机械手PLC控制

1、扬州市职业大学毕业设计（论文）设计题目：机械手的PLC控制（偏硬）系另上汽车与电气工程系专 业：机电一体化班 级：06机电（3）班姓 名：张贝学 号：0601020345指导教师：王蕊完成时间：09年5月目录摘要（4）关键词（5）目录（2）课题说明（6）第一章 传感器机械手几种控制系统设计方案比较（7）1.1单片机的应用特点 （7）1.2可编程序控制器系统的特点 （7）1.3单片机与PLC的比较（8）1.4比较结论 （8）第二章机械手PLC控制系统的设计方案（9）2.1机械手外型示意图（9）2.2机械手主要技术性能 （9）2.3机械手动作分析（10）机械手动作示意图（10）2.3.2 PLC控

2、制的机械手动作过程（10）第三章机械手PLC空制系统的硬件设计（12）3.1传感器机械手PLC控制系统的电气设计（12）3.1.1 PLC的I/O 口信号及点数分析 （12）输入控制信号分析（12）输出控制信号分析 （12）3.1.1.3 I/O 分配表（12）- 2 -3.1.2 PLC 选型 （13）3.121 I/O总点数的确定（13）3.1.2.2 I/O点信号性质分析（13）3.1.2.3 用户存储器容量的估算 （13）面板设计（14）3.2外部电路设计（15）3.2.1 电源（15）外部位置传感器 （15）气动电磁阀 （15） 第四章：机械手 PLC 控制系统的软件设计（16）4.

3、1 PLC几种程序设计语言概述 （16）传感器机械手PLC控制系统的程序设计方案 （16）操作类型 （17）程序总框图（17）程序设计说明（18）4.4程序总梯形图（20）4.5传感器机械手PLC控制系统程序清单 （22）第五章 传感器机械手PLC控制系统的调试与运行 （24）设计小结及体会 （26）致谢（28）参考文献 （29）摘要可编程控制器（PLQ是在继电器控制和计算机控制的基础上开发的产品， 逐渐发展成以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术为一 体的新型工业自动控制装置。是近十几年来发展起来的一种新型工业控制器， 由于它把计算机的编程灵活、使用方便、抗干扰能力强、价格低廉

4、等优点结 合起来，其本身又具有体积小、重量轻、耗电省等特点，在工业生产过程中 应用于越来越广泛。尤其是在机械手中的使用大大提高了工业发展和产品的 更新换代。推动整个人类社会向前发展。在机械手控制方面，在 PLC问世之前，工业控制领域中是继电器占主 导地位。但继电器控制领域有着十分明显的缺点：体积大、耗电多、可靠性 差、寿命短、运行速度慢、适应性差、尤其当生产工艺发生变化时，就必须 重新设计、重新安装，造成时间和资金的严重浪费。为了改变这一现状， PLC 控制系统产生了。继1969年美国数字设备公司研制出世界第一台 PLC,并在 通用汽车公司自动装配线上试用，获得了成功，从而开创了工业控制新时期

5、， 从此， plc 这一新的控制技术迅速发展起来了。在许多领域都有广泛的应用。PLC的 优点是：可靠性高，耗电少，适应性强，运行速度快，寿命长等，为 了进一步提高机械手的功能和性能，避免传统控制的一些弊端，就提出了机 械手的PLC控制（偏硬）这个课题。关键词可编程控制器机械手接触器电磁离合器课题说明在机械手控制方面，在 PLC 问世之前，工业控制领域中是继电器占主导 地位。但继电器控制领域有着十分明显的缺点：体积大、耗电多、可靠性差、 寿命短、运行速度慢、适应性差、尤其当生产工艺发生变化时，就必须重新 设计、重新安装，造成时间和资金的严重浪费。为了改变这一现状，PLC控制系统产生了。继1969

6、年美国数字设备公司研制出世界第一台 PLC,并在通用 汽车公司自动装配线上试用，获得了成功，从而开创了工业控制新时期，从 此，PLC这一新的控制技术迅速发展起来了。据有关资料报道，机械手控制系统有多种类型。例如：电控、PLC可编程控制器系统等。由于本机械手是用于自动生产线中工件传输的，主要动作是 上升、下降、左移、右移、夹紧、放松和工序延时控制等，控制动作基本上 是以简单的顺序逻辑动作为主。众所周知，PLC具有体积小、重量轻、可靠性 高、抗干扰能力强、编程简单、易于维护等特点，特别是替代继电控制系统， 这更是它的优势。因此，本课题论述了为什么选择了PLC作为机械手控制系统的核心控制器，并简述了

