课程设计（论文）-搬运机械手PLC控制系统设计.doc

辽宁工程技术大学
本科课程设计说明书
(2011—2012学年第1学期)
题目搬运机械手PLC控制系统设计
指导教师
院(系、部)
专业班级
学号
姓名
日期
目录
摘要…………………………………………………………..1
前言 1
1 PLC简介 2
PLC发展历史 2
PLC基本结构……………………………………………2
PLC的工作原理 6
2 机械手的PLC控制 8
控制特点 8
系统控制示意图 8
输入和输出点分配表及原理接线图 8
操作系统 10
回原位程序 10
11
11
13
15
实践心得体会…………………………………………………..17
参考文献………………………………………………………...17
摘要
机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来,随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用,机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到了应用,例如:
(1)机床加工工件的装卸,特别是在自动化车床、组合机床上使用较为普遍。
(2)在装配作业中应用广泛,在电子行业中它可以用来装配印制电路板,在机械行业中它可以用来组装零部件。
(3)可在劳动条件差,单调重复易子疲劳的工作环境工作,以代替人的劳动。
(4)可在危险场合下工作,如军工品的装卸、危险品及有害物的搬运等。
(5)宇宙及海洋的开发。
(6)军事工程及生物医学方面的研究和试验。
前言
可编程序控制器(Programmable Logic 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),PUTER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。本文主要通过气动机械臂的PLC控制来介绍PLC的具体应用,让我们更熟悉PLC,为今后学习打下基础。
1 PLC简介
可编程控制器(简称PLC):是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
PLC发展历史
20世纪60年代末期,美国汽车制造工业竞争激烈,为了适应生产工艺不断更新的需要,在1968年美国通用汽车公司(GM)首先公开招标,对控制系统提出的具体要求基本为:a。它的继电控制系统设计周期短,更改容易,接线简单成本低。b。它能把计算机的功能和继电器控制系统结合起来。但编程要比计算机简单易学、操作方便。c。系统通用性强。1969年美国数字设备公司(DEC)根据上述要求,研制出世界上第一台PLC,并在GM公司汽车生产线上首次试用成功,实现了生产的自动化。其后日本、德国等相继引入,可编程序控制器迅速发展起来,但是主要应用于顺序控制,只能进行逻辑运算,故称为可编程逻辑控制器,简称PLC。其定义:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备,都按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。
基本结构PLC
可编程序控制器实施控制,其实质就是按一定算法进行输入输出变换,并将这个变换与以物理实现。输入输出变换、物理实现可以说是PLC实施控制的两个基本点,同时物理实现也是PLC与普通微机相区别之处,其需要考虑实际控制的需要,应能排除干扰信号适应于工业现场,输出应放大到工业控制的水平,能为实际控制系统方便使用,所以PLC采用了典型的计算机结构,主要是由微处理器(CPU)、存储器(RAM/ROM)、输入输出接口(I/O)电路、通信接口及电源组成。PLC的基本结构如下图所示:
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