机电传动控制课程设计-显像管搬运机械手控制设计.docx

目录 前言 1.课程设计的任务和要求1.1 课程设计的任务1.2 课程设计的基本要求 2.总体设计2.1 PLC选型2.2 PLC端子接线图 3.PLC程序设计3.1 设计思想3.2 控制面板图3.3 顺序功能图设计3.4 PLC梯形图设计 4.程序模拟调试说明 结束语 参考文献前 言 “机电传动控制”课程是机械专业的专业基础课，主要任务是使学生了解机电的一般知识，掌握电机,电器,电力电子器件等的工作原理,特性,应用和选用的方法。 而本次课程设计的目的是掌握机电传动控制的基本原理，PLC控制电路设计方法以及继电器接触器控制电路的PLC的改造方法。对控制电路具有一定的分析能力和设计能力。用PLC来设计系统，可以实现自动化，在实际的生产过程中，能够有效的提高工厂的生产效率，而且能够节约一定的生产成本，省去一部分劳动力，对经济发展和社会进步有着不可取代的作用。1.课程设计的任务和要求1.1 课程设计的任务1）完成课程设计指导书所要求的控制。2）按停止按钮，完成当前循环后再停。3）按复位按钮，立即返回原位停止。4）要求可以实现手动、单周期、连续控制。1.2 课程设计的基本要求第十八组 题目：显像管搬运机械手控制设计 搬运机械手包括：摆动缸、燕尾缸、下臂缸、吸盘升降缸、钳口合龙缸、吸盘、回转电机。每个汽缸的双向动作都有限位检测开关。控制流程如下图所示。其中“摆动到清洗机”动作执行，除了图中的前提条件外，还有“清洗机到位”的附加条件。 图1.1控制要求2.总体设计2.1 PLC选型显像管搬运机械手控制需要33个输入，16个输出。据本课题需要选择CPU (CPU226继电器输出,24输入，16输出）由于集成输入不够，需扩展模块，由此选择扩展模块（EM223 16入 24VDC/16出，继电器）。2.2端子分配图总共有33个输入，16个输出。端子分配图如图2.2图2.2端子分配图3.PLC程序设计3.1 设计思想1）在工作前，应先设计一个方式选择的旋钮，来确定工作方式是手动还是自动，自动分为单次和连续循环。2）限位开关用来指示机械手已到达燕尾缩回位或者是下限位，前后摆限位，传送限位，钳口打开/合拢限位等。3）设计启动按钮：用于使机械手初始上电工作。 停止按钮：用于使整个工作过程结束后再停止。 复位按钮：按动此按钮，终止一切动作，使其回原点停止。4）添加手动程序：选择开关选择手动档位，执行程序的每一步都是由手动来实现的，可以实现手动显像管传送，手动燕尾伸出, 手动燕尾缩回，手动下臂抬起，实现下臂下放，手动调整电机，手动钳口合拢，手动钳口打开，手动吸/放显像管，手动摆动复位，手动摆到清洗机，手动转盘回转，手动转盘复位，手动吸盘下降，手动吸盘上升。3.2 控制面板图 控制面板由19个按钮和一个控制手动和单周期，连续循环，空位的旋钮组成，分别为启动，停止，复位，手动显像管传送，手动燕尾伸出, 手动燕尾缩回，手动下臂抬起，实现下臂下放，手动调整电机，手动钳口合拢，手动钳口打开，手动吸/放显像管，手动摆动复位，手动摆到清洗机，手动转盘回转，手动转盘复位，手动吸盘下降，手动吸盘上升。单周期旋钮，手动控制旋钮，连续循环旋钮，空位。如图3.1所示： 图3.1控制面板图3.3 顺序功能图设计根据自动程序编写出顺序功能图，要清楚的知道想完成一个动作需要什么前提，并且知道下一步要执行什么操作，按操作顺序完成顺序功能图。再循环过程中考虑到所有种可能的情况。如图3.2所示： 图3.2顺序功能图3.4 PLC梯形图设计设计理念是由分为自动，复位，手动，最终输出汇总四个部分组成。自动部分分为判断是否为原位，判断是否连续，然后开始运行复位部分为复位自动部分和洗盘上升，摆动复位，下臂放下，燕尾缩回。手动为每一步骤都由单步按钮控制。1.自动程序部分2.复位程序部分3.手动程序部分4.输出汇总程序部分4.程序模拟调试说明 因为电脑里的仿真程序需要每一步自己操作，且每次按下的不是按钮而是开关，所以按下完成后每一步要立即复位，否则会影响下一步的操作。这里选单次循环作为演示。 图4.1显像管传送 图4.2燕尾伸出图4.3下臂抬起图4.4钳口合拢图4.5吸盘吸显像管并且置位图4.6摆动到清洗机燕尾伸出。图4.7下臂放下。图4.8燕尾缩回。图4.9吸盘下降图。4.10放显像管，并且复位。图4.11图4.12单次循环结束结束语 实验中我知道了机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。在学完PLC理论课程后我们做了课程设计，此次设计以分组的方式进行，每组有一个题目。我做的是显像管搬运机械手控制系统。通过各方面的查资料并学习。我基本学会了PLC设计的步聚和基本方法。分组工作的方式给了我与同学合作的机会，提高了与人合作的意识与能力。 这次设计实践，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质。 上大学后，很多同学都没有过深入的交流，在设计的过程中，我咨询了很多同学，以解决个人不能解决的问题。 通过此次课设，让我了解了plc梯形图、指令表、顺序功能图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。 在设计的过程中我们仍然少不了老师的帮助与指导。在老师细心的指导下我们大家都顺利的完成本次课程设