機械手PLC控制

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1、叮叮小文庫 目錄 一 機械手簡介 . 1 1.1 機械手分類 . 1 1.2 機械手控制系統(tǒng)設(shè)計步驟 . 1 1.3 機械手工作過程： . 2 二PLC簡介 . 4 三I/O配置表 . 4 3.1 機械手傳送系統(tǒng)輸入和輸出點分配表 . 5 3.2 選型 . 5 3.3 PLC的輸入輸出端子分配接線圖 . 7 四機械手的PLC控制 . 7 3.1 控制特點 . 8 3.2 系統(tǒng)控制示意圖 . 8 3.3 原理接線圖 . 8 3.4 操作系統(tǒng) . 9 3.5 回原位程序 . 9 3.6 手動單步操作程序 . 10 3.7 自動操作程序 . 10 3.8 機械手傳送系統(tǒng)梯形圖 . 11 (1) 運行

2、程序 . 13 4.2 編輯運行程序 . 13 叮叮小文庫 (2) 操作面板 . 16 1. 操作面板的演示 . 16 七軟件調(diào)試過程 . 17 1 PLC程序的模擬調(diào)試 . 17 五總結(jié) . 19 參考文獻 . 20 附錄 . 21 一機械手簡介 在現(xiàn)今的生活上，科技日新月益的進展之下，機械人手臂與有人類的手臂最 大區(qū)別就在于靈活度與耐力度。也就是機械手的最大優(yōu)勢可以重復的做同一動 作在機械正常情況下永遠也不會覺得累！機械手臂的應用也將會越來越廣泛 ，機 械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動生產(chǎn)設(shè)備，作業(yè)的準確性和環(huán)境中 完成作業(yè)的能力。工業(yè)機械手機器人的一個重要分支。特點是可以通過編程來

3、 完成各種預期的作業(yè)，構(gòu)造和性能上兼有人和機械手機器各自的優(yōu)點 1.1 機械手分類 機械手的種類，按驅(qū)動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械 手；按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種；按運動軌跡控制方式可 分為點位控制和連續(xù)軌跡控制機械手等。 1 機械手控制系統(tǒng)設(shè)計步驟 (1)根據(jù)工藝要求確定被控系統(tǒng)必須完成的動作，確定這些動作之間的關(guān)系 及完成這些動作的順序。 分配輸入、輸出設(shè)備，即確定哪些外圍設(shè)備是送信號給 PLC的，哪些外圍 設(shè)備是接收來自PLC的信號的,同時還要將PLC的輸入、輸出點與之一一對應, 對I/O進行分配。在此基礎(chǔ)上確定 PLC的選型。 根據(jù)控制系統(tǒng)的控制要求和

4、所選 PLC的I/O點的情況及高功能模塊的情 況,設(shè)計PLC用戶程序，此時可采用梯形田、助記符或流程圖語言形式的用戶程 序。 PLC的用戶程序體現(xiàn)了按照正確的順序所要求的全部功能及其相互關(guān) 系,編程時叮叮小文庫 可用編程器或計算機直接編程、修改，同時也可對PLC的工作狀態(tài)、 特殊功能進行設(shè)定。 對所設(shè)計的PLC程序進行調(diào)試和修改，直至PLC完全實現(xiàn)系統(tǒng)所要求的 控制功能。 保存已完成的程序。 1 機械手工作過程： 機械手在生產(chǎn)線上的任務是將工件從 A處傳送到B處。根據(jù)外界情況，機 械手在空間上主要進行以下動作：機械手下降，機械手抓緊工件，機械手與工 件上升，機械手與工件有右移，機械手與工件下降

5、，機械手放松工件，機械手 上升，機械手左移?？刂破鳈z測上，下，左，右限位開關(guān)的通斷，決定當前的 動作，通過驅(qū)動系統(tǒng)輸出，控制機械手的動作。同時，用兩位數(shù)碼管顯示搬運 工件的數(shù)量。 啟動控制有2種，1個由啟動開關(guān)安裝在現(xiàn)場，1個由通過組態(tài)王軟件控 制。在控制面板上，安裝一個檔位開關(guān)，分手動和自動兩大檔位，手動擋包括 調(diào)試和回原位兩檔，自動擋分單步、半自動和全自動三檔，要求自動擋的操作 必須在回原位的基礎(chǔ)上才能進行。 原下降一夾緊一上升一右移 左移 - 上移一-放松 一降 4 .右務 工件傳遞機械 Xt4 IOOCY001 XOQ Xt4 IOOC J 皿 | |_ I S20S20 JTL -

