机械手控制设计
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一、要求机械手的PLC控制1.设备基本动作:机械手的动作过程分为顺序的8个工步:既从原位开始经下降、夹紧、上升、右移、下降、放松、上升、左移8个动作后完成一个循环(周期)回到原位。
并且只有当右工作台上无工件时,机械手才能从右上位下降,否则,在右上位等待。
2.控制程序可实现手动、自动两种操作方式;自动又分为单工步、单周期、连续三种工作方式。
3.设计既有自动方式也有手动方式满足上述要求的梯形图和相应的语句表。
4. 在实验室实验台上运行该程序。
二参考1. “PLC电气控制技术——CPM1A系列和S7-200”书中212页“8.1.3机械手的控制”2. “机床电气控制”第三版王炳实主编书中156页“三、机械手控制的程序设计”。
3.“可编程控制器原理及应用”宫淑贞徐世许编著人民邮电出版社书中P168—P175例4.6。
其中工作方式时手动、自动(单步)、单周期、连续;还有自动工作方式下的误操作禁止程序段(安全可靠)。
注解:“PLC电气控制技术——CPM1A系列和S7-200”书中212页“8.1.3机械手的控制”例中只有手动和自动(连续)两种操作模式,使用顺序控制法编程。
PLC 机型选用CPM2A-40型,其内部继电器区和指令与CPM1A系列的CPM有所不同。
“机床电气控制”第三版王炳实主编书中156页“三、机械手控制的程序设计”。
本例中的程序是用三菱公司的F1系列的PLC指令编制。
有手动、自动(单工步、单周期、连续)操作方式。
手动方式与自动方式分开编程。
参考其编程思想。
“可编程控制器原理及应用”宫淑贞徐世许编著人民邮电出版社书中P168—P175例4.6。
其中工作方式有手动、自动(单步)、单周期、连续;还有自动工作方式下的误操作禁止程序段(安全可靠)。
用CPM1A编程。
这里“误操作禁止”是指当自动(单工步、单周期、连续)工作方式时,按一次操作按钮自动运行方式开始,此后再按操作按钮属于错误操作,程序对错误操作不予响应。
机械手的控制设计随着制造业的发展,机械手已经成为不可或缺的自动化生产设备之一。
机械手的控制设计是机械手能够准确、灵活地完成生产任务的关键。
本文将介绍机械手控制系统的基本原理、常见控制技术和未来的发展趋势。
一、机械手控制系统的基本原理机械手控制系统的基本原理是将指令传输到机械手的控制器中,然后控制器将指令转化为控制信号并送达电机,从而控制机械手的运动。
通常,机械手控制系统包括以下几个方面:1. 传感器:用于测量机械手的位置、速度、力量、方向等参数,并将这些参数转化为电信号送到控制器中。
2. 控制器:用于接收传感器的信号,并通过计算、判断等操作,生成电气信号,控制机械手的运动,从而实现自动化操作。
3. 电机:用于驱动机械手的运动,根据控制器的信号控制机械手的运动速度、方向、力量等参数。
二、机械手控制技术机械手控制技术是实现机械手自动化操作的重要技术手段,常见的机械手控制技术主要包括以下几种:1. 点位控制技术:点位控制技术是指通过控制机械手的每个关节的运动来确定机械手的末端位置。
在点位控制技术中,通常采用PID控制器控制机械手的角度位置。
2. 轨迹控制技术:轨迹控制技术是指通过控制机械手沿一定的参考轨迹运动,从而实现特定的操作。
在轨迹控制技术中,通常需要根据轨迹规划算法生成参考轨迹,并采用开环或闭环控制策略进行控制。
3. 力控制技术:在一些质量检测和装配操作中,需要对机械手施加一定的力来完成操作。
在力控制技术中,需要通过力传感器或压力传感器等器件测量机械手的施力情况,然后采用适当的控制策略来控制机械手的力量,从而实现一定的装配和调整操作。
三、机械手控制系统的未来发展趋势随着自动化技术的迅速发展,机械手控制系统也在不断发展和完善,针对未来机械手控制系统的发展趋势可以从以下几个方面进行展望:1. 智能化:未来的机械手控制系统将更加智能化,增加复杂任务的规划和执行能力,实现更加快捷高效的生产操作。
在智能化方面,主要应用机器人视觉等先进技术。
