大小球分拣系统课程设计23543048
课程设计（论文）题目：大小球分拣系统设计
设计名称：机电传动控制
班级学号：1101014206
学生姓名：关庆丰
指导教师：李岩姚旭东
2014年01月03日
成绩评定表
课程设计任务书
学院机械设计学院专业机械设计制造及其自动化学生姓名关庆丰班级学号 1101014206
课程设计题目大小球分拣系统设计
实践教学要求与任务:
1.设计内容：
1）完成《指导书》中要求的工作循环
2）要求有四种工作方式：手动、回原点、单周期、连续。
3）连续时，循环5次结束，声光间断报警5秒。
4）按停止按钮，完成当前循环后停。
5）按复位按钮，吸盘立即回原位。
2.设计要求：
1）画出端子分配图和顺序功能图
2）设计并调试PLC控制梯形图
3）设计说明书
工作计划与进度安排:
1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案1天
2）PLC梯形图设计与调试4天
3）说明书撰写1天
4）答辩1天
指导教师：
李岩姚旭东
2014年月日专业负责人：陈白宁
2014年月日
学院教学副院长：
2014年月日
目录
前言 (4)
1 课程设计的任务和要求 (5)
1.1 课程设计的任务 (5)
1.2 课程设计的基本要求 (6)
2 总体设计 (7)
2.1 PLC的选型 (7)
2.2 I/O端口图 (8)
3 PLC程序设计 (10)
3.1 设计思想 (10)
3.2 顺序功能图 (10)
3.3 PLC梯形图 (12)
4 程序调试说明 (21)
5 结束语 (22)
6 参考文献 (22)
前言
机械手的作用正越来越多的被人们所认识，其中一条，它能代替人们的辛勤劳动还能完成生产工艺的要求，机器它能自己独立并且完美的遵循一定的程序、时间、和位置来完成工件的传送。因为，它能大大地改善工人的劳动环境，加快自动化和实现工业生产机械化的步伐。因此，受到各单位的重视并加以研究，尤其在危险的，不能人工操作的环境里，应用的更为广泛。在我国，最近发展的较快，并取得了一定的成果。本课题开发大小球分拣系统，采用德国西门子S7-200系列PLC，对机械手的上下，左右，抓取进行控制。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制其完成各种动作。
1 课程设计的任务和要求
1.1 课程设计的任务
1）大小球分拣系统设计
2）分拣系统示意图和流程图如下图所示
图1 大小球分拣系统示意图
图2 大小球分拣系统流程图1.2 课程设计的基本要求
1)完成分拣大小球系统的工作循环
2)要求有四种工作方式：手动、回原点、单周期、连续
3)连续时,循环5次结束,声光间断报警5秒
4)按停止按钮,完成当前循环后停5按复位按钮，吸盘立即回原位
2 总体设计
2.1 PLC的选型
因为在设计程序时总共用到了19个输入信号和7个输出信号，这样CPU的输入端子要多一些以满足要求，因此在大小球分选系统中用的PLC的选型为西门子S7-200系列的可编程控制器CPU 226 AC/DC/继电器。PLC的主机：选择西门子S7-200系列作为此控制系统的主机。
选用CPU226的特点，其基本参数如下：
本机数字输入：32路数字量输入
本机数字输出：16路数字量输出
内部存储器位：256位
定时器总数：256定时器
计数器总数：256计数器
电源电压允许范围：AC85~264V
输入电流仅CPU/最大负载：35/100 mA,AC 240V
电压范围：DC20.4~28.8V
电流限制：约1.5A
2.2 I/O端口图
图3 I/O端口
图4 外部接线图
3 PLC程序设计
3.1 设计思想
当输送机处于起始位置时，上限位开关和左限位开关开关闭合。
启动装置后，捡球装置下行，若碰到的是小球，则下限位为闭合状态；若碰到的是大球，则下限位为关闭状态。
吸起小球后，则捡球装置向上行，碰到上限位开关后，捡球装置向右行；碰到右限位开关（小球的右限位开关）后，再向下行，碰到下限位开关后，将小球释放到小球箱里，然后返回到原位。
如果吸起的是大球，捡球装置右行碰到另一个右限位开关（大球的右限位开关）后，再向下行，碰到下限位开关后，将大球释放到小球箱里，然后返回到原位。
3.2 顺序功能图
图5 自动程序的顺序功能图
3.3 PLC梯形图
图6 主程序梯形图
图7公用程序梯形图
图8手动程序梯形图
图9 回原点程序梯形图
河南工业职业技术学院 Henan Polytechnic Institute 毕业设计（论文） 题目＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 班级＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 指导教师＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 前言 系统在社会各行各业如：物流配送中心、邮局、采矿、港口、码头、仓库等行业得到广泛运用，分拣系统能够大大提高企事业单位该环节的生产效率。 机械臂自动分拣机构的积极作用正日益为人们所认识，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的筛选与传送。因为它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐，因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用，尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分拣，本课程设计拟设计大小球分拣传送机控制系统的PLC设计，采用的德国西门子S7-200 系列（cpu-224）PLC，对机械臂的上下、左右以及抓取运动进行控制，用于分捡大小球的机械装置。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。 关键词：大小球分拣控制系统；PLC；行程开关 目录 第1章设计内容 (3) 1.1 大小球分拣传送机械控制系统设计内容简介 (3) 1.2大小球分拣传送机械控制系统功能分析 (4)
