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PLC系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)報(bào)告 （2014—2015學(xué)年 第二學(xué)期） 系 別 信息與控制工程 題 目 PLC機(jī)械手控制 專(zhuān) 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 完成時(shí)間 2015年7月8日 評(píng)定成績(jī) 目 錄 引言 PLC概況 1 1 可編程序控制器的應(yīng)用和發(fā)展概況 1 2 PLC的應(yīng)用概況 1 3 PLC的特點(diǎn) 2 第一章 機(jī)械手概況 3 1.1搬運(yùn)機(jī)械手的應(yīng)用簡(jiǎn)況 3 1.2機(jī)械手的應(yīng)用意義 3 1.3機(jī)械手的發(fā)展概況 4 1.4機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì) 5 第二章 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 6 2.1 設(shè)計(jì)要求 6 2.2 控制要求 6 2.3 機(jī)械手動(dòng)作的模擬 7 第三章 硬件設(shè)計(jì) 8 3.1 電動(dòng)機(jī) 8 3.2 PLC選型 8 第四章 軟件設(shè)計(jì) 9 4.1 工作過(guò)程分析 9 4.2 PLC 外部輸入輸出接線圖 10 4.3 I/O分配 11 第五章 設(shè)計(jì)體會(huì) 11 參考文獻(xiàn) 13 附錄 14 引言 PLC概況 1 可編程序控制器的應(yīng)用和發(fā)展概況 可編程序控制器（programmable controller），現(xiàn)在一般簡(jiǎn)稱(chēng)為PLC（programmable logic controller），它是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通 信網(wǎng)絡(luò)技發(fā)展起來(lái)的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。以其顯著的優(yōu)點(diǎn)在冶金、化工、交通、電力等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，成為了現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱之一。 在可編程序控制器問(wèn)世以前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電器控制占主導(dǎo)地位。傳統(tǒng)的繼電器控制具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于掌握、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用甚廣。但是控制裝置體積大、動(dòng)作速度較慢、耗電較多、功能少，特別是由于它靠硬件連線構(gòu)成系統(tǒng)，接線繁雜，當(dāng)生產(chǎn)工藝或控制對(duì)象改變時(shí)，原有的接線刻控制盤(pán)（柜）就必須隨之改變或更換，通用性和靈活性較差。 2 PLC的應(yīng)用概況 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，并在迅速擴(kuò)大，對(duì)于而今的PLC幾乎可以說(shuō)凡是需要控制系統(tǒng)存在的地方就需要PLC，尤其近幾年來(lái)PLC的性?xún)r(jià)比不斷提高已被廣泛應(yīng)用在冶金、機(jī)械、石油、化工、輕功、電力等各行業(yè)。 按PLC的控制類(lèi)型，其應(yīng)用大致可分為以下幾個(gè)方面。 1）. 用于邏輯控制 這是PLC最基本，也是最廣泛的應(yīng)用方面。用PLC取代繼電器控制和順序控制器控制。例如機(jī)床的電氣控制、包裝機(jī)械的控制、自動(dòng)電梯控制等。 2）. 用于模擬量控制PLC通過(guò)模擬量I/O模塊，可實(shí)現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間轉(zhuǎn)換，并對(duì)模擬量控制。 3）. 用于機(jī)械加工中的數(shù)字控制 現(xiàn)代PLC具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理功能，它可以與機(jī)械加工中的數(shù)字控制（NC）及計(jì)算機(jī)控制（CNC）緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制。 