基于电驱动技术的机械手设计与控制近年来,随着电子技术和自动化技术的快速发展,机械手在工业生产、医疗护理等领域得到了广泛应用。
机械手作为一种能够模拟和代替人手操作的机电一体化设备,其设计与控制成为了研究的热点之一。
本文将从机械手的设计原理、电驱动技术的应用以及控制算法等方面展开论述,旨在为机械手的设计与控制提供一定的指导。
一、机械手设计原理机械手的设计原理主要由机械结构、电气控制系统以及传感器组成。
机械结构是机械手的基础,其设计要考虑到负载能力、工作半径、稳定性等因素。
电气控制系统则负责控制机械手的运动,采用电驱动技术能够提高机械手的灵活性和可靠性。
传感器的应用则可以实现机械手的感知功能,能够对外界环境进行实时监测和反馈。
在机械手的设计过程中,要根据实际需求选择合适的传动机构,如直线导轨、滚柱轴承等。
同时,机械手的运动模式也需要进行合理设计,常见的有直线运动、旋转运动以及复合运动等。
此外,还需要考虑机械手的工作空间、功率需求以及动力需求等因素,以实现机械手的高效运行和准确定位。
二、电驱动技术的应用电驱动技术是机械手设计中的关键技术之一。
通过电驱动技术,能够实现机械手的高速、高精度运动。
目前,常用的电驱动技术包括直流电机、交流伺服电机以及步进电机等。
这些驱动技术在机械手设计中起到了至关重要的作用。
以直流电机为例,其特点是结构简单、控制方便,并具有较高的转矩。
直流电机通过调节电压和电流来控制机械手的运动。
交流伺服电机则通过伺服控制器来实现机械手的精确定位和速度控制。
步进电机则以步进角为基本单位,通过控制电流和信号脉冲来实现机械手的精确运动。
在电驱动技术的应用中,还需要考虑到驱动器的选用和驱动方式的设计。
驱动器的选用需要根据机械手的负载和速度要求来确定,以保证机械手的正常工作。
而驱动方式的设计则需要根据机械手的运动模式和工作要求来确定,包括速度控制、位置控制以及力控制等。
三、控制算法的应用控制算法是机械手设计与控制中的核心内容之一。
《基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化技术的不断发展,机械手运动控制系统在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
传统的机械手控制系统通常采用单片机或嵌入式系统进行控制,但由于其处理能力和稳定性的限制,已经无法满足现代工业生产的高效、精确和可靠的要求。
因此,本文提出了一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的工业机械手运动控制系统设计。
该系统采用先进的PLC技术,能够有效地提高机械手的控制精度、稳定性和可靠性,满足现代工业生产的需求。
二、系统设计1. 硬件设计本系统硬件部分主要包括PLC控制器、机械手本体、传感器、执行器等部分。
其中,PLC控制器是整个系统的核心,采用高性能的PLC模块,能够实现对机械手的精确控制。
机械手本体包括手臂、手腕、抓手等部分,通过执行器进行驱动和控制。
传感器则用于检测机械手的运动状态和位置信息,为控制系统的精确控制提供支持。
2. 软件设计软件部分是整个系统的关键,它决定了机械手的运动方式和控制精度。
本系统采用PLC编程软件进行程序设计,通过编写梯形图或指令代码来实现对机械手的控制。
程序包括主程序和控制程序两部分。
主程序负责控制整个系统的运行流程,而控制程序则负责实现对机械手的精确控制。
3. 控制策略本系统采用基于位置的控制策略,通过传感器实时检测机械手的位置信息,将位置信息与目标位置进行比较,计算出位置偏差,并通过执行器对机械手进行精确的控制。
同时,系统还具有速度控制和力控制等功能,能够根据实际需求进行灵活的调整和控制。
三、系统实现1. 硬件连接硬件连接是整个系统实现的基础。
首先需要将PLC控制器与机械手本体、传感器、执行器等部分进行连接,确保各部分之间的通信和信号传输畅通。
同时,还需要对硬件设备进行调试和测试,确保其正常工作。
2. 程序设计程序设计是整个系统的核心部分。
根据实际需求和机械手的运动特性,编写相应的梯形图或指令代码,实现对机械手的精确控制。