7、其工作过程和其相关软硬件相关的设计。第一章 机械手几种控制系统设计方案比较1.1 单片机的应用特点1. 低功耗、宽电压工作范围，内部看门狗。2. 高速指令系统，单字节指令，精简指令集易学易用。3. 内部ROMS构，且具有廉价0T( 次性写入程式)ROM以便小批量生产，减少MASK 风险。4. 程序保密功能，防止拷贝，保护成果。5. 方便的开发工具(仿真器与烧入器)1.2 可编程序控制器系统的特点可编程控制器简称 PLC( programmable logic controller) ，它是将继电器逻辑控制技 术与计算机技术相结合而发展起来的一种新型工业控制计算机系统。它的低端为继电器逻 辑的代

8、用品，而其高端产品实际上是一种高性能的计算机实时控制系统。它以顺序控制为 主，能完成各种逻辑运算、定时、记数、记忆和算术运算等功能，既能控制开关量，又能 控制模拟量。 PLC 的最大特点是采用了存储器技术， 将控制过程用简单的 “用户编程语言” 编成程序，并存入存储器中。运行时， PLC 从存储器中一条一条地取出程序指令，依次控 制各输入输出点。PLC 把计算机的功能完善、通用、灵活、智能等特点与继电器控制的简单、直观、价 格便宜等优点结合起来，可以取代传统的继电器、接触器顺序控制，而且具备继电器、接 触器控制系统所不具备的优点。其主要特点如下：(1) 控制程序可变，具有很好的柔性在生产工艺流

9、程改变或被控设备更新的情况下， 不必改变 PLC 的硬件，只需改变 程序就可以满足要求。这就为实现机械手动作的多样化奠定了基础，从而使机械手更 能适应现代化生产要求。(2) 可靠性强，特别适合用于工业环境PLC 是专门为工业环境应用而设计的计算机控制系统，在硬件和软件上采取了一系列有效措施，以提高系统的可靠性和抗干扰能力，并还有较完善的自诊断和自保- 6 -护能力，能够适应恶劣的工业环境。 PLC 的平均无故障工作时间可达数万小时，这是 其他计算机系统无法比拟的。 结合传感器机械手工作的实际环境 ,机械手接近热源并受 到注塑机工作的冲击振动，可抗 1kv,1us的脉冲干扰因此选择PLC更适宜.

10、(3) 编程简单，使用方便作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备，他提供多种面向用户 的语言，如常用的梯行图，指令语句表和控制系统流程图等，而多数 PLC 采用“梯形 图”的编程方式。梯形图类似于继电器接触控制的电气原理图，使用者不需具备很深 的计算机编程知识， 只需将梯形图转换成逻辑表达式， 将其输入 PLC 即可使用。这对 这对于生产企业今后维护检修、工艺更新带来极大方便。(4) 功能完善PLC 具备输入输出，逻辑运算、算术运算、定时、计数、顺序控制、功率驱动、 通讯、人机对话、自检、记录和显示等功能，使系统的应用范围大大提高。(5) 体积小、重量轻 ，易于装入机器内部，从而给机

11、电一体化产品的优化设计，带来 很大方便。1.3单片机与PLC的比较PLC是一种可编程的控制器，相当于一种控制设备，主要用于工业自动化等领域，大 都采用梯形图编程，也可以用组态软件。其特点是非常可靠。应该说这两者有很大的区别，由于目前它们的应用需求都不少，前景都是不错的。不 过单片机的使用偏于研发，PLC的使用偏于应用。1.4 比较结论综上所述， 对传感器机械手这个控制对象来说， 它是以继电逻辑动作为 主的控制系统，选择PLC作为核心控制器，辅以外部电气控制电路，是较 好的选择。第二章 机械手PLC控制系统设计方案2.1传感器机械手外形示意图工件传送机械:，2.2机械手主要技术性能(1) 机械手

