【正文】 .............................................................................................................. 2 硬件選擇 ....................................................................................................................... 3 控制要求 ....................................................................................................................... 3 輸入 /輸出設(shè)備 ........................................................................................................... 3 PLC 選擇 ....................................................................................................................... 3 I/O 點數(shù)分配 .............................................................................................................. 3 PLC 程序設(shè)計 ............................................................................................................ 3 第二章 硬件設(shè)計 ............................................. 5 機械手夾持結(jié)構(gòu) ..................................................................................................................... 5 夾緊機構(gòu) —— 手爪 ...................................................................................................... 5 本設(shè)計中手爪結(jié)構(gòu) ...................................................................................................... 5 傳動系統(tǒng) ................................................................................................................................ 6 傳動定位機構(gòu) ............................................................................................................... 6 傳動方式 ....................................................................................................................... 6 步進電機的選擇及其驅(qū)動器設(shè)定 ............................................................................... 6 輔助系統(tǒng) .............................................................................................................................. 11 原點定位及超程保護 ................................................................................................ 11 操作臺 ........................................................................................................................ 13 第三章 軟件設(shè)計 ............................................ 14 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計及 I/O 口分配 ................................................................................... 14 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則 ................................................................................. 14 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計步驟 ............................................................................................. 14 PLC 的輸出方式 ......................................................................................................... 15 II I/O 點數(shù) ....................................................................................................................... 16 程序設(shè)計 .............................................................................................................................. 18 控制原理圖 .......................................................................................................................... 20 初始化程序 .......................................................................................................................... 21 回原點程序 .......................................................................................................................... 22 手動程序 .............................................................................................................................. 24 自動程序 ............................................................................................................................... 25 第 4 章 結(jié)語 ................................................ 40 參考文 獻(xiàn) ................................................... 41 致謝 ....................................................... 42 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第一章 前言 研究的目的和意義 本課題是基于 PLC 控制器的機械手的控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計，目的是在于通 PLC 可編程控制器和各種傳感器來對機械手臂的運動進行有效的控制，來達(dá)到人們想要的運動效果，從而代替一些由人來重復(fù)操作的機械的枯燥乏味的動作。該設(shè)備可以應(yīng)用 于鋼絲繩制造自動化生產(chǎn)線中的捻股車上的機械手的運用，實現(xiàn)工字輪在轉(zhuǎn)筒內(nèi)的裝卸、和搬運。 伴隨著工業(yè)自動化的不斷發(fā)展，機械手它憑著定位精度高、工作性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)靈活、可精確控制等特點，被廣泛應(yīng)用于輕、重工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事、科研等高新技術(shù)領(lǐng)域。就傳統(tǒng)繼電器控制的機械手而言，因其控制裝置落后、接線復(fù)雜、易受干擾、穩(wěn)定性差、維修困難等劣勢，逐步退 出了歷史舞臺?？删幊炭刂破饕蚱鋬?yōu)良的特點被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代機械手的控制系統(tǒng)中。它采用的是可編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令，并能通過數(shù)字量或模擬量的輸入和輸出，控制各種類型的機械手進行工業(yè)生產(chǎn)。 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝和制造，內(nèi)部電路采用了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。此外， PLC 帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。 2）配套齊全，功能完善，適用性強 PLC 發(fā) 展至今，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 控制領(lǐng)域。加之 PLC 通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得越來越容易。它接口容易，編程語言容易為工程技術(shù)人員所接受。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。更重要的是能夠使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序從而改變生產(chǎn)過程。 5）體積小，重量輕，能耗低 以超小型 PLC 為例，其 底部尺寸小于 100mm，重量小于 150g，功耗只有幾瓦。配套齊全， 功能完善，適用性強 。本設(shè)計運用于鋼絲繩生產(chǎn)流水線中埝股車上“工”輪的裝卸和搬運，可代替工人在高溫和危險的作業(yè)區(qū)進 行作業(yè)，可抓取重量較大的工件，采用 PLC 控制，和傳統(tǒng)繼電器控制相比較，具有穩(wěn)定性高，接線簡單，抗干擾能力強，維修方便等優(yōu)點。 主要研究內(nèi)容及需要解決的關(guān)鍵問題和思路 課題研究內(nèi)容 本課題研究任務(wù)：實現(xiàn)機械手在鋼絲繩生產(chǎn)線中，埝股車臺上“工”字輪的裝卸、互換和搬運的動作，來代替工人進行單調(diào)持久地搬移裝卸動作。 南通