机械手PLC控制系统设计与装调机械手是一种用来代替人工完成重复性、繁琐或危险工作的机械装置。
PLC控制系统是一种可编程逻辑控制器,能够实现自动化控制和监控设备的功能。
机械手PLC控制系统设计与装调是指利用PLC控制系统来控制机械手的运动和动作。
1.系统需求分析:根据机械手的任务和要求,分析系统所需的功能和性能,确定系统的控制策略。
2.硬件设计:根据系统需求,设计PLC控制系统的硬件部分,包括选择适当的PLC、输入输出模块、传感器等设备,并进行布置和连线。
3.软件设计:根据机械手的动作和任务,设计PLC控制系统的软件部分,包括编写PLC程序、设置逻辑关系和时序控制等。
4.程序调试:将编写好的PLC程序烧写到PLC中,并进行调试和测试。
通过观察机械手的运动和动作,检查是否符合系统需求。
5.故障排除:在调试过程中,如果发现机械手运动不正常或出现故障,需要进行故障排除和修复,确保系统正常运行。
6.系统调试:将机械手与PLC控制系统进行连接,并进行整体调试和测试。
通过检查机械手的运动轨迹和动作正确性,验证系统是否满足设计要求。
在机械手PLC控制系统设计与装调过程中1.确保PLC控制系统性能和稳定性:选择适当的硬件设备,确保其性能能够满足系统需求;合理设计PLC程序,避免死循环和死锁等问题;对系统进行充分测试和调试,排除潜在的故障。
2.确保机械手安全和可靠运行:考虑机械手的载荷、速度、加速度等因素,设计合理的控制策略,确保机械手的安全运行;设置传感器和限位开关等装置,监控机械手的位置和状态,及时停止或调整其运动。
3.确保系统兼容性和扩展性:设计PLC控制系统时,考虑到未来可能的扩展需求和变化,留出足够的余地;选择具有通信接口和扩展模块等功能的PLC,方便与其他设备进行联动和协同控制。
4.提高系统的可操作性和可维护性:设计PLC程序时,考虑到操作人员的使用和维护需求,使系统界面友好且易于操作;合理安排PLC程序的模块结构和注释,便于后续维护和修改。
《基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化技术的不断发展,PLC(可编程逻辑控制器)已成为工业控制领域中最重要的技术之一。
工业机械手作为自动化生产线上重要的执行机构,其运动控制系统的设计直接关系到生产效率和产品质量。
本文将详细介绍基于PLC的工业机械手运动控制系统设计,包括系统架构、硬件配置、软件设计以及实际应用等方面。
二、系统架构设计基于PLC的工业机械手运动控制系统采用分层式结构设计,主要包括上位机监控系统、PLC控制器和机械手执行机构三个部分。
其中,上位机监控系统负责人机交互、数据监控和系统管理等功能;PLC控制器负责接收上位机指令,控制机械手的运动;机械手执行机构包括电机、传感器、气动元件等,负责完成具体的动作。
三、硬件配置1. PLC控制器:选用高性能、高可靠性的PLC控制器,具备强大的运算能力和丰富的I/O接口,以满足机械手运动控制的需求。
2. 电机:根据机械手的具体需求,选用合适的电机类型和规格,如伺服电机、步进电机等。
3. 传感器:包括位置传感器、速度传感器、力传感器等,用于检测机械手的运动状态和外部环境信息。
4. 气动元件:包括气缸、电磁阀等,用于实现机械手的抓取和释放等功能。
四、软件设计1. 编程语言:采用PLC的编程语言,如梯形图、指令表等,进行程序编写和调试。
2. 控制算法:根据机械手的运动需求,设计合适的控制算法,如PID控制、轨迹规划等,以实现精确的运动控制。
3. 上位机监控系统:开发上位机监控软件,实现人机交互、数据监控和系统管理等功能。
监控软件应具备友好的界面、实时的数据显示和报警功能。
4. 通信协议:建立PLC控制器与上位机监控系统之间的通信协议,实现数据的实时传输和交互。
五、实际应用基于PLC的工业机械手运动控制系统在实际应用中表现出良好的性能和稳定性。
通过上位机监控系统,操作人员可以方便地监控机械手的运动状态和生产数据。
PLC控制器根据上位机的指令,精确地控制机械手的运动,实现高精度的抓取、搬运、装配等任务。
基于PLC的机械手控制系统设计摘要近年来,机械手在工业自动化领域的应用越来越广泛,为了提高机械手的控制精度和稳定性,基于PLC的机械手控制系统设计成为研究热点。