4）. 用于工業(yè)機(jī)器人控制 5）. 用于多層分布式控制系統(tǒng) 高功能的PLC具有較強(qiáng)的通信聯(lián)通能力，可實(shí)現(xiàn)PLC與PLC之間、PLC與遠(yuǎn)程I/O之間、PLC與上位機(jī)之間的通信。從而形成多層分布式控制系統(tǒng)或工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。 3 PLC的特點(diǎn) 1）. 可靠性高、抗干擾能力強(qiáng) PLC能在惡劣的環(huán)境如電磁干擾、電源電壓波動(dòng)、機(jī)械振動(dòng)、溫度變化等中可靠地工作，PLC的平均無(wú)故障間隔時(shí)間高，日本三菱公司的F1系列PLC平均無(wú)故障時(shí)間間隔長(zhǎng)達(dá)30萬(wàn)h，這是一般微機(jī)所不能比擬的。 2）. 控制系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng) 由于PLC是采用軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能，對(duì)同一控制對(duì)象，當(dāng)控制要求改變需改變控制系統(tǒng)的功能時(shí)，不必改變PLC的硬件設(shè)備，只需相應(yīng)改變軟件程序。 3）. 編程簡(jiǎn)單、使用、維護(hù)方便 4）. 組合方便、功能強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣 PLC既可用于開(kāi)關(guān)量的控制又可用于模擬量的控制；既可用單片機(jī)控制，又可用于組成多級(jí)控制系統(tǒng)；既可控制簡(jiǎn)單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)。因此，PLC應(yīng)用范圍很廣。 5）. 體積小、重量輕、功耗低 PLC采用了半導(dǎo)體集成電路，外形尺寸很小，重量輕，同時(shí)功耗也很低，空載功耗約1.2KW。 第一章 機(jī)械手概況 1.1搬運(yùn)機(jī)械手的應(yīng)用簡(jiǎn)況 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化已成為突出的主題。在機(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。專(zhuān)用機(jī)床是大批量生產(chǎn)自動(dòng)化的有效辦法，程控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等自動(dòng)化機(jī)械是有效解決多品種小批量生產(chǎn)自動(dòng)化的重要辦法。 但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)，有待于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。據(jù)資料介紹，美國(guó)生產(chǎn)的全部工業(yè)零件中，有75％是小批量生產(chǎn)；金屬加工生產(chǎn)批量中有四分之三在50件以下，零件真正在機(jī)床上加工的時(shí)間僅占零件生產(chǎn)時(shí)間的5％。從這里可看出，裝卸、搬運(yùn)等工序機(jī)械化的迫切性，工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而產(chǎn)生的。機(jī)械手可在空間抓放物體，動(dòng)作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動(dòng)化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于柔性自動(dòng)線。 國(guó)內(nèi)外機(jī)械工業(yè)、鐵路部門(mén)中機(jī)搬運(yùn)械手主要應(yīng)用于以下幾方面： 1.熱加工方面的應(yīng)用 熱加工是高溫、危險(xiǎn)的笨重體力勞動(dòng)，很久以來(lái)就要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。為了提高工作效率，和確保工人的人身安全，尤其對(duì)于大件、少量、低速和人力所不能勝任的作業(yè)就更需要采用機(jī)械手操作。 2.冷加工方面的應(yīng)用 冷加工方面機(jī)械手主要用于柴油機(jī)配件以及軸類(lèi)、盤(pán)類(lèi)和箱體類(lèi)等零件單機(jī)加工時(shí)的上下料和刀具安裝等。進(jìn)而在程序控制、數(shù)字控制等機(jī)床上應(yīng)用，成為設(shè)備的一個(gè)組成部分。最近更在加工生產(chǎn)線、自動(dòng)線上應(yīng)用，成為機(jī)床、設(shè)備上下工序聯(lián)接的重要于段。 3.