杭州万向职业技术学院毕业设计说明书
题目： PLC自动控制送水系统设计
系别：应用工程系
专业：机电一体化技术
班级：机电092班
姓名：罗晓刚
指导教师：赵佑初
2011年 5月 20 日
毕业设计(论文)原创性声明
本人所呈交的毕业设计(论文)是本人在导师的指导下进行的设计创作(撰写)工作所取得的成果。据我所知，除设计(论文)中已经注明引用的内容外，本设计(论文)不包含其他个人已经发表过的成果。对本设计(论文)的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在设计(论文)中作了明确说明并表示谢意。
作者签名：
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目录
1 引言 (1)
2 设计目的和任务要求 (2)
2.1设计目的 (2)
2.2设计任务 (2)
3 机械手PLC控制的设计 (2)
3.1根据工艺过程分析控制要求 (2)
3.2系统控制模板 (3)
3.3输入/输出设备及I/O分配 (4)
3.4PLC的选择 (5)
3.5PLC程序设计 (5)
4 设计体会与心得 (11)
参考文献 (12)
致谢 (13)
1引言
随着工业自动化的普及和发展，控制器的需求量逐年增大，搬运机械手的应用也逐渐普及。
机械手：mechanical hand，也被称为自动手，auto hand
能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动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，可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率，以降低其他搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求。因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。
机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。
机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条件。
就个人而言，希望通过这次毕业设计对未来将从事的工作进行一次适应训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。
2设计目的和任务要求
2.1设计目的
（1）通过实验掌握PLC控制系统的硬件电路、程序的设计方法及对编程软件的编辑和调试。
（2）了解机械手的工作原理。
（3）掌握顺序控制设计法的方法和技
巧。
2.2设计任务
机械手的动作示意图如图2-1 所
示。它是一个水平/垂直位移的机械设
备，用来将工作由左工作台搬到右工作
台。图2-1 机械手的工作示意图
3机械手PLC控制的设计
3.1根据工艺过程分析控制要求
本实验是将工件由A处传送到B处的机械手，上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。当下降电磁阀通电时，机械手下降；当下降电磁阀断电时，机械手下降停止。只有当上升电磁阀通电时，机械手才上升；当上升电磁阀端电时，机械手上升停止。同样，左移/右移分别由左移电磁阀和右移电磁阀控制。机械的放松/加紧由一个单线圈两位置电磁阀（称为加紧电磁阀）控制。当该线圈通电时，机械手加紧，该线圈断电时，机械手放松。
当机械手处于原点时（即左限位开关SQ4和上限位开关SQ2合上），启动以后，机械手移向A点，加紧工件，然后回到原位，移向B点，放下工件，再回到原位完成一次动作。机械手的动作过程如图3-1所示。
图3-1 机械手的传送工件系统示意图
从原点开始，按下启动按钮时，下降电磁阀通电，机械手下降。下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，下降停止；同时接通夹紧电磁阀，机械手夹紧。夹紧后，上升电磁阀通电，机械手上升。上升到顶时，碰到上位开关，上升电磁阀断电，上升停止；同时接通右移电磁阀，机械手右移。右移到位时，碰到右限位开关，右移电磁阀断电，右移停止。若此时右工作台上无工作，则光电开关接通，下降电磁阀通电，机械手下降。下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，下降停止；同时夹紧电磁阀断电，机械手放松。放松后，上升电磁阀通电，机械手上升。上升到顶时，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止；同时接通左移电磁阀，机械手左移。左移到原点时，碰到左限位开关，左移电磁阀断电，左移停止。至此，机械手经过八步动作完成一个周期，即为：
原位下降夹紧上升右移
左移上升放松下降
3.2系统控制模板
机械手模拟控制系统的模拟示意面板图如图3-2所示。
图3-2 机械手模拟控制系统的模拟示意面板图
3.3输入/输出设备及I/O分配
1.输入设备--------用以生产输入控制信号。
本设计中应包括：启动开关，其上限、下限、左限、右限的位置限位开关（实验中由手动的纽扣开关代替）。
2.输出设备—由PLC的输出信号驱动的执行元件。
本设计中应包括下降电磁阀、上升电磁阀、右移电磁阀、左移电磁阀、夹紧电磁阀（实验中由LED显示灯代替）、原点指示灯。
各输入/输出设备的配置如图3-3所示。
3.机械手模拟控制系统的输入/输出分配表如3-1所示。
表3-1 机械手模拟控制系统的I/O分配表
输入信号输出信号
名称输入点编号名称输入点编号启动按钮SB1 X000 机械手下降指示灯YV1 Y000
下限位按钮SQ1 X001 机械手夹紧/放松指示灯YV2 Y001
上限位按钮SQ2 X002 机械手上升指示灯YV3 Y002
右限位按钮SQ3 X003 机械手右移指示灯YV4 Y003
左限位按钮SQ4 X004 机械手左移指示灯YV5 Y004