【《机械手臂搬运控制系统的总体设计和硬件设计案例》1700字】

机械手臂搬运控制系统的总体设计和硬件设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u7190机械手臂搬运控制系统的总体设计和硬件设计案例 1139331.1总体设计 1323731.2PLC选择 1164841.3PLC输入和输出分配 2202141.4PLC输入和输出接线图 3324681.5主电路和控制电路 51.1总体设计如图2-1所示，有两部机械对工作物进行加工，对象由输送带A送到加工位置，然后由机械手臂将加工物送至工作台1的位置进行第一步骤加工。当第一步骤加工完成后，机械手臂将工作物夹起再送至工作台2进行第二步骤加工；当第二步骤加工完成后，机械手臂将工作物放到输送带B送走，完成由7段数码管显示加工完成的数量。假设使用气压机械手臂，一开始手臂先下降，碰到下限开关开始做夹起动作，然后开始上升碰到上限开关后，手臂开始往右，当碰到第1工作站的极限开关时，机械手臂下降将工作物放置工作台1然后上升等待机械对工作物加工；当工作物第1加工步骤完成时，机械手臂再依进行下降-->夹住-->上升-->往右-->下降-->释放等流程，将工件放置工作台2上进行第2加工步骤。当第2步加工步骤完成时，机械手臂再依进行下降-->夹住-->上升-->往右-->下降-->释放等流程，将工件放置输送带B送出，并由7段数码管显示出加工完成的数次。图2机械手臂搬运控制示意图1.2PLC选择分析系统，共使用了24路数字量输入和25路数字量输出，没有使用模拟量输入和模拟量输出，系统为小型自动化应用，可以选择小型PLC进行控制。西门子的S7-200PLC是高性能小型PLC，性价比高，使用方便，接线简单，编程容易，使用普及，因此选择西门子的S7-200PLC进行控制。其中点数最多的是CPU226，含24路数字量输入，16路数字量输出，不能满足使用需要，增加一个EM223数字量输入和输出扩展模块，含16路数字量输入，16路数字量输出，共40路数字量输入，32路数字量输出，满足24路输入，25路输出使用需要。1.3PLC输入和输出分配PLC输入和输出分配见表1和表2所示表1PLC输入分配表描述PLC地址外部编号启动I0.0SB1停止I0.1SB2手动模式选择开关I0.2SB3单步模式选择开关I0.3SB4单周期模式选择开关I0.4SB5连续模式选择开关I0.5SB6自动回原点模式选择开关I0.6SB7上升到位检测I0.7SQ1下降到位检测I1.0SQ2A处到位检测I1.1SQ3工作台1到位检测I1.2SQ4工作台2到位检测I1.3SQ5B处到位检测I1.4SQ6手动上升I1.5SB8手动下降I1.6SB9手动左旋转I1.7SB10手动右旋转I1.0SB11手动抓取I1.1SB12手动释放I1.2SB13工件检测I1.3S1旋转电机过载I1.4FR1升降电机过载I1.5FR2传送带A电机过载I1.6FR3传送带B电机过载I1.7FR4表2PLC输出分配表描述PLC地址外部编号机械手右旋转Q0.0KM1机械手左旋转Q0.1KM2机械手上升Q0.2KM3机械手下降Q0.3KM4传送带AQ0.4KM5传送带BQ0.5KM6夹紧电磁阀Q0.6YV1手动模式指示灯Q0.7HL1单步模式指示灯Q1.0HL2单周期模式指示灯Q1.1HL3连续模式指示灯Q1.2HL4自动回原点模式指示灯Q1.3HL5自动运行指示灯Q1.4HL6故障指示灯Q1.5HL7数码显示1000位Q1.0数码显示100位Q1.1数码显示10位Q1.2数码显示个位Q1.3数码显示aQ3.0数码显示bQ3.1数码显示cQ3.2数码显示dQ3.3数码显示eQ3.4数码显示fQ3.5数码显示gQ3.61.4PLC输入和输出接线图PLC输入和输出接线图见3所示图3PLC输入和输出接线图1.5主电路和控制电路主电路和控制电路如图4所示，3相380V交流电经L1，L2，L3，N供设备使用，其中L1，L2，L3是火线，N是零线。QF1是总断路器，通断整台设备电源，FU1是总的熔断器，起到短路过流保护作用。M1是左右旋转电机，驱动机械手左右旋转。FU2是左右旋转电机熔断器，起到短路过流保护作用。KM1是右旋转启动接触器，KM2是左旋转启动接触器，FR1是过载保护热继电器，防止左右旋转电机长时间过载运行烧毁电机。同样的，M2是升降电机，驱动机械上升和下降移动。FU3是升降电机熔断器，起到短路过流保护作用。KM3是上升启动接触器，KM4是下降启动接触器，FR2是过载保护热继电器，防止升降电机长时间过载运行烧毁电机。同样的，M3是传送带A电机，驱动传送带A运行工件。FU4是传送带A电机熔断器，起到短路过流保护作用。KM5是传送带A启动接触器，FR3是过载保护热继电器，防止传送带A电机长时间过载运行烧毁电机。同样的，M4是传送带B电机，驱动传送带B运行工件。FU5是传送带B电机熔断器，起到短路过流保护作用。KM6是传送带B启动接触器，