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1、 電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程控制 學(xué)生姓名： 專(zhuān) 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師 職稱(chēng) 完成時(shí)間： 湖南工學(xué)院電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)課題任務(wù)書(shū)學(xué)院：電氣與信息工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師學(xué)生姓名易俊課題名稱(chēng)機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程控制內(nèi)容及任務(wù)一、 目標(biāo)： 設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC的機(jī)械手臂搬運(yùn)控制系統(tǒng)。二、 任務(wù)：根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)行機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程運(yùn)行原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容包括：1.

2、 設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時(shí)序圖等；2. 系統(tǒng)有啟動(dòng)、停止功能；3. 運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序；4. 程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；5. 進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程的控制要求。三、要求：1如圖所示，有兩部機(jī)械對(duì)工作物進(jìn)行加工，對(duì)象由輸送帶A送到加工位置，然后由機(jī)械手臂將加工物送至工作臺(tái)1的位置進(jìn)行第一步驟加工。當(dāng)?shù)谝徊襟E加工完成后，機(jī)械手臂將工作物夾起再送至工作臺(tái)2進(jìn)行第二步驟加工；當(dāng)?shù)诙襟E加工完成后，機(jī)械手臂將工作物放到輸送帶B送走，然后由7段數(shù)碼管顯示加工完成的數(shù)量。2假設(shè)使用氣壓機(jī)械手臂，一開(kāi)始手臂先下降，碰到下限開(kāi)關(guān)開(kāi)始做

3、夾起動(dòng)作，然后開(kāi)始上升碰到上限開(kāi)關(guān)后，手臂開(kāi)始往右，當(dāng)碰到第一工作站的極限開(kāi)關(guān)時(shí)，機(jī)械手臂下降將工作物放置工作臺(tái)l然后上升等待機(jī)械對(duì)工作物加工；當(dāng)工作物第一加工步驟完成時(shí)，機(jī)械手臂再依進(jìn)行下降一夾住一上升一往右一下降一釋放等流程，將工件放置工作臺(tái)2上進(jìn)行第二加工步驟。3當(dāng)?shù)诙庸げ襟E完成時(shí)，機(jī)械手臂再依進(jìn)行下降一夾住一上升一往右一下降一釋放等流程，將工件放置輸送帶B送出，并由7段數(shù)碼管顯示出加工完成的數(shù)次。主要參考資料1 可編程控制器教程M.王兆義機(jī),械工業(yè)出版社.2 電氣控制與可編程控制器技術(shù)M.史國(guó)生.化學(xué)工業(yè)出版社.3 可編程控制器原理與應(yīng)用M.趙燕,，周新建.北京大學(xué)出版社.4 GT培

4、訓(xùn)教程M.百度文庫(kù). 5 PLC編程及應(yīng)用M. 廖常初.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005年.6 可編程控制器應(yīng)用技術(shù)M.胡學(xué)林.北京：高等教育出版社,2001年.7 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M. 沈任元.北京：機(jī)械工業(yè)出版,2000.6.8 三菱FX系列可編程序控制器編程手冊(cè)M.三菱公司編,2001年.9 三菱可編程序控制器應(yīng)用101例M.三菱公司編, 1994年.10 三菱可編程序控制器使用手冊(cè)M. 三菱公司編,1999年.教研室意見(jiàn) 教研室主任：（簽字）年 月 日摘 要PLC是一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它使用可編程序的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)指令，實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)數(shù)、計(jì)

5、時(shí)和算術(shù)運(yùn)算等功能，用來(lái)對(duì)各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制。PLC可以靈活而方便地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制中是最值得重視的先進(jìn)控制技術(shù)。機(jī)械手臂也被稱(chēng)為自動(dòng)手，能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門(mén)。所以對(duì)機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程控制，能有效的幫助人做各種工作，極大地加快了人類(lèi)的工作效率。文章設(shè)計(jì)的機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程控制系統(tǒng)是基于日本三菱可編程控制器FX2N-32MR型號(hào)PLC，主要使用步進(jìn)指令設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，最

