū)動的擺臂左轉(zhuǎn)到最左端，擺臂縮回到位，夾爪打開，提取氣缸上升到位。各單元中需要與 PLC 進行通信連接的線路（包括各個傳感器的線路、各個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，只需使用一根專用電纜即可實現(xiàn)快速連接。 通過初步計算：得出以下的結(jié)果： 工作壓力 最大輸