【正文】 動作 7 I/O 編址及工作框 圖 大小球分揀的設計思想 1) 當輸送機處于起始位置時，上限位開關和左限位開關被壓下，極限開關斷開。 7）左行至碰到左限開關 LS1 時停下來，至此，一個工作循環(huán)結束。 5）機械手下降，當碰到下限開關 LS2 時，將小球釋放到小球容器中；如果是大球，則釋放到大球容器中。 3）機械手吸住球后就提升，碰到上限 開關 LS3 后就右行。 2）按下啟動按鈕 SB1 后，機械手下降，經(jīng)過 2s 后機械手一定會碰到球。 結合以上幾點，在設計 PLC 機械手在大小球分選系統(tǒng)中用的 PLC 的選型為 西門子 S7200 系列的可編程控制器。維修更換模塊、判斷與處理故障快方便，適用于工藝過程變化教多、控制要求復雜的系統(tǒng)。整體式結構把 PLC 的 I/O 和 CPU 放在一塊電路板上，省去插接環(huán)節(jié)，體積小，每一 I/O 點的平均價格比模塊式的便宜，適用于工藝過程比較穩(wěn)定、控制要求比較簡單的系統(tǒng)。滯后時間應控制在幾十毫秒之內(nèi)，應小于普通繼電器的動作時間。但有些設備的實時性要求教高，不允許有教大的滯后時間。 當系統(tǒng)的各個控制對象分布在不同的地域時，應根據(jù)各部分的具體要求來選擇 PLC，一組成一個分布式的控制系統(tǒng)。 對于以開關量控制為主，帶有部分模擬量控 制的應用系統(tǒng)，如對工業(yè)生產(chǎn)中 5 常遇到的溫度、壓力、流量、液位等連續(xù)量的控制，應選用帶有 A/D 轉換的模擬量輸入模塊和帶有 D/A 轉換的模擬量輸出模塊，配接相應的傳感器、變送器和驅動裝置，并且選擇運算功能較強的中小型 PLC，如西門子公司的 S7300 系列 PLC 或 OMRON 公司的 COM/CQM1H 型 PLC。 PLC 的選型 在滿足控制要求的前提下，選型時應選擇最佳的性能價格比，具體考慮以下幾點。同時對日后系統(tǒng)工藝的變更提供方便。一個系統(tǒng)完成后，往往會發(fā)現(xiàn)一些原來沒有考慮到的問題，或者新提出的問題 ，如果事先留有裕量。同時采取“軟件兼施”的辦法。對一些過去較為繁瑣的控制可利用 PLC 的特點加以簡化，通過內(nèi)部程序化外部接線及操作方式。對于一些原來用繼電接觸器線路不易實現(xiàn)的要求，使用 PLC 后，將很容易實現(xiàn)。 PLC 的選擇除了應滿足技術指標的要求外，還應著重考慮產(chǎn)品的技術支持與售后服務等情況。本課程設計著重在系統(tǒng)設計和程序設計。 我們 利用可編程技術，結合相應的硬件裝置，控制機械手完成各種動作。 在生產(chǎn)過程中，經(jīng)常要對流水線上的產(chǎn)品進行分撿， 本課題擬開發(fā)物料搬運機械手，采用的德國西門子 S7200 系列 PLC，對機械手的上下、左右以及抓取運動進行控制。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲的場合，應用得更為廣泛。因為，它能大大地改善工人的勞動條件，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。漯河 職 業(yè)技術學院 機 械 手 大 小 球 分 揀 系 統(tǒng) 指導老師：李 遠 姓 名： 翟明陽 班 級： 08 電氣三班 學 號： 2021010103043 日 期： 2 目 錄 摘要 ................................................................................................................................. 3 第一章 PLC應用系統(tǒng)設計基礎知識 ................................................................................ 4 PLC控制系統(tǒng)設計的原則和內(nèi)容。 ...................................................................... 4 PLC的選型 ......................................................................................................... 4 性能與任務相適應 .......................................................................................... 5 PLC 的處理速度應滿足時實控制的要求 .......................................................... 5 PLC 應用系統(tǒng)結構合理、機型系列應統(tǒng)一 ....................................................... 5 第二章 PLC 在 大 小 球 的 分 揀 系 統(tǒng) 中 的 設計 .................................................................................6 系統(tǒng)的功能 .......................................................................................................................6 大小球分揀系統(tǒng)的結構 ...................................................................................................6 I/O 編址及工作框圖 ..........................................................................................................7 大小球分揀的設計思想 ...................................................................................................8 機械手分揀球控制系統(tǒng)的接線圖 ...................................................................................9 