(論文-基于s7－200plc的多機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-02-06 01:37本頁(yè)面
【正文】 ，采用步進(jìn)順序控制方式，使程序簡(jiǎn)化，便于調(diào)試。 設(shè)計(jì)原理 PLC 控制機(jī)械手是可編程控制器相關(guān)課程中的內(nèi)容之一，它對(duì)可編程控制器的原理及控制應(yīng)用的理解具有非常重要的意義。 二 各電器設(shè)備的控制方式及控制要求 系統(tǒng)的作用和特性 機(jī)械手工作過(guò)程如 下 :每次循環(huán)動(dòng)作均從原位開(kāi)始。歸位后首先橫軸步進(jìn)電機(jī)工作，橫軸前伸；前伸到位后，手抓電動(dòng)機(jī)得電 ， 帶動(dòng)手抓旋轉(zhuǎn)；當(dāng)傳感器檢測(cè)到限位開(kāi)關(guān)時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止， PLC 控制電磁閥動(dòng)作，手張開(kāi)；延時(shí)一段時(shí)間，豎軸步進(jìn)電機(jī)工作，豎軸下降；下降到位后，電磁閥復(fù)位，手爪夾緊；延時(shí)過(guò)后，豎軸上升，同時(shí)橫軸縮回、底盤(pán)電機(jī)帶動(dòng)底盤(pán)旋轉(zhuǎn)；當(dāng)橫軸、豎軸、底盤(pán)都到位后，橫軸前伸；到位后手爪旋轉(zhuǎn)，然后豎軸下降，電磁閥動(dòng)作，手爪張開(kāi)；延時(shí)后豎軸上升復(fù)位， 然后開(kāi)始下一周期動(dòng)作。 C） — 10? .+55℃ 輸出類型 NPN、 PNP 集電極開(kāi)路輸出 表 1 對(duì)射式光電開(kāi)關(guān) 安裝原理圖 2 傳動(dòng)系統(tǒng) 本設(shè)計(jì)主要是以電機(jī)作為 動(dòng)力 ， 用氣動(dòng)裝置作為驅(qū)動(dòng)元件，來(lái)完成工件的加緊、松開(kāi)，手臂的上升、下降，以及電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械手的旋轉(zhuǎn)過(guò)程。 ) A mH Ohm Kg mm mm 42HS02 2 21 4 57 150 40 21 表 2 步進(jìn)電機(jī) 型號(hào) 42HS02 原理接線圖，如圖 3 3 圖 步進(jìn)電機(jī) 型號(hào) 42HS02 實(shí)物圖，如圖 4： 7 圖 4 PLC 機(jī)型的選擇 首先， PLC 的選擇 PLC 的選擇主要應(yīng)從 PLC 的機(jī)型、容量、 I/O 模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力 、廠家的選擇 等方面加以綜合考慮。選擇時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)： (一 ) 合理的結(jié)構(gòu)型式 PLC 主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式。 (二 ) 安裝方式的選擇 PLC 系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠(yuǎn)程 I／ O 式以及多 臺(tái) PLC 聯(lián)網(wǎng)的分布式。 (三 ) 相應(yīng)的功能要求 一般小型 (低檔 )PLC 具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，對(duì)于只需要開(kāi)關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足。如果要跨范圍使用 PLC，或者某些功能或信號(hào)有特殊的速度要求時(shí)，則應(yīng)該慎重考慮 PLC 的響應(yīng)速度，可選用具有高速 I／ O 處理功能的 PLC，或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的 PLC 等。 由于機(jī)械手系統(tǒng)的輸入 /輸出接點(diǎn)少，要求電氣控制部分體積小，成本低，并能夠用計(jì)算機(jī)對(duì) PLC 進(jìn)行監(jiān)控和管理，故選用 西門子 s7200 CPU226DC/DC/DC 的 PLC. 電源模塊 本系統(tǒng)需要的用電設(shè)備有： PLC、繼電器 、步進(jìn)電機(jī)、光電傳感器 等設(shè)備。由 2 兩個(gè)氣缸 缸完成工件的加緊和提升的動(dòng)作。 當(dāng)工件 在傳送帶 A 上 運(yùn)行 時(shí)，并且 到傳送帶A 的端部的時(shí)候，光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到有物體存在的時(shí)候，傳送帶 A 停止 ,2 氣 缸活塞縮回，帶動(dòng) 豎軸 下降，下降到行程開(kāi)關(guān) SQ3， 1 氣 缸的驅(qū)使手爪夾緊工件，延時(shí)2 秒 后 。 當(dāng)?shù)妆P(pán)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn) 180176。 2 氣 缸活塞伸出，帶動(dòng)豎軸上升， 3 氣 缸活塞縮回，帶動(dòng)橫軸縮回，同時(shí)底盤(pán)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)底盤(pán)旋轉(zhuǎn)。后，其到達(dá) A 傳送帶的上方時(shí) 一次的搬運(yùn)過(guò)程就完成。其中 ,上升 / 下降、左移 / 右移分別由兩位電磁閥控制，夾緊由單位電磁閥控制 ，放松就由彈簧控制。當(dāng)下降電磁閥斷電時(shí) ,機(jī)械手下降停止。當(dāng)上升電磁閥斷電時(shí) ,機(jī)械手上升停止。同樣，機(jī)械手放松和抓緊分別由放松電磁閥和抓緊電磁閥控制。機(jī)械手的動(dòng)作過(guò)程如圖 2 所示 : (1) 從原點(diǎn)開(kāi)始下降 。 (3) 上升 。 (5) 下降 。 (7) 上升 。 系統(tǒng)輸入信號(hào)有 1 個(gè)啟動(dòng)按鈕， 4 個(gè)限位開(kāi)關(guān)， 1 個(gè)工件檢測(cè)信號(hào)， 及一個(gè)停止，一個(gè)下降、夾緊、上升、縮回、伸出、放松 共 13 個(gè)數(shù)字輸入信號(hào)，輸出信號(hào)有機(jī)械手上升 /下降驅(qū)動(dòng)信號(hào)、左移 /右移驅(qū)動(dòng)信號(hào)和機(jī)械手夾緊 /放松驅(qū)動(dòng)信號(hào)，共有 6 個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)。工作過(guò)程如下 ,從圖 五 所示的原始位置開(kāi)始 ,升降氣缸 1向下移動(dòng)氣動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 3 并夾緊 A 處之物料塊 ,然后向上移動(dòng)。為下一個(gè)工作周 期準(zhǔn)備 ,以實(shí)現(xiàn)循環(huán)。上下移動(dòng)氣缸 2 行程為 710mm ,為了防止工件偏移 ,上下移動(dòng)氣缸 2 的缸體上各安裝了兩個(gè)磁性開(kāi)關(guān)用于上下極限位置的檢測(cè) 。 1） 氣源壓
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