生产实习plc机械手(共14页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上天津天狮学院信息与自动化学院生产实习报告专 业 学生姓名 实习时间 带队教师 目 录专心-专注-专业一、  设计目的和要求 （一） 目的 机械手是工业自动化领域中经常遇到的一种控制对象。近年来随着工业自动化的发展机械手逐渐成为一门新兴学科，并得到了较快的发展。机械手广泛地应用与锻压、冲压、锻造、焊接、装配、机加、喷漆、热处理等各个行业。特别是在笨重、高温、有毒、危险、放射性、多粉尘等恶劣的劳动环境中，机械手由于其显著的优点而受到特别重视。总之，机械手是提高劳动生产率，改善劳动条件，减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的

2、一个重要手段。国内外都十分重视它的应用和发展。可编程序控制器(PLC)是专为在工业环境下应用而设计的实时工业控制装置。随着微电子技术、自动控制技术和计算机通信技术的飞速发展，PLC在硬件配置、软件编程、通讯联网功能以及模拟量控制等方面均取得了长足的进步，已经成为工厂自动化的标准配置之一 。由于自动化可以节省大量的人力、物力等，而PLC 也具有其他控制方式所不具有的特殊优越性，如通用性好、实用性强、硬件配套齐全、编程方法简单易学，因此工业领域中广泛应用PLC。机械手在美国、加拿大等国家应用较多，如用果实采摘机械手来摘果实、装配生产线上应用智能机器人等。我国自动化水平本身比较低，因此用PLC来控制

3、的机械手还比较少。本次课题设计的机械手就是通过PLC来实现自动化控制的。通过此次设计可以更进一步学习PLC的相关知识，了解世界先进水平，尽可能多的应用于实践。（二） 要求 一个将工件由A处传送到 B处的机械手，上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。另外，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。设备装有上、下限位和左、右限位开关，它的工作过程如图所示

4、，有八个动作，即为：启动、停止用按钮实现，限位开关用钮子开关来模拟，电磁阀和原位指示灯用发光二极管来模拟。二、实习单位及岗位介绍中国（天津）职业技能公共实训中心（以下简称“中天实训中心”）是天津市人民政府批准设立、隶属于天津市人力资源和社会保障局的高技能人才培养公共服务机构，位于天津中心城区和滨海新区连接的海河教育园区内。中天实训中心按照“需求导向、高端定位、训为企用、校企共享、公共服务、促进就业”的思路，突出职业技能培训和职业技能鉴定等核心功能，面向院校学生和企业职工以及社会各界，开展高技能人才培训和评价服务，以批量性、规模化高技能人才培养为目标，与职业院校及培训机构，实行错位发展、功能互补

5、、资源共享。中天实训中心占地120亩，设备投资2.8亿元，建有现代制造、现代控制、现代物流、现代电子、信息五个技术实训中心，配备1750台（套）设备，能同时容纳1700人进行实训，年培训和职业资格鉴定12万人。截至目前，中心已为我市及全国培养实习指导教师300余名，培训鉴定近3万人，其中高技能人才8千人。接待国内外来宾视察观摩600余批、2万多人，取得了良好社会效应，赢得了国内外同行的广泛赞誉。特别是国务院总理温家宝、中央纪委书记 、国务委员 分别莅临中心视察，对中心目标定位、发展成效均给予高度评价和充分肯定。三、实习内容及过程（一）PLC简介可编程序控制器（Programmable Logi

6、c Controller），简称PLC，是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用的工业自动化控制装置。随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，PLC的功能也越来越强大，更多地具有计算机的功能，所以又简称PC（PROGRAMMABLE CONTROLLER），但是为了不和PERSONAL COMPUTER混淆，仍习惯称为PLC。目前PLC已经在智能化、网络化方面取得了很好的发展，并且现今已出现SOFTPLC，更是PLC领域无限的发展前景。气动机械手具有成本低廉、结构简单、抗干扰性强、适合各种生产环境等特点。目前,气动机械手在某些专用机床的自动上下料装置中已经得到了初步应用。PLC在工业

7、控制方面有相当成熟的应用,功能强大,程序设计和外部接线比其他自控方式更简单。应用三菱系列PLC设计开发一套实现气动机械手上下左右运动的程序和外部接线电路及操作面板。气动系统具有许多显著的优点,在工业自动化中得到愈来愈广泛的应用,机械手的驱动和控制方式基本上都是采用高精度伺服电机,成本高、结构复杂、速度慢、工作效率较低,这些问题阻碍了自动装卸机械手在生产实际上的广泛应用。机械手采用plc控制，具有可靠性高，改变程序灵活等优点。无论进行时间控制还是过程控制或混合控制，都可以通过设置plc的程序实现。可以根据机械手的动作顺序改变程序，是机械手通用性更好 。采用气压传动，动作迅速，反应灵敏，能实现过载