第2章大小球分拣传送系统的硬件电路 (5) 2.1按控制要求进行功能分析 (5) 2.2确定I/O信号数量，选择P LC的类型 (6) 2.3分拣大小球控制的I/O接线图 (6) 2.4分拣大小球控制的电器元件配置表 (7) 第3章大小球分拣传送系统的软件设计 (8) 3.1分拣大小球控制的运行框图 (8) 3.2分拣大小球控制程序的梯形图 (9) 3.3分拣大小球控制程序的指令表 (11) 第4章软件硬件调试 (14) 心得体会 (14) 参考文献 (15) 第1章设计内容 1.1 大小球分拣传送机械控制系统设计内容简介 学院此次安排我们进行了电气自动化的毕业设计，对我们系统总结学习知识是很有益处的。大学三年我们学到了很多电气的知识和技术，此次毕业设计是对大学学习的知识进行总结和运用，比如继电器--接触器控制和可编程控制器控制等重要章节更是练习紧密。让我们把课本知识很好的应用于实践中去，有助于总体实力的提高。 本次我的课程设计的主要内容：大小球分拣传送机械控制系统设计，如图1-1。
滁州职业技术学院机电系毕业设计 课题：分捡控制系统 设计时间：2011.11～2011.12 班级：机电（1）班 学号：20081401148 姓名：* * * 指导教师：冯巧红
摘要 大、小球分拣传送以其对人们生活的积极影响特别是在工业上的普遍应用不断被人们所认识，作为可操控机械，它能够部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循事先设定的步骤来完成工件的分拣传送，大大地节省了人类的劳动时间，更因其能适应复杂的环境，从而改善了人们的工作环境。随着科技的不断发展，在工业领域其应用范围不断增加，并取得了一定的成果。本课题设计了大、小球的分类选择传送系统，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对机械臂的上下、左右移动以及对球的抓取和释放的运动过程进行控制。我们利用可编程控制技术，并结合相应的硬件装置，来控制机械臂完成各种动作，实现大小球的分类选择传送。 关键词：PLC , 大小球, 机械臂, 原点显示
目录 摘要 (1) 第1章概述 (4) 1.1选题背景 (4) 1.2可编程控制器介绍 (4) 1.3控制要求 (5) 第2章硬件设计 (6) 2.1 主电路设计 (6) 2.2 I/O地址分配及接线图 (7) 2.3 元件的选择 (8) 第3章软件设计 (10) 3.1系统流程图 (10) 3.2顺序功能图 (11) 3.3梯形图和指令表 (12) 3.4程序分析 (16) 第4章软硬调试 (17) 4.1系统调试 (17) 4.2 使用说明 (17) 设计感想 (18) 参考文献 (19)
第1章概述 1.1选题背景 大、小球选择分类传送作为工业中器件选择传送的一个写照，在工业控制中它的应用领域不断拓宽。它能够通过编程来完成各种预期的作业任务，并能在各种复杂环境中工作，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其在人工智能方面大大地增加其效率，同时也改善了人类的工作环境与工作强度。 中国在科技发展方面发展水平较低，在工业中分拣传送劳动密集型还占有相当大的份额。由于人的劳动能力有限，并且人不能持续长时间的高强度工作，因此在劳动效率上往往是制约企业发展的关键性因素，为了提高劳动效率，抢占市场份额，各个企业也不断的引进和更新自动化设备来提高效率，同时降低人的工作强度。因而这种自动化控制在工业控制中有很大优势。 1.2可编程控制器介绍 可编程控制器起源于20世纪60年代末期，70年代随着微处理器的出现，使其真正成为具有计算机特征的工业控制装置。随着科技的不断进步，可编程控制器也更加适用于现代工业的需要。可编程控制器未来主要朝着以下方向发展：进一步加快CPU处理速度；变革操作控制方式，以增加对输入输出快速反应能力；由整体结构
物料分拣机械手自动化控制系统设计 摘要 机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。可以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上，结合机械手方面的设计，对机械手技术进行了系统的分析，提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。采用整体化的设计思想，充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。对物料分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。在其驱动系统中采用气动驱动，控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。 关键词:机械手；可编程控制器；自动化控制；物料分拣
目录 第一章前言 (1) 1.1研究的目的及意义 (1) 1.2主要研究的内容 (1) 第二章控制系统的组成结构和性能要求 (2) 2.1控制系统的组成结构 (2) 2.2控制系统的性能要求 (2) 第三章传感器的选择 (4) 第四章控制系统PLC的选型及控制原理 (6) 4.1 PLC控制系统设计的基本原则 (6) 4.2 PLC种类及型号选择 (10) 4.3 I/O点数分配 (10) 4.4 PLC外部接线图 (11) 4.5机械手控制原理 (12) 第五章 PLC程序设计 (14) 5.1总体程序框图 (14) 5.2初始化及报警程序 (15) 5.3手动控制程序 (16) 5.4自动控制程序 (16) 第六章总结与展望 (19) 参考文献 (20) 谢辞 (21)
设计说明书 《可编程控制器》课程设计 设计题目：大、小球分拣传送机械PLC控制 学院： 学号：100204075 专业（方向）年级：电气工程及其自动化 学生姓名： 福建农林大学 2013年 7 月 3日