拆修裝方面 拆修裝是鐵路工業(yè)系統(tǒng)繁重體力勞動(dòng)較多的部門(mén)之一，促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)鐵路工廠、機(jī)務(wù)段等部門(mén)，已采用機(jī)械手拆裝三通閥、鉤舌、分解制動(dòng)缸、裝卸軸箱、組裝輪對(duì)、清除石棉等，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了拆修裝的效率。近年還研制了一種客車(chē)車(chē)內(nèi)噴漆通用機(jī)械手，可用以對(duì)客車(chē)內(nèi)部進(jìn)行連續(xù)噴漆，以改善勞動(dòng)條件，提高噴漆的質(zhì)量和效率。 近些年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及傳感技術(shù)等在機(jī)械手中越來(lái)越多的應(yīng)用，工業(yè)機(jī)械手已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要因素。 1.2機(jī)械手的應(yīng)用意義 在機(jī)械工業(yè)中，機(jī)械手的應(yīng)用意義可以概括如下： 1. 可以提高生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度 2. 可以改善勞動(dòng)條件、避免人身事故在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空間狹窄等場(chǎng)合中，用人手直接操作是有危險(xiǎn)或根本不可能的。 3.可以減少人力，便于有節(jié)奏地生產(chǎn)應(yīng)用機(jī)械手代替人手進(jìn)行工作，這是直接減少人力的一個(gè)側(cè)面，同時(shí)由于應(yīng)用機(jī)械手可以連續(xù)地工作，這是減少人力的另一個(gè)側(cè)面。 1.3機(jī)械手的發(fā)展概況 專(zhuān)用機(jī)械手經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，如今已進(jìn)入以通用機(jī)械手為標(biāo)志的時(shí)代。由于通用機(jī)械手的應(yīng)用和發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)了智能機(jī)器人的研制。智能機(jī)器人涉及的知識(shí)內(nèi)容，不僅包括一般的機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等基礎(chǔ)知識(shí)，而且還應(yīng)用一些電子技術(shù)、電視技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、無(wú)線電控制、仿生學(xué)和假肢工藝等，因此它是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的新技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)發(fā)展這一新技術(shù)都很重視，幾十年來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)的研究和發(fā)展一直比較活躍，設(shè)計(jì)在不斷地修改，品種在不斷地增加，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷地?cái)U(kuò)大。 早在40年代，隨著原子能工業(yè)的發(fā)展，已出現(xiàn)了模擬關(guān)節(jié)式的第一代機(jī)械手。 50～60年代即制成了傳送和裝卸工件的通用機(jī)械手和數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。這種機(jī)械手也稱(chēng)第二代機(jī)械手。如尤尼曼特(Unimate)機(jī)械手即屬于這種類(lèi)型。 60～70年代，又相繼把通用機(jī)械手用于汽車(chē)車(chē)身的點(diǎn)焊和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)線上，亦即是第二代機(jī)械手這一新技術(shù)進(jìn)入了應(yīng)用階段。 80-90年代，裝配機(jī)械手處于鼎盛時(shí)期，尤其是日本。 90年代機(jī)械手在特殊用途上有較大的發(fā)展，除了在工業(yè)上廣泛應(yīng)用外，農(nóng)、林、礦業(yè)、航天、海洋、文娛、體育、醫(yī)療、服務(wù)業(yè)、軍事領(lǐng)域上有較大的應(yīng)用。 90年代以后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的快速發(fā)展，機(jī)械手技術(shù)也得到飛速的多元化發(fā)展。 