1、 电气专业核心课综合课程设计电气专业核心课综合课程设计 课程设计报告课程设计报告 题 目： PLC 在机械手控制系统中的应用 院 （系） ： 机电与自动化学院 专业班级： 电气工程及其自动化 1003 学生姓名： - 学 号： 指导教师： 1.课程设计题目及要求1 （1）题目. .1 （2）控制要求.1 （3）系统总体方案设计.2 2. 设备和元器件选型.3 （1）电动机、电磁阀.3 （2）交流接触器、热继电器、控制变压器、可编程控制器.4 （3）接近开关、限位开关、光电开关、按钮 5 3. PLC 工作原理 11 （1）PLC 工作原理及扫描工作方式 .11 （2）FX2N-48MR 型 P
2、LC .13 4. 控制系统设计.15 （1）控制系统设计.15 （2）PLC（I/O）分配.15 （3）程序设计.15 5. 运行调试.18 （1）调试过程.18 （2）调试中出现的问题及解决方法.19 （3）结果分析.19 6. 总结.19 7. 参考文献.20 8. 附录 1 电气原理图 附录 2 PLC 接线图 1 一一. .课程设计题目及要求课程设计题目及要求 （1) 题目:PLC 在机械手控制系统中的应用 在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有 毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。自从机械手问 世以来，相应的各种难题迎刃而解。机械手
3、可在空间抓、放、搬运物体，动作灵 活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动 线。机械手一般由耐高温，抗腐蚀的材料制成，以适应现场恶劣的环境，大大降 低了工人的劳动强度，提高了工作效率。机械手是工业机器人的重要组成部分， 在很多情况下它就可以称为工业机器人。工业机器人是集机械、电子、控制、计 算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装 备。广泛采用工业机器人，不仅可以提高产品的质量与产量，而且对保障人身安 全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低 生产成本，有着十分重要的意义。可编程控制器是继电器控制和计算机
4、控制出上 开发的产品，逐渐发展成以微器处理为核心把自动化技术、计算机技术、通信技 术融为一体的新型工业自动控制装置。本文应用三菱公司生产的可编程控制器 FX 系列 PLC，实现机械手搬运控制系统，该系统充分利用了可编程控制器（PLC） 控制功能。使该系统可靠稳定，时期功能范围得到广泛应用。 本课题要求设计一个由可编程控制器（PLC） 、异步电动机、电磁阀等组成的 机械手控制系统，完成 PLC 接线图和控制梯形图、电动机控制电路的设计，利用 实验室设备完成 PLC 控制梯形图并进行运行调试。 （2）控制要求 机械手系统构成图 1、 机械手上升限位接近开关 （SP1） 2、 机械手下降限位接近开关
5、 （SP2） 3、机械手左转限位开关（SL1） 4、机械手右转限位开关（SL2） 5、工件检测光电开关（SL3） 6、空气压缩机电动机（Y0） 1 2 3 4 5 10 11 12 6 8 9 7 2 7、一号传送带电动机（Y6） 8、机械手旋转电动机（Y3、Y4） 9、二号传送带电动机（Y7） 10、机械手下降电磁阀（YA2） 11、机械手上升电磁阀（YA1） 13、机械手夹紧电磁阀（YA5） 按下工作启动按钮，空气压缩机 Y0 工作，60 秒后一号传送带电动机 Y6 工 作，一号传送带带动工件运行，当光电开关 SL3(X6)检测到工件时，一号传送带 电动机停止运转，机械手下降电磁阀 YA1
6、(Y1)工作，机械手下降，到达下降限位 接近开关 SP2（X2） ，机械手停止下降, 夹紧电磁阀 YA5(Y5)工作，夹紧工件，2 秒钟后机械手上升电磁阀 YA2(Y2)工作，机械手上升，到达上升限位接近开关 YA1(X5)，机械手旋转电动机 Y3 左转，将工件运到二号传送带上方，机械手左转 压到左转限位开关 SL1(X3)，机械手旋转电动机 Y3 停止运转，同时机械手下降， 到达限位接近开关 SP2(X2)，机械手停止下降并松开释放工件，2 秒钟后机械手 上升，到达限位接近开关 YA1(X5)，二号传送带电动机 Y7 工作，二号传送带带 动工件运行，同时机械手旋转电动机 Y4 右转，机械手右转压到右转限位开关 SL2(X4)，二号传送带电动机 Y7 停止运转，一号传送带电动机 Y6 又开始工作， 机械手开始循环工作 （3）系统总体方案设计 首先对系统设定启动与停止的按钮 SB1、SB2。SB1 控制系统的启动，与输入 端子 X0 相连；S