目录 1引言 (1) 2PLC基础知识和编程语言 (1) 2.1 PLC的组成 (1) 2.2 PLC的编程语言 (1) 2.3 PLC主要技术性能指标 (1) 2.4 PLC的性能与任务相适应 (2) 2.5 PLC的选型 (2) 3PLC在大小球分拣系统中的设计 (3) 3.1 大小球分拣传送机器示意图与控制要求 (3) 3.2 确定I/0地址分配 (3) 3.3 绘制外部I/O接线图 (4) 3.4 大小球分拣的设计思想 (4) 4机械臂（手）分拣大小球系统的控制程序 (5) 4.1 机械手分拣大小球控制的程序功能图 (5) 4.2 梯形图控制程序 (5) 4.3 程序操作说明 (10) 4.4 创新设计内容 (10) 4.5 系统的调试说明及注意事项。 (11) 5总结 (11) 参考文献 (12)
1引言 本课程设计的对象为机械手的自动化控制。机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置,它是在机械自动化生产过程中发展起来的一种新型装置,在生产过程中起着非常重要的作用。此设计的目的在于：机械手能代替人类完成危险、重复、枯燥的工作,减轻人类劳动强度,提高劳动生产力。设计的内容为：机械手自动分拣大小球。实现的目的在于：分拣大小球可以自动化操作。本章主要介绍机械手在大小球分拣传送机械上如何与PLC相结合实现自动化操作。 2PLC基础知识和编程语言 2.1 PLC的组成 1)PLC由四部分组成：CPU模块、输入输出模块、编程器、电源。 2)CPU模块的作用：不断采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出。 3)输入输出模块的作用：是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。 4)编程器的作用：生成用户程序，并用来编辑、检查、修改用户程序，监控用户程序的执行情况。 5)电源的作用：为PLC提供电源。 2.2 PLC的编程语言 PLC的编程语言有：顺序功能图、梯形图、功能块图、指令表、结构文本。其中S7-200只有三种编程语言：梯形图、功能块图、指令表。 ①梯形图（Ladder diagram）编程语言是一种图形语言 ,类似于继电器控制线路图的一种编程语言，它面向控制过程，直观易懂，是PLC编程语言中应用最多的一种语言。 ②顺序功能图常用来编制顺序控制程序，它包括步、动作、转换三个要素。顺序功能图法可以将一个复杂的控制过程分解为一些小的工作状态。对于这些小状态的功能依次处理后再把这些小状态依一定顺序控制要求连接成组合整体的控制程序。 ③功能块图是一种类似于数字逻辑电路的编程语言，用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方块左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入端、输出端的小圆点表示“非”运算，信号自左向右流动。 2.3 PLC主要技术性能指标 ①I/O点数 指PLC外部输入和输出端子数。
韶关学院 毕业设计 题目：基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计 学生姓名：陈浩 学号： 系（院）：物理与机电工程学院自动化系 专业：自动化专业 班级：2012级2班 指导教师姓名及职称：韩竺秦讲师 起止时间：2015年10 月—2016年 5 月
基于PLC的机械手分拣控制系统设计 摘要：在现今的生活上,科技日新月益的进展之下,机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动，可以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全。的应用也将会越来越广泛,机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动，作业的准确性和环境中完成作业的能力。因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 结合近年来整个机械手的发展,并分析了机械手系统和机械手方面的设计，提出了用气动驱动和PLC控制设计方案。考虑了软、硬件各自的特点，对物料分拣机械手的整体结构、驱动系统、执行结构和控制系统进行了分析和设计，我们可以采用整体化的设计思想并进行互补和优化。在气动驱动和PLC控制设计方案中，其驱动系统中采用气动驱动，控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警，分拣等功能。我们很容易得出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。 通过以上部分的分析,得出了经济,实用,高可靠的材料分拣机械手设计方案,对于其他经济的PLC控制系统的设计也有一定的参考价值。 关键词: 机械手；触摸屏（HMI）；可编程控制器（PLC）；自动化控制；物料分拣
Automatic sorting line PLC control system design Abstract: In today's life, science and technology, the development of the new moon, the manipulator in the advanced manufacturing field plays an extremely important role, it can carry goods, sorting goods, can realize the mechanization and automation of production, can be used to protect the safety of human body, the application will be more and more widely.The application of mechanical arm is also more and more extensive. The machine is a kind of high-tech automatic production equipment which has been developed in recent