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1、基于基于PLC的机械手控制的机械手控制系系统软硬件硬件设计 专业：电气自动化技术专业：电气自动化技术专业：电气自动化技术专业：电气自动化技术姓名：苟小翠姓名：苟小翠姓名：苟小翠姓名：苟小翠 答辩提纲答辩提纲 目的及意义目的及意义目的及意义目的及意义1234 设计方案设计方案设计方案设计方案PLC I/OPLC I/OPLC I/OPLC I/O控制框图控制框图控制框图控制框图 系统硬件组成框图系统硬件组成框图系统硬件组成框图系统硬件组成框图6系统的系统的系统的系统的整体设计流程图整体设计流程图整体设计流程图整体设计流程图5 结论结论结论结论一、目的及意义一、目的及意义n n 为了通过编程来完成
2、各种预期的作业任务，在构造和为了通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器的各自优点，尤其体现人的智能和适性能上兼有人和机器的各自优点，尤其体现人的智能和适应性。机械手作用的准确性和各种环境中完成作业的能力，应性。机械手作用的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。在国民经济各领域有着广阔的发展前景。n n 机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到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。了应用。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域
3、，是自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。为此，通过查阅大量文献的基础上，一门跨学科综合技术。为此，通过查阅大量文献的基础上，概括总结了国内外设计学者进行方案设计时采用的方法，概括总结了国内外设计学者进行方案设计时采用的方法，并讨论了各种方法之间的有机联系和机械产品方案设计计并讨论了各种方法之间的有机联系和机械产品方案设计计算机实现的算机实现的 发展趋势。发展趋势。二、设计方案二、设计方案采用采用PLCPLC构成机械手的自动控构成机械手的自动控制系统，可通过修改制系统，可通过修改PLCPLC控制控制程序，改变对程序，改变对机械手机械手模型的模型的控制要求。机械手
4、横轴水平控制要求。机械手横轴水平面内作前后方向运动，竖轴面内作前后方向运动，竖轴能在垂直面内作上下两方向能在垂直面内作上下两方向运动运动，底座能作正反两方向底座能作正反两方向旋转，手能正反两方向旋转，旋转，手能正反两方向旋转，并且底座能在任意位置停止并且底座能在任意位置停止的功能。机械手抓取：最多的功能。机械手抓取：最多1.5kg1.5kg的重物；机械手前后最的重物；机械手前后最大行程大行程500mm500mm；上下最大行程；上下最大行程800mm800mm。模型图三、系统硬件组成框图三、系统硬件组成框图APTS开放系统是由独立的各站相互连接而成。四、四、PLC I/O控制框图控制框图说明：该
5、系统可用不同厂商所提供的控制器进行控制。该控制框图里面主要用到SIMATIC S7-200该系列。上上料料检检测测站站流流程程图图 五五五五、系统的系统的系统的系统的整体设计流程图整体设计流程图整体设计流程图整体设计流程图 M0M1M2上电复位灯闪烁按下复位按钮执行复位的动作开始灯闪烁M3按下开始按钮 推出 工件M4检测到工件电机启动二号气缸伸出M5到达颜色检测工位蓝色：报警灯亮黑色：报警器响(保持4S)M64S时间到二号气缸收回电机启动M73号传感器检测到位工件拿走返回M3满足复位的条件原原料料搬搬运运站站流流程程图图 M0M1M2上电复位灯闪烁按下复位按钮执行复位的动作满足复位的条件开始灯
6、闪烁M3按下开始按钮水平气缸伸出M4水平前极限竖直气缸下降并保持M5竖直下极限气抓气缸夹紧（1S）M7时间到放松极限失电竖直气缸上升竖直上极限水平后极限M8水平气缸缩回M9旋转气缸右旋转M10旋转右极限水平气缸伸出M11水平前极限竖直气缸下降并保持M12竖直下极限气抓气缸放松（1S）M13时间到放松极限得电竖直气缸上升M14竖直上极限M6水平气缸缩回水平后极限旋转气缸左旋转旋转左极限返回M3原原料料加加工工站站流流程程图图 M0M1M2上电复位灯闪烁按下复位按钮执行复位的动作满足复位的条件开始灯闪烁M3按下开始按钮等待放工件M4一号工位有工件工作台旋转M5工件到二号工位及旋转90o夹紧气缸伸出
7、并保持M7夹紧缸前极限钻孔进气缸下降钻孔电机转钻孔下极限钻孔上极限夹紧后极限M8钻孔进给气缸上升松开工件M9工作台旋转M10测孔气缸下降M11测孔下极限测孔气缸上升M12测孔上极限工作台旋转等待10S（工件拿走）10S时间到M6返回M3工件到三号工位及旋转90o工件到四号工位及旋转90o 结论结论 通过本设计可以让大家清楚的了解三菱公司通过本设计可以让大家清楚的了解三菱公司FXFX系列系列PLCPLC的特点的特点,机械手模型控制系统利用了三菱机械手模型控制系统利用了三菱FXFX系列系列PLCPLC的特点的特点,运用运用PLCPLC技术、传感技术、气动技术位置控制技术等完成对技术、传感技术、气动
8、技术位置控制技术等完成对机械手的控制，实现了机械手的控制，实现了PLCPLC对机械手运动的控制。对机械手运动的控制。采用采用PLCPLC进行机械手模型运行控制，控制系统的硬件结进行机械手模型运行控制，控制系统的硬件结构大为简化，同时由于采用的是构大为简化，同时由于采用的是“软接线软接线”方法的程序控方法的程序控制，系统的可靠性和灵活性都大大提高。当然，机械手模制，系统的可靠性和灵活性都大大提高。当然，机械手模型系统的信号输入点数较多，工作方式多样，所以程序较型系统的信号输入点数较多，工作方式多样，所以程序较复杂。复杂。通过本次设计对所涉及的知识有了更透彻的掌握，对通过本次设计对所涉及的知识有了更透彻的掌握，对实用化的技术理论有更清析了解。知道设计的方法，如何实用化的技术理论有更清析了解。知道设计的方法，如何去查阅资料，怎样去解决问题，为以后做设计铺平道路。去查阅资料，怎样去解决问题，为以后做设计铺平道路。