PLC课程设计机械手控制系统设计.doc

PLC课程设计——机械手控制系统设计 一、设计题目概述1、题目：机械手控制系统设计2、题目概况机械手在专用机床及自动生产线上应用十分广泛，主要用于搬动或装卸零件的重复动作，以实现生产自动化，本设备为一搬物机械手1）机械手移动动作示意图及输入／输出信号定义如下图所示：夹紧右移工件传送机械左移下降上升放松工件 B点 A点图1-1 机械手动作示意图左限位X22 启动 夹 钳夹 钳⑻左移Y4 ⑷右移Y5 右限位 X23上限位 X20⑴下降Y1 ⑸下降Y1下限位 X21 ⑺上升Y0 ⑹放松Y3 ⑵夹紧Y2 原点左上作为原点，工件按下降→夹紧→上升→右行→下降→松开→上升→左行回原点为一个工作周期的次序依次进行上升／下降、左行／右行、夹紧／松开动作均使用电磁阀控制液压系统实现，动作顺序由行程开关+时间控制。

2）、保护和报警功能该系统的动力装置为液压控制系统液压系统要求具有滤油器堵、油温高（大于55℃）报警和失压（小于2Mpa）、液位低要求声光报警并停油泵的保护功能；故障报警后，按报警解除按钮，可解除报警信号3）、操作面板该系统的控制方式由操作面板的转换开关箭头指向的位置决定(参见图1-2)，设计时要完成其全部功能自动X0=OFF手动X0=ON 油泵启／停X10启动X6夹紧X15左移X13上升X11SBSBSBSBSB右移X14放松X16下降X12停止X7报警解除X17SBSBSBSBSB图1-2 操作方式面板布置图3、设计目的1、巩固PLC课程学习的内容，学习PLC控制程序设计的基本方法技巧2、学习工程设计所需的绘图工具AutoCAD3、掌握用PLC进行工程设计的步骤和基本方法，为毕业设计打下基础4、设计内容1、学习AutoCAD，并用AutoCAD绘制机械手电控图（主电路图、PLC电源图、输入回路图、输出回路图、接线端子图、面板布局图）2、控制程序设计机械手控制程序设计，完成手动、自动运行两种工作方式的控制程序设计（难度系数：0.8）(1) 油泵启动及停车：单按钮操作，压下油泵启/停按钮，油泵启动，再压一次，油泵停车(2)完成手动、自动运行两种工作方式的控制程序设计(3)手动：选择手动方式，按手动按钮，结合限位开关，对各个动作进行单独控制(4)自动：选择自动方式，按启动按钮，机械手周而复始动作，在动作的过程中，按停止按钮，机械手立即停止，再次按启动按钮，机械手继续运行。

5)手动和自动两种方式不仅能各自独立工作，还能实现它们之间的相互转换，自动转换到手动时夹紧要保持，其它的都要复位，手动转换到自动时，按下自动的启动按钮，机械手能接着手动的动作继续进行3、保护和报警功能该系统的动力装置为液压控制系统，液压系统要求有滤油器堵，油温高(于55度)报警和失压(小于2Mpa)，液位低要求声光报警并停油泵的保护功能故障报警后，按报警解除按钮，可解除报警信号5、编址表机械手控制系统输入/输出地址表输 入编 址输 出编 址X0ON手动/OFF自动（转换开关）Y0　机械手上升（中间继电器）X1Y1　机械手下降（中间继电器）X2Y2　机械手夹紧（中间继电器）X3Y3　机械手放松（中间继电器）X4Y4　机械手左移（中间继电器）X5Y5　机械手右移（中间继电器）X6自动启动按钮Y6　油泵电机（中间继电器）X7手/自动停止按钮Y7　油泵卸荷阀（中间继电器）X10油泵启动／停止按钮Y10　液位低报警（指示灯）X11上升按钮（手动）Y11　滤油器堵报警（指示灯）X12下降按钮（手动）Y12　油温高报警（指示灯）X13左移按钮（手动）Y13　系统失压报警（指示灯）X14右移按钮（手动）Y14报警蜂鸣器X15夹紧按钮（手动）X16放松按钮（手动）X17报警解除按钮（手动）X20上限位行程开关X21下限位行程开关X22左限位行程开关X23右限位行程开关X24液位低（液位传感器）X25系统失压（压力传感器）X26滤油器堵（压力传感器）X27油温高（温度传感器）二、 电气图三、PLC控制程序3.1手动子程序流程图：是X12下降否？下降线圈Y1得电YESNO是X13左移否？左移线圈Y4得电YESNO是X14右移否？右移线圈Y5得电YESNO是X15夹紧否？夹紧线圈Y2得电YESNO是X16放松否？放松线圈Y6得电YESNO手动子程序返回手动子程序P1是X11上升否？上升线圈Y0得电YESNO 3.2 控制程序四、使用说明书4.1 设备简介机械手在专用机床及自动生产线上应用十分广泛，主要用于搬动或装卸零件的重复动作，以实现生产自动化，本设备为一搬物机械手。