decades. It is widely used in machinery manufacturing, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy. In this paper, based on the development of mechanical hand in recent years, combined with the design of the manipulator, the mechanical hand technology is analyzed, and the design scheme of pneumatic drive and PLC control is https://www.doczj.com/doc/3c556803.html,ing the holistic design idea, considering the characteristics of the software and the hardware, the software and the hardware are complementary and optimized.The whole structure, drive system, the structure and control system of the material sorting manipulator are analyzed and designed.In its drive system, the control system of the PLC control unit is used to complete the initialization of the system function, the movement of the manipulator, the fault alarm, the sorting and other functions.At last, a simple, easy to implement, and the theoretical significance of the control strategy is proposed. Through the work above, it is concluded that the economic, practical, high reliable material sorting manipulator design scheme, the design of PLC control system in other economic type also certain reference value. Keywords：manipulator ; touch screen (HMI);programmable logic controller (PLC); automatic control;sorting materials 目录
学院 Henan Polytechnic Institute 毕业设计（论文） 题目＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 班级＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 指导教师＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
前言 系统在社会各行各业如：物流配送中心、邮局、采矿、港口、码头、仓库等行业得到广泛运用，分拣系统能够大大提高企事业单位该环节的生产效率。 机械臂自动分拣机构的积极作用正日益为人们所认识，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的筛选与传送。因为它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐，因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用，尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分拣，本课程设计拟设计大小球分拣传送机控制系统的PLC设计，采用的德国西门子S7-200 系列（cpu-224）PLC，对机械臂的上下、左右以及抓取运动进行控制，用于分捡大小球的机械装置。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。 关键词：大小球分拣控制系统；PLC；行程开关
目录 第1章设计内容 (3) 1.1 大小球分拣传送机械控制系统设计内容简介 (3) 1.2 大小球分拣传送机械控制系统功能分析 (4) 第2章大小球分拣传送系统的硬件电路 (5) 2.1按控制要求进行功能分析 (5) 2.2确定I/O信号数量，选择P LC的类型 (6) 2.3分拣大小球控制的I/O接线图 (6) 2.4分拣大小球控制的电器元件配置表 (7) 第3章大小球分拣传送系统的软件设计 (8) 3.1分拣大小球控制的运行框图 (8) 3.2分拣大小球控制程序的梯形图 (9) 3.3分拣大小球控制程序的指令表 (11) 第4章软件硬件调试 (14) 心得体会 (14) 参考文献 (15)
目录 1、前言 (2) 2、课题内容简介 (3) 3、实训器材 (3) 4、整机工作原理 (4) 5、整机工作流程 (5) 6、课题要求 (5) 4.1、初始状态 (6) 4.2、启动 (6) 4.3、送料 (6) 4.4、机械手搬送工件………………………………………………..6. 4.5、工件分拣 (6) 4.6、设备停止………………………………………………………..6.. 5、工件分拣的意外情况处理……………………………………………7. 6、进行工件传送分拣的皮带输送机 (7) 6.1、物料分拣传送带 (7) 6.2、机械手搬运机构 (8) 6.3、变频器参数 (9) 7、三菱变频器参数设置方法 (10) 8、I/O分配表……………………………………………………………11. 9、I/O分配图 (12) 10、端子接线图 (13) 11、状态转移图 (14) 12、梯形图 (15) 13、结束语 (22) 14、参考文献 (23)