12、完成的任务按制造工艺要求，需完成上升，下降，左移，右移，夹紧，放松等动作，夹紧与放松 有1-2秒的延时。(2) 控制系统输入输出要求控制器由限位开关经光电隔离输入，输出能驱动气动电磁阀，控制以上六个工序动作(3) 控制方式回原点、手动、自动。而自动又分为单步、单周期、连续工作方式。手动时，每个 动作均可手动按钮操作。(4) 完成一次周期动作的时间：20-25秒(5) 对机械手可靠性要求：能夹取小于1.5Kg的产品生产量：60只/小时2.3机械手动作分析机械手动作示意图机械手动作示意图如下图:启动按钮K506仃止按钮 -u o- X507 W4原点Y430 断Y任 锁阀<1 X402

13、77; 加 朕右爾搁Y433>X403S典厂、V430©©芒X408光电捡 测开关 步.<nX402±¥43? 上刃电逬阀跡OFF 松开定时器 T451 1秒Y431夹羅磁 阀DN夹紧定时器T450 1秒图机械手动作示意图控制的机械手动作过程PLC控制的机械手在原点位置时，左限位开关 X404上限位开关X402处闭合状态 当按下启动按钮X506,气动电磁阀丫430通电，驱动机械手从原点开始下降。当机械手下 降碰到下限位开关X401时则停止下降，夹紧气动电磁阀Y431通电，驱动机械手夹紧工件， 延时 1 秒后上升气动电磁阀 丫432通电驱动机械

14、手上升。 当机械手上升碰到上限位开关 X402 后，机械手停止上升。然后右移气动电磁阀 Y433 通电，驱动机械手右移，当机械手碰到 右限位开关X403时停止右移。然后下降气动电磁阀 丫430通电，驱动机械手再次下降，当 碰到下限位开关 X401 后停止下降，夹紧气动电磁阀 Y431 失电，驱动机械手松开放下工件 并延时 1 秒。然后上升气动电磁阀 Y432 再次通电，驱动机械手再次上升，当碰到上限位 开关X402后停止上升，左移气动电磁阀 Y434通电，驱动机械手左移，当左移碰到左限位 开关X404时机械手停止，这样周而复始循环运动。当按下停止按钮时，则运动到初始 原点位置时停机。在机械手抓

15、取工件后下降放到指定位置的操作时，下降前由光电探测器开关X408,先进行检测上一个工件有无取走，如工件尚未取走则机械手暂停下降。第三章机械手plC空制系统的硬件设计3.1机械手PLC控制系统的电气设计3.1.1 PLC的I/O 口信号及点数分析3.1.1.1 输入控制信号分析(1) 位置检测信号：下限，上限，右限，左限共 4个行程开关需 4个输入端子。(2) 工件检测信号：用光电探测器作检测元件 , 需1个输入端子。(3) 工作方式选择信号：有一个拨动开关，有手动，单步，单周期，连续 4个位置可供选 择，需 4个输入端子。(4) 手动操作信号：有下降、上升、右移、左移、夹紧和放松等 6个操作按

16、钮开关输入信 号。(5) 自动工作信号：有启动按钮，停止按钮和复位按钮等 3个信号，占 3个输入端子。 以上共需 18个输入信号点。3.1.1.2 输出控制信号分析(1) 控制机械手上升、下降、右移、左移、夹紧这 5个电磁阀线圈，需 5个输入端子。(2) 机械手从原点开始工作，需一个原点位置指示灯，占 1个输入端子。(3) 夹紧工件、松开工件均需要延时，需用 PLC内部2个定时器T450、T451，它们均定时1 秒钟。3.1.1.3 I/O 分配表由上述I/O 口信号分析，得I/O信号分配表如下:输入输出下限位开关X401下降电磁阀Y430上限位开关X402夹紧电磁阀Y431右限位开关X403

17、上升电磁阀Y432左限位开关X404右移电磁阀Y433上升按钮X405左移电磁阀Y434下降按钮X410原点指示Y435左移按钮X406其它右移按钮X411夹紧定时器T450松开按钮X407松开定时器T451夹紧按钮X412光电检测开关X408启动按钮X506停止按钮X507复位按钮X501手动工作开关X500单步工作开关X502单周期工作开关X503连续工作开关X504表3.1 I/O信号分配表3.1.2 PLC 选型3.121 I/O 总点数的确定由I/O分配表知，输入共18个点,输出共6个点,I/O实际需24点。为留有今后工艺改进 与功能扩充余地，在实际统计I/O点数基础上，一般加10-