6、后經(jīng)過(guò)仿真，仿真的結(jié)果是能夠完成設(shè)計(jì)要求，滿足設(shè)計(jì)的參數(shù)要求。關(guān)鍵詞：機(jī)械手臂；機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程控制；PLCII目 錄1 緒論11.1 課題設(shè)計(jì)的背景與意義11.2 機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程控制發(fā)展現(xiàn)狀11.3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容22 PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)32.1 機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程控制的要求32.2 系統(tǒng)輸入輸出點(diǎn)分析及PLC選型32.3 I/O點(diǎn)分配與PLC外接線圖43 PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)63.1 常用的編程方法介紹63.2 控制程序流程圖設(shè)計(jì)63.3 PLC控制程序設(shè)計(jì)74 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析114.1 系統(tǒng)仿真調(diào)試114.2 結(jié)果分析14結(jié)束語(yǔ)16參考文獻(xiàn)17致 謝18附 錄 程序

7、梯形圖19 1 緒論1.1 課題設(shè)計(jì)的背景與意義 課程設(shè)計(jì)背景：隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中，越來(lái)越多的自動(dòng)化設(shè)備已經(jīng)完全取代了傳統(tǒng)的人工參與工作的工業(yè)生產(chǎn)流程。傳統(tǒng)的人工參與工作，不僅危險(xiǎn)性高，而且生產(chǎn)效率低，人為因素的影響可能會(huì)使整個(gè)生產(chǎn)流程崩潰，因此，傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)該被先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)所取代。如今，越來(lái)越多的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用，使得工業(yè)生產(chǎn)中的各種難題都迎刃而解。例如，機(jī)械手臂的應(yīng)用，解決了人工不能在高溫、高腐蝕、高輻射的環(huán)境中工作的問(wèn)題，而且機(jī)械手臂的應(yīng)用，提高了生產(chǎn)工件的精度和壽命等。因此，如何設(shè)計(jì)機(jī)械手臂的加工工作流程，成為我們今天主要討論的問(wèn)題。 課程設(shè)計(jì)的深遠(yuǎn)意義在于

8、有助于加深我們對(duì)這門(mén)課程的理解，我們?cè)谡n堂上學(xué)的都是基礎(chǔ)理論知識(shí)，對(duì)于如何用程序語(yǔ)言來(lái)描述所學(xué)知識(shí)還是有一定難度。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，我們可以真正理解其內(nèi)涵。有利于我們邏輯思維的鍛煉，程序設(shè)計(jì)能直接有效地訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維、培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力。此次，課程設(shè)計(jì)為機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程控制工藝流程。本文將介紹基于PLC的機(jī)械手臂搬運(yùn)加工的控制設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)具有循環(huán)工作、緊急停止、正常停止等工作模式，具有自動(dòng)上升、下降、夾緊、松開(kāi)、加工、計(jì)數(shù)等功能，可以自動(dòng)的完成對(duì)工件的加工流程，以及記錄顯示加工完成的數(shù)目。1.2 機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程控制發(fā)展現(xiàn)狀專(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)

9、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。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

10、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(FlexibleManufacturingSystem)和柔性制造單元FMC(FlexibleManufacturingCell)中重要一環(huán)。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。因此，國(guó)內(nèi)主要是逐步擴(kuò)大機(jī)械手應(yīng)用范圍，重點(diǎn)發(fā)展鑄鍛、熱處理方面的機(jī)械手，以減輕勞動(dòng)

11、強(qiáng)度，改善作業(yè)條件。在應(yīng)用專(zhuān)用機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)地發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研制示教式機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合式機(jī)械手等。1.3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)內(nèi)容，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)行機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程運(yùn)行原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容包括： （1）設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時(shí)序圖等； （2）系統(tǒng)有啟動(dòng)、停止功能； （3）運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序； （4）程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)； （5）進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)

