1、基于PLC的机械手控制山东交通学院电控与PLC课程设计报告书PLC的介绍1.1 PLC的定义 可编程逻辑控制器,简称PLC (Programmable logic Controller),,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装,一种数字运算操作的电子系统,专门为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。 PLC的种类很多,其实现的功能、内存容量、控制规模、
2、外型等方面均存在较大的差异。因此,PLC的分类没有一个严格的统一标准,而是按照结构形式、控制规模、实现的功能进行大致的分类。1.2 PLC的特点及重要性PLC具有一下几个特点:1)可靠性高,抗干扰能力强2)通用性强,控制程序可变3)使用方便功能强,适应面广编程简单4)容易掌握体积小、重量轻、功耗低、维护方便 因为PLC具有上述特点,因此PLC已经广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,具有不可忽视的重要性。1.3 西门子S7-200介绍 S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的
3、自动化控制。 S7-200应用领域极为广泛,覆盖所有与自动检测,自动化控制有关的工业及民用领域,包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如:冲压机床,磨床,印刷机械,橡胶化工机械,中央空调,电梯控制,运动系统。 S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号的8种CPU供使用。CPU 226 本机集成24输入/16输出共40个数字量I/O 点。可连接7个扩展模块,最大扩展至248路数字量I/O 点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器,2路独立的20kHz高速脉冲输出,具有PID控制器。2个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯
4、协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统,具有更多的输入/输出点,更强的模块扩展能力,更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可完全适应于一些复杂的中小型控制系统。 1.4 PLC的发展方向 随着计算机科学的发展和工业自动化愈来愈高的需求,可编程控制技术得到了飞速的发展,其技术和产品日趋完善。仅仅将PLC理解为开关量控制的时代己经过去,PLC不仅以其良好的性能满足了工业生产的广泛需要,而且将通信技术和信息处理技术融为一体,其功能也日趋完善。今后,PLC将主要朝着以下两个方向发展:一个是向超小型专用化和低价格方向发展;另一个是向高速多功能
5、和分布式自动化网络方向发展。总的趋势如下阶:1)可编程控制技术的标准化2)CPU处理速度进一步加快可编程控制技术的智能化3)系统的开放性和兼容性通用性和专业化的结合4)可靠性进一步提高5)控制系统分散化控制与管理功能一体化一 、 基于PLC的机械手控制 1.1题目要求 分别有总的启、停按钮,开始时,按下启动按钮 SB 后,机械手处于原始位 置,Y3 亮,过 1秒钟,变为放松状态, 则Y1亮,Y7亮,准备 1秒钟后,机械手开始顺序动作, 1、机械手下降:延时 1秒后,Y1灭,按SQ1,表示到下限位的检测信号,则Y2 亮。 2、机械手夹紧:延时 2秒后, Y3亮,表示夹紧。 3、机械手上升:延时
6、1秒后,Y2 灭,按SQ2,表示到上限位的检测信号,则Y4 亮, 4、机械手右行:延时 1秒后,Y4 灭,按SQ3,表示到右限位的检测信号,则Y5 亮, 5、机械手下降:延时 1秒后,Y5灭,按SQ1,到下限位后,则Y6亮, 6、机械手放松:延时 1秒后,Y3灭,Y7亮, 7、机械手上升:Y6 灭,按SQ2,到上限位后,则Y8亮,延时 1秒,Y8 灭, 8、机械手左移:按SQ4,到左限位后,则Y1亮,回到原始位置。然后跳到步1,循环执行。9、“停止”按钮应设有两个,一个实现立即完全停止,完全停电,而另一个 停止按钮按下时,先完成整个工作过程,然后完全停电。用数码管显示机械手下降的时间。当按下非
7、立马停止的 “停止”按键的同时,启动三相异步电动机运转,当机械手完成整个工作过程,三相异步电动机停止。 三相异步电动机也应能独立控制启停。 1.2方案说明原始位置(SQ2SQ4)右端(SQ2SQ3)低端(SQ1)低端(SQ1)延时1秒Y7亮Y2亮,延时2秒Y3亮,Y7灭延时1秒Y2灭Y4亮延时1秒Y4灭Y5亮,延时1秒Y5灭Y6亮,延时1秒Y7亮,Y6灭Y8延时1秒Y8灭跳转第步按钮SB原始位置Y3亮,延时1秒Y1,Y7亮1.3端子分配输入端输出端机械手启动按钮(SB)I0.0Y1Q0.1下限位(SQ1)I0.1Y2Q0.2上限位(SQ2)I0.2Y3Q0.3右限位(SQ3)I0.3Y4Q0.4左限位(SQ4)I0.4Y5Q0.5完全停止按钮I0.5Y6Q0.6非完全停止按钮I0.6Y7Q0.7电机单独启动I0.7Y8Q1.0电机单独停止I1.1电机启动Q0.01.4程序设计 1.5图片展示
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