18、20%余量，再考虑PLC产品本身 规格，可取PLC勺I/O总点数为48点。3.122 I/O 点信号性质分析从机械手控制信号分析可知，机械手输入是位置开关信号，上下限位开关、左右限位 开关、判断工件有无的光电探侧开关等它们都是开关量，而输出主要是5个电磁阀线圈，以控制机械手的左移、右移、上移、下移、夹紧、放松的气路的通断。用户存储器容量的估算(1) I/O 口总点数为36点且均为开关量，以每个I/O点需10个字节估算则所需存储器字节 数为：48*10=480B(2) 定时器有两个：一个夹紧延时、一个放松延时，以每个定时器需 2个字节估算则所需 存储器字节数为：定时器/计数器数量*2=2*2=4

19、B共需存储器字节数为：480+4=484B经技术与经济成本方面因素综合考虑，本设计选取日本三菱公司FX2-48M型PLC产品，FX2-48M型产品主要技术指标如下：最大I/O48点定时/计数器256个基本功能指令22,步进指令2条继电器输出最大负载80VA/24V执行速度(us/步)0.8us输入输出响应时间10ms程序容量(步)2KB输入光电隔离数据寄存器 通用：200点，锁存用：7800点输出继电器接点隔离表3.2 FX2-48MR型产品主要技术指标表由上表可见，FX2-48MRH PLC产品能满足设计要求。面板设计根据本机械手手动、单周期、连续运转自动操作的需要，操作面板设计如下。其中手

20、动要满足机械手启动、停止、回原点、左移、右移、上升、下降、夹紧、放松等每 一步的手动操作。复位原点指示左移右移上升手动连续SB9HL6HL4HL5HL3启动上升左移右移下降1 "| /SB7SB2SB3SB5HL1单步单周期停止下降夹紧松开夹紧SB8SB1SB4SB4HL2图3.1传感器机械手操作面扳3.2外部电路设计从传感器机械手控制电路分析可知，机械手输入是位置开关信号，上下限位开关、左右 限位开关、判断工件有无的光电探侧开关等它们都是开关量，而输出主要是5个电磁阀线圈,以控制机械手的左移、右移、上移、下移、夹紧、放松的气路的通断。因此外电路设计主 要包括以下三个部份：电源PLC

21、需AC 220V, 50HZ约100W外部限位开关共5个，可由PLC专供外部传感器直流 电源直接供给，该电源为 DC 24V, 0.1A，可满足限位开关使用，而且与PLC连接方便。对 于气动电磁阀，按每个电磁阀DC 24V, 100W同时动作系数为2计算，最大需DC 24V200V， 同时为留有余量按DC 24 V，10A考虑。外部位置传感器外部位置传感器有4个接近式限位开关：上、下限位开关、左、右限位开关， 1个检 测工件有无的光电开关这些开关由 PLC直接供电，可以直接接入PLC输入模块，因输入模 块本身已有光电隔离所以不需另设隔离电路。为防止长线干扰，需在线输入端接200Q电阻及对地接0

22、.1uF电容。气动电磁阀本机械手共有五个气动电磁伐，其中左移、右移、上移、下移气动电磁阀是双通的,而夹紧、放松是单通的。每个电磁阀线圈需供电DC 24V 100V，所以PLC输出模块上的继电器接点容量不够， 必须用中间继电器进行接点转换， 中间继电器选用线圈电压为 DC24V， 接点容量为2A,额定电压为DC 100V第四章 机械手PLC控制系统的软件设计4.1.1 PLC 几种程序设计语言概述PLC 常用的编程语言有顺序功能图编程语言,梯形图编程语言,功能块图编程语 言,指令语句表编程语言,结构文本编程语言等。其中前两种语言用得较多,流程图 语言也在许多场合被采用。梯形图语言沿用继电器控制原