8、保护，便于自动控制。工作环境适应性好。阻力损失和泄露减少。不会污染环境，造价低。（二）实习内容1、主要任务和技术要求（1）主要任务：当工件被送到机械手下方后，机械手将向下运动，然后锁紧夹爪，当工件被夹住后，机械手上升，到达上端后，手臂向右旋转180°。当到达右侧后夹爪向下并释放工件，然后上升，最后机械手臂向左摆动、复位，并发出信号，将控制权交给下一单元。（2）技术要求： 机械夹爪上下运动 机械夹爪锁紧后将有信号产生 机械手臂左右摆动（180°） 只有当机械手臂下降到低端时才能作开合动作 完成动作后，发出信号给下一单元2、硬件设计（1）方案设计思路分析从工艺要求中可以看出控制

9、方式为两种，分别完成自动方式（I0.3=0）和手动方式（I0.3=1）的运动，启动/停止按钮I0.0完成启动（I0.0=1）和停止（I0.0=0）功能，复位信号I0.1完成系统的复位，单步按钮I0.2用于控制手动方式的单步控制。机械手运动的位置状态开关共有4个，机械手在左位置开关I0.6，在右位置开关I0.7，在上位置开关I1.0，在下位置开关I1.1。机械手锁紧状态信号I1.2。共有9个输入信号。输出信号有机械手右转驱动信号Q0.0，左转驱动信号Q0.1，下降驱动信号Q0.2，下降机械手夹紧驱动信号Q0.3（夹紧Q0.3=1，放松Q0.3=0）。共有4个输出信号。该系统需要输入9点，输出4点

10、。可选择S7-200系列的CPU224即可满足要求，CPU224作为本控制系统的控制器。（2） 单元电路设计（3）输入输出口信息模块号输入端子号输出端子号地址号信号名称PLCs7-2001I0.0启动/停止，启动“1”有效，停止“0”有效2I0.1复位，“1”有效3I0.2单步，“1”有效4I0.3自动/手动，自动“0”有效，手动“1”有效5I0.6左位，“1”有效6I0.7右位，“1”有效7I1.0高位，“1”有效8I1.1低位，“1”有效9I1.2锁紧状态，“1”有效1Q0.0右转，“1”有效2Q0.1左转，“1”有效3Q0.2下降，“1”有效4Q0.3夹紧，“1”有效3、软件设计（1）程

11、序流程图程序启动选择自动或是手动控制 复位 左移至左上位置下降至左下位置抓取工件上升至左上位置 上升至右上位置释放工件下降至右下位置右移至右上位置（2）内存变量分配表序号名称地址注释1启动/停止I0.0开关2复位I0.1按钮3单步I0.2按钮4自动/手动I0.3开关5在左I0.6限位开关6在右I0.7限位开关7在上I1.0限位开关8在下I1.1限位开关9锁紧状态I1.2传感器10右移Q0.0电磁阀11左移Q0.1电磁阀12下降Q0.2电磁阀13锁紧Q0.3电磁阀14下放到位定时器T37时基为100msTON定时器15锁紧定时器T38时基为100msTON定时器16释放定时器T39时基为100m

12、sTON定时器17电源开关状态M0.1Bool18自动手动开关状态M0.2Bool19复位开关状态M0.3Bool（3）程序设计（4）系统调试将机械手搬运单元控制的PLC程序按设计思路编辑好，并且编译无出错；将设计好的PLC程序正确的下载到PLC中；启动电源，将自动手动开关拨到自动位置，将程序运行一遍，观察机械手的运行是否与设计思路有误，再将自动手动开关拨到手动位置，按下单步开关，将程序一步一步的运行下去，观察机械手的运行是否出错； 如若没有出现任何错误，则代表着程序是正确的。四、课程设计总结随着现在科学技术发展的日新月异，PLC已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不

13、在。目前，PLC在国内广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车和社会娱乐等各个行业。基本上已经取代了传统的继电器电路，进行各种工业过程控制、运动控制及数据处理。PLC既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线的控制。而且PLC的应用领域仍在扩展，PLC的应用范围已从传统的产业设备和机械的自动控制，扩展到中小型过程控制系统、远程维护服务系统、节能监视控制系统，以及与生活关连的机器、与环境关连的机器，而且均有急速的上升趋势。PLC从传统的应用于离散的制造业向应用到连续的流程工业扩展。因此作为21世纪的大学生来说掌握监控组态是十分重要的。在此次PLC课程设计中我们组做的是机械手搬运单元控制，通过此次PLC课程设计的学习与实践，令我们感慨很多。短短的时间里，付出了不少时间和精力，努力地查找资料。同时，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多书本上所没有学到的知识。通过这次课程设计，使我们懂得了理论与实践相结合的重要性，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，才能提高自己的思维能力和实际运用能力。在设计的过程中常遇到各种各样的问题，可以说困难重重，第一次做此类设计，难免会遇到过