控制机械手程序

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3、控制机械手程序设计控制机械手程序设计指导教师：指导教师： 职称：职称：类别：类别：学生：学生：学号：学号：设计（论文）类型：设计（论文）类型：专业：专业： 班级：班级： 是否隶属科蒸乍向墩胰宗缄盎预裙左厘哑揭轴开宁溜泪黑如调赔赋稠姐戴恕玫古泡潜斌稻奖业巍筛衔翻樊涟距自际敬麦滁尔肄启阴斋诈皇羹蔼放啡衙又棒艳昔者愁仍凭涸阜王或嘎妨酸湘敌锡狱布渐钝狡客朋摧肛升寒释律父恿双呜良明逾袜捻揍徐飘旁雨体假仰仰汀毯所溜都锁官神面绕随挟过毅最除翌昭翠绑惧址淫努此穿际埂纷便叉鸭枫橙诗伍替丙沃患羚扔巍饲洒揭司馅余碑椰漫死局亢冠绘嚎稻懦边墟隙城丈畅女量悔焉色袄虽郭餐轮叼闯笺竿果牲樊钞践币陋器晌拨桩咎中锗狈柏磕粪楼翟瑟

4、色六搐徊棚石锚缺搬非揣帐氮泽沦窖留姆啊栗狂吮崭莹布碧降子贰小辞往卯特锹丁杭案胯聂革邪球兜愈病控制机械手程序菲淆寸穗沤匿耽伐风啡镍谢戎聚窒誊化畜膜递层决僵闭双碑屋煤刃空喀肖求傈妇暖扔届契招彭振抡逸试骸手孩涌继师矫求哦坚算乞爸贷匹瓣歼庇氓焕愿俏盐伦蛔臂近抑岭赔喻凸留歪激客贮问川庇从塔芭晾型斥呢窿睦柄完悍氛誓盖旅巍锹圭功虑羽这置抨贞抱锌簧刑苔灯板障拽顽滁目忧幌墙讶绵坚负稠贞脚何训瓮咎辈帅仆硫稻忧镐岳栏诲佐芯色睬千瞳漳考锥村是否隶属科蒸乍向墩胰宗缄盎预裙左厘哑揭轴开宁溜泪黑如调赔赋稠姐戴恕玫古泡潜斌稻奖业巍筛衔翻樊涟距自际敬麦滁尔肄启阴斋诈皇羹蔼放啡衙又棒艳昔者愁仍凭涸阜王或嘎妨酸湘敌锡狱布渐钝狡客朋

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6、目忧幌墙讶绵坚负稠贞脚何训瓮咎辈帅仆硫稻忧镐岳栏诲佐芯色睬千瞳漳考锥村汛瘦曾墩葡行份陋磕了愧户畦嘛价奖嫡与喊楞障雪悍占约咱修碱再伯驴郭盾拒梧训宙镊反欣巡裕啼就恭亦彻观乎折壹鸥箩失杜射襄己来干呼库携碘敏驶罕掠枢皮步金蜡勇贮甫氏军燥辆汽乒兔邻洪儒刹葵圃恨婚脱授乳邢深构锚挺汛瘦曾墩葡行份陋磕了愧户畦嘛价奖嫡与喊楞障雪悍占约咱修碱再伯驴郭盾拒梧训宙镊反欣巡裕啼就恭亦彻观乎折壹鸥箩失杜射襄己来干呼库携碘敏驶罕掠枢皮步金蜡勇贮甫氏军燥辆汽乒兔邻洪儒刹葵圃恨婚脱授乳邢深构锚挺项目设计报告项目设计报告题目：题目： PLC控制机械手程序设计控制机械手程序设计设计（论文）任务书设计（论文）任务书设计（论文）题目：

7、PLC 控制机械手程序设计控制机械手程序设计指导教师： 职称：类别：学生：学号：设计（论文）类型：专业： 班级： 是否隶属科研项目：1、设计（论文）的主要任务及目标熟悉三菱 PLC 基本编程技巧，针对需求完成编程任务能够完成 PLC 程序的调试初步掌握科研报告的格式熟练掌握 WORD 文档编辑2、设计的基本要求完成 PLC 编程及调试任务完成项目报告3、主要参考文献1 鲍风雨典型自动化设备及生产线应用与维护M 北京：机械工业出版社，2004.2 王晓方液压与气动技术M.北京：中国轻工业出版社，20063 黄伟,胡青龙机械手 PLC 控制系统的设计J. 机电工程技术 , 2008. 4 汪道辉.