23、理的形式,采用了常开触点、常闭触点、线圈和功能 块等结构的图形语言,直观、简便、电器人员易于被掌握,但要求配置较大的显示器, 这在小型PLC机上很难被满足。故需借助于助记符语言。助记符语言是PLC的命令语言表达式，其语句是指令功能的英语缩写形式。 例如：三菱公司的Fx2n型PLC可编程器基 本逻辑指令“与”、“或”、“与非”、“输入”、“输出”、“结束”等指令就可用相应的 “AND”、“0R'、“AN” “LD”、“OUT、“END表示。显然指令语句表语言作为梯形图派生语言， 既保持了梯形图简单、直观、易懂的特点,又能采用便携式编程器编制用户程序。此外 如经调试符合要求后，还可方便的写

24、入 PLC中，今后修改也很方便，因而为一般用户所 广泛采用。但是在以顺序动作机械控制中，若采用梯形图方法编制程序，则既复杂又难懂又费时，限制了它的使用。此时采用顺序功能图表示，用步进顺控指令编程会很方便、直观。 顺序功能图语言是一种描述顺序控制系统功能的图解表示法， 主要由“步”、“转移”、 及“有向线段”组成。如果适当运用组成元素和转移触发条件，可模拟出控制系统的静 态与动态运行图，从中很容易发现潜在故障。流程图编程常使用步进顺控指令，如用“LD AND ANI”等指令表示状态转移条件，用“ SET指令指向下一转移状态，“STL'指令则 用于激活某一状态，是与主母线联接的接点，因而其

25、后可以输出信号，“ RET则是返回指令。由上述机械手动作过程的分析知，本机械手控制主要是工件传输的顺序控制，显然 采用顺序功能图法用步进顺控指令编程是最佳选择。4.3.2.1 输入和输出单元的分配图表示了安装在机械手上的负载和传感器， 在PLC输入输出端分配的编号。上 升、下降、右移、左移采用双通电磁阀。一旦下降(或右移)输出接通，即使再断开，它 也能始终保持现行位置。上升(或左移)与此相同。夹持松开装置，则使用单通电磁阀。当夹持输出时，处于夹持状态,夹持输出中断时，处于松开状态。每个工作臂都有上、下限位开关和左、右限位开关。其夹持装置不带限位开关，一旦 夹持电磁阀导通，就同时驱动 PLC 内

26、的定时器，设定的时间一到，夹持动作也就完成。4.3.2.2 操作类型(1) 手动操作单一操作：用各按钮开关接通或断开各负载(2) 返回原位按下返回原位按钮时，机器自动返回到它的原位(3) 自动操作 步进操作：每动按一次启动按钮，向前执行一步动作的工作方式 单周期操作：机器在原位时，按下启动按钮，自动地执行一个操作周期的操作， 操作完成后机器停在原位上。 如果在操作过程中， 按下停止按钮， 则机器停留在该程序上。 如果再按下启动按钮，则又从该工序继续工作，最后停留在原位上。 连续操作：机器处在原位时，按下启动按钮，机器就连续重复的工作如果按下停止按钮，机器运行到原位，然后停机。4.323程序总框

27、图图4.2是实现初始化、手动操作、回原点和自动操作等程序的总框图:图4.2程序的总框图：在选择操作方式时，常闭接点 X500断开，执行单一操作程序，在选择其它方式时， 常闭接点X500闭合，从而使程序转移。如果选择返回原位方式，常闭接点X501断开,执行返回原位程序。在执行其它方式的情况下，则常闭接点 X501闭合，程序转移不执行返回原位操作。 自动程序要在启动按钮X506按下时才执行。在供电恢复以后，机器由原位重新启动时 不需要执行该程序。程序设计说明（1）负载驱动图图4.3是负载驱动图。图4.3负载驱动图如果用转移指令在脉冲输出执行期间，对脉冲指令作转移处理，则保持产生脉冲输 出。具有相同

28、转移目标各个转移指令，可以用相同的编号编程。在第一次下降工序中，下降电磁阀 Y430接通。在夹持工序中，夹持电磁阀 Y431位 置，同时驱动定时器T450。此后执行类似的操作，完成由初始条件到下一个初始条件的一 系列操作。在夹持输出丫431置位后，保持夹持，直到夹持输出复位才松开。另一方面，只在每 一工序上驱动定时器和其它输出。如上所述的控制，即一步一步按顺序驱动后各负载动作， 称为顺序控制或过程步进型控制。这种控制过程，用继电器符号程序很难实现该程序设计。（2）转换条件图下图表示了机械手过程转换的条件图4.4状态条件转換图在初始条件下，按下启动按钮，机械手过程转换为第一次下降过程。随着下降电

