PLC机械手臂课程设计原稿
16页1、气动机械手控制系统1 课程设计的任务与要求1.1 课程设计的任务1.熟悉三菱FX2N PLC的机构及使用。2掌握相关的PLC的编程操作并实现所要求的功能。3. 具备PLC的硬件设计。4. 熟悉 PLC 仿真软件的操作和仿真。通过本次论文,进一步加强自己对机械手和 PLC 的认识,以及它们在生活中广 泛应用。1.2 课程设计的要求 气动机械手动作示意图如下图所示,气动机械手的功能是将工件从 A 点搬运到 B 点,控制要求为:(1)气动机械手的升降和左右移动分别由不同的双线圈电磁阀实现,电磁阀线 圈失电时能保持原来的状态,必须驱动反向的线圈才能反向运动;(2)上升、下降的电磁阀线圈分别为MB2、MB1;右行、左行的电磁阀线圈为MB3、 MB4;(3)机械手的夹钳由单线圈电磁阀 MB5 来实现,线圈通电夹紧,断电松开;(4)机械手的夹钳的松开,夹紧通过延时 2s 实现;(5)机械手下降、上升、右行、左行的限位由行程开关BG1、BG2、BG3、BG4 来实现。图 1 气动机械手动作示意图2气动机械手控制系统设计方案制定本设计采用三菱系列PLC设计下图为一个将工件由A处传送到B处的机械手, 上升
2、/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。当某个电磁阀 线圈通电,就一直保持现有的机械动作,例如一旦下降的电磁阀线圈通电,机械 手下降,即使线圈再断电,仍保持现有的下降动作状态,直到相反方向的线圈通 电为止。另外,夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成,线圈通电执行夹 紧动作,线圈断电时执行放松动作。设备装有上、下限位开关和左、右限位开关, 它的工作过程如图所示,有八个动作,即为:原位 下降 夹紧 上升右移左移上升放松下降图 2 机械手的动作周期 3气动机械手控制系统设计方案实施3.1 气动机械手控制系统电路元器件选择为实现设计目的,本设计需用到两台三相电机, 4 个接触器, 4个继电器。其 中Ml三相电机控制机械手臂的上下移动(KM1闭合Ml电动机正转,机械手 臂下降;KM2闭合Ml电动机反转,机械手臂上升);M2三相电机控制机械手 臂的左右移动(KM3闭合M2电动机正转,机械手臂右移;KM4闭合M2电动 机反转,机械手臂左移)。三相电机由接触器与继电器控制,继电器与PLC相 接,受其控制。3.2 气动机械手控制系统电路图1. 主电路图葺u V W/ / / 一 SU
3、 一 Q-叮rx图 3 机械手臂的主电路图M2.设计接线图夹農皆打在移线固右下限将示灯COMCOM11NN启动(下矽回原点夹紧(放松)右移2图 4 机械手臂的接线原理图歸 JCT右上離閘23.3 气动机械手控制系统输入输出分配输入SB1BG1BG2BG3BG4X000X002XOO3X004X001启动下限开关上限开关右限开关左限开关输出MB1MB5MB2MB3MB4Y0Y1Y2Y3Y4下移线圈夹紧线圈上移线圈右移线圈左移线圈表一 机械手传送系统输入和输出点分配表本设计为单步自动控制,其中 X002X004 分别为上限位开关,下限位开关,左 限位开关与右限位开关;Y0输出为Ml三相电机的正转(下降),Y2输出为Ml 三相电机的反转(上升), Y3 输出为 M2 三相电机的正转(右移), Y4 输出为 M2 三相电机的反转(左移)。输入公共端为高电平,输出公共端为低电平. 4气动机械手控制系统设计的仿真实现4.1 仿真软件介绍GX Developer 是三菱 PLC 的编程软件。适用于 Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX 等全系列可编程控制器。支持梯形图、指令表、 SFC、
4、ST 及 FB、 Label 语言程 序设计,网络参数设定,可进行程序的线上更改、监控及调试,具有异地读写 PLC 程序功能。Gx DeveloperGX Developer 特点:1. 软件的共通化GX Developer能够制作Q系列,QnA系列,A系列(包括运动 控制(SCPU) ,FX系列的数据,能够转换成GPPQ,GPPA格式的文档。此外,选 择FX系列的情况下,还能变换成FXGP(DOS),FXGP(WIN)格式的文档。2利用 Windows 的优越性,使操作性飞跃上升能够将 Excel,Word 等作成的说明数据进 行复制粘贴,并有效利用。2. 能够简单设定和其他站点的链接 由于连接对象的指定被图形化而构筑成复杂 的系统的情况下也能够简单的设定。3. 能够用各种方法和可编程控制器 CPU 连接(1)经由串行通讯口。(2)经由 USB。(3) 经由MELSECNET/10(H)计算机插板。(4) 经由MELSECNET(II)计算机插板。4. 丰富的调试功能(1)由于运用了梯形图逻辑测试功能,能够更加简单的进行调试作业。 (a) 没有 必要再和可编程控制器连接。(b)没有必
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