12、現(xiàn)機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程的控制要求。2 PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程控制的要求機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程控制系統(tǒng)由機(jī)械手臂、加工臺(tái)、電磁閥、傳送帶、行程開(kāi)關(guān)等組成?？刂埔笕缦拢海?）如圖1所示，有兩部機(jī)械對(duì)工作物進(jìn)行加工，對(duì)象由輸送帶A送到加工位置，然后由機(jī)械手臂將加工物送至工作臺(tái)1的位置進(jìn)行第一步驟加工。當(dāng)?shù)谝徊襟E加工完成后，機(jī)械手臂將工作物夾起再送至工作臺(tái)2進(jìn)行第二步驟加工；當(dāng)?shù)诙襟E加工完成后，機(jī)械手臂將工作物放到輸送帶B送走，然后由7段數(shù)碼管顯示加工完成的數(shù)量。（2）假設(shè)使用氣壓機(jī)械手臂，一開(kāi)始手臂先下降，碰到下限開(kāi)關(guān)開(kāi)始做夾起動(dòng)作，然后開(kāi)始上升碰到上限開(kāi)關(guān)后，手臂開(kāi)始

13、往右，當(dāng)碰到第一工作站的極限開(kāi)關(guān)時(shí)，機(jī)械手臂下降將工作物放置工作臺(tái)l然后上升等待機(jī)械對(duì)工作物加工；當(dāng)工作物第一加工步驟完成時(shí)，機(jī)械手臂再依進(jìn)行下降一夾住一上升一往右一下降一釋放等流程，將工件放置工作臺(tái)2上進(jìn)行第二加工步驟。（3) 當(dāng)?shù)诙庸げ襟E完成時(shí)，機(jī)械手臂再依進(jìn)行下降一夾住一上升一往右一下降一釋放等流程，將工件放置輸送帶B送出，并由7段數(shù)碼管顯示出加工完成的數(shù)次。圖1 機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程控制過(guò)程示意圖2.2 系統(tǒng)輸入輸出點(diǎn)分析及PLC選型 系統(tǒng)的輸入包括系統(tǒng)的啟動(dòng)按鈕SB1、停止按鈕SB2、機(jī)械手運(yùn)動(dòng)下限行程開(kāi)關(guān)SQ1、上限行程開(kāi)關(guān)SQ2、左限行程開(kāi)關(guān)SQ3、右限行程開(kāi)關(guān)SQ4、工作臺(tái)1

14、的極限行程開(kāi)關(guān)SQ5、工作臺(tái)2的極限行程開(kāi)關(guān)SQ6。系統(tǒng)輸出包括控制七段數(shù)碼管各段二極管的狀態(tài)、機(jī)械手上下左右運(yùn)動(dòng)的四個(gè)電磁閥以及控制機(jī)械手夾緊放松的一個(gè)電磁閥。根據(jù)系統(tǒng)輸入輸出點(diǎn)的分析可知，系統(tǒng)有8個(gè)輸入點(diǎn)，13個(gè)輸出點(diǎn)，所以選用FX2N-32MR型號(hào)的PLC。2.3 I/O點(diǎn)分配與PLC外接線圖系統(tǒng)變量定義及I/O地址分配如表1所示表1 系統(tǒng)變量定義及I/O地址分配表輸入編址輸出編址X0啟動(dòng)按鈕SB1Y0數(shù)碼管a段X1停止按鈕SB2Y1數(shù)碼管b段X2下限行程開(kāi)關(guān)SQ1Y2數(shù)碼管c段X3上限行程開(kāi)關(guān)SQ2Y3數(shù)碼管d段X4左限行程開(kāi)關(guān)SQ3Y4數(shù)碼管e段X5右限行程開(kāi)關(guān)SQ4Y5數(shù)碼管f段X

15、6工作臺(tái)1極限行程開(kāi)關(guān)SQ5Y6數(shù)碼管g段X7工作臺(tái)2極限行程開(kāi)關(guān)SQ6Y10下降電磁閥YV1Y11上升電磁閥TV2Y12左移電磁閥TV3Y13右移電磁閥YV4Y14夾緊電磁閥YV5系統(tǒng)硬件接線圖如圖2所示圖2 系統(tǒng)硬件接線圖3 PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1 常用的編程方法介紹常用的PLC編程方法有經(jīng)驗(yàn)法、解析法、圖解法。1、經(jīng)驗(yàn)法即是運(yùn)用自己的或別人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)前選擇與設(shè)計(jì)要求相類(lèi)似的成功的例子，并進(jìn)行修改，增刪部分功能或運(yùn)用其中部分程序，直至適合自己的情況。在工作過(guò)程中，可收集與積累這樣成功的例子，從而可不斷豐富自己的經(jīng)驗(yàn)。2、解析法可利用組合邏輯或時(shí)序邏輯的理論，并運(yùn)用相應(yīng)的解析