本文通过对PLC技术和机械手控制系统的分析,提出了一种基于PLC的机械手控制系统设计方案,并在实际应用中进行了验证。
实验结果表明,该方案能够有效地提高机械手的运动精度和稳定性,并且具有较高的可靠性和可扩展性。
1. 引言随着工业自动化技术的不断发展,机械手作为一种重要的自动化设备,在工业生产中扮演着重要角色。
传统上,通过编程方式实现对机械手运动轨迹和速度等参数进行控制。
然而,在复杂环境下对机械手进行精确控制是一项具有挑战性的任务。
因此,研究人员开始采用基于PLC(可编程逻辑控制器)技术来设计和实现更加稳定、精确、可靠的机械手控制系统。
2. PLC技术介绍PLC是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制系统。
它具有高可靠性、高稳定性、可编程性强等特点,广泛应用于工业自动化领域。
PLC系统由输入模块、输出模块、处理器和程序存储器等组成。
输入模块用于接收外部信号,输出模块用于控制外部设备,处理器负责执行用户编写的程序。
3. 机械手控制系统设计基于PLC的机械手控制系统设计是一种将PLC技术应用到机械手控制中的方法。
该方法通过编写PLC程序来实现对机械手运动轨迹和速度等参数的精确控制。
具体而言,该设计方案包括以下几个方面:3.1 传感器选择传感器是实现对机械手运动参数进行监测和反馈的关键设备。
在选择传感器时,需要考虑到传感器的测量精度、响应速度和稳定性等因素。
3.2 运动轨迹规划在基于PLC的机械手控制系统中,需要通过编写程序来规划机械手的运动轨迹。
运动轨迹规划的目标是使机械手能够按照预定的路径进行移动,并且能够实现高精度的定位。
3.3 运动控制算法为了实现对机械手运动参数的精确控制,需要设计合适的运动控制算法。
常用的运动控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法和遗传算法等。
基于PLC的机械手控制设计本文主要介绍了基于PLC的机械手控制设计。
随着现代制造技术的不断发展,机械手在工业生产中的应用越来越广泛,机械手控制系统的控制方式也在不断更新迭代。
本文提出了一种基于PLC控制机械手的新型控制方案。
1.机械手的基本原理机械手是一种基于电气、电子、机械、气动等多种技术相结合的智能机器人,其通过伺服电机、减速器、编码器等组件,实现了对各类物品的精准抓取、搬运、插入、安装等功能。
机械手控制系统一般由PLC、传感器、驱动模块等组成。
2.PLC的基本原理PLC(可编程控制器)是一种基于逻辑控制的自动化控制系统,主要由CPU、存储器、输入/输出模块、通信模块等组成。
通过编写PLC程序,可以实现对各类自动化设备的控制和管理。
(1)PLC编程设计程序编写是PLC系统中最重要的部分,这里以三轴机械手为例,可以将机械手运动分解成若干个基本的运动要素:横向、竖向、旋转。
通过PLC程序让机械手根据场景要求完成一系列的运动需求。
(2)PLC输入输出配置PLC输入/输出配置是设计控制系统时非常重要的部分。
基于PLC的机械手控制系统,输入/输出模块可以通过编程实现对机械手的控制。
需要根据机械手控制系统对应的型号、规格、要求等,对PLC输入/输出模块进行配置。
(3)硬件选型与安装本文实现的基于PLC的机械手控制,需要选择适合的硬件设备完成组装,并进行布线和安装。
(4)系统调试和优化在完成硬件组装和软件编程后,需要对整个机械手控制系统进行调试和优化。
主要是通过测试各项运动功能是否符合预期要求、能否按时完成任务等。
(1)控制精度高:PLC的控制精度高,支持对伺服电机进行精准控制,可以保证机械手运动精度。
(2)程序编写灵活:PLC编程可以根据生产实际需求,灵活定制机械手的各个运动要素及相应动作。
(3)易于维护:PLC控制系统将整个机械手控制系统设备集成在一起,为运维和维护带来便利。
(4)可实现远程监控:PLC控制系统可以通过网络连接实现远程监控,实时获取机械手的运行状态和运动参数。
机械手自动控制设计摘要机械手是一种能够模拟人的手臂运动的工具。