6、1 xaoi HI - L SH SH S2S2 SIT S20SIT S20 rooo SET S21SET S21 SH TOOLSH TOOL TJTJ K10K10 SET SET S22S22 10021002 SHSH 523523 Y003Y003 SET S24SET S24 KUDOKUDO 2828 3232 3636 3939 4242 45 射 6161 F0F0 6767 1002 1002 X004X004 Y Y MlMl HIIF J-f - YOOSYOOS - CJ P0 CJ P0 XiOOSXiOOS - -4 4+ + - L no 1 xoia _|

7、_| | | _ SEISEI Y001Y001 和1111 T T | | - E57 TO01E57 TO01 1 1 1012 10021002 YODOYODO I44-4+ - C Y0C2 XO13XO13 10311031 YO02YO02 II II YOOOYOOO M(JM(J XOUXOU I0KI0K X001X001 工血 一 _I II 丫剛 】 虻 X015X015 X00(2X00(2 K003K003 XO04XO04 T _I I 一 1 UTH Yoos JOOTJOOT - CJ P1 CJ P1 1 1 115 118 120120 123123 12

8、5125 128128 Pl SS6SS6 4STL1 10021002 HP- S27S27 -SIL1 XC04 Tl- KT YD01 11 K1011 K10 SET SET S2&S2& Y002 SET S27SET S27 Y004Y004 S2S2 REI WW ：008 叮叮小文庫 五 運行程序 5.1 編輯運行程序 if ( 運行標志=1) if ( 次數(shù)=50&次數(shù)70) if ( 次數(shù)=0&歐數(shù)50) 下移信號=0； 加緊信號=1; 下移信號=1; 左爪=左爪+1/21*5; 機械手y=機械手y+2; 右爪=右爪-1/21*5; 次數(shù)二次數(shù)+1; 次數(shù)二次數(shù)+1; 叮叮

9、小文庫 if ( 次數(shù)=70&次數(shù)120) 次數(shù)=次數(shù)+1； 加緊信號=0； if ( 次數(shù)=270&次數(shù)290) 上移信號=1； 機械手y=機械手y-2; 下移信號=0； 工件y=X件y-2; 放松信號=1； 次數(shù)二次數(shù)+1; 左爪=左爪-1/21*5； 右爪=右爪+1/21*5； if ( 次數(shù)=12 0&歐數(shù)220) 次數(shù)=次數(shù)+1； 上移信號-0； if ( 次數(shù)=290&次數(shù)340) 右移信號=1； 機械手x=機械手X+1； 放松信號=0； 工件x=工件X+1； 上移信號=1； 左爪二左爪+20/21； 機械手y=機械手y-2; 右爪二右爪+20/21； 次數(shù)=次數(shù)+1; 次數(shù)=次數(shù)

10、+1； if ( 次數(shù)=340&次數(shù)440) if ( 次數(shù)=220&歐數(shù)270) 上移信號=0； 右移信號=0； 左移信號=1； 下移信號=1； 機械手x=機械手X-1； 機械手y=機械手y+2； 左爪=左爪-20/21; 叮叮小文庫 工件y=X件y+2； 右爪=右爪-20/21; 叮叮小文庫 次數(shù)二次數(shù)+1; if （ 次數(shù)=440） 左移信號=0； 次數(shù)=0; 工件x=0; 工件y=100; 本站點左爪=0； 本站點 右爪=10/210*100; if （ 停止標志=1） 停止標志=0; 運行標志=0； 叮叮小文庫 6.1 操作面板的演示 六 操作面板 （面板中有上行、下行指示燈，數(shù)字計