總之，目前機(jī)械手的主要經(jīng)歷分為三代： 第一代機(jī)械手主要是靠人工進(jìn)行控制，控制方式為開(kāi)環(huán)式，沒(méi)有識(shí)別能力；改進(jìn)的方向主要是將低成本和提高精度；第二代機(jī)械手設(shè)有電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，具有視覺(jué)、觸覺(jué)能力，甚至聽(tīng)、想的能力。研究安裝各種傳感器，把接收到的信息反饋，使機(jī)械手具有感覺(jué)機(jī)能；第三代機(jī)械手能獨(dú)立完成工作過(guò)程中的任務(wù)。它與電子計(jì)算機(jī)和電視設(shè)備保持聯(lián)系，并逐步發(fā)展成為柔性系統(tǒng)FMS(Flexible Manufacturing System)和柔性制造單元FMC(Flexible Manufacturing Cell)中重要一環(huán)。 1.4機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì) 目前國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)械于主要用于機(jī)床加工、鑄鍛、熱處理等方面，數(shù)量、品種、性能方面都不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。 將機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，如伸縮、擺動(dòng)、升降、橫移、俯仰等機(jī)構(gòu)，以及適于不同類(lèi)型的夾緊機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)成典型的通用機(jī)構(gòu)，以便根據(jù)不同的作業(yè)要求，選用不用的典型部件，即可組成各種不同用途的機(jī)械手。既便于設(shè)計(jì)制造，又便于改換工作，擴(kuò)大了應(yīng)用的范圍。同時(shí)要提高精度，減少?zèng)_擊，定位精確，以更好地發(fā)揮機(jī)械手的作用。此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺(jué)、視覺(jué)等性能地機(jī)械手，并考慮于計(jì)算機(jī)聯(lián)用，逐步成為整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)中的一個(gè)基本單元。 在國(guó)外機(jī)械制造業(yè)中，工業(yè)機(jī)械手應(yīng)用較多，發(fā)展較快。目前主要用于機(jī)床、模鍛壓力機(jī)的上下料，以及點(diǎn)焊、噴漆等作業(yè)中，它可按照事先制定的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作，但是還不具備任何傳感反饋能力，不能應(yīng)付外界的變化。視覺(jué)功能即在機(jī)械手上安裝有電視照相機(jī)和光學(xué)測(cè)距儀（即距離傳感器）以及衛(wèi)星計(jì)算機(jī)。工作時(shí)，電視照相機(jī)將物體形象變成視頻信號(hào)，然后傳送給計(jì)算機(jī)，以便分析物體的種類(lèi)、大小、顏色和方位，并發(fā)出指令控制機(jī)械手進(jìn)行工作。觸覺(jué)功能即在機(jī)械手上安裝有觸覺(jué)反饋控制裝置。工作時(shí)機(jī)械手先伸出手指尋找工件，通過(guò)裝在手指內(nèi)的壓力敏感元件產(chǎn)生觸感作用，然后伸向前方，抓住工件。 手的抓力大小可通過(guò)裝在手指內(nèi)側(cè)的壓力敏感元件來(lái)控制，達(dá)到自動(dòng)調(diào)整握力的大小?？傊?，隨著傳感技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械手的裝配作業(yè)的能力將進(jìn)一步提高。到1995年，全世界約有50%的汽車(chē)由機(jī)械手裝配。 現(xiàn)今機(jī)械手的發(fā)展更主要的是將機(jī)械手和柔性制造系統(tǒng)以及柔性制造單元相結(jié)合，從而根本改變目前機(jī)械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。 第二章 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 2.1 設(shè)計(jì)要求 1熟悉課題工作原理 2設(shè)計(jì)方案論證，系統(tǒng)建立，電器原理控制設(shè)計(jì)。 3元器件的選擇，硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)。 4設(shè)計(jì)評(píng)測(cè)。 