通过自动控制机制,机械手能够实现精确的动作,广泛应用于工业生产线、医疗机器人和服务机器人等领域。
本文将介绍机械手自动控制设计的相关内容,包括机械手的结构和原理、自动控制系统的设计和应用场景等。
1. 机械手的结构和原理机械手由多个关节组成,每个关节可以作为一个独立的自由度进行运动。
常见的机械手结构包括串联型、并联型和混合型。
串联型机械手的关节依次连接,可以实现复杂的运动轨迹;并联型机械手的关节通过平行连接,可以实现较高的稳定性和刚度;混合型机械手采用串并联结构的组合,兼具了串联型和并联型的优点。
机械手的运动是由电机驱动的。
电机将电能转换为机械能,通过传动装置驱动机械手的关节运动。
常见的电机类型包括直流电机、步进电机和伺服电机。
直流电机结构简单,控制方便,适用于低功率和低速应用;步进电机能够精确控制转角,适用于高精度应用;伺服电机能够实现闭环控制,在高速、高精度应用中表现出色。
2. 自动控制系统的设计机械手的自动控制系统包括感知、决策和执行三个层次。
感知层负责获取环境信息,包括视觉、力觉和位置等;决策层根据感知信息做出决策,确定机械手的动作;执行层控制机械手的关节运动,完成决策层指定的任务。
2.1 感知层设计感知层主要通过传感器获取环境信息。
常用的传感器包括摄像头、力传感器和位置传感器等。
摄像头可以获取图像信息,用于机械手对工件的识别和定位;力传感器可以测量机械手与工件之间的力和压力,用于力控制和力反馈;位置传感器可以测量机械手的关节位置,用于位置控制和位置反馈。
2.2 决策层设计决策层主要包括机械手的轨迹规划和动作生成。
轨迹规划是指给定起始点和目标点,确定机械手的运动路线;动作生成是指根据轨迹规划生成机械手的具体动作序列。
常用的算法包括插补算法、路径规划算法和运动学算法等。
2.3 执行层设计执行层主要由控制器和执行器组成。
控制器通过对电机的控制来驱动机械手的关节运动;执行器负责将电机的转动转化为机械手的关节运动。
机械手的步进控制摘要摘要:本文主要介绍机械手的发展和应用。
首先对机械手的发展背景和定义做了介绍,随后给出了机械手的基本构造,并对机械手的应用做了简单的分类。
最后对机械手的发展趋势进行了展望。
关键词:机械手:发展;应用引言:近年来由于机电体化在工业各个领域的应用,机械设备的自动化控制显得越来越重要。
随着工业的发展和产品的高级化及复杂化,要求人们必须提高工作效率和适应恶劣环境的能力,增加了工人的劳动强度,甚至于危及到生命。
因此机械手就在这样情况下诞生了,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构,是机器人的关键部件之一。
其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的项新技术,它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识:它能部分地代替人工操作:能按照生产工艺的要求,遵循定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸:能制作必要的机具进行焊接和装配从而大大改善I人的劳动条件,显著地提高劳动生产率,加快实现I业生产机械化和自动化的步伐用。
机械手是一种能模拟人的手臂动作,按照设定程序、轨迹和要求,代替人手进行抓取、搬运工件或操持工具的机电一体化自动装置。
三白由度机械手又称3D机械人,能够实现三个自由度方向(水平、垂直和旋转)的抓取或放置物品,具有操作范围大,灵活性好,应用广泛的特点。
可编程控制器PLC是-种专门为工业应用而设计的进行数字运算操作的电子控制装置。
由于其具有可靠性高,功能强,编程简单,人机交互界面友好等特性而广泛用于工业控制系统。
机械手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,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
控制要求1在传输带A的端部,安装了光电开关PS,用以检测物品的到来。
