PLC在机械手控制系统中的应用

目录1课程设计题目及要求TOC\o"1-3"\u 11.1题目 1控制要求 ③具有较强的抗干扰能力，可以在各种的工作环境下进行正常的工作。因此也具有很高的可靠性。3.2FX2N-48MR型PLC(1)

三菱FX2N-48MR

PLC

介绍①灵活的配置

除了具有满足特殊需求的大量特殊模块外,6个基本单元中的每个单元可扩展至256I/O。

=2\*GB3②高速运算

基本指令:0.08us/指令,应用指令:1.52至几百us/指令。

=3\*GB3③突出的寄存器容量

FX2N系列包括8K步内置RAM寄存器,用一个寄存器盒可扩展到16RAM或EEPROM

。

=4\*GB3④丰富的元件资源

3072点辅助继电器,256点计时器,235点计数器,8000数据存储器。

FX2N-48ER扩展24入24出继电器FX1S-10MR-001主机6入4出，继电器FX2N-32ER扩展16入16出继电器FX1S-30MR-D主机16入14出，继电器FX2N-16ER扩展16入FX1S-20MR-D主机12入18出，继电器FX2N-16EYR扩展16出继电器FX1S-14MR-D主机8入6出，继电器FX2N特殊扩展模块FX1S-10MR-D主机6入4出，继电器FX2N-CNV-BDFX0N适配器连接用模块FX2N特殊功能单元

FX2N-CNV-BC扩展电缆转换器FX2N-2DA2通道模拟量输出块

FX2N-CNV-IF扩展电缆转换器FX2N-2AD2通道模拟量输入模块FX2N-8AV-BD8通道模拟量设定模块FX2N-4DA4通道模拟量输出模块FX2N-232-BDRS-232接口1通道FX2N-4AD2通道模拟量输入模块。(2)

三菱FX2N-48MR

PLC技术参数FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相当于FX系列中最高档次的超小形程序装置。除输入出16--25点的独立用途外，还可以适用于在多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用途，是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。系统配置既固定又灵活：在基本单元上连接扩展单元或扩展模块，可进行16--256点的灵活输入输出组合。备有可自由选择，丰富的品种可选用16/32/48/64/80/128点的主机，可以采用最小8点的扩展模块进行扩展。可根据电源及输出形式，自由选择。令人放心的高性能程序容量：内置800步RAM可使用存储盒，最大可扩充至16K步。(3)

三菱FX2N-48MR

PLC开发环境

可编程控制器的产生和发展与继电器有很大的的关系。继电器室一种用弱电信号控制强电信号的电磁开关，虽有上百年的历史，但在复杂的继电器控制系统中，故障的查找和排除是非常困难的，可能会花大量时间，严重地影响生产。如果公益要求发生变化，就得衷心设计线路连线安装，不利于产品的更新换代。显然，需要寻求一种新的控制装置来取代老式的继电器控制系统，使电气控制系统的工作更可靠，更容易维护，更能适应经常变动的工艺条件，因此在1969年，美国数字设备公司根据要求研制出世界上第一台可编程控制器。在20世纪70年代后期，随着微电子技术，计算机技术和数字控制技术的迅速发展，人们为了与电脑区分，就把可编程控制器称为PLC。4控制系统设计4.1控制系统设计在一条自动生产线上，由机械手将传送带A上的物品传送到传送带B上。机械手的上升、下降、左转、右转、夹紧、放松动作分别由电磁阀控制液压传动系统工作，并用限位开关及光电开关检测机械手动作的状态和物品的位置。传送带A、B均由三相鼠笼型异步电动机驱动。电动机应有相应的保护。程序方框图如下图所示：开始开始下降抓紧上升左旋下降放松上升右旋结束原位夹紧夹紧原位下降松开上升上升右转左转下降X5X3X2T1X2X0T0X5X4图4-1程序方框图程序流程图如下图所示：图4-2程序流程图4.2PLC(I/O)分配输入元件输入输出元件输出启动开关X0上升电磁阀Y1关闭开关X1下降电磁阀Y2上升限位开关X5左转电磁阀Y3下降限位开关X2右转电磁阀Y4左转限位开关X3夹紧电磁阀Y5右转限位开关X4传送带1电机Y6光电开关X6传送带2电机Y7空气压缩机电动机Y0图4-3PLC（I/O）分配图4-4硬件连线图4.3程序设计图4-5程序这个程序是严格按照设计要求来编的,启动开关是X0,停止开关是X1,程序中还加入了了两个计数器C0、C1。其中计数器C0对下降限位SP2(X2)计数，从而实现机械手到达二号传送带时松开机械手放置物品的控制。计数器C1对上升限位SP1(X5)计数，从而实现机械手在松开机械手放置物品以后上升第二次压到上升限位SP1(X5)的时候实现右转的控制。5运行调试5.1调试过程按下启动开关X0以后，观察六秒钟以后，传送带A(Y6)的灯是否亮，如果不亮，说明传送带A的电磁阀Y6没有得电，相关开关没有动作，重新查看程序，修改好；如果灯亮，说明这一步程序正常。接下来按下光电开关(模拟光电开关检测到物品)，观察机械手是否下降(Y2)，如果没有下降，说明这一步程序设计得有问题，修改程序，再监测；如果机械手下降，程序正常，继续下一步程序检查。压下下降限位开关，不要松开，观察机械手的夹紧(Y5)检测灯是否同时亮起来，如果没有，程序错误，修改程序，再作检测；如果灯同时亮了,程序正常，继续下一步检查。看看两秒钟以后机械手是否上升(机械手上升[Y1]检测灯是否亮)，如果灯没有亮，说明定时器没有起作用，检查修改这一步程序；如果灯亮了，说明程序正常，继续下一步的检查。压下上升限位开关，同时松开之前所压的下降限位开关，观察机械手是否左转(机械手左转[Y3]监测灯是否亮)，如果没有亮，说明这一步程序有问题，检查问题然后修改；如果灯亮了，说明程序正常，继续下一步检查。接下来按下左转限位开关(注:上升限位开关依然被紧压，机械手下降才松开)，观察机械手是否下降，如果不下降，说明程序有问题，检查程序，作相应修改；如果机械手下降(机械手下降的监测灯亮)，松开之前压下的上升限位开关，但左转限位开关不能松开。按下下降限位开关，刚才机械手是否动作(机械手松开)，如果动作，程序正常，不然就不正常，机械手动作以后，观察两秒钟以后机械手是否上升，如果不上升，程序有问题；如果上升，松开下降限位开关，此时左转限位开关依然处于压下状态，继续下一步检查。按下上升限位开关，观察传送带B是否动作，以及机械手是否同时右转(Y4)，如果同时动作，什么程序准确，不然就有错误，得修改程序。然后同时松开左转限位开关和上升限位开关，观察传送带B和机械手是否同时停止动作，及传送带A是否动作，如果答案是：是，那程序正常，所有程序调试完成。接下来调试复位开关，当机械手传送带在运作中的时候，按下停止按钮，看看能不能复位，如果可以，复位正常，程序准确，如果不能，就应该找出问题并且修改程序了。在调试时我们充分考虑各种可能的情况，对系统各种不同的工作方式、有选择序列的功能表图中的每一条支路、各种可能的进展路线，都逐一检查。发现问题后及时修改梯形图和PLC中的程序，直到在各种可能的情况下输入量与输出量之间的关系完全符合要求。程序中某些定时器或计数器的设定值过大，为了缩短调试时间，在调试时将它们减小，模拟调试结束后再写入它们的实际设定值。在设计和模拟调试程序的同时，设计、制作控制台或控制柜，PLC之外的其他硬件的安装、接线工作也可以同时进行。通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机调试过程循序渐进，从PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。不符合要求时，对硬件和程序作调整，修改部分程序。

