【《机械手PLC控制系统设计案例》1800字】

机械手PLC控制系统设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u10223机械手PLC控制系统设计案例 1311671.1PLC机械手控制系统的软件设计 146271.1.1顺序功能图 1302691.1.2机械手总体SFC图 2325051.2PLC控制系统梯形图程序 3202341.2.1手动梯形图程序 3169581.2.2自动梯形图程序 4自动化技术在当今世界占有很高的地位，但随着人类的需求愈来愈高，生产的速度要求越来越高，对自动化地要求也随之提高，尤其是集目前所有驱动方式为一体的自动化控制装置很吸引人。本课题研究的气动机械手控制装置覆盖范围广，使用到的相关技术多种多样，需要许多相关领域的硬性技术，对不同技术的要求很高，并且还要将这些技术结合起来，形成一个综合的、全方位的系统。要求比较高的硬件结构和开放的软件平台及功能适配的应用系统[12]。现在的有很多品牌的PLC产品，如西门子、欧姆龙、三菱等。本次设计选择的是三菱FX2N系PLC为控制体的，由于本次的机械手工作较少，所需要的输入输出点较少，还有就是从性能、性价比、可靠性等多方面考虑，所以选择它为核心控制器。1.1PLC机械手控制系统的软件设计1.1.1顺序功能图顺序功能图（也称SFC图）要求按照规定次序运行，执行任务时严格按照要求来才能完成一个完整的操作，保证系统的正常运作。一步步按顺序来，简单易学，对于初学者来说十分友好，并且给专业工程师设计效率带来了的极大的提高，这是设计师常用的一种设计思路。这个方法中有专门的元件和功能图，为编制程序带来了极大的方便，已成为当前PLC程序设计方法。根据编制的程序要求规定，完成一项任务，需要从位于右侧、后退、上面的原点位置出发，按照规定和顺序执行命令，完成相关的任务流程。执行的路线也是一个循环的路线，从原点出发最终回到原点的一个循环过程。考虑到有时候会出现一些意外状况，自动操作无法进行，只能采取手动的方式进行操作，故设置一个手动操作的步骤顺序，可画出如图3-1所示的程序流程图。图3-1气动机械手手动流程图1.1.2机械手总体SFC图在X11、12、13、14、15、16、17、20、21、22、23时只能有一个处于接通状态，为确保控制方式是特定的方式，故采取转换开关按钮。为了避免工作错误和危险。X10为手动自动切换开关，根据X10的转换改变我们需要的操作，也就是手动和自动。显然，ON对应的是手动操作，OFF则对应自动操作。机械手系统PLC程序的总体结构如图3-2所示。图3-2气动机械手总结构图自动控制和手动工作的流程图如图3-3所示。选择自动还是手动，是根据我们的要求选择开关来实现，流程图中用进入自动控制状态吗？如果使用自动化操作，在系统运行的时候，发现此时机械手没有复原，也就是在其他位置，这时就需要手动时机械手回归原位，那么，当机械手工作了一个循环，后续循环中通过工作方式实现选择单周期还全自动化的操作过程。即流程图中实现全自动吗？图3-3自动控制后形成的系统流程图1.2PLC控制系统梯形图程序在编辑梯形图程序的设计过程中，根据选择开关所选择的不同工作方式，从而让机械手执行不同的操作方式。例如当X10=1时，执行的是手动操作方式；X10=1时，执行的是自动操作方式，这项命令可以事先编制好程序，然后依照指令一步步完成所有步骤，形成如图3-4所示的程序结构图。梯形图有很多的编辑手法，但本课题的研究只需采取一种编制方法，采用比较通用的步进指令的梯形图来控制运动。图3-4气动机械手程序结构图1.2.1手动梯形图程序启动手动程序的话，首先要开启开关按钮，然后对机械手进行操控，尽量是单独只对机械手的运作调试运行，尤其是机械手的位置不对，需要调整方位时，自动管理是满足不了需求的，需要手动帮助机械手回归原始位置；选择手动工作方式，找到对应的按钮，然后控制机械手对应的手动操作。对应的手动操作程序如图3-5所示。图3-5气动机械手手动控制程序1.2.2自动梯形图程序自动程序由三个程序组成。分别是单周期、连续的单步这三个程序，我们需要辨别它们，单单从表面是很难看出区别的，因此我们可以根据他们的特征特点和本身特有的标志来分辨它们。单步与非单步之间的区分在于连续和转换方式的不同，在机械手完成周期循环运行时，系统内部的切换时具有明显辨别度的。根据相关控制，可绘制出图3-6所示的步骤功能顺序图。图3-6气动机械手自动控制(单周/连续)SFC图图3-7气动机械手自动控制(单周/连续)SFC图图3-8气动机械手自动控制(单周/连续)SFC图图3-9气动机械手自动控制(单周/连续)SFC图按照步进指令STL与RET