機(jī)械手自動(dòng)控制系統(tǒng)的PLC實(shí)現(xiàn)方法研究設(shè)計(jì)

摘  要

在工業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域內(nèi)，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，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，甚至于危機(jī)生命。機(jī)械手就在這樣誕生了,機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中傳統(tǒng)的任務(wù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是機(jī)器人的關(guān)鍵部件之一。機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)采用滾珠絲桿、滑桿、氣缸等機(jī)械器件組成；電氣方面有步進(jìn)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)模塊、傳感器、開關(guān)電源、電磁閥、等電子器件組成。該裝置涵蓋了可編程控制技術(shù)，位置控制技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)等，是機(jī)電一體化的典型代表儀器之一。本文介紹的機(jī)械手是由PLC輸出兩路脈沖，分別驅(qū)動(dòng)橫軸、豎軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，控制機(jī)械手橫軸和豎軸的精確定位，微動(dòng)開關(guān)將位置信號(hào)傳給PLC主機(jī)；直流電機(jī)拖動(dòng)手爪和底盤旋轉(zhuǎn)，位置信號(hào)由旋轉(zhuǎn)碼盤和接近開關(guān)反饋給PLC主機(jī)；電磁閥控制氣開閥的開關(guān)來(lái)控制機(jī)械手手爪的張合，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手精確運(yùn)動(dòng)的功能。本課題擬開發(fā)的物料搬運(yùn)機(jī)械手可在空間抓放物體，動(dòng)作靈活多樣，可代替人工在高溫和危險(xiǎn)的作業(yè)區(qū)進(jìn)行作業(yè)，并可根據(jù)工件的變化及運(yùn)動(dòng)流程的要求隨時(shí)更改相關(guān)參數(shù)。

關(guān)鍵詞：可編程控制器PLC；機(jī)械手；脈沖；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；步進(jìn)電機(jī)；直流電機(jī)；傳感器、限位開關(guān)。

   Abstract

In industrial production and other fields, as a ....

Key words: Programmable controller PLC ; Robot arm ; Pulse ; Stepping motor driver ; Stepping motor ; Direct current motor ; Sensor.、Limit switches location。

目   錄

引言…………………………………………………………………………………1

第一章      機(jī)械手移動(dòng)工件控制系統(tǒng)的控制要求………………………………2

一、機(jī)械手自動(dòng)化控制系統(tǒng)的PLC實(shí)現(xiàn)方法中的基本原則、機(jī)械手移動(dòng)工件的工作流程和工作原理……………………………………………………2

  ㈠  基本元件及其內(nèi)部原理…………………………………………………2

  ㈡  機(jī)械手移動(dòng)工件時(shí)的簡(jiǎn)單工作流程……………………………………………4

  ㈢  機(jī)械手移動(dòng)的工作原理………………………………………………………5

二、設(shè)備控制要求……………………………………………………………5

  ㈠  正常運(yùn)行…………………………………………………………………………5

第二章   機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)的PLC資源配置………………………………6

控制系統(tǒng)構(gòu)成圖…………………………………………………………6

㈠  控制系統(tǒng)圖，如圖所示……………………………………………………………6

二、I/O地址分配……………………………………………………………7

第三章   機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)和調(diào)試………………………………7

LC軟件功能測(cè)試…………………………………………………………8

硬件的調(diào)試………………………………………………………8

㈠  步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序調(diào)試………………………………………………………………9

㈡  兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)的連動(dòng)的驅(qū)動(dòng)程序調(diào)試…………………………………………11

㈢  測(cè)試電磁閥控制爪的抓、松……………………………………………………13

㈣  兩直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序的調(diào)試…………………………………………………14

㈤  復(fù)位指令的調(diào)試…………………………………………………………………16

程序的流程圖、構(gòu)成………………… …………………………………20

㈠  流程圖……………………………………………………………………………20

㈡  程序的構(gòu)成………………………………………………………………………20

第四章   機(jī)械手移動(dòng)工件控制系統(tǒng)PLC程序……………………………………20

系統(tǒng)的I/O資源的分配…………………………………………………20

㈠  數(shù)字量輸入部分…………………………………………………………………20

㈡  數(shù)字量輸出部分……………………………………………………………24

㈢  定時(shí)器部分………………………………………………………………24

㈣  內(nèi)部繼電器………………………………………………………………………25

二、源程序………………………………………………………………………25

㈠源程序梯形圖………………………………………………………………………25

㈡   源程序的指令表…………………………………………………………………29

發(fā)現(xiàn)并存在的問(wèn)題……………………………………………………33

㈠  測(cè)試一路脈沖連續(xù)兩次輸出……………………………………………………33

㈡  測(cè)試一路脈沖兩次輸出………………………………………………………34

㈢   采用調(diào)用子程序輸出多次脈沖…………………………………………………34

㈣   采用調(diào)用子程序輸出兩次次脈沖………………………………………………36

參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………39

附錄：FX2N系列可編程控制器簡(jiǎn)介………………………………………………39

謝辭…………………………………………………………………………………41