基于PLC與步進電動機的機械手控制系統設計

論文編號:ZD1286  論文字數:14195,頁數:45  附任務書，開題報告，PLC程序

基于PLC與步進電動機的機械手控制系統設計

【摘要】 隨著科學技術的日新月異，自動化程度要求越來越高，市場競爭激烈，人工成本上漲，以往人工操作的搬運和固定輸送帶為主的傳統搬運方式，不但占用空間也不容易更變生產線結構，加上需要人力監督操作，更增加生產成本，原有的生產裝料裝置遠遠不能滿足當前高度自動化的需要。減輕勞動強度，保障生產的可靠性、安全性、降低生產成本，減少環境污染，提高產品的質量及經濟效益是企業生產所必須面臨的重大問題。它集成自動控制技術、計量技術于一體的機電一體化產品，它利于控制，操作方便等優點。
 本設計使用步進電機控制機械手橫軸，縱軸的進給，直流電機控制機械手臂，手抓的旋轉；通過光柵尺和旋轉編碼器對機械手進行精確定位；通過接近開關等傳感器等實現機械手的精確運動。這次設計模擬物料搬運機械手，可在空間抓放物體，動作靈活多樣，并可根據運動流程的要求隨時更改相關參數，代替人工在高溫和危險的作業區進行作業。
【關鍵詞】 PLC；機械手；傳感器；旋轉編碼器；光柵尺；步進電機

目錄
引言 3
1. 可變程序控制器的簡介 4
1.1可變程序控制器的概況 4
1.2 PLC的內部結構 6
1.2.1中央處理單元(CPU) 6
1.2.2存儲器 7
1.2.3　PLC電源 8
1.3 PLC的工作原理 9
1.4 PLC機型選擇方法 12
1.4.1 PLC的類型 12
1.4.2輸入輸出模塊的選擇 12
1.4.3電源的選擇 12
1.4.4 存儲器的選擇 13
1.4.5 經濟性的考慮 13
2 步進電動機的結構及控制原理 13
2.1.步進電動機的結構簡介 13
3 步進電機細分驅動器 14
3.1步進電機細分驅動器的簡介 14
3.2 特點 15
3.3 引腳說明 15
3.4電氣特性 15
3.5 細分數和電流選擇 16
3.6電源供給 18
3.7輸入接口電路 18
3.8電機接線 18
3.9驅動器與電機的匹配 19
3.10驅動器接線 20
4 傳感器 20
4.1電感式接近開關 20
4.1.1 工作原理 20
4.1.2 開關性能 21
4.2霍爾開關 21
4.2.1工作原理 21
4.2.2工作性能 22
4.3 旋轉編碼器 23
4.4光柵尺 25
5 硬件系統設計 26
5.1 主電路接線圖 26
5.2控制電路接線圖 30
6 軟件系統設計 34
6.1 PLC I/O口地址分配 34
6.2 機械手程序的設計 35
6.2.1回原點子程序的設計 35
6.2.2手動程序的設計 36
6.2.3自動程序的設計 37
結論 39
致謝語 40
參考文獻 40
附錄一：機械手控制程序 42