29、磁阀的工作，机械手下降，在到达下限位置时，下限位开关X401接通，工艺转为夹持过程，-18 -因为定时器 T450 与夹持输出同时工作，所以在定时器接点接通以后，工艺转为第一次上 升过程。此后，用类似的方法完成机械手一系列工艺过程的转换。（3）状态转换图 状态转换图，它由负载驱动图和转换条件图组合而成。图中每个工艺过程，都标有状 态编号。（4）状态的初始化按下返回原位按钮，则表示机械手初始化条件的机器初始状态 S600,在返回原位方式 情况下置位，在单一操作方式情况下复位。按启动按钮时，其工作状态由S600转换为S601, 此后按机械手工作的发展，依次进行转换。当最后工序完成之后，S600再次

30、置位。在操作期间，即使误按了启动按钮，也不可能作另一次启动，因为此时S600已处于不工作状态。处于中间工序的状态器要用手动操作复位。（5）状态转换启动在自动操作（步进、单周期、连续操作）期间，按下启动按钮，辅助继电器 M575 工 作，尤其在执行自动程序时，其自保持电路工作，辅助继电器 M575 一直保持工作到停机 按钮按下为止。另一方面，辅助继电器 M100 工作，用以检查机械手是否处于原位。当 M575 和 M100 都接通时，从初始状态器开始进行转换。（6）状态转移禁止当按下启动时， M101 产生脉冲输出，使 M574 断开，在单周期工作期间，按下停止 按钮时， M574 自保持，操作

31、停止在进行工序。当按下启动按钮时，从现行工序重新开始工作。在步进方式时， M574 始终工作，此时，状态转换被禁止。 按下启动按钮时，状态转换禁止立即复位，进行后工序处理。在手动方式（单一操作，返回原位）情况下，禁止进行状态转换。在手动方式复位之 后，按下启动按钮，则状态转换禁止复位。PLC 启动时，用初始化脉冲 M571 使 M574 自保持，以此禁止状态转换，直到按下启 动按钮。在状态器转换禁止期间，现行工作状态器保持接通。例如 S620接通，使丫530接通， 当左行到左限位时状态器转换， Y530 断开。但是，如果状态转换被禁止时，则 Y530 将保持接通，为了防止这种现象， 丫530

32、的驱动电路由左限位开关来切断。（7）手动操作程序 单一操作程序 按下夹持按钮时：夹持输出 丫431自保，只有按下松开按钮时， 丫431才复位。 按下上升按钮时：上升输出 丫432保持接通，按下降按钮，下降输出 丫430保持接通。 在上限位按下左行按钮：左行输出 丫434 保持接通。在上限位按下右行按钮：右行输 出 丫433保持接通。 返回原位程序 在执行返回原位程序时，为安全起见，可使非工作负载复位，同时按照安全操作 的原则激励各负载。4.4 程序总梯形图通用程序、手动程序及自动程序总梯形图见图 4.5。图 4.5 机械手 PLC 控制系统程序总梯形图u550*nuSSD3 -I卜T忖X403

33、,n 艮1130A W3JtHOOD JEJT W155W »K HimHI-$<>5W5 _I StiO4.5机械手PLC控制系统程序清单0LDX50162SM2001ANDX50563LDIM2002SS60064RY4313LDX50065RY4304RS60066OUTY4325LDX50067ANDX4026ORX50168RY4337ORM7169OUTY4348OUTF67170ANDX4049K60171RM20010OUTF67272EJP70111K61073LDX50612OUTF67074ORM10213K10375OUTM10214LDX5047

34、6MCM10215ANDM57577STLS60016ORX50678LDM57517ANIX50779ANDM10018LDX50280SS60119ORX50381STLS60120ORX50482OUTY43021ANB83LDIX40122OUTM57584SS60223LDX40285STLS60224ANDX40486SY43125ANIY43187OUTT45026OUTM10088K127LDX50689LDT45028PLSM10190SS60329LDX50791STLS60330ANDX50392OUTY43231ORX50293LDX40232ORX50094SS604

