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1、Mechanical hand positive role is increasingly recognized, one of, it can partially replace human labor and can meet the production requirements, follow certain procedures, time and location to complete workpiece transfer. Because, it can greatly improve the labor conditions of workers, accelerate th

2、e realization of industrial production mechanization and automation of the pace. Therefore, by the advanced unit take seriously and put a lot of manpower and material resources to study and apply. Especially in the high temperature, high pressure, dust, noise occasions, used more widely. In our coun

3、try, modern in recent years have rapid development, and achieved certain results, subject to various industrial departments. In the production process, often on assembly line products for sorting, this subject to the material handling machinery hand, by German Siemens S7-200 series PLC, the mechanic

4、al hand on, around and grabbing motion control. Used in sorting size ball mechanical device. We use the programmable technology, combined with the corresponding hardware device, control manipulator to complete a variety of actions.Key words: Manipulator plc The size of the ball目 录1PLC简介41.1基本结构41.1.

5、1 电源41.1.2 中央处理单元（CPU）41.1.3 存储器51.1.4 输入输出接口电路51.1.5 功能模块51.1.6 通信模块51.2工作原理51.2.1 输入采样阶段51.2.2 用户程序执行阶段61.2.3 输出刷新阶段61.3功能特点61.4 发展历史71.4.1起源71.4.2发展81.5 PLC的选型81.5.1 可编程逻辑控制器的类型91.6 PLC系统设计的原则与内容92 控制系统硬件设计102.1按钮与行程开关的选择102.2电动机.熔断器.电磁阀的选择102.2.1电动机的选择102.2.3 熔断器的选择102.2.4 电磁阀的分类102.3电动机的主电路图及控制

6、接线图.113 大小球分选系统中的设计方案123.1系统的功能123.2分捡大小球系统的结构123.3分捡大小球系统的工作原理123.4分捡大小球系统的输入/输出地址及定时器分配133.5分捡大小球的设计思想133.6分拣大小球控制系统的接线图144大小球分选系统的PLC程序设计154.1状态流程图154.2 梯形图164.3语句表215西门子S7-200汉化仿真软件245.1仿真软件说明245.1.1仿真准备245.1.2、程序仿真255.2大小球分检系统调试275.2.1机械手下降275.2.2捡球经零秒后上升275.2.3右行275.2.4大小球释放经两秒上升285.2.5左行285.2

7、.6急停29结 束 语30谢 辞31文献321PLC简介1.1基本结构可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为： 1.1.1 电源 可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此，可编程逻辑控制器的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%（+15%）范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去 1.1.2 中央处理单元（CPU） 中央处理单元（CPU）是可编程逻辑控制器的控制中枢。它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入

8、的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当可编程逻辑控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。图1-1 PLC基本结构图为了进一步提高可编程逻辑控制器的可靠性，近年来对大型可编程逻辑控制器还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。

9、这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。1.1.3 存储器 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。1.1.4 输入输出接口电路 1现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是可编程逻辑控制器与现场控制的接口界面的输入通道。2现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用可编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。1.1.5 功能模块 如计数、定位等功能模块。1.1.6 通信模块1.2工作原理当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新

10、三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。图1-2 PLC执行程序过程示意图1.2.1 输入采样阶段 在输入采样阶段，可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。1.2.2 用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段，可编程逻

11、辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯形图）。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形

12、图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。1.2.3 输出刷新阶段 当扫描用户程序结束后，可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是可编程逻辑控制器的真正输出。1.3功能特点可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点。（1）使用方

13、便，编程简单 采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。（2 ）功能强，性能价格比高 一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。它与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。PLC可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。（3 ）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强 PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便，一般用接

14、线端子连接外部接线。PLC有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。（4） 可靠性高，抗干扰能力强 传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器，由于触点接触不良，容易出现故障。PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的1/10-1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。（5）系统的设计、安装、调试工作量少 PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中