1、 1 目 录 1 课程设计目课程设计目的的 2 机械手工作过程及控制要求机械手工作过程及控制要求 2.1 机械手的工作过程 2.2 机械手的控制要求 3 机械手的系统设计机械手的系统设计 3.1PLC 的选择 3.2 热继电器的选择 3.3 熔断器的选择 3.4 主电路的设计 3.5 输入输出点的地址分配 3.6 机械手程序设计（见附录） 4 总结总结 5 参考文献参考文献 2 附录 3 1 课程设计目课程设计目的的 机械手采用 PLC 控制技术，大大提高了系统的自动化程度，提 高了控制系统的可靠性。根据系统的控制要求综合运用了 PLC 技 术，编程软件，机械手的电气控制系统进行课程设计，为机
2、械手在 实际应用中控制系统的设计提供借鉴。 根据工业机械手常规操作运行的特点画出时序图，根据画出的 时序图以及各种综合情况选择 PLC 型号，进行硬件系统的设计， 根据 PLC 硬件系统及内部资源并画出工业机械手自动控制装置的 硬件系统图。 根据工业机械手的运行特点和要求利用所学的 PLC 的基本指 令进行程序设计。 根据设计的 PLC 硬件系统图进行接线，利用 STEP-Micro/WIN32 编程软件将程序输入到 PLC 进行上机操作，直 至调试正确。 通过编程及调试程序，了解掌握 S7-200PLC 的硬件构成及使 用方法，摸索并积累编程的技巧经验，在调试中发现问题，分析问 题，解决问题
3、。 2 机械手工作过程及控制要求机械手工作过程及控制要求 2.1 机械手的工作过程机械手的工作过程 该机械手是一个水平、垂直位移的机械设备，其操作是将做工 作台搬运到又工作台，由光耦合器 VLC 来检测左工作台有无工件。 有工件才搬运，即使按下启动按钮，若检测到左工作台上无工件， 系统也不能启动。 图 1 是这种机械手的动作示意， 其过程并不复杂， 共 6 个动作，分 3 组，即上升、下降、左移、右移和放松加紧。 4 图 1 机械手的动作示意图 机械手全部动作由气缸驱动，而气缸又由一、相应的电磁阀控制; 左移和右移分别有左移电磁阀和右移电磁阀控制， 当该线圈断电时， 机械手放松如图 2 所示。
4、 图 2 机械手动作的流程图 2.2 机械手的控制要求机械手的控制要求 第一步是当工作台 A 上有工件出现时（可以由光藕合器 VLC 检测到，当检测到有工件时，VLC） ，机械手开始下降。当机械手下 降到位时（可以由限位开关检测到，下降到位） ，机械手停止下降， 第一步结束。 第二步是机械手在最低位开始抓紧工件，约 10s 抓住、抓紧， 第二步结束。 第三步是机械手夹紧工件上升。当机械手上升到位时（可以由 限位开关检测到，当上升到位时，I0.2=1） ，机械手停止上升，第三 步结束。 第四步是机械手夹紧工件右移。当机械手右移到位时（可以由 5 限位开关检测到，当右移到位时，I0. 3=1） ，
5、机械手停止右移，第四 步结束。 第五步是机械手在最右位开始下降。当机械手下降到工作台 B 到位时（可以由限位开关检测到，当下降到位时，I0. 1=1） ，机械手 停止下降，第五步结束。 第六步是机械手开始放松工件，所需时间约为 10s ，10s 之后 放开工件，第六步结束。 第七步是机械手开始上升。机械手上升到位时（可以由限位开 关检测到，当上升到位时，I0. 2=1） ，停止上升，第七步结束。 第八步是机械手在高位开始左移，当左移到位时（可以由限位 开关检到，左移到位时，I0. 4=1） ，机械手停止左移，第八步结束。 机械手工作一个周期完成。 等待工件在工作台A上出现转到第一步。 2.3.
6、工作过程工作过程 按照设计要求机械手的工作均由电机驱动，它的上升、下降、 左移、右移都是有电机驱动来完成的。 机械手的初始位置停在原点，按下启动后按扭后，机械手将下 降加紧工件上升右移再下降放松工件在上升左移总 共八个动作，也就是一个工作周期。机械手的下降、上升、右移、 左移等动作转换，是由相应的限位开关来控制的，而加紧、放松动 作的转换是由时间来控制的。 为了确保安全，机械手右移到位后，必须在右工作台上无工件 时才能下降，若上次搬到右工作台上的工件尚未移走，机械手应自 动暂停，直到工件移走为止，否则等待。为此设置了一个光电开关， 以检测“无工件”信号。 3 机械手的系统设计机械手的系统设计 3.1 PLC 的选择 从控制方式选择上需要 3 个启动按钮， 分别完成自动方式 I0.0、 单动方式 I0.5 的启动，还需要一个停止按钮 I1.4 用来处理现在任何 6 情况下的停止运行。机械手运行的限位开关有 4 个，高位限位开关 I0.2、低位限位开关 I0.1、左位限位开关 I0.4 和右位限位开关 I0.3。 手动控制输入信号由 5 个按钮组成，下降按钮