前言 作为自动化专业的学生，PLC是我们最基础的专业课。众所周知，PLC 自从问世以来就在自动控制各个行业发挥着难以取代的核心控制作用。PLC运行可靠，适用于各种恶劣的工业环境，PLC和工控机（IPC）相比，其运行可靠、可扩展性好、便于电气连接、控制更专业，但是工控机良好的人机界面，方便高级语言都是PLC所不能比拟的。 组态软件在很多场合应用于控制，可整个控制的中心往往还是PLC，组态软件（上位机）所起的控制作用很小。人机界面一般用于简单的动作控制，工艺参数的编制，配方的设定等等，虽然在概念上属于控制范畴，但它并未真正起到核心控制作用，因为真正长期的自动运行控制是由PLC完成。我们不经常使用工控机作为核心控制部分的原因有两点：第一，工控机不适于在很恶略的环境下运行；第二，工控机经常采用的Windows系统并不能够让人放心，其长期运行效果并不好。 尽管PLC、IPC在自动化控制中扮演不同角色，在许多运行连续时间较短，环境相对比较好的地方，人们还是希望使用IPC进行核心控制。使用IPC进行核心控制有很多种实现方式，当然其中最为简单的办法就是使用组态软件。在工厂和企业里面PLC一直是实现自动化的有效方式，而且目前国内真正懂得PLC 的人才太少，希望针对本次实训对我们自动化的人大有裨益！
基于PLC的大小球分拣系统设计 摘要 大、小球分拣传送以其对人们生活的积极影响特别是在工业上的普遍应用不断被人们所认识，作为可操控机械，它能够部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循事先设定的步骤来完成工件的分拣传送，大大地节省了人类的劳动时间，更因其能适应复杂的环境，从而改善了人们的工作环境。随着科技的不断发展，在工业领域其应用范围不断增加，并取得了一定的成果。本课题设计了大、小球的分类选择传送系统，采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对机械臂的上下、左右移动以及对球的抓取和释放的运动过程进行控制。我们利用可编程控制技术，并结合相应的硬件装置，来控制机械臂完成各种动作，实现大小球的分类选择传送。 关键词：PLC , 大小球, 机械臂, 原点显示
目录 第1章概述 (1) 1.1选题背景 (1) 1.2可编程控制器介绍 (1) 1.3控制要求 (2) 第2章硬件设计 (3) 2.1 主电路设计 (3) 2.2 I/O地址分配及接线图 (4) 2.3 元件的选择 (5) 第3章软件设计 (7) 3.1系统流程图 (7) 3.2顺序功能图 (8) 3.3梯形图和指令表 (9) 3.4程序分析 (1) 第4章软硬件调试 (1) 4.1系统调试 (1) 4.2 使用说明 (2) 结论 (2) 设计感想 (3) 参考文献 (3)
第1章概述 1.1选题背景 大、小球选择分类传送作为工业中器件选择传送的一个写照，在工业控制中它的应用领域不断拓宽。它能够通过编程来完成各种预期的作业任务，并能在各种复杂环境中工作，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其在人工智能方面大大地增加其效率，同时也改善了人类的工作环境与工作强度。 中国在科技发展方面发展水平较低，在工业中分拣传送劳动密集型还占有相当大的份额。由于人的劳动能力有限，并且人不能持续长时间的高强度工作，因此在劳动效率上往往是制约企业发展的关键性因素，为了提高劳动效率，抢占市场份额，各个企业也不断的引进和更新自动化设备来提高效率，同时降低人的工作强度。因而这种自动化控制在工业控制中有很大优势。 1.2可编程控制器介绍 可编程控制器起源于20世纪60年代末期，70年代随着微处理器的出现，使其真正成为具有计算机特征的工业控制装置。随着科技的不断进步，可编程控制器也更加适用于现代工业的需要。可编程控制器未来主要朝着以下方向发展：进一步加快CPU处理速度；变革操作控制方式，以增加对输入输出快速反应能力；由整体结构
健雄职业技术学院毕业设计（论文） 题目：自动分拣机械手的设计 摘要 机械手是一种模仿人体上肢运动的机器，它能按照预定要求输送工种或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力，受到人们的广泛重视和欢迎。 目前来讲，工业机械手可以代替人工的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动生产率和自动化水平。此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、反射性和其他有毒、有污染环境条件上进行操作，更显其优越性，有着广阔的发展前途。虽然市场上机械手很多，但成本较高，一些小的行业或企业无力承担。正是基于此种考虑，本论文主要是研究设计了一种小型、廉价的自动分拣机械手。该机械手通过单片机控制使机械手具有智能化从而对件进行智能分拣，避免重复劳动，提高工作效率，尤其是成本较低。因此，非常适合小型企业单位的应用，具有良好的市场价值和应用前景。 关键词：分拣；机械手；自动化； I
陆喜蕾:自动分拣机械手的设计 目录 前言 (1) 1课题来源与现实意义 (2) 1.1机械手的概述 (2) 1.2自动分拣机械手的设计目的与意义 (2) 1.3主要研究内容 (3) 1.4机械手的发展趋势 (3) 2控制方案比较 (4) 2.1采用PLC控制 (4) 2.2采用单片机控制 (4) 3机械手的组成 (6) 3.1执行机构 (6) 3.1.1 执行机构各部分介绍 (6) 3.1.2 设计机械手的要求 (8) 3.1.3 机械手驱动力的计算 (8) 3.2驱动机构 (9) 3.3控制机构 (9) 4机械手的基本结构 (11) 4.1STM32单片机 (11) 4.2舵机 (12) II