16、方法，對(duì)其進(jìn)行邏輯關(guān)系的求解，然后再根據(jù)求解的結(jié)果，畫(huà)成梯形圖或直接寫(xiě)出程序。3、圖解法圖解法是靠畫(huà)圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。常用的方法有梯形圖法、波形圖法及流程法。梯形圖法是基本方法，無(wú)論是經(jīng)驗(yàn)法還是解析法，若將PLC程序轉(zhuǎn)化成梯形圖后，就要用到梯形圖法。3.2 控制程序流程圖設(shè)計(jì) 控制程序流程圖如圖3所示圖3 控制程序流程圖3.3 PLC控制程序設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程控制可以用基本指令編程，也可以用步進(jìn)指令編程，但是相比基本指令，步進(jìn)指令更加思路清晰，程序簡(jiǎn)單易懂，所以我選用的是步進(jìn)指令編程。源程序梯形圖解釋如下所示：圖4 初始指令PLC上電后，系統(tǒng)初始化，步進(jìn)到S0狀態(tài)，同時(shí)將0送至D0，系統(tǒng)

17、只要通電就會(huì)將D0譯碼輸出驅(qū)動(dòng)7位數(shù)碼管。該部分功能梯形圖如圖5所示。圖5 驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管 當(dāng)啟動(dòng)按鈕按X000下時(shí)，步進(jìn)到S20狀態(tài)，機(jī)械手下移，當(dāng)?shù)竭_(dá)下限開(kāi)關(guān)X002時(shí)，機(jī)械手用一秒夾緊物件，然后上移，上移到上限開(kāi)關(guān)X003時(shí)，機(jī)械手右移。該部分功能梯形圖如圖6所示。圖6 動(dòng)作指令圖7 動(dòng)作指令 機(jī)械手右移到工作臺(tái)1極限開(kāi)關(guān)X006后，往下移動(dòng)，到達(dá)下限行程開(kāi)關(guān)X002后，機(jī)械手用1S松開(kāi)物件，等待物件加工120s，同時(shí)機(jī)械手向上移動(dòng)，停止在上限，當(dāng)物件加工完后，機(jī)械手在往下移動(dòng)，到達(dá)下限開(kāi)關(guān)X002后，用1S夾緊物件，然后上移，上移到上線開(kāi)關(guān)X003后，機(jī)械手往右移動(dòng)。此部分功能梯形圖如圖7

18、所示。圖8 動(dòng)作指令 圖9 動(dòng)作指令機(jī)械手右移到工作臺(tái)2極限開(kāi)關(guān)X006后，往下移動(dòng)，到達(dá)下限行程開(kāi)關(guān)X002后，機(jī)械手用1S松開(kāi)物件，等待物件加工120s，同時(shí)機(jī)械手向上移動(dòng)，停止在上限，當(dāng)物件加工完后，機(jī)械手在往下移動(dòng)，到達(dá)下限開(kāi)關(guān)X002后，用1S夾緊物件，然后上移，上移到上線開(kāi)關(guān)X003后，機(jī)械手往右移動(dòng)。此部分功能梯形圖如圖8，圖9所示。圖10 動(dòng)作指令圖11 動(dòng)作指令 機(jī)械手右移到右限開(kāi)關(guān)X005后，往下移動(dòng)，到達(dá)下限行程開(kāi)關(guān)X002后，機(jī)械手用1S松開(kāi)物件，將物件放在傳送帶B上，然后機(jī)械手向上移動(dòng)，同時(shí)D0加1，上移到上線開(kāi)關(guān)X003后，機(jī)械手往左移動(dòng)，回到初始位置，繼續(xù)搬運(yùn)物件