第三章 機械手分揀大小球系統(tǒng)的控制程序 ................................................................................10 機械手分揀大小球控制的程序流程 圖 .........................................................................10 機械手分揀大小球控制程序的梯形圖 .........................................................................11 第四章 總結 .....................................................................................................................................17 參考文獻 ..........................................................................................................................................18 3 摘 要 機械手的積極作用正日益為人們所認識，其一，它能部分地代替人的勞動并能達 到生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送。因此，受到各先進單位的重視并投入了大量的人力物力加以研究和應用。在我國，近代幾年來也有較快的發(fā)展，并取得一定的成果，受到各工業(yè)部門的重視。 用于分撿大小球的機械裝置。 4 第一章 PLC 應用系統(tǒng)設計基礎知識 PLC 應用系統(tǒng)設計主要包括硬件設計、軟件設計、施工設計和安裝調(diào)試等內(nèi)容。 PLC 控制系統(tǒng)設計的原則和內(nèi)容。 最大限度地滿足被控對象或產(chǎn)生過程的控制要求。 在滿足控制要求前提下，力求使控制簡單、 經(jīng)濟、操作和維護方便。 保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。 考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進，選擇 PLC 容量及 I/O 點數(shù)時，應適當留有裕量。則 PLC 系統(tǒng)極易修改。當然對于不同的用戶，要求的側重點不同，設計的原則也應有所區(qū)別，如果以提高產(chǎn)品和安全為目標，則應將系統(tǒng)可靠性放在設計的重點，設 置考慮采取冗余控制系統(tǒng)；如果要求系統(tǒng)改善信息管理，則應將系統(tǒng)通信能力與總線網(wǎng)絡設計加以強化；如果系統(tǒng)工藝經(jīng)常變更，則事先充分考慮。 性能與任務相適應 對于開關量控制系統(tǒng)的應用系統(tǒng)，當對控制要求不高時，可選用小型 PLC（如西門子公司 S7200 系列 PLC 或 OMON 公司系列 CPM1A/CPM2A 型 PLC）就能滿足要求，如對小型泵的順序控制、單臺機械的自動控制等。 對于比較復雜的中大型控制系統(tǒng)，如閉環(huán)控制、 PID 調(diào)節(jié)、通信聯(lián)信網(wǎng) 4 等，可選用中大型 PLC（如西門子公司的 S7400 系列 PLC 或 OMRON 公司的C200HE/C200HG/C200HX、 CV/CVM1 等 PLC）。 PLC 的處理速度應滿足時實控制的要求 PLC 工作時，從輸入信號控制存在著滯后現(xiàn)象，即輸入量的變化，一般要在1～ 2 個掃描周期之后才能反映到輸出端，這對于一般工業(yè)控制是允許的。例如， PLC 的 I/O 點數(shù)在幾十到幾千點范圍內(nèi)，這時用戶應用程序的長短對系統(tǒng)的響應速度會有較大的差別。 PLC 應用系統(tǒng)結構合理、機型系列應統(tǒng)一 PLC 的結構分為整體式和模塊式兩種。模塊式 PLC 的功能擴展， I/O 點數(shù)的增減，輸入與輸出點數(shù)的比例，都比整體式靈活。在使用時，應按實際具體情況進行選擇。 第二章 PLC 在大小球的分揀系統(tǒng)中的設計 系統(tǒng)的功能 機械手分揀大小球的控制功能要求為： 1）原位：機械手原始狀態(tài)為左上角原位處，即上限開關 LS3 及左限開關 LS1壓合，同時機械手處于放松狀態(tài)和球槽內(nèi)有球（接近開關 PS 吸合），這時原位 6 顯示亮，表示準備就緒。如果同時碰到下限開關 LS2，則一定是小球；如果此時未碰到下限開關 LS2，則一定是打球。 4）如果是小球，則右行到 LS4 處；如果是大球，則右行到 LS5 處。 6）釋放后機械手提升，碰到上限開關 LS3 后，左行。 大小球分揀系統(tǒng)的結構 機械手分揀大小球的工作示意圖如圖 所示。 2) 啟動裝置后，撿球裝置下行，一直到極限開關閉合。若碰到的是小球，則壓力傳感器仍為斷開狀態(tài)；若碰到的是大球，則壓力傳感器閉合狀態(tài)。 4) 如果吸起的是大球，撿球裝置右行碰到另一個右限位開關（大球的右限位開關）后，再向 下行，碰到下限位開關后，將大球釋放到小球箱 輸入 輸出 左限位開關 X0 手動抓緊 X13 左移指示 Y0 小球右限位開關 X1 手動放松 X14 右移指示 Y1 大球右限位開關 X2 手動上移 X15 上移指示 Y2 上限位開關 X3 手動下移 X16 下移指示 Y3 下限位開關 X4 手動左移 X17 抓緊 /放松 Y4 啟動按鈕 X10 小球手動右移 X20 原點指示 Y5 停止按鈕 X11 大球手動右移 X21 8 里，然后返回到原位。分支在機械臂下降之后根據(jù) 接近開光（ X0） 的通斷，分別將球吸住、上升、右行到 SB4 或 SB5 處下降，此處應為匯合點。 當按下 時， 得電，如果轉換條件滿足， 得 電撿球裝置下降 10 撿球平板，當下降的撿球平板碰到下限開關 SB2 時， 得電，停止下降，撿球裝置給平板處的電磁線圈（ KM）通電，撿球平板產(chǎn)生電磁吸力吸住鋼球，此時壓力感應器 用來判斷是吸住的大球還是小球，如果壓力感應器 的輸出斷開，說明吸住的是小球，而如是閉合的，則說明吸住的是大球。 當系統(tǒng)在連續(xù)運行時，停止方式有兩種，一種是正常停止：就是按下停止按鈕后，系統(tǒng)要將整個周期剩下的步驟全部進行