当光电开关检测到物品时为ON状态。
机械手在原位时,按下启动按钮,系统启动,传送带A运转。
当光电开关检测到物品后,传送带A 停。
传输带A停止后,机械手进行一次循环动作,把物品从传送带A 上搬到传送带B(连续运转)上。
机械手返回原位后,自动再启动传送带A运转,进行下一个循环。
2.按下停止按钮后,应等到整个循环完成后,才能使机械手返回原位,停止工作。
机械手的上升/下降和左移/右移的执行结构均采用双线圈的二位电磁阀驱动液压装置实现,每个线圈完成一个动作。
夹紧/放松由单线圈二位电磁阀驱动液压装置完成,线圈通电时执行夹紧动作,线圈断电时执行放松动作。
在自动化生产线上,经常用机械手完成工件的取放操作。
图为一机械手结构示意图,其任务是将传送带A上的物品搬送至传送带B。
1.机械手工作过程机械手通常位于原点位置,每次循环动作均从原点开始。
当机械手在原点时,按下启动按运车钮,系统启动,传送带A运转。
当光电开关检测到物品后,传送带A停止运行。
机械手有3种运行方式:自动运行、单周期运行和手动运行。
(1)机械手的自动运行在自动运行方式下,机械手依次完成9个工作步骤。
①机械手下降:当机械手检测到传送带A上有工件时,由原点开始下降,下降到位时,碰到下极限开关,机械手停止下降,同时接通夹紧电磁阀线圈。
②夹紧工件:当机械手夹紧到位时,压力继电器动合触点闭合,接通上升电磁阀线圈。
③机械手上升:当机械手夹紧到位时,机械手开始上升,上升到位时,碰到上极限开关,机械手停止上升,同时接通右移电磁阀线圈。
④机械手右移:当机械手上升到位时,机械手开始右移,右移到位时,碰到右极限开关,机械手停止右移,同时接通下降电磁阀线圈。
⑤机械手下降:当机械手右移到位时,机械手重新开始下降,下降到位时,碰到下极限开关,机械手停止下降,同时释放夹紧电磁阀线圈。
⑥放松工件:放松动作为时间控制(设为2s)。
⑦机械手上升:工件放松后机械手开始上升,上升到位时碰到上极限开关,机械手停止上升,同时接通左移电磁阀线圈。
⑧机械手左移,机械手上升到位后,机械手开始左移,左移到位时,碰到左极限开关,机械手停止左移。
⑨回到原点机械手左移到位后,回到原点位置,再次自动启动传送带A.当光电开关检测到工件后,又开始新的工作循环周期。
机械手的工作流程如图。
(2)机械手的单周期运行单周期运行是指按下启动按钮后,机械手从原点开始下降,完成上述的9个工作步骤后,停止运行.若要求机械手继续工作,要再次按启动机械手,需重新按启动按钮。
(3)机械手的手动运行手动运行是指机械手的上升、下降、左移、右移及夹紧操作通过对应的手动操作按钮来控制,与操作顺序无关。
机械手的单周期运行和手动运行均用于设备检修和调整。
2.控制要求①在传送带A的端部,安装了光电开关PS,用以检测物品的到来。
当光电开关检测到物品时,为ON状态。
②机械手在原点时,按下启动按钮,系统启动,传送带A运转。
当光电开关检测到物品后,传送带A停止。
③传送带A停止后,机械手进行一次循环动作,把物品从传送带A上搬到传送带B(连续运转)上。
④机械手返回原点后,自动再启动传送带A运转,进行下一个循环。
⑤按下停止按钮后,应等到整个循环完成后,才能使机械手返回原点,停止工作。
⑥机械手的,上升/下降和左移/右移的执行结构均采用双线圈的两位电磁阀驱动液压装置实现,每个线圈完成一个动作。
⑦夹紧/放松由单线圈两位电磁阀驱动液压装置完成,线圈通电时执行夹紧动作,线圈断电时执行放松动作。
3.控制系统硬件设计PLC控制系统的模板配置见表表PLC控制系统的模板配置表4.控制系统软件设计采用线性编程机械手的工作过程是典型的步进操作,在涉及步进控制或顺序控时,常常采用移位指令进行编程,这种编程方法具有清晰的编程思路和最小变化的核心监控画面在进行程序调试时非常方便。
编程元件的地址分配见表。
表编程元件的地址分配表PLC硬件组态采用移位指令编程的梯形图控制程序如图程序段1:停止和单周期控制程序段2:启动控制程序段3:传送带控制程序段4:寄存器清零程序段5:传送带A停止程序段6:MW10的最低位送1程序段7:移位脉冲程序段8:移位程序段9:下降程序段10:抓紧程序段11:放松程序段12:上升程序段13:右移程序段14:左移程序段15:放松延时在使用移位指令时,最关键的是设计移位脉冲的控制程序。