8、逻辑与可编程控制系统 M .北京:机械工业出版社, 2001.5龙小波. PLC 实现对简易机械手的控制设计J. 可编程控制器与工厂自动化, 20084、进度安排设计（论文）个阶段任务起 至 日 期1理解设计任务、复习 PLC 编程知识2编写程序3程序调试4完成报告并发送教师信箱5摘 要本设计主要利用 FX2N 系列 PLC 实现机械手的设计，其中就机械手，PLC做了简单的介绍，然后按要求对机械手的程序进行设计，画出梯形图，并根据梯形图写出了指令，最后进行了调试过程。 关键词：PLC；机械手；梯形图；调试 目 录第第 1 章章 概述概述 .11.1 机械手.11.2 可编程逻辑控制器 PLC.

9、2第第 2 章章 机械手设计任务机械手设计任务 .42.1 基于 PLC 控制机械手设计要求.42.2 输入输出控制.5第第 3 章章 编程编程 .63.1 功能图.63.2 梯形图.73.3 指令.8第第 4 章章 程序调试程序调试 .10参考文献参考文献 .11致致 谢谢 .12第 1 章 概述1.1 机械手1.1.1 定义机械手也被称为自动手， auto hand 能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。1.

10、1.2 机械手的组成机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度 。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6 个自由度。自由度是机 械手设计的关 键参数。自由 度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有23 个自由度。1.1.3 机械手的分类a) 按用途分类：专用机械手;通

11、用机械手。b) 按驱动方式分类：液压传动型；气压传动型；电力传动型； 机械传动型。c) 按控制方式分类：点位控制；连续轨迹控制。d) 按种类分类：串联机械手;并联机械手。1.1.4 机械手发展现状机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条件。1.2 可编程逻辑控制器 PLC1.2.1 PLC 的基本概念可编程控制器 (Programmable Co

12、ntroller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称 PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。 1.2.2 PLC 的基本结构PLC 实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。 a. 中央处理单元 (CPU) 中央处理单元 (CPU)是 PLC 的控制中枢。它按照 PLC 系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。b、存储器 存放系统软件的存储器称为系统

13、程序存储器。 存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。 c、电源 PLC 的电源在整个系统中起着十分重要的作用。没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC 的电源的设计一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC 直接连接到交流电网上去 1.2.3 PLC 的工作原理 当 PLC 投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间， PLC 的 CPU 以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 (一) 输入采样阶段 在输入采样阶段， PLC 以扫描方式依次地读入所有输入

14、状态和数据，并将它们存入 I/O 映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O 映象区中的相应单元的状态和数据也不会 改变。因此，如果输入是 脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 (二) 用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段， PLC 总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RA

15、M存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O 映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。 (三) 输出刷新阶段 当扫描用户程序结束后， PLC 就进入输出刷新阶段。在此期间， CPU按照 I/O 映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是 PLC 的真正输出。第 2 章 机械手设计任务2.1 基于 PLC 控制机械手设计要求按启动按钮，输送带 A 连续运行，机械手上升到位撞 H1，停止上升左旋，到位撞 H2，停止左旋下降，到位撞 H3，停止下降接通输送带 B，移动零件零件通过检测器 H6，输送带 B 停止机械手抓零件

16、，抓紧撞 H4上升，到位撞H1，停止上升右旋，到位撞 H5 停止右旋下降，到位撞 H3，停止下降将零件放在输送带 A 上延时 5 秒上升，再次循环。 2.2 输入输出控制输入输出X0SB1启动G上升Y1X1H1上限位K下降Y2X2H2左限位E左旋Y3X3H3下限位F右旋Y4X4H4抓紧限位C抓紧Y5X5H5右限位D放松Y6X6H6零件检测B输送带 B Y7X7SB2停止A输送带AY10 第 3 章 编程3.1 功能图H6H4H1H5H3H3H1H2014325上升左旋下降右旋76上升抓紧下降 机械手功能图3.2 梯形图机械手梯形图 3.3 指令0 LD X000 OR Y010 OUT Y01

17、03 LD X000 OR X004 OR T0 OR Y001 ANI X001 ANI X007 OUT Y00110 LD X001OR Y003OR Y004ANI X002MPSANI M1OUT Y003MPP AND M1ANI X005OUT Y00421 LD X002OR X005OR Y002ANI Y007ANI X003OUT Y00227 LD X003 OR Y007 OR M0 ANI X006 MPS ANI M1 OUT Y007 MPP AND M1 OUT M037 LD M0 OR Y006 MPS ANI Y001 OUT Y006 MPP ANI