第1章引言 1.1 大小球分拣传送机械控制系统设计内容简介 学院此次安排我们进行了为其两周的机电传动课程设计实习，对我们即将进行毕业设计是很有益处的。这学期我们学习了机电传动控制课程，此次实习主要是对课本中的知识进行实践，比如继电器--接触器控制和可编程控制器控制等重要章节更是练习紧密。让我们把课本知识很好的使用于实践中去，有助于总体实力的提高。 本次我的课程设计的主要内容：大小球分拣传送机械控制系统设计，如图1-1。 图1-1大小球分拣传送机械示意图
本次设计的控制要求如下： 1.机械臂起始位置在机械原点（见图1-1），为左限、上限的交点位置。 2.有启动按钮和停止按钮控制运行，按下设备停止按钮后机械臂必须回到原点。 3.启动后，机械臂动作顺序为：下降→吸球→上升（至上限）→右行（至右限）→下降→释放→上升（至上限）→左行返回（至原点）。 4.机械臂有形式有小球右限（LS4）和大球右限（LS5）之分；下降时，当电磁铁压着大球时，下限开关LS2断开（=“0”）；压着小球是，下限开关LS2接通（=“1”） 1.2 大小球分拣传送机械控制系统功能分析 分拣大小球的控制功能要求为： 1.原位：机械臂原始状态为左上角原位处，即上限开关LS3及左限开关LS1压合，同时机械臂处于有磁状态状态和球槽内有球（接近开关PS吸合），这时原位显示亮，表示准备就绪。 2.按下启动按钮SB1后，机械臂的电磁铁断磁，机械臂下降，接近开关SQ闭合后后机械臂会碰到球，接着电磁铁加磁。如果同时碰到下限开关LS2，则一定是小球；如果此时未碰到下限开关LS2，则一定是大球。 3.机械臂吸住球后就提升，碰到上限开关LS3后就右行。 4.如果是小球，则右行到LS4处；如果是大球，则右行到LS5处。
南京工程学院 本科毕业设计（论文）开题报告 题目：基于PLC的物料分拣机械手自动化控制 系统的设计 专业：自动化（数控技术） 班级：学号： 学生姓名： 指导教师： 2015年3月
学生姓名学号专业 指导教师职称所在院系 课题来源自拟课题课题性质 课题名称基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计 毕业设计的内容和意 义（1）据控制要求完成PLC的选型 （2）实现物料分拣机械手的自动化控制要求 （3）绘制功能要求的工艺流程图、工作梯形图 （4）编写程序清单 （5）完成设计说明书 （6）毕业设计论文符合学院规定的论文格式和有关要求 本课题对虚拟制造技术的应用进行研究，其研究意义如下： （1）本课题试图开发PLC对物料分拣机械手的控制，使其能够对不同的物料按预先设定的程序进行分拣，动作灵活多样，广泛应用于柔性生产线。 （2）采用PLC控制，可部分代替人工在高温和危险的作业区进行单调持久的作业。 （3）可以允许方便的改动或重新设计其新部件，并能很快地投产，降低安装和转换工作的费用。
文献综述1.PLC介绍 它是一种即时系统有别於个人电脑。传统式以继电器为主的电机控制系统中, 每当变更设计时,整个系统几乎都要重新制作, 不但费时又费力；同时由於继电器还有接点接触不良、磨损、体积大之缺点, 因此造成成本升高、可靠性低、不易检修等问题。为了改善这些缺点,美国DEC在1969年首度发表：可程式控制器(Programmable Controller)。 程式控制器在发表初期被称为(Programmable Logic -Controller)简称PLC, 最先的目的是取代继电器，从而执行继电器逻辑及其他计时或计数等功能的顺序控制为主, 所以也称顺序控制器,其结构也像一部微电脑,所以也可称为微电脑可程式控制器(MCPC),直到1976年,美国电机制造协会正式给予命名为Programmable Controller, 即可程式控制器,简称PC,由于目前个人电脑(Personal Computer)极为普遍, 加上常与可程式控制器配合使用,为了区分两者, 所以一般都称可程式控制器为PLC 以加以分别。 目前市面上之PLC种类繁多，依照制造厂商及适用场所的不同而有所差异, 但是每种厂牌可依机组复杂度分为大、中、小型；而一般工厂及学校通常使用小型PLC, 其中以日系F系列及我国A系列PLC较受国人爱用。而本CAI将以三菱FX2 PLC 为主加以介绍,望使用者能对PLC有更深的瞭解, 在使用PLC时能更得心应手。可程式控制器内部基本结构可用下图来表示, 其内部处单元包括CPU、输入模组、输出模组三大部门, PLC的CPU 会经由输入模组取得输入元件所产生的讯号, 再从记忆体中逐一取出原先以程式书写器中输入的控制指令, 经由运算部门逻辑演算後,再将结果通过输出模组加以驱动外在的输出元件。 2.应用领域 目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、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，使用情况大致可归纳为如下几类。 1）开关量的逻辑控制 这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。 2）模拟量控 在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液
XXXXX学院 课程设计说明书设计题目: 大、小球分拣传送机械控制系统设计 学生姓名：XXXXX 学号：XXXXX 专业班级：XXXXX 指导教师：XXXXX 2012 年12 月12 日
内容摘要 机电一体化产品的积极作用正日益为人们所认识，如本设计产品机械手，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的筛选与传送。而且它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用，尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分拣，本课程设计拟设计大小球分拣传送机控制系统的PLC设计，采用的德国西门子 S7-200 系列（cpu-224）PLC，对机械臂的上下、左右以及抓取运动进行控制，用于分捡大小球的机械装置。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。 关键词：大小球分拣控制系统； PLC设计；机械手
