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1、基于PLC的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計,姓名：毛啊敏,專業(yè)：電氣工程與自動化學(xué)院電氣工程及其自動化,指導(dǎo)老師：王允建,日期：2013-6-5,選題背景及意義：,伴隨著機(jī)電一體化在各個領(lǐng)域的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)備的自動控制部分顯得越來越重要，由于工作的需要，人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，這樣不僅加重了工人的勞動強(qiáng)度，甚至于危及生命，因此機(jī)械手就誕生了。隨著PLC傳感技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械手裝配作業(yè)的能力也將進(jìn)一步提高，更重要的是機(jī)械手的安全性高，節(jié)省人工，提高效率和質(zhì)量，延長機(jī)器壽命，防模具損壞，節(jié)省原料，降低成本，從根本上改變了目前機(jī)械系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。它的特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)

2、，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能性和適應(yīng)性。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域中有著廣闊的發(fā)展前景。用機(jī)械手可以代替人從事單調(diào)重復(fù)或繁重的體力勞動，實現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化,也可代替人在有害環(huán)境下的手工操作，改善勞動條件，從而保證人身安全。,,系統(tǒng)設(shè)計的構(gòu)思,首先了解系統(tǒng)的工作過程和控制要求，確定系統(tǒng)的各組成部分；然后通過控制方案的對比選擇PLC控制系統(tǒng)，接著統(tǒng)計輸入輸出I/O，確定選擇S7-200PLCCPU226型號，其次選擇其他部件配合構(gòu)成整個機(jī)械手控制系統(tǒng)，如液壓系統(tǒng)，電磁閥等，畫出機(jī)械手控制系統(tǒng)電氣接線圖如圖（a）所示；接著由工藝

3、過程畫出工作過程流程圖如圖（b）所示，最后寫出梯形圖。下面通過軟硬件結(jié)合及圖（a）（b）來具體描述一下機(jī)械手的整個工作過程： 首先閉合開關(guān)QS，220VAC送入S7-200PLCCPU226中，接著按下自動啟動按鈕I0.0，自鎖信號SM0.0置位，主程序調(diào)用子程序SBR_0,再按下液壓啟動開關(guān)I1.6，當(dāng)傳送帶傳送工件到位時，工件到位檢測限位開關(guān)I1.5閉合，繼電器輸出信號Q0.5置位，繼電器觸點(diǎn)KM閉合，電動機(jī)帶動液壓泵使整個液壓系統(tǒng)開始工作，此時機(jī)械手處于高位、左位，子程序SBR_0開始啟動。,此時下降電磁閥通電，即Q0.0置位，機(jī)械手開始下降（下降期間上升電磁閥不能通電實現(xiàn)互鎖），當(dāng)機(jī)

4、械手下降到位時，低限位開關(guān)I0.5閉合，由于機(jī)械手處于左位，即左限位開關(guān)I0.6閉合，下降電磁閥斷電，即Q0.0復(fù)位，同時夾緊電磁閥通電，即Q0.4置位，機(jī)械手處于夾緊工件狀態(tài)（加緊期間上升電磁閥不能通電）并延時，延時5S時間到，上升電磁閥通電，即Q0.1置位，機(jī)械手開始上升（上升期間下降電磁閥不能通電），上升到位時，高限位開關(guān)閉合，即I0.4閉合，則上升電磁閥斷電，即Q0.1復(fù)位，同時右移電磁閥通電，即Q0.2置位，機(jī)械手開始右移（右移期間左移電磁閥不能通電），當(dāng)機(jī)械手右移到位時，右限位開關(guān)I0.7閉合，由于機(jī)械手處于高位，即高限位開關(guān)I0.4閉合，右移電磁閥斷電，即Q0.2復(fù)位，同時下降電

5、磁閥通電，即Q0.0置位，機(jī)械手開始開始下降（下降期間上升電磁閥不能通電），當(dāng)機(jī)械手下降到位時，低限位開關(guān)I0.5閉合，由于機(jī)械手處于右位，即右限位開關(guān)I0.7閉合，下降電磁閥斷電，即Q0.0復(fù)位，同時夾緊電磁閥斷電，即Q0.4復(fù)位，機(jī)械手處于放松工件狀態(tài)（放松期間上升電磁閥不能通電）并延時，延時5S時間到，上升電磁閥通電，即Q0.1置位，機(jī)械手開始上升（上升期間下降電磁閥不能通電）,上升到位時，高限位開關(guān)閉合，即I0.4閉合，則上升電磁閥斷電，即Q0.1復(fù)位，同時左移電磁閥通電，即Q0.3置位，機(jī)械手開始左移（左移期間右移電磁閥不能通電），當(dāng)機(jī)械手左移到位時，左限位開關(guān)I0.6閉合，由于機(jī)械手處于高位，即高限位開關(guān)I0.4閉合，左移電磁閥斷電，即Q0.3復(fù)位，同時單動方式下自鎖信號復(fù)位，以阻止單動啟動。至此，一個工作過程結(jié)束。同理，手動方式下啟動也是如此。其邏輯流程圖如下所示：,,,,,,,,,,,,,,,低位,高位,延時,工件,啟動,左位,高位,延時,低位,機(jī)械手控制系統(tǒng)邏輯流程圖,謝謝聆聽,,