现场操作台可靠性高，操作简便，就其操作而言，只需对操作人员进行简单的培训即可4.2 开机准备合上操作台内的QF1～QF6，接通系统电源4.3 系统运行操作按下“油泵启/停”按钮，油泵启动，再次按下“油泵启/停”按钮，油泵停止保持油泵启动，“转换开关”处于手动启动时，这时便可以用手动按钮控制机械手动作，按下“手动停止”按钮或者“转换开关”打到自动状态，机械手便停止动作，此时保持机械手的夹紧或放松状态保持油泵启动，“转换开关”打到自动控制状态，按下“自动启动”按钮，机械手便会根据此时所处状态，在行程开关的控制下，周而复始自动运行当“自动停止”按钮按下后，机械手便停止动作，此时仍然保持机械手的夹紧或放松状态，停止消除后，又能自动运行自动状态转换到手动状态，只需按下“自动停止”按钮，将系统停止，再将“转换开关”打到手动即可手动转换到自动时，只需按下“手动停止”按钮，将系统停止，再将“转换开关”打到自动，并按下“自动启动”按钮4.4系统保护及报警本系统设有以下保护及报警：①系统设有系统失压保护；②油泵电机设有过载保护；③系统设有液位低自动停机保护；④系统设有滤油器堵保护；⑤系统设有油温高保护；⑥系统设有蜂鸣器报警；⑦系统设有解除报警；⑧系统设有油泵卸荷阀；4.5意事项1、系统PLC输入信号由主令电器及各检测装置发出，严禁将交流220V电源接入主令电器和检测装置的输出触点，严禁将PLC输出端短路，否则将损坏PLC；2、电工人员，操作台的接线不许改动；3、LC机内的锂电池每隔4～5年需由电工人员更换，PLC的BATTV指示灯点亮时，必须及时进行更换；4、统的备份程序在所移交资料的光盘内，万一主机内的锂电池电压过低或外界干扰所引起程序丢失，可用笔记本电脑在GX Developer软件的支持下，将程序从新装入PLC即五、技术小结本次课程设计在功能上基本实现了机械手的手动运行和自动运行，包括他们之间的转换，并能在发生技术故障的时候机械手停止动作，油泵自动停机，减少油料泄漏损失。

本次设计程序分为两部分，手动运行程序和自动运行程序其中难点就在于手动和自动的转换，在开启自动运行开关后，机械手的运行情况会不会错乱，就是本次程序的成败所在通过判断机械手的夹紧放松状态，以及运行所处的位置，保证运行状况不会出错，调试得时候可分开调试两部分程序，也可以一起调试经过两周的PLC课程设计，在汤仕龙、汤毅老师的指导下,我学习 和巩固了PLC课程学习的内容，学习PLC控制程序设计的基本方法和技巧,学习工程设计所需的绘图工具AutoCAD掌握用PLC进行工程设计的步骤和基本方法，为以后打下了基础在这次的课程设计中,我更加深刻地了解到我的不足之处,在以后的学习中,我会更加努力学好知识,为将来做准备致谢 在这次PLC课程设计中，由于PLC的基础打不好，很难入手设计题目幸亏在指导老师们、王义和武元春同学的指导下，我终于独立完成设计中规定的全部内容在这次设计中，我更加深刻地了解到我的不足之处还是很多的，通过这次设计，我会更加努力学好知识，为将来毕业做准备 在此，我再次感谢在这次设计中指导我的老师和同学们谢谢！参考文献：1、郁汉琪，盛党红，邓东华，郑建勇，电气控制与可编程序控制器应用技术，东南大学出版社，2003.62、张万忠，可编程序控制器应用技术，北京：化学工业出版社，20023、宫淑贞，可编程序控制器原理及应用，北京：人民邮电出版社，20024、廖常初，可编程序控制器应用技术，重庆：重庆大学出版社，20025、王永华，现代电气及可编程序控制技术，北京：北京航空航天大学出版社，20026、余雷声，方宗达等，电气控制与PLC应用，北京：北京机械工业出版社，19977、钟擎新，彭侃，可编程序控制原理及应用，广州：华南理工大学出版社，20028、常斗南，可编程序控制原理、应用及通信基础，北京：机械工业出版社，19979、方承远，工厂电气控制技术（第2版），北京：机械工业出版社，2000 19。