PLC课程设计--机械手电气控制系统

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1、 课程设计报告书课程设计报告书 课程名称：课程名称： PLC 技术与工程应用 课题名称：课题名称： 机械手电气控制系统设计 系部名称：系部名称： 自动控制系 专业班级：专业班级： 计控 102 班 姓姓 名：名： 学学 号：号： 2012 年 06 月 20 日 PLC 技术与工程应用课程设计报告书 2 目 录 目录 1 1、引言 . 4 2、系统总体设计要求 6 3、系统方案设计 6 4、上位监控系统设计 . 12 5、 程序调试 . 14 5.1 调试设备 14 5.2 遇到的问题与解决方法 14 6、心得体会 15 附录 1 参考文献 . 16 附录 2 程序清单 . 16 PLC 技术

2、与工程应用课程设计报告书 3 1、 引言引言 在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业现 代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产 流水线等等，已经随处可见。同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境， 如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环 境不利于人工进行操作。 机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术机械手技术涉及到力学、 机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域， 是一门跨学科综合技术。 ， 是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物， 并以成为现代机械制造生产系

3、统中的一个重要组成部分。 机械手是提高生产过程 自动化、 改善劳动条件、 提高产品质量和生产效率的有效手段之一。 尤其在高温、 高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国，近 几年来也有较快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重 视。 机械手的种类， 按驱动方式可分为液压式、 气动式、 电动式、 机械式机械手； 按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种； 按运动轨迹控制方式可分为点 位控制和连续轨迹控制机械手等。 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

4、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。 机械手首先是从美国开始研制的。1958 年美国联合控制公司研制出第一台 机械手。 随着人类的发展、文明的进步，工业正不断发展着，需要人们完成的工作量 也不断增大（尤其是那种重复性大的工作，像传运货物） ，涉及到危险性的工作 也日趋增多，这就迫使人们研究开发一种新装置，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的一种装置，而机械 手正是这样一种装置：它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和

5、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。 PLC 技术与工程应用课程设计报告书 4 2、系统总体设计要求、系统总体设计要求 设计目的设计目的： 1、 学习 PLC 电气控制系统的开发过程和系统设计思路； 2、 锻炼实际应用程序开发能力； 3、 提高电气制图、流程图绘制及办公文档编辑能力。 设计要求设计要求： 1.1.基本要求：基本要求： 设置机械手复位按钮 机械手每次的工件输送过程，都应该从初始位置开始。定义右转到位、上行 到位、退回到位及手指张开到位同时满足时为机械手初始位置。 开机运行时，机械手应该首先自动回到初始位置；若遇到特

6、殊情况，机械手 停在非初始位置，按下复位按钮即可实现复位。 设置单步/连续切换开关 在单步模式下在单步模式下 按下启动按钮(若机械手处于初始位置，则开始运行；否则，按下复位键，使机械手 复位)伸出伸出下行下行手指夹紧上行上行左转左转下行手指张开上行上行退退 回回左行左行停止 注：以上连贯动作实现时，某些动作(见上述动作字体加粗部分)可以同时进行。在连在连 续模式下续模式下 按下启动按钮，上述动作依次发生，但回到初始位置之后，继续下一个工件 的传输过程。 连续模式下，按下停止按钮，待本次工件传输工作结束后，停止运行。 2.2.提高要求提高要求 i) 编制四个驱动电机的保护程序。要求自动检测电机是否处于堵转状 态。若电机处于堵转状态，应立即停止系统工作，并点亮故障报警灯； 故障排除后，按下复位按钮，故障报警灯熄灭； ii) 连续运行模式下，统计传输工件的个数，存储于 PLC 的 V 型数据区， PLC 技术与工程应用