2.2 控制要求 本實(shí)驗(yàn)是將工件由A處傳送到B處的機(jī)械手，上升/下降和左移/右移的執(zhí)行用雙線圈二位電磁閥推動(dòng)氣缸完成。當(dāng)某個(gè)電磁閥線圈通電，就一直保持現(xiàn)有的機(jī)械動(dòng)作，例如一旦下降的電磁閥線圈通電，機(jī)械手下降，即使線圈再斷電，仍然保持現(xiàn)有的下降動(dòng)作狀態(tài)，直到相反方向的線圈通電為止。另外，夾緊/放松由單線圈二位電磁閥推動(dòng)氣缸完成，線圈通電執(zhí)行夾緊動(dòng)作，線圈斷電時(shí)執(zhí)行放松動(dòng)作。設(shè)備裝有上、下限位和左、右限位開(kāi)關(guān)，限位開(kāi)關(guān)用鈕子開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，所以在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)為點(diǎn)動(dòng)。電磁閥和原位指示燈用發(fā)光二極管來(lái)模擬。本實(shí)驗(yàn)的起始狀態(tài)為原位（即SQ2和SQ4應(yīng)為ON，啟動(dòng)后馬上打到OFF），它的工作過(guò)程如圖2.1所示，有八個(gè)動(dòng)作，即為： 圖2.1 動(dòng)作順序圖 2.3 機(jī)械手動(dòng)作的模擬 圖2.2 機(jī)械手動(dòng)作模擬 2.4 控制過(guò)程要求 按起動(dòng)后，傳送帶A運(yùn)行直到按一下光電開(kāi)關(guān)才停止，同時(shí)機(jī)械手下降。下降到位后機(jī)械手夾緊物體，2s后開(kāi)始上升，而機(jī)械手保持夾緊。上升到位左轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)到位下降，下降到位機(jī)械手松開(kāi)，2s后機(jī)械手上升。上升到位后，傳送帶B開(kāi)始運(yùn)行，同時(shí)機(jī)械手右轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)到位，傳送帶B停止，此時(shí)傳送帶A運(yùn)行直到按一下光電開(kāi)關(guān)才完成一次循環(huán). 第三章 硬件設(shè)計(jì) 3.1 電動(dòng)機(jī) 三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能好，并可節(jié)省各種材料。籠式轉(zhuǎn)子的異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、重量輕、價(jià)格便宜，得到了廣泛的應(yīng)用，其主要缺點(diǎn)是調(diào)速困難。三相異步電動(dòng)機(jī)根據(jù)工作要求不同，主要進(jìn)行降壓?jiǎn)?dòng)、正反轉(zhuǎn)、自動(dòng)循環(huán)、制動(dòng)、變速等不同控制，該設(shè)計(jì)要求把對(duì)電動(dòng)機(jī)的上述控制采用PLC控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，使系統(tǒng)的性能更完善。此次選擇的電動(dòng)機(jī)為三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)YB160L-2，功率18.5KW，額定電壓380V，額定電流35.5A，轉(zhuǎn)速2930r/min，△接法。 3.2 PLC選型 PLC產(chǎn)品的種類(lèi)繁多。PLC的型號(hào)不同,對(duì)應(yīng)著其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價(jià)格等均各不相同,適用的場(chǎng)合也各有側(cè)重。因此,合理選用PLC,對(duì)于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。PLC的選擇主要應(yīng)從PLC 的機(jī)型、容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。PLC機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下,力爭(zhēng)最佳的性能價(jià)格比。選擇時(shí)應(yīng)主要考慮到合理的結(jié)構(gòu)型式,安裝方式的選擇,相應(yīng)的功能要求,響應(yīng)速度要求,系統(tǒng)可靠性的要求,機(jī)型盡量統(tǒng)一等因素.此次選擇西門(mén)子公司的S7-200 系列PLC(CPU226)。 