目录 第1章引言 (1) 1.1 大、小球分拣传送机械控制系统设计内容简介 (1) 1.2 大、小球分拣传送机械控制系统设计要求 (1) 1.3 大、小球分拣传送机械控制系统设计思想 (2) 第2章大、小球分拣传送系统的硬件电路设计 (3) 2.1 大、小球分拣传送系统功能说明 (3) 2.2 设计主电路原理图 (3) 2.3 机械臂分拣大、小球控制的运行框图 (4) 2.4 确定I/O信号数量，选择PLC的类型 (4) 2.5 机械臂分拣大、小球控制的电器元件I/O分配表 (5) 2.6 机械臂分拣大、小球控制的I/O接线图 (5) 第3章大、小球分拣传送系统的程序设计 (8) 3.1 机械臂分拣大、小球控制程序的梯形图 (8) 3.2 机械臂分拣大、小球控制程序的指令表 (11) 第4章软件硬件调试 (13) 结论 (16) 设计总结 (17) 谢辞 (18) 参考文献 (19)
基于YL-235A 设备的工件分拣生产 线 设计 本文的设计任务就是设计一条能够自动对于金属与非金属、黑色以及非黑色工件进行识别，并且将这些工件进行分拣堆放的自动生产线。执行系统与电控系统组成了生产线。 PLC 自从问世以来就在自动控制各个行业发挥着难以取代的核心控制作用。PLC 运行可靠，适用于各种恶劣的工业环境，PLC 和工控机（IPC ）相比，其运行可靠、可扩展性好、便于电气连接、控制更专业，但是工控机良好的人机界面，方便高级语言都是PLC 所不能比拟的。 组态软件在很多场合应用于控制，可整个控制的中心往往还是PLC ，组态软件（上位机）所起的控制作用很小。人机界面一般用于简单的动作控制，工艺参数的编制，配方的设定等等，虽然在概念上属于控制范畴，但它并未真正起到核心控制作用，因为真正长期的自动运行控制是由PLC 完成。我们不经常使用工控机作为核心控制部分的原因有两点：第一，工控机不适于在很恶略的环境下运行；第二，工控机经常采用的Windows 系统并不能够让人放心，其长期运行效果并不好。 尽管PLC、IPC 在自动化控制中扮演不同角色，在许多运行连续时间较短，环境相对比较好的地方，人们还是希望使用IPC 进行核心控制。使用IPC 进行核心控制有很多种实现方式，当然其中最为简单的办法就是使用组态软件。在工厂和企业里面PLC 一直是实现自动化的有效方式，而且目前国内真正懂得PLC 的人才太少，希望针对本次实训对我们自动化的人大有裨益！ 1 工件分拣生产线的工作流程及工作原理本次毕业设计项目亚龙YL-235A 工件分拣生产线设计主要包含了电气自动化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、机械传动、气动、触摸屏控制、可编程控制器、传感器，变频调速等多项技术，为我们提供了一个典型的综合设计环境，使学生对过去学过的诸多单科的专业和基础知识，在这里能得到全面的认识与巩固、综合的训练和实际运用。亚龙YL-235A 型光机电一体化实训考核装置既包含了机电一体化专业所涉及的基础知识、专业知识和基本的机电技能要求，也体现了当前先进技术在生产实际中的应用。同时为我们提供了一个典型的、可进行综合训练的工程环境，为我们构建了一个可充分发挥学生潜能和创造力的实践平台
大小球分拣系统课程设计23543048
课程设计（论文）题目：大小球分拣系统设计 设计名称：机电传动控制 班级学号：1101014206 学生姓名：关庆丰 指导教师：李岩姚旭东 2014年01月03日
成绩评定表
课程设计任务书 学院机械设计学院专业机械设计制造及其自动化学生姓名关庆丰班级学号 1101014206 课程设计题目大小球分拣系统设计 实践教学要求与任务: 1.设计内容： 1）完成《指导书》中要求的工作循环 2）要求有四种工作方式：手动、回原点、单周期、连续。 3）连续时，循环5次结束，声光间断报警5秒。 4）按停止按钮，完成当前循环后停。 5）按复位按钮，吸盘立即回原位。 2.设计要求： 1）画出端子分配图和顺序功能图 2）设计并调试PLC控制梯形图 3）设计说明书 工作计划与进度安排: 1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案1天 2）PLC梯形图设计与调试4天 3）说明书撰写1天 4）答辩1天 指导教师： 李岩姚旭东 2014年月日专业负责人：陈白宁 2014年月日 学院教学副院长： 2014年月日
目录 前言 (4) 1 课程设计的任务和要求 (5) 1.1 课程设计的任务 (5) 1.2 课程设计的基本要求 (6) 2 总体设计 (7) 2.1 PLC的选型 (7) 2.2 I/O端口图 (8) 3 PLC程序设计 (10) 3.1 设计思想 (10) 3.2 顺序功能图 (10) 3.3 PLC梯形图 (12) 4 程序调试说明 (21) 5 结束语 (22)
6 参考文献 (22) 前言 机械手的作用正越来越多的被人们所认识，其中一条，它能代替人们的辛勤劳动还能完成生产工艺的要求，机器它能自己独立并且完美的遵循一定的程序、时间、和位置来完成工件的传送。因为，它能大大地改善工人的劳动环境，加快自动化和实现工业生产机械化的步伐。因此，受到各单位的重视并加以研究，尤其在危险的，不能人工操作的环境里，应用的更为广泛。在我国，最近发展的较快，并取得了一定的成果。本课题开发大小球分拣系统，采用德国西门子S7-200系列PLC，对机械手的上下，左右，抓取进行控制。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制其完成各种动作。
摘要 随着经济不断发展，人们的生活水平不断提高，将PLC应用到分离机的电气控制系统，可实现分离机的自动化控制，降低系统的运行费用。在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分拣，本课程设计拟设计大小球分拣传送机控制系统的PLC设计，采用的德国西门子S7-200 系列（cpu-224）PLC，对机械臂的上下、左右以及抓取运动进行控制，用于分捡大小球的机械装置。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。