全部调试完毕后，交付试运行。5.2调试中出现的问题及解决方法调试过程中,由于好多按键是配合使用的,使用经常会出问题,对程序的设计要求比较高,有时候好难顾及到多个方面,例如:机械手还没有上升的时候,下降限位开关必须被压下,机械手还没有左转的时候,右转限位就必须一直被按着,虽然只是简简单单的描述,但真正到了编程的时候,要求就比较高了,好多时候,在顾及到机械手右转的同时,传送带B没有动作；或者在松开上升限位和左转限位的时候,传送带B和机械手右转还是动作的。解决方式也是有好多的,最好用的就是一边调试一边修改程序,最终完成程序的编写。5.3结果分析通过运行自己设计的正确程序，可以实现用机械手将物品从传送带A移到传送带B，整个过程通过手动结合程序控制，PLC控制的机械手传送带系统比较大的优点就是容易作出相应的修改，从而适应不同的场合，而且控制比较简单明了。机械手的上升、下降、左转、右转、夹紧、放松动作分别由电磁阀控制液压传动系统工作，并用限位开关及光电开关检测机械手动作的状态和物品的位置。传送带A、B均由三相鼠笼型异步电动机驱动。6总结持续一周的关于工业机械手的PLC控制的课程设计已经结束了，通过此次PLC程序设计实践,我实在是获益非浅。PLC是今年刚接触的一门新课，刚开始对这门课程很感兴趣，可是学起来的时候感觉有点难度，所以学起来有点畏惧感，以致没怎么学好！每次上实验课的时候，虽然都是尝试着去操作，可还是只会简单的输入程序。我知道PLC程序设计是一门重要的基础课程，是数据结构，操作系统，数据库原理和软件工程等后继课程的基础。适用于大型系统软件和应用软件的开发。而此次课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。通过这一次课程设计，我对电气的操作规范有了深刻的认识。在程序设计中要总体设计程序思路，然后分块设计。在程序设计中，使我加强理解PLC基本指令的使用方法，对基本指令的具体运用有了深刻的概念。

在程序的调试阶段，体会到调试程序的重要性。因为理论知识学的不牢固，在设计遇到了不少问题，自己设计的程序一般来说都有许多逻辑错误如果不经过调试一般很难发现。这次课程设计，通过理论与实际的结合，运用学习成果，使理论得以提升，形成创新思想，进一步提高了观察、分析和解决问题的实际工作能力。通过此次设计过程，巩固了专业基础知识，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力，。虽然在这次实训过程中我也遇到了很多难题。但在通过查阅资料，以及向同学请教后，也终于成功的运行了课程设计所要求的程序。有许多东西，许多事，不是想像中的那么容易，不去实践，永远也不会有提高，尤其是学习PLC上。在这次课程设计的过程中，我认识到学好PLC要重视实践操作，不仅仅是学习PLC程序设计，还是其它的课程设计，以及其它方面的知识都要重在实践，不能只是学习和重视书本上的理论知识，所以日后在学习过程中，我会更加注视实践操作，使自己更好地学好PLC这门课程。通过这次机械手设计让我知道了现代企业在完成自动化控制中离不开PLC的控制，它可以使企业在生产的同时减少劳动力和生产成本。目前我国很多地区的企业整个生产设备还比较落后且大部分工序都是通过人工来完成的，而机械手成本比较低且操作简单很适合中小企业的发展要求。但随着科技不断进步我相信多功能