第四章 軟件設(shè)計(jì) 4.1 工作過(guò)程分析 在整體結(jié)果中使用跳轉(zhuǎn)指令，手動(dòng)指令 I1.0 打開(kāi)時(shí)，執(zhí)行手動(dòng)程序；在單 周期指令I(lǐng)0.5打開(kāi)時(shí)， 執(zhí)行周期程序； 在連續(xù)指令I(lǐng)0.6打開(kāi)時(shí)， 執(zhí)行連續(xù)指令。 則程序整體結(jié)構(gòu)見(jiàn)附錄1： 1）單周期工作過(guò)程分析 當(dāng)機(jī)械手處于原位時(shí)， 上升限位開(kāi)關(guān)I0.2、 左限位開(kāi)關(guān)I0.4均處于接通 （ “1” 狀態(tài)），移位寄存器數(shù)據(jù)輸入端接通，使 M1.0 置“1”，HL 線圈接通，原位指示 燈亮。輸入SB5 SB6 SB7 SB8 動(dòng)作手動(dòng)操作 手動(dòng)操作左右 手動(dòng)操作夾松 手動(dòng)操作上下接線 I1.0 、I1.1 、I1.2、 I1.3 。按下啟動(dòng)按鈕，I0.0 置“1”，產(chǎn)生移位信號(hào)，M0.1的“1”態(tài)移至 M1.1，下降閥輸出繼電器Q0.2接通，執(zhí)行下降動(dòng)作，由于上升限位開(kāi)關(guān)I0.2斷開(kāi)，M1.0 置“0”，原位指示燈滅。 當(dāng)下降到位時(shí)，下限位開(kāi)關(guān) I0.1 接通，產(chǎn)生移位信號(hào)，M1.0 的“0”態(tài)移 位到M1.1，下降閥Q0.2斷開(kāi)，機(jī)械手停止下降，M1.1的“1”態(tài)移到M1.2，M1.2 線圈接通，M1.2 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，夾緊電磁閥 Q0.1 接通，執(zhí)行夾緊動(dòng)作，，M2.1 接通，同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器 T37，延時(shí) 1.7 秒。機(jī)械手夾緊工件后，T37 動(dòng)合觸點(diǎn)接 通，產(chǎn)生移位信號(hào)，使 M1.3 置“1” ，上升電磁閥 Q0.3 接通，I0.1 斷開(kāi)，M2.2 斷開(kāi)，切斷定時(shí)器T37，執(zhí)行上升動(dòng)作。由于使用S指令，M1.2線圈具有自保持 功能，Q0.1保持接通，機(jī)械手繼續(xù)夾緊工件。 當(dāng)上升到位時(shí)，上限位開(kāi)關(guān)I0.2接通，產(chǎn)生移位信號(hào)， “0”態(tài)移位至M1.3， Q0.3 線圈斷開(kāi)，不再上升，同時(shí)移位信號(hào)使 M1.4 置“1” ， I0.4 斷開(kāi)，右移閥 繼電器Q0.4接通，執(zhí)行右移動(dòng)作。 待移至右限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作位置，I0.3 動(dòng)合觸點(diǎn)接通，產(chǎn)生移位信號(hào)，使 M1.3 的“0”態(tài)移位到M1.4，Q0.4線圈斷開(kāi)，停止右移，同時(shí)M1.4的“1”態(tài)已移到 M1.5，Q0.2線圈再次接通，執(zhí)行下降動(dòng)。 當(dāng)下降到使I0.1動(dòng)合觸點(diǎn)接通位置，產(chǎn)生移位信號(hào)，“0”態(tài)移至M1.5，“1” 態(tài)移至M1.6，Q0.2線圈斷開(kāi)，停止下降，R指令使M1.2復(fù)位，Q0.1線圈斷開(kāi)， 機(jī)械手松開(kāi)工件；M2.2 接通，同時(shí)T1 啟動(dòng)延時(shí)1.5 秒，T38 動(dòng)合觸點(diǎn)接通，產(chǎn) 生移位信號(hào)，使M1.6變?yōu)椤?”態(tài)，M1.7為“1”態(tài)，Q0.3線圈再度接通，I0.1 斷開(kāi)，同時(shí)，M2.2斷開(kāi)，切斷定時(shí)器T38，機(jī)械手又上升，行至上限位置，I0.2 觸點(diǎn)接通，M1.7變?yōu)椤?”態(tài)，M2.0為“1”態(tài)，Q0.3線圈斷開(kāi)，停止上升，I0.4 線圈接通，Q0.5接通，I0.2斷開(kāi)，左移。 到達(dá)左限位開(kāi)關(guān)位置，I0.4觸點(diǎn)接通，M2.0變?yōu)椤?”態(tài)，M1.0為“1”態(tài)， 移位寄存器全部復(fù)位，機(jī)械手回到原位，完成一個(gè)工作周期。 接通 I0.7，則 M1.0，M1.1，M1.2，M1.3，M1.4，M1.5，M1.6，M1.7，M2.0 被置為“0狀態(tài)”。 再次按下啟動(dòng)按鈕，將重復(fù)上述動(dòng)作。此為單周期操作。 2）連續(xù)工作 連續(xù)工作操作，只需在單周期返回程序改為： 到達(dá)左限位開(kāi)關(guān)位置，I0.4觸點(diǎn)接通，M2.0變?yōu)椤?”態(tài)，M1.1為“1”態(tài)，移位寄存器全部復(fù)位，機(jī)械手下降。