19、。此部分功能梯形圖如圖10，圖11所示。完整的梯形圖見(jiàn)附錄一。4 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析4.1 系統(tǒng)仿真調(diào)試文章設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)仿真調(diào)試是使用GX Developer仿真軟件。GX Developer是三菱PLC的編程軟件。適用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可編程控制器。支持梯形圖、指令表、SFC、 ST及FB、Label語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定，可進(jìn)行程序的線上更改、監(jiān)控及調(diào)試，具有異地讀寫(xiě)PLC程序功能。下面是系統(tǒng)的具體調(diào)試結(jié)果。圖12 初始化指令調(diào)試系統(tǒng)上電后，初始化S0，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示0，步進(jìn)到S0。仿真如圖12所示。圖13 下移指令調(diào)試按下啟動(dòng)按鈕X000，Y0

20、10得電，機(jī)械手下移。仿真如圖13所示。圖14 夾物指令調(diào)試當(dāng)下移到下限開(kāi)關(guān)X002時(shí)，機(jī)械手用1S夾緊物件，仿真如圖14所示。圖15 上移指令調(diào)試當(dāng)計(jì)時(shí)1S到，Y011得電，機(jī)械手上移，仿真如圖15所示。圖16 右移指令調(diào)試機(jī)械手上移到上限開(kāi)關(guān)X003時(shí)，機(jī)械手馬上向右移。仿真如圖16所示。圖17 下移指令調(diào)試當(dāng)機(jī)械手到達(dá)工作臺(tái)1極限開(kāi)關(guān)時(shí)，機(jī)械手下移。仿真如圖17所示。圖18 放開(kāi)指令調(diào)試當(dāng)機(jī)械手到達(dá)下限開(kāi)關(guān)X002時(shí)，機(jī)械手用1S放松，仿真如圖18所示。圖19 上移指令調(diào)試1S到后，物件加工120S，機(jī)械手上移，仿真如圖19所示。圖20 下移指令調(diào)試120S到時(shí)，機(jī)械手下移，仿真如圖20

21、所示。圖21 夾物指令調(diào)試下移到下限開(kāi)關(guān)，機(jī)械手用時(shí)1S夾緊，仿真如圖21所示。圖22 上升指令調(diào)試1S到后，機(jī)械手上升。仿真如圖22所示。從工作臺(tái)1到工作臺(tái)2之間的程序功能工序是相同的，所以這里不在介紹。接下來(lái)介紹工作臺(tái)后的工序仿真。圖23 手臂放松指令調(diào)試Y010得電，機(jī)械手下以移，下移到下限開(kāi)關(guān)X002時(shí)，用1s放松，仿真如圖23所示。圖24 上移指令調(diào)試松開(kāi)后，物件右傳送帶B送走，D0加1，數(shù)碼管數(shù)值加1，同時(shí)機(jī)械手上移。仿真如圖24所示。圖25 左移指令調(diào)試到上限X003后機(jī)械手左移，仿真如圖25所示。圖26 返回初始指令調(diào)試到達(dá)左限開(kāi)關(guān)X004后，回到初始狀態(tài)S0。仿真如圖26所示

22、。4.2 結(jié)果分析經(jīng)過(guò)以上仿真可知，系統(tǒng)能正常的運(yùn)行，機(jī)械手能自動(dòng)上移，下移，左移，右移，夾緊，放松物件，準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求給的任務(wù)，所以，此設(shè)計(jì)是符合設(shè)計(jì)要求。結(jié)束語(yǔ)在這次為期一周的PLC課設(shè)中，通過(guò)機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程控制設(shè)計(jì)，我鞏固了以前所學(xué)的PLC的知識(shí)。我將在書(shū)本上學(xué)到的知識(shí)，在這次課設(shè)中得到體系化、架構(gòu)化，對(duì)于PLC電氣控制理論，有了更加深刻的理解。PLC在自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)揮著十分重要的作用，作為一個(gè)電氣學(xué)院的學(xué)生，我們應(yīng)該熟練掌握PLC，具備利PLC實(shí)現(xiàn)各種控制功能、控制工程的能力。這一周的課設(shè)中，我們應(yīng)用PLC軟件設(shè)計(jì)了機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程控制的梯形圖程序，大家一起討論程序?qū)崿F(xiàn)的方

