基于plc机械手控制系统设计毕业论文.docx

课 程 设 计 说 明 书 课程设计说明书 课 程 名 称:电气控制PLC课程设计 课 程 代 码: 9133028 题 目:基于PLC机械手控制系统 学 生 姓 名: 郭 洪 学 号: 4120134125132 年级/专业/班: 2013级电气自动化1班 学院(直属系) : 应用技术学院 指 导 教 师: 徐 全 学院名称： 应用技术学院 专业： 电气自动化技术 年级： 2013级 机械手控制系统设计 选题背景及题目来源 工业实际项目，可在天科TKPLC-A实验装置机械手装置的模拟控制实验区完成本模拟实验。 二、训练目的 （1）通过使用各基本指令，进一步熟悉掌握PLC的编程和程序调试； （2）学会绘制电气原理图及接线图； （3）选择电气元器件； （4）完成系统硬件和软件设计； （5）完成模拟实验； （6）编写技术文件。 三、要求实现的功能 启动机械手，将物体从A处移动到B处，机械手将完成原位、下降、抓取、上升、右移、下降、放松、上升、左移、循环或者回到原位动作过程。在执行动作时由限位开关对机械手位置进行控制，并且由双线圈二位电磁阀推动气缸完成。提出改进方案：在机械手夹紧过程进行探究，增加压力传感器用于机械手爪压力并进行反馈控制；增加超声波传感器检测物体是否滑落。当物体出现滑落或操作错误时发出报警等。 四、实验设备 1、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机一台 2、天科TKPLC-A实验装置 3、机械手模块 五、设计任务 （1）根据控制要求分析控制及动作过程，设计硬件系统； （2）绘制电气原理图及PLC I/O接线图； （3）设计软件系统； （4）组成控制系统； （5）进行系统调试，实现（三）所要求的控制功能，完成模拟实验。 （6）撰写课程设计说明书。 六、参考资料 1、天科TKPLC-A实验装置实验手册 2、《S7-200可编程序控制器手册》，西门子技术服务中心，四川省机械研究设计院，2000.9 3、《现代电器控制及PLC应用技术》第2版，王永华，北京航空航天大学出版社 指导教师： 徐全 签名日期： 2015 年 06 月 1日 课 程 设 计 说 明 书 PAGE 摘要 可编程控制器是一种以微处理器为核心的工业控制装置。它采用了可编程序的存储器，可以再其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时器、计数器和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入输出，控制各种类型的设备或生产过程。可编程控制器结构简单、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长，应用范围广。 本课题设计了机械手控制系统。主要应用于机床加工工件的装卸，装配印制板电路板，组装零部件；劳动条件较差，危险等场合。采用西门子公司S7-200系列，CPU224型PLC进行实验，运用STEP7-Micro/WIN32编程软件进行编程，并通过TKPLC-A型可编程控制器实验箱机械手装置模拟控制实验区完成本模拟实验。主要功能是循环地将物件从A地运往B地。为了使动作操作更加准确，加入压力传感器、超声波传感器，进行检测改进。该装置涵盖了可编程控制技术、位置控制技术、检测技术等。由PLC接收来自外部的输入信号（包括开关机、限位指令、传感器信号指令等），并控制双线圈二位电磁阀来控制机械手的夹紧和松开。在设计过程中，包括流程图、原理图、主电路图。 关键词：PLC、机械手、传感器、检测技术  目录 TOC \o "1-3" \h \z \u 引言 1 第1章 机械手控制系统方案设计 2 1.1方案设计原则 2 1.2 系统的整体设计要求 2 1.3控制系统的设计 3 1.3.1 继电器控制系统 3 1.3.2 单片机控制 3 1.3.3 工业控制计算机控制 3 1.3.4 可编程序控制器控制 4 第2章 机械手控制系统的硬件设计 5 2.1 硬件选型 5 2.1.1 PLC 机型选择 5 2.1.2 PLC 容量选择 6 2.1.3 I/O 模块的选择 6 2.1.4 电源模块的选择 7 2.2 机械手的基本构造及PLC I/O点分配 8 2.2.1 系统组成 8 2.2.2 执行机构 9 2.2.3、机械手PLC的模拟实验面板