自動(dòng)程序控制圖見(jiàn)附錄二。 3）手動(dòng)操作 左右運(yùn)行時(shí)，接通手動(dòng)左右移位開(kāi)關(guān) T1.1，斷開(kāi)其他運(yùn)行方向的開(kāi)關(guān)，按 下啟動(dòng)按鈕機(jī)械手右行，按下停止按鈕機(jī)械手左行。夾緊與松開(kāi)時(shí)，接通手動(dòng)夾送移位開(kāi)關(guān) T1.2, 斷開(kāi)其他運(yùn)行方向的開(kāi)關(guān)， 按下啟動(dòng)按鈕機(jī)械手夾緊，按下停止按鈕機(jī)械手松開(kāi)。 上下運(yùn)行時(shí)，接通手動(dòng)上下移位開(kāi)關(guān)T1.3 斷開(kāi)其他運(yùn)行方向的開(kāi)關(guān)，按下 啟動(dòng)按鈕機(jī)械手上升，按下停止按鈕機(jī)械手下降。手動(dòng)操作程序圖件附錄三。 4.2 PLC 外部輸入輸出接線圖 圖5 PLC外部接線輸出圖 4.3 I/O分配 輸入點(diǎn)： 輸出點(diǎn)： 啟動(dòng)按鈕 SB1 I0.0 原始位開(kāi)關(guān) HL Q0.5 停止按鈕 SB2 I0.5 抓球電磁鐵 YV2 Q0.1 下限為開(kāi)關(guān) SQ1 I0.1 下行接觸器 YV1 Q0.0 上限位開(kāi)關(guān) SQ2 I0.2 上行接觸器 YV3 Q0.2 右限位開(kāi)關(guān) SQ3 I0.3 右行接觸器 YV4 Q0.3 左限位開(kāi)關(guān) SQ4 I0.4 左行接觸器 YV5 Q0.4第五章 設(shè)計(jì)體會(huì) 此次設(shè)計(jì)是在楊靜老師的悉心指導(dǎo)下完成的。老師為課題的研究提出了許多指導(dǎo)性的意見(jiàn)，為課程設(shè)計(jì)的撰寫(xiě)、修改提供了許多具體的指導(dǎo)和幫助。楊靜老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、不斷探索的科研作風(fēng)，敏銳深邃的學(xué)術(shù)洞察力，孜孜不倦的敬業(yè)精神，給我留下了深刻的印象，使我受益良多。生活中楊靜老師就是我的朋友，她的態(tài)度讓我對(duì)生活有了新的認(rèn)識(shí)。在本文結(jié)束之際，特向我敬愛(ài)的導(dǎo)師致以最崇高的敬禮和深深的感謝！ 通過(guò)此次設(shè)計(jì)，一方面讓我認(rèn)識(shí)到自己的不足，發(fā)現(xiàn)了學(xué)習(xí)中的錯(cuò)誤之處；另一方面又積累豐富的知識(shí)，吸取別人好的方法和經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的解決能力，摸索出一套解決綜合問(wèn)題的方法，為自己以后的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 是實(shí)際的，是我們所設(shè)計(jì)的實(shí)物，具有設(shè)計(jì)合理，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)。這就需要我們?cè)O(shè)計(jì)者考慮問(wèn)題是要仔細(xì)、周密，不能有絲毫的大意。對(duì)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)越化，也需要我們綜合各方面的因素考慮，尤其是實(shí)際。再次像教育指導(dǎo)我的老師及同學(xué)表示誠(chéng)摯的感謝！ 鑒于本人所學(xué)知識(shí)有限，經(jīng)驗(yàn)不足，又是初次研究這種復(fù)雜的設(shè)計(jì)，在此過(guò)程中難免存在一些錯(cuò)誤和不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予批評(píng)和指正。 參考文獻(xiàn) 【1】倪遠(yuǎn)平.現(xiàn)代低壓電器及其控制技術(shù).重慶：重慶大學(xué)出版，2003 【2】胡學(xué)林.可編程控制器教程.基礎(chǔ)篇.北京：電子工業(yè)出版社，2003 【3】鄧 萍.現(xiàn)代電氣控制技術(shù) 第二版.重慶：重慶大學(xué)出版社，2012 【4】孫平.可編程控制器原理及應(yīng)用[M].北京高等教育出版社，2002. 【5】陳建明.電氣控制與PLC應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006. 【6】廖常初.PLC梯形圖程序的設(shè)計(jì)方法與技巧[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,2001. 附錄 附錄一 程序整體結(jié)構(gòu) 附錄一 附錄二 自動(dòng)程序系統(tǒng)順序功能圖 附錄二 附錄三 手動(dòng)程序圖 附錄三