机械手搬运单元控制Word格式.docx

1、5.1监控组态界面75.2监控组态程序清单7四.总结 12五.参考文献 .13一. 前言机电一体化技术是近十几年来国际上发展最快的高新技术，已渗透到国民经济的各个领域。采用机电一体化技术就是发挥以微机为核心的微电子技术优势：对于一般机械而言，可使机械结构简化且控制更为灵活、细致；对于采用气动元件作为执行机构的机械设备而言，较之采用继电器接触控制更为可靠、方便，增加了柔性。微型计算机及以微机为核心的专用控制机的推广应用，采用电子控制的便捷、灵活和可靠等优势与采用气压传动的简单、便捷和安全的优点相互结合，使得电子气动技术应运而生。电子气动控制技术是机电一体化技术的一个重要组成部分，由于它在工业机器

2、人中的成功应用，使得这项技术的推广具有了良好而广阔的前景。基于PLC控制气动移置机械手系统正是由此出发点而研制开发的，可以满足工业机器人、气动技术、可编程序控制器技术等课程的教学、实验，应用其具有可编程、二次设计、调试等功能特点，可提高学生的工程素质、创新能力、综合实践及应用能力，满足培养综合性和创新型、高层次、复合型工程技术人员的要求。二.实验目的利用S7-200系列PLC的各种基本指令进行编写程序，并能熟练掌握PLC编程软件的编程方法和程序调试方法；学会并使用下位机编写程序实现机械手的自动和手动控制，并能利用上位机进行通讯连接实现实时监控。三.系统设计1.控制要求 当工件被送到机械手下方后

3、，机械手将向下运动，然后锁紧夹爪；当工件被夹住后，机械手上升，到达上端后，手臂向右旋转180。当到达右侧后夹爪向下并释放工件，然后上升，最后机械手臂向左摆动、复位，并发出信号，将控制权交给下一单元。技术要求：1. 机械夹爪上下运动2. 机械夹爪锁紧后将有信号产生3.机械手臂左右摆动（180）4. 只有当机械手臂下降到低端时才能作开合动作5. 完成动作后，发出信号给下一单元2.硬件选择 从工艺要求中可以看出控制方式为两种，分别完成自动方式（I0.3=0）和手动方式（I0.3=1）的运动，启动/停止按钮I0.0完成启动（I0.0=1）和停止（I0.0=0）功能，复位信号I0.1完成系统的复位，单步

4、按钮I0.2用于控制手动方式的单步控制。机械手运动的限位开关共有4个，左限位开关I0.6和右限位开关I0.7，高限位开关I1.0、低限位开关I1.1。机械手锁紧检测信号I1.2（锁紧时I1.2=1，松开时I1.2=0）。共有9个输入信号。 输出信号有机械手右转驱动信号Q0.0，左转驱动信号Q0.1，下降驱动信号Q0.2，下降机械手夹紧驱动信号Q0.3（夹紧Q0.3=1，放松Q0.3=0）。共有4个输出信号。该系统需要输入9点，输出4点。可选择S7-200系列的CPU224即可满足要求，CPU224作为本控制系统的控制器。机械手搬运单元控制系统如下图：3.输入输出点的地址分配模块号输入端子号输出

5、端子号地址号信号名称说明CPU2241I0.0启动/停止，启动“1”有效，停止“0”有效开关2I0.1复位，“1”有效按钮3I0.2单步，“1”有效4I0.3自动/手动，自动“0”有效，手动“1”有效5I0.6左位，“1”有效限位开关6I0.7右位，“1”有效7I1.0高位，“1”有效8I1.1低位，“1”有效9I1.2锁紧状态，“1”有效传感器Q0.0右转，“1”有效电磁阀Q0.1左转，“1”有效Q0.2下降，“1”有效Q0.3夹紧，“1”有效4.程序设计4.1程序流程图 4.2内存变量分配表序号名称地址注释启动/停止复位单步自动/手动左位右位高位低位锁紧状态10右移11左移12下降13锁紧

6、14夹紧定时器T101时基为100msTON定时器15放松定时器T10216自动方式标志M0.0Bool17手动方式标志M0.14.3控制程序主程序：子程序：5.与下位机的通讯连接5.1监控组态界面初始状态：机械手位于左侧，高位，放松。当下方有工件时，机械手开始工作。两种控制方式：自动和手动。单步只有在手动时有效。5.2监控组态程序清单进入程序a1=0;a2=0;a3=0;a4=0;flag1=0;fw.PV=0;qiehuan.pv=0;qd.pv=0;b2=0;b1=290;程序运行周期执行IF qiehuan.pv=1& qd.pv=1&flag1=0 THEN#bv.y=#bv.y+1

7、0;a1=a1+5;#bv2.y=#bv2.y+10;#bv3.y=#bv3.y+10;#bv5.x=#bv5.x+10;IF #bv5.x=113 THEN#bv5.x=113;ENDIFIF #bv.y=471 THEN#bv.y=471;#bv2.y=526;#bv3.y=526;#bv2.x=#bv2.x+10;#bv3.x=#bv3.x-10;IF #bv2.x=108 THEN#bv2.x=108;#bv3.x=163;flag1=flag1+1;IF flag1=1 THEN#bv.y=#bv.y-10;a1=a1-5;#bv2.y=#bv2.y-10;#bv3.y=#bv3.y

8、-10;#bv5.y=#bv5.y-10;IF #bv.y=420 THENb1=0;b2=b2+10;IF #bv.x=672 THEN#bv.x=672;#bv2.x=690;#bv3.x=745;#bv4.x=706;#bv5.x=695;b2=290;a2=a2+5;#bv5.y=#bv5.y+10;=473 THEN#bv.y=473;#bv2.y=528;#bv3.y=528;#bv5.y=536;IF flag1=3 THEN#bv2.x=#bv2.x-10;IF #bv2.x#bv2.x=679;#bv3.x=758;a2=a2-5;=350 THEN=772 THEN#bv5

9、.x=772;a3=1;IF flag1=4 THEN#bv.x=#bv.x-10;#bv4.x=#bv4.x-10;b2=b2-10;IF #bv4.xb1=b1+10;b2=0IF #bv.x=90 THEN#bv.x=90;#bv2.x=96;#bv3.x=177;#bv4.x=125;a3=0;a4=0;#bv5.x=33;#bv5.y=535;flag1=0;qiehuan.pv=1;qd.pv=1;IF fw.PV=1 THEN#bv.y=147;#bv2.y=197;#bv3.y=197;#bv4.y=80;a1=0;a2=0;IF fw.PV=0 THEN四.总结与心得五.参考文献1 天津大学编写组，工业机械手设计基础，天津科学技术出版社，19802王承义，机械手及其应用，机械工业出版社，19813朱龙根，机械系统设计，机械工业出版社，20044机械工程手册编辑委员会，机械工程手册，补充本（二）机械工业出版社，19815钟肇新、彭侃 编译 可编程控制器原理及应用第二版 广州：华南理大学出版社，2003.56钟肇新，范建东主编. 可编程控制器原理及应用. 第三版. 广州：7求是科技编著PLC应用开发技术与工程实践北京人民邮电出版社，2005.18郝海青. 串联关节式机械手的控制系统分析与设计.万方数据库硕博士论文，2002