23、法，鞏固了PLC編程語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)了我們的創(chuàng)新思維。通過(guò)對(duì)機(jī)械臂加工流程的控制設(shè)計(jì)，讓我進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的控制原理，同時(shí)也掌握了一些PLC編程技巧。在查詢網(wǎng)絡(luò)大量資料庫(kù)及圖書(shū)館資料后，也堅(jiān)定了我們只要認(rèn)真努力，我們也可以設(shè)計(jì)出最好的控制方案。本設(shè)計(jì)中還可以為系統(tǒng)增設(shè)緊急停止、正常停止、計(jì)數(shù)復(fù)位、系統(tǒng)復(fù)位，這樣可以讓工業(yè)控制更具有可控性，也為工業(yè)生產(chǎn)排障提供方便，同時(shí)也是著眼于工業(yè)生產(chǎn)安全而設(shè)計(jì)的。隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，越來(lái)越多的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備也越來(lái)越多，學(xué)好PLC必然能夠開(kāi)闊自己的視野，同時(shí)適應(yīng)社會(huì)的需要。設(shè)計(jì)的時(shí)候得到老師和同學(xué)的熱心幫助，再次向他們表示誠(chéng)摯的感謝！鑒于我們所學(xué)知識(shí)有限

24、，經(jīng)驗(yàn)不足，又是初次進(jìn)行PLC的課程設(shè)計(jì)，難免存在一些錯(cuò)誤和不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予誠(chéng)懇的批平和熱心的指正。參考文獻(xiàn)1 熊幸明. 電氣控制與PLC. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.2 王本軼. 機(jī)床設(shè)備控制基礎(chǔ). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.3 湯以范.電氣與可編程控制技術(shù)：機(jī)械工業(yè)出版社；2004.4 廖常初.PLC編程及應(yīng)用：機(jī)械工業(yè)出版社；2003.5 熊幸明. 曹才開(kāi). 一種工業(yè)機(jī)械手的PLC控制.微計(jì)算機(jī)信息，2006.6 孔秀艷. 一種四軸搬運(yùn)機(jī)械手的PLC控制. 大眾科技，2008年，第7 期7 劉軒.王麗偉. 機(jī)械手的PLC控制. 機(jī)床電器. 2006.8 言紀(jì)蘭.懂峰

25、. 基于PLC控制的搬運(yùn)機(jī)械手的應(yīng)用. 機(jī)械工程與自動(dòng)化， 2008.9 漆漢宏.PLC電氣控制技術(shù) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2006.1210 詹貴印.周紅梅.三自由度液壓機(jī)械手的PLC控制研究. 裝備制造行業(yè) 應(yīng)用 2007.致 謝 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，讓我很好的鍛煉了理論聯(lián)系實(shí)際，與具體項(xiàng)目、課題相結(jié)合開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的能力。既讓我們懂得了怎么把理論應(yīng)用與實(shí)際，又讓我們懂得了在實(shí)踐中遇到的問(wèn)題怎么用理論解決，更多的是接觸到了將來(lái)踏入社會(huì)，接觸實(shí)際工程所必須的一些東西。通過(guò)對(duì)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖的參數(shù)化繪制，大大提高了繪圖速度，節(jié)省了大量時(shí)間和避免了不必要的重復(fù)勞動(dòng)，同時(shí)做到了圖紙的統(tǒng)一規(guī)范，同時(shí)，我已經(jīng)歷了對(duì)于一個(gè)開(kāi)發(fā)工具從完全陌生到初步掌握的過(guò)程。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，我了解到了有目的地學(xué)習(xí)會(huì)加促進(jìn)我們的學(xué)習(xí)效率。本次的設(shè)計(jì)是在我的努力下和同學(xué)的幫助下完成的。我親身體驗(yàn)到了要做好一件事情是不容易的。這次的設(shè)計(jì)也存在許多瑕疵！我將會(huì)在以后的學(xué)習(xí)生活中再接再厲！附 錄程序梯形圖22