35、33ORX50195STLS60434ORM7196OUTY43335ORM57497LDX40336ANIM10198SS60537OUTM57499STLS60538LDIX500100LDX44839CJP700101OUTY43040LDX412102LDX40141ORY431103SS60642ANIX407104STLS60643OUTY431105RY43144LDX405106OUTT45145ANIY430107K146OUTY432108LDT45147LDX410109SS60748ANIY432110STLS60749OUTY430111OUTY43250LDX406

36、112LDX40251ANIY433113SS61052ANDX402114STLS61053OUTY434115OUTY43454LDX411116LDX40455ANIY434117SS60056ANDX402118RET57OUTY433119MCRM10258EJP700120END59LDIX50160CIP70161LDX505第五章 机械手PLC控制系统的调试与运行机械手 PLC 控制系统程序编写完成后，通过手编程器或在 PC 计算机编好程序后 写入到 PLC 存储器中。编好程序首先要对照步进流程图进行校对、修改、补充后，然 后再进行室内模拟调试。把机械手的各限位开关、气动电磁阀

37、负载，在模拟板上用信 号灯代替。运行程序时，要观察是否符合预计的动作要求，发现错误立即修改和调整 程序，直到满足工艺流程要求。室内模拟调试完成后，把程序固化在 PLC 中，可以进入现场实际运行调试阶段。 这时先不带负载，只带上驱动电磁阀的线圈，而与之连接的机械负载则脱开，再连上 必要的指示信号灯，即空载运行调试。在空载运行调试阶段时，可以按运行方式如回 原点、点动、手动操作、单周期运行等逐步进行，最后进行连续运转调试。在调试运 行中，可借助于步进流程图，判断故障原因与部位，随时查清原因，及时采取修改程 序或接线等措施予以排除。如果运行正常了，则可以进入带负载运行调试阶段。将各 电磁阀连接上机械

38、负载，并通过操作按钮按机械手工艺顺序，手动运行各机械部份看 动作是否正常，如上升、下降、左移、右移、夹紧动作顺序，有无机械位置干涉等现 象。如有机械干涉可通过调整各个接近开关的安装位置等措施解决，还可以通过调节 其距离来控制机械手动作的范围。经仔细调整一切正常后，就可以启动 PLC 进行自动 运转。但在自动运转阶段时，必须密切注意观察机械手各部件动作，如有异常立即按 紧急停止按钮停车检查。最后再进行考机运行， 一般连续运行 72小时以上， 以考核电气及机械运行是否稳 定可靠，如遇干扰一般要采取以下措施来解决如：检查 PLC 控制柜、气动电磁阀等接 地是否良好（一定要分别接地） ；清查接线看强弱

39、电信号线有无分开敷设；在 PLC 输 入通道加接硬件滤波（如阻容滤波）或改变软件数字滤波时间常数；在感性负载两端 加阻容吸收回路或加接防浪涌反向二极管电路等。通过对机械手 PLC 控制系统的室内模拟调试和现场带负载运行调试工作，我深切 体会到以上调试原则和步骤的重要性，往往遇到问题按学过的知识和方法去处理就能 顺利解决了。机械手控制系统的程序，已通过室内模拟手动、单步、单周期、连续等运行的调试， 证明本设计的硬件、软件部分均达到预期要求，能可靠地控制机械手动作，达到机械手所 要求的技术性能。 下一步要进行现场空运行与带负载运行， 这需根据实际的安排日程进行。设计小结及体会毕业设计已经结束了，通

40、过 2 个月的努力，在指导老师王蕊帮助下，基本上按照毕业 设计的要求，较好的完成了本课题的设计。我所做的是机械手PLC控制系统的设计，从去年放假我就开始准备。毕业设计完成了， 达到了预期的目的。一开始拿到这个题目的时候，真不知道从哪下手，在王蕊老师的指导 下，自己找资料、看书，总算完成了。通过这次的毕业设计，使我对 PLC有了更深的认识， 从理论和实践上都得到了很大的提高，所以这次任务的完成是我学到了很多东西。首先， 丰富了自己的知识面，学到了以前没能学通的东西，具体了解了怎样去完成一个程序的设 计：从流程图、电路图、仿真一整套东西。其次能根据机械手对控制系统的要求，选择了 我认为是最佳方案的PLC控制系统。通过对PLC的输入、输出信号的分析计算、论证，合 理的对PLC进行了选型。并且通过现场实习，弄清了机械手的各部组成及工艺