在图中,移位脉冲是由M12.0发出的,每当机械手完成一个动作时M12.0就发出一个移位脉冲,移位过程是在MWIO中进行的,这里MB10是MWIO的高位,而MB11起MW1O的低位,MW10的最低位是M11.0.因此首先要保证M11.0为1,然后通过字左移指令SHL w.在移位脉冲的控制下,依次进行移位操作,直至完成当前的工作循环周期,如果没有按下停止按钮则MO.5的动断触点为接通状态,程序自动进入下一个工作循环周期。
自动运行方式下的要点说明:①按下停止按钮或选择单周期运行时,在当前[作周期结束后,尽管MI0.0为ON,但由于M0.5为ON.其动断触点打开,传送带A不能重新启动运行,机械手停止工作。
②在传送带A运行信号的后沿.将1传送到MW10的最低位M11.00③移位脉冲的设计是使用移位指令的核心,其移位过程为:●当光电开关PS检测到有物品后,1.1为ON,使Q4.0为OFF.传送带A停止运行。
在Q4.0的后沿,使M11.0为ON,Q4.5为ON,使机械手执行下降的动作。
同时.为移位脉冲的产生做好准备。
●机械手下降到位时,下降极限开关10.5为ON,发出移位脉冲,使Mlk1为ON,M1.0为OFF,机械手停止下降,开始执行夹紧动作.Q4.3被置位。
同时,为下一个移位脉冲的产生做准备。
●机械手夹紧到位时,压力继电器的动合触点11.0为ON。
又发出一个移位脉冲,使M11.2为ON,M11.1为OFF,此时,Q4.4为ON,机械手紧抓着物品上升。
同时,为下一个移位脉冲的产生做准备。
●机械手上升到位时,上升极限开关10.4为ON。
又发出一个移位脉冲,使M11.3为ON,M11.2为OFF,机械手停止上升。
此时,Q4.2为ON,机械手执行右移动作。
同时,为下一个移位脉冲的产生做准备。
●机械手右移到位时,右移极限开关10.7为ON。
又发出一个移位脉冲,使M11.4为ON,M11.3为OFF,机械手停止右移。
此时,Q4.5重新为ON,机械手执行下降动作。
同时,为下一个移位脉冲的产生做准备。
●机械手下降到位时,下降极限开关10.5为ON。
又发出一个移位脉冲,使M11.5为ON,M11. 4为OFF,机械手停止下降。
此时,Q4.3被复位,机械手执行放松动作,并且启动定时器T1。
同时,为下一个移位脉冲的产生做准备。
●在T1的定时时间到时,表示机械手放松到位,又发出一个移位脉冲,使M1.6为ON,M11.5为OFF.此时,Q4.4为ON,机械手执行上升动作。
同时,为下一个移位脉冲的产生做准备。
.机械手上升到位时,上升极限开关10.4为ON.又发出一个移位脉冲,使M11.7为ON,M11. 6为OFF,机械手停止上升。
此时,Q4.1为ON,机械手执行左移动作。
同时,为下一个移位脉冲的产生做准备。
机械手左移到位时,左移极限开关10.6为ON。
又发出一个移位脉冲,使M10.0为ON,M11 7为OFF,机械手停止左移。
此时,机械手已回到原点,只要在此之前没有按停止按钮,M10.0再次使Q4.0为ON,传送带A重新运行,等待物品检测信号1.1的到来。
同时,准备开始下一个移位周期。
I/O接线图设计心得:目前我国机械手开始应用在工业上的很多方面,如机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
但是还处于一个发展阶段,特别是研发方面跟欧美等发达国家相比还有较大的差距。
对于很多产品尤其是要求高灵活高精度的机械手,我国仍旧需要进口。
我国如果要成为一个发达的工业国家就必须提高自动化程度进而提高工作效率,尽可能将人工操作变为机械手操作。
在这同时,我国应加大对高新技术的投入并且积极白主创新研发新机械手,早日拥有更多具有自主知识产权的产品。
参考资料:胡学林.可编程控制器原理及应用.北京:电子工业出版社,2012胡健.西门子S7-300PLC应用教程.北京:机械工业出版社,2011刘忠超,盖晓华.西门子S7-300PLC编程入门及工程实践.北京:化学工业出版社,2014。