PLC机械手臂搬运加工流程控制.doc

河南科技大学
课程设计说明书
课程名称电气控制技术
题目机械手臂搬运加工流程控制
学院车辆与动力工程学院
班级
学生姓名
指导教师
日期 2013年7月6日
机械手臂搬运加工流程控制设计
摘要
随着工业自动化的普及,越来越多的人力劳动可被一些自动的工业设备所替代,这样,不仅大大减少了人们的工作强度,并且可大大提高工作效益,使企业可在较短的时间里,生产大批量高效的产品。在加工一线上,自动设备被广泛的应用着,这不仅解决了人所不能在的高温,高腐蚀,高辐射等恶劣的环境中的工作,而且,也很大程度上提高了生产工件的精度和寿命。
PLC是近几十年来发展起来的一种新型工业控制器,它将计算机的编程灵活、功能齐全、应用面广的优点和继电器系统的优点结合起来,而本身又具有体积小、重量轻、耗电省等特点,因此,在工业生产过程中的应用越来越广泛。
本文设计的是企业在生产产品时不可缺少的机械手臂搬运加工设备,通过传感器和行程开关的控制,实现工业生产的输入,搬运,加工,输出和对加工的工件数的显示的自动化,用PLC进行软件控制,通过对PLC的编程,来实现上述的过程,编程完成后,可用PLC仿真软件对其仿真,针对仿真过程中遇到的问题对所编写的程序进行修改,优化,直到能在仿真软件中成功的执行,然后再下载到CPU上,来实际具体验证程序的正确性,若有问题,则继续进行修改。
关键词:机械手臂、PLC、行程开关、仿真
第一章 绪论 3
§ 现代工业的背景 3
§ 3
第二章总体设计 3
§ 4
§ 4
§ 流程控制图 4
§ 机械手臂搬运加工流程控制系统硬件组成 5
§ 机械手臂搬运加工流程控制系统的I/O分配 6
§ 6
§ 机械手臂搬运加工流程控制系统的外部接线 6
§ 机械手臂搬运加工流程控制系统梯形图程序设计 7
§ 机械手臂搬运加工流程控制系统的仿真 16
第三章设计心得 18
第四章参考文献 19
第五章附录 19
绪论
§ 现代工业的背景
随着科学技术的高速发展,先进的科学技术使人们的生活发生着越来越多的变化,体现在社会的方方面面,在工业生产中,这种变化特别的显著。
在现代工业生产中,越来越多的自动化设备取代了传统的人工参与工作的工业生产流程。传统的人工参与工作,不仅危险性高,而且工作效率低,人为因素的影响可能会使整个生产流程崩溃,因此,传统的工业生产应该被先进的自动化生产所代替。
在加工一线上,自动设备被广泛的应用着,这不仅解决了人所不能在的高温,高腐蚀,高辐射等恶劣的环境中的工作,而且,也很大程度上提高了生产工件的精度和寿命。
§
本文主要介绍基于PLC的工业机械手臂搬运加工的流程控制设计,包括PLC的内部编程和外部接线,通过仿真软件的检验,看所涉及的是否使机械手臂具有自动上升、下降、左移、右移、夹紧、松开、计数、正常停止和紧急停止的功能。
第二章总体设计
§
§
当机械手臂在A工作台的上限位时(即在原点处),按下启动按钮,传送带A开始工作,把物件输入,当物件被送到工作台A时,传感器感应到该信号,此时机械手臂开始向下运动,直至到下限位,然后电磁阀得电,夹紧物块,经过一定时间后,机械手臂夹紧物块开始向上运动,直至到上限位,在此之后,机械手臂夹紧物块向右移动,直至到工作台1,然后机械手臂夹紧物块向下运行,直至到下限位后,电磁阀失电,松开物块,经过一定时间后,机械手臂向上运动,当达到上限位后,机械手臂停止运动,物块在工作台1上被加工,当传感器发出物件在1处被加工完的信号时,机械手臂开始向下运行,到达下限位后,电磁阀得电,夹紧物块,经过一定时间后,再夹紧物块向上运行,然后机械手臂依次进行右移到工作台2
→下降→松开→上升→在工作台2上加工,当物块在工作台2上加工完成后,机械手臂又下降→夹紧→上升→右移→到传送带B→下降→放松→上升→传送带B将物件运出并计数→机械手臂回原点,执行下一周期的工作。
§ 流程控制图
按上述描述过程,可得其流程控制图如图2-1:
图2-1 流程控制图
§ 机械手臂搬运加工流程控制系统硬件组成
机械手臂的上升、下降,左移、右移分别有电动机M1、M2的正反转来实现,电动机M3、M4分别来实现在1处加工和在2处加工的动作,电动机M5、M6分别来控制传送带的转动和停止,其主电路接线图如图