目录 摘要 0 第一章PLC应用系统设计基础知识 (2) 1.1 可编程控制器的产生与发展 (2) 1.2 可编程控制器的用途及特点 (4) 1.3 可编程控制器基本工作原理 (5) 1.4 PLC控制系统设计的原则和内容 (6) 1.5 PLC的选型 (7) 第二章PLC在大小球的分拣系统中的设计 (9) 2.1 大、小球分栋传送机械示意图 (9) 2.2 分拣系统的控制要求 (10) 2.3 大小球分拣的设计思想 (11) 2.4 I/O编址 (12) 2.5 机械手分拣球控制系统的接线图 (13) 第三章软件设计 (14) 3.1 顺序功能图概述 (14) 3.2 机械手分拣大小球控制程序流程图 (15) 3.3 机械手分拣大小球控制程序的梯形图 (17) 3.4 机械手分拣大小球控制程序的指令表 (23) 第四章总结 (27) 参考文献 (28)
第一章PLC应用系统设计基础知识 1.1 可编程控制器的产生与发展 可编程控制器（Programmable Controller，PC），是近几年迅速发展并得到广泛应用的新一代工业自动化控制装置。早期主要用于计数、定时以及开关量的逻辑控制，为了和个人计算机相区别，把可编程控制器缩写为PLC（Programmable Logic Controller ）。 国际电工委员会（IEC）于1985年发布的可编程器标准草案中，对可编程控制器的定义如下。“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计的。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算数操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械和生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。” 早期的可编程控制器主要有分立元件和中小规模集成电路组成。随着微电子计数和集成电路的发展，特别是微处理器和微计算机的迅速发展，在20世纪70年代中期，美、日、德等国的一些厂家在可编程控制器中开始引入微处理器及其他大规模集成电路芯片，是可编程控制器具有了自诊断功能，可靠性有了大幅提高，性能价格比产生了新的突破。到20世纪80年代可编程控制器都采用了微处理器、只读
目录 摘要 (2) 第一章 PLC应用系统设计基础知识 (3) 1.1 PLC控制系统设计的原则和内容。 (3) 1.2 PLC的选型 (3) 1.2.1 性能与任务相适应 (4) 1.2.2 PLC的处理速度应满足时实控制的要求 (4) 1.2.3 PLC应用系统结构合理、机型系列应统一 (4) 第二章PLC在大小球的分拣系统中的设计............ .. (5) 2.1 系统的功能 (5) 2.2 大小球分拣系统的结构 (5) 2.3 I/O编址及工作框图 (6) 2.4 大小球分拣的设计思想 (7) 2.5 机械手分拣球控制系统的接线图 (8) 第三章机械手分拣大小球系统的控制程序 (9) 3.1 机械手分拣大小球控制的程序流程图 (9) 3.2 机械手分拣大小球控制程序的梯形图 (10) 第四章总结 (17) 致谢................................... . (18) 参考文献 (19)
摘要 机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位臵来完成工件的传送。因为，它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，本课题拟开发物料搬运机械手，采用的德国西门子S7-200系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。用于分捡大小球的机械装臵。我们利用可编程技术，结合相应的硬件装臵，控制机械手完成各种动作。 关键词：机械手、 PLC、大小球
目录 1、课题内容简介 (3) 2、实训器材 (3) 3、整机工作原理 (4) 4、整机工作流程 (5) 5、课题控制要求 (5) 5.1、初始状态 (6) 5.2、启动 (6) 5.3、送料 (6) 5.4、机械手搬送工件 (6) 5.5、工件分拣 (6) 5.6、设备停止 (6) 6、工件分拣的意外情况处理 (7) 7、进行工件传送分拣的皮带输送机 (7) 7.1、物料分拣传送机构 (7) 7.2、机械手搬运机构 (8) 7.3、皮带传送机的拖动 (9) 8、三菱变频器 (10) 8.1 、变频器参数设定值 (10) 8.2、变频器参数设置方法 (12) 8.3 变频器操作 (122) 9、I/O分配表 (11) 10、I/O分配图 (12) 11、PLC控制原理图 (13) 12、端子接线布置图 (45) 13、气路图 (12) 12、状态转移图 (14) 13、梯形图 (15) 13.1、梯形图截图 (45)
13.2、梯形图见设计说明纸 (45) 14、结束语 (22) 15、参考文献 (23)
前言 作为自动化专业的学生，PLC是我们最基础的专业课。众所周知，PLC自从问世以来就在自动控制各个行业发挥着难以取代的核心控制作用。PLC运行可靠，适用于各种恶劣的工业环境，PLC和工控机（IPC）相比，其运行可靠、可扩展性好、便于电气连接、控制更专业，但是工控机良好的人机界面，方便高级语言都是PLC所不能比拟的。 组态软件在很多场合应用于控制，可整个控制的中心往往还是PLC，组态软件（上位机）所起的控制作用很小。人机界面一般用于简单的动作控制，工艺参数的编制，配方的设定等等，虽然在概念上属于控制范畴，但它并未真正起到核心控制作用，因为真正长期的自动运行控制是由PLC完成。我们不经常使用工控机作为核心控制部分的原因有两点：第一，工控机不适于在很恶略的环境下运行；第二，工控机经常采用的Windows系统并不能够让人放心，其长期运行效果并不好。 尽管PLC、IPC在自动化控制中扮演不同角色，在许多运行连续时间较短，环境相对比较好的地方，人们还是希望使用IPC进行核心控制。使用IPC进行核心控制有很多种实现方式，当然其中最为简单的办法就是使用组态软件。在工厂和企业里面PLC一直是实现自动化的有效方式，而且目前国内真正懂得PLC的人才太少，希望针对本次实训对我们自动化的人大有裨益！