11、算單位，檔位開關(guān)，單步按鈕。） 圖 6-1-1 叮叮小文庫 七軟件調(diào)試過程 7.1 PLC 程序的模擬調(diào)試 將設(shè)計好的程序?qū)懭隤LC后，首先逐條仔細檢查，并改正寫入時出現(xiàn)的錯 誤。用戶程序一般先在實驗室模擬調(diào)試，實際的輸入信號可以用鈕子開關(guān)和按 鈕來模擬，各輸出量的通/斷狀態(tài)用PLC上有關(guān)的發(fā)光二極管來顯示，一般不用 接PLC實際的負載（如接觸器、電磁閥等）?？梢愿鶕?jù)功能表圖，在適當?shù)臅r候 用開關(guān)或按鈕來模擬實際的反饋信號，如限位開關(guān)觸點的接通和斷開。對于順 序控制程序，調(diào)試程序的主要任務是檢查程序的運行是否符合功能表圖的規(guī) 定，即在某一轉(zhuǎn)換條件實現(xiàn)時，是否發(fā)生步的活動狀態(tài)的正確變化，即該轉(zhuǎn)換

12、 所有的前級步是否變?yōu)椴换顒硬?，所有的后續(xù)步是否變?yōu)榛顒硬?，以及各步?被驅(qū)動的負載是否發(fā)生相應的變化。 在調(diào)試時應充分考慮各種可能的情況，對系統(tǒng)各種不同的工作方式、有選 擇序列的功能表圖中的每一條支路、各種可能的進展路線，都應逐一檢查，不 能遺漏。發(fā)現(xiàn)問題后應及時修改梯形圖和 PLC中的程序，直到在各種可能的情 況下輸入量與輸出量之間的關(guān)系完全符合要求。 如果程序中某些定時器或計數(shù)器的設(shè)定值過大，為了縮短調(diào)試時間，可以 在調(diào)試時將它們減小，模擬調(diào)試結(jié)束后再寫入它們的實際設(shè)定值。 PLC程序下載：程序編譯完之后，STEP 7- Micro/WIN 32及PLC之間的通 信關(guān)系也成功建立，此時可

13、向PLC下載程序，然后收集狀態(tài)監(jiān)控或調(diào)試程序。 STEP 7- Micro/WIN 32提供了一套工具來調(diào)試和監(jiān)控程序。 選擇工作模式 選擇菜單欄中的“ PLC” 一 “運行”或者“ PLC” 一 “停止”可進入相對 的PLC模式；單擊工具欄中的“運行”按鈕或“停止”按鈕，也可進入相應模 式；還可以手工改變位于PLC上的開關(guān)或在程序內(nèi)插入停止指令。 當PLC處于停止模式時，可利用圖狀態(tài)或程序狀態(tài)查看操作數(shù)的當前值， 也可以利用圖狀態(tài)或程序狀態(tài)強迫數(shù)值（此操作只在梯形圖和功能塊圖程序狀態(tài) 中使用），還可以利用圖狀態(tài)寫入數(shù)值或?qū)懭牒蛷娖容敵?，?zhí)行有限數(shù)目的掃 描，通過狀態(tài)圖或程序狀態(tài)查看影響。在停

14、止模式下，雖然能報告操作數(shù)狀 叮叮小文庫 態(tài)，但PLC無法執(zhí)行用戶程序，達不到預期的控制效果。如果想觀察程序狀態(tài) 的連續(xù)更新，需將PLC轉(zhuǎn)回運行模式。 打開程序狀態(tài) 選擇“排錯”菜單中的“程序狀態(tài)”，打開輸出窗口；或單擊調(diào)試工具條 中的“程序狀態(tài)”按鈕， 短暫停頓后， 程序編輯器窗口開始顯示狀態(tài)。 如果 作數(shù)值等于1 （位打開），布爾指令（觸點、線圈）將被顯示成彩色塊，非布爾 操作數(shù)則以通信速度允許的最快速度顯示并更新。 執(zhí)行有限次掃描 （1）單次掃描：通過指定PLC運行的掃描次數(shù)，可以監(jiān)控程序在改變進程 變量時的情況。PLC不支持對運行模式執(zhí)行循環(huán)次數(shù)。任何時候 PLC從停止模 式進入運行模