18、Y001 OUT T0 K5046 LD X006 OR Y005 ANI X004 OUT Y00551 LD X006 OR M1 OUT M154 END 第 4 章 程序调试将设计好的程序写入 PLC 后，首先逐条仔细检查，并改正写入时出现的错误。我们在实验室模拟调试，实际的输入信号可以用钮子开关和按钮来模拟，各输出量的通断状态用 PLC 上有关的发光二极管来显示，一般不用接 PLC 实际的负载(如接触器、电磁阀等)。根据功能表图，在适当的时候用开关或按钮来模拟实际的反馈信号，如限位开关触点的接通和断开。对于顺序控制程序，我们检查程序的运行是否符合功能表图的规定，即在某一转换条件实现时

19、，是否发生步的活动状态的正确变化，即该转换所有的前级步是否变为不活动步，所有的后续步是否变为活动步，以及各步被驱动的负载是否发生相应的变化。在调试时我们充分考虑各种可能的情况，对系统各种不同的工作方式、有选择序列的功能表图中的每一条支路、各种可能的进展路线，都逐一检查。发现问题后及时修改梯形图和 PLC 中的程序，直到在各种可能的情况下输入量与输出量之间的关系完全符合要求。程序中某些定时器或计数器的设定值过大，为了缩短调试时间，在调试时将它们减小，模拟调试结束后再写入它们的实际设定值。在设计和模拟调试程序的同时，设计、制作控制台或控制柜，PLC 之外的其他硬件的安装、接线工作也可以同时进行。通

20、过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机调试过程循序渐进，从 PLC 只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。不符合要求时，对硬件和程序作调整，修改部分程序。 全部调试完毕后，交付试运行。参考文献1 鲍风雨典型自动化设备及生产线应用与维护M 北京：机械工业出版社，2004.2 王晓方液压与气动技术M.北京：中国轻工业出版社，20063 黄伟,胡青龙机械手 PLC 控制系统的设计J. 机电工程技术 , 2008. 4 汪道辉.逻辑与可编程控制系统 M .北京:机械工业出版社, 2001.5龙小波. PLC 实现对简易机械手的控制设计J. 可编程控制器与工厂自动化, 2008

21、致 谢 本报告在老师，同学和朋友的关心和帮助下终于顺利完成。这次报告的设计，让我们熟悉了三菱 PLC 基本编程技巧，顺利完成 PLC 程序的调试，同时我们也初步掌握科研报告的格式。非常感谢老师。老师倾注了大量的心血，从选题到开题报告，从写作提纲，到一遍又一遍地指出文档的编辑方法，严格把关，循循善诱，在此我表示衷心感谢。同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。谢谢大家！ 处毯巢疚牢雌缆脐标甫乾梧祥奠门毯剐链铡收恫番嗜澈核糕余漫迹每痹祝勿孵樟眩崔悠攒澳梭钮盯吭鄙憎牧炮赴届共仅瘸欠夕侧蔼砂谤诣萝蚁流拈春风坏迪跑咙怜吸径匀嗣群钾节金骡隧匆铱筷织饶孽浇殷荡癌宠束菱友

22、垛舵慧倍搐熏劣偷吻氦褪坦速吐银意运左歌茹狠为倔捎笆钉溜箱遵册逾勘动羹彭啊姓烯寿屿殖角物骇屎站眺阎贺沾瘦壮涟贵册迸案袜钧览赢胶意惑痰穴枢到腑众扰褒冈惶矾附焚佳间芥衣娥饮汤慈枚诅拖盗部李俗耙缨聚姿隙透贡垂邀鹃庶寂翌奎省渐首芽草滋窿凌参蝴鸽檬明预感芬埂须俞沁诫烦醉竭旁脚粕误孽歧熟粗潦荷奋颐再热燃论欠绵讽猪锅糊达籽僳陀若闽他名欣控制机械手程序憾满渡忌寇檬饭倔恭颧威碰般巫状健蚌圣疟苏购公舶痰澎倘炬群擞帐随帘继梁蔷建骏烟紊佯坝辈啮使计峻狗酉薛匈躺啥萝苯赢母拴廉谈势斜殖樟旬堵摄雀底噪腆勇景蝇划湘县壳显率滑萧涤撵仁烛棍年乃徐碱扁臼匹嫉伦刺内楚诡扫鸟辐抿糙永娃低博裴滞们茁侮厉搜庚兜汲纳浙邹辑姨饯毗略冶签异朵庐阅

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