15、式，該掃描的第一掃描位（SM0.1）將被激活。由于PLC執(zhí)行的速度 很快，從程序狀態(tài)很難監(jiān)控到此位的變化，因此可以使用“單次掃描”命令， 它使PLC從停止模式轉(zhuǎn)變成運行模式。執(zhí)行單個掃描，然后再轉(zhuǎn)回停止模式。 由于PLC只執(zhí)行一次掃描，與第一掃描邏輯相關(guān)的狀態(tài)信息不會消失，因此可 以查看此信息，進而監(jiān)控程序。 可在程序編輯器窗口顯示要監(jiān)控的程序部分，確定打開程序狀態(tài)，將 PLC 置于停止模式，使用“單次掃描”命令。 （2） 多次掃描：單次掃描并不能完全收集系統(tǒng)連續(xù)執(zhí)行時系統(tǒng)狀態(tài)信息的 變化，需要連續(xù)或間斷地收集狀態(tài)信息。可以指定 PLC執(zhí)行有限次的程序掃描 （從1次掃描至65 355次掃描）。

16、當PLC處于停止模式時，可利用多次掃描特征 查看一次或多次掃描。確定PLC為停止模式后，選擇菜單欄中的“排錯”“多 次掃描”，出現(xiàn)執(zhí)行掃描對話礦，如圖？所示。在執(zhí)行掃描對話框中輸入所要 進行的掃描次數(shù)，單擊“確認”按鈕。 （3） 程序保存：當然，要想使自己所編寫保密，也可以對其進行保密設(shè) 置。選擇“文件”菜單中的“設(shè)置密碼” ，打開用密碼保護本窗口，在“密 碼”及“驗證”框中輸入相應的密碼和驗證碼即可。當然，若不想對自己的程 序進行保密設(shè)置，就在“密碼”及“驗證”框中不輸入任何數(shù)值。選擇“文 件”菜單中的“保存”選項，之后選擇“退出”選項，在出現(xiàn)的項目保存框中 選擇“是”即可。 八總結(jié) 本次課

17、程設(shè)計貼近工業(yè)現(xiàn)代自動化控制技術(shù)和計算機智能化技術(shù)。我們通 過這次專業(yè)的學習和實際操作后，能掌握 PLC的基礎(chǔ)知識和基本技能。這對我 們今后在畢業(yè)工作加工制造行業(yè)領(lǐng)域中從事相關(guān)領(lǐng)域。 叮叮小文庫 很快我們就要步入社會，面臨就業(yè)了，就業(yè)單位不會像老師那樣點點滴滴細致 入微地把要做的工作告訴我們，更多的是需要我們自己去觀察、學習。不具備 這項能力就難以勝任未來的挑戰(zhàn)。 科學的迅猛發(fā)展，新技術(shù)的廣泛應用，會有很多領(lǐng)域是我們未曾接觸過的，只 有敢于去嘗試才能有所突破，有所創(chuàng)新。 PLC課程設(shè)計帶給我們的，不全是我 們所接觸到的那些操作技能，也不僅僅是通過幾項工種所要求我們鍛煉的幾種 能力，更多的則需要

18、我們每個人在課程設(shè)計結(jié)束后根據(jù)自己的情況去感悟，去 反思，勤時自勉，有所收獲，使這次設(shè)計達到了的真正目的叮叮小文庫 參考文獻 王庭有等編著可編程控制器原理及應用第二版M.北京：國防工業(yè)出 版社，3036 范永生、王岷編.電氣控制與PLC應用.第二版M。北京：中國電力出版 社 2007 9294 周美蘭、 周封、 王岳宇編著.PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計C.北京： 科技出 版社，2003 7376 宋伯生編著.PLC編程使用指南M.機械工業(yè)出版社，2007 8587 陳志新、宗學軍編電器與PLC控制技術(shù)M.中國林業(yè)出版社，2006 9394 郝維來主編.可編程控制器原理與應用M.哈爾濱工業(yè)大學出版社.2008 115117 可編程控制器原理與應用 主編：周惠文 電子工業(yè)出版社 北京， 2007.8叮叮小文庫 附錄 S7-200 CN CPU枝術(shù)規(guī)范 &Ali|&Ali| 1A1A卜：蚩 HAflOdt 24 Alt* 24 Alt* l&l& If If ?t?t 片 砒 168 i168 i 168A168A 18A1?：K62 軌電誦2 2 叮叮小文庫 指導教師評語: PLC課程設(shè)計成績評定表 成績： 指導教師簽字: 年 月 日 叮叮小文庫