PLC控制实验--机械手控制

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。

基于PLC的机械手控制设计基于PLC的机械手控制设计，是一种智能化的机械手控制方法，它利用PLC 控制器进行逻辑控制，使机械手能够自主地完成多种工作任务。

本文将介绍本方法的具体实现过程，包括机械结构设计、PLC程序设计以及控制算法设计。

一、机械结构设计机械结构是机械手的核心，合理的机械结构设计将为实现机械手的自主运动提供必要的保障。

机械手一般由控制系统、机械部分和执行机构三部分组成。

机械部分一般包含基座和移动结构，执行机构包括手臂和手指。

这里我们以一款三轴机械手为例进行介绍。

1. 机械手构造机械手采用了一种比较简单的三轴结构，主要有三个关节——一个旋转关节和两个平移关节。

机械手的底座固定在工作台上，三个关节通过模拟伺服电机的方式进行控制。

2. 机械手控制器机械手采用PLC控制器进行逻辑控制，PLC控制器由三个部分组成：输入接口、中央处理器和输出接口。

输入接口用于读取传感器信号，输出接口用于控制执行机构，中央处理器则用于控制机械手的运动。

二、PLC程序设计机械手的PLC程序设计主要分为四个部分：程序初始化、数据采集、运动控制和异常处理。

1.程序初始化机械手程序初始化主要包括程序开头的自诊断和状态检测，并根据检测结果自动执行不同的控制程序。

自诊断可以避免因器件故障等原因引起的机械手操作异常。

2.数据采集机械手需要收集外部环境数据和操作数据。

外部环境数据包括工作物品的坐标、大小、形状等信息，操作数据包括机械手应该执行的命令。

在采集数据时，机械手需要通过传感器或外部设备接口实现。

3.运动控制机械手的运动控制分为机械手移位运动和执行机构运动两个部分。

机械手移位运动需要根据采集到的工作物品信息以及执行机构的操作命令来控制机械手的运动轨迹。

执行机构运动控制则是将机械手的控制信号转换为电机运动信号。

4.异常处理机械手运动过程中可能会出现异常情况，例如碰撞、误差等，需要通过对异常情况的处理来保证机械手的安全和可靠性。

简易机械手PLC控制简介在制造业中，机械手是一种关键的工业自动化设备，用于处理和搬运物品。

机械手的控制非常重要，它决定了机械手的精度和效率。

PLC （可编程逻辑控制器）是一种常用的控制设备，它可以编程来控制机械手的运动和动作。

本文将介绍如何使用PLC控制一个简易机械手的运动。

所需硬件和软件•一台简易机械手•一个PLC设备•一个用于编程的PLC软件步骤步骤一：连接PLC设备和机械手首先，将PLC设备连接到机械手控制器上。

确保连接正确，以便PLC能够发送指令给机械手控制器。

步骤二：安装PLC软件并编程在电脑上安装PLC软件，并启动软件。

创建一个新的项目，并选择适当的PLC类型和通信配置。

然后，开始编程。

步骤三：设置输入输出（IO）点在PLC软件中，设置适当的输入输出（IO）点，以接受和发送信号。

例如，设置一个输入点来接收机械手的位置信号，以便PLC可以确定机械手的当前位置。

同时，设置一个输出点来发送控制信号给机械手，以控制它的动作。

步骤四：编写程序逻辑使用PLC软件编写机械手的控制程序。

根据机械手的需求，编写逻辑来控制机械手的运动和动作。

例如，如果机械手需要抓取一个物体并将其放置到另一个位置，那么编程逻辑应该包括机械手的移动和抓取指令。

确保编写的逻辑合理且有效。

步骤五：测试和调试在PLC软件中，模拟机械手的动作并进行测试。

确保PLC能够正确地控制机械手的运动。

如果发现错误或问题，进行调试并修正程序逻辑。

步骤六：上传程序到PLC当测试和调试完成后，将编写的程序上传到PLC设备中。

确保上传的程序可以在PLC上正确运行。

步骤七：运行机械手一切准备就绪后，运行机械手。

PLC将根据编写的逻辑控制机械手的运动和动作。

结论使用PLC控制机械手是一种常见的工业自动化方法。

通过编写合理的程序逻辑，PLC可以控制机械手的运动和动作，提高生产效率和精度。

希望本文能够帮助读者了解如何使用PLC控制简易机械手。

PLC控制气动机械手实训案例一、机械手的工作过程与控制要求1.机械手概况：搬运机械手将工件从左工作台搬往右工作台，机械手的结构和各部分动作的示意图如图8-59所示：图8-59 机械手工作过程示意图（1）机械手所有的动作均由气压驱动。

（2）它的上升与下降、左移与右移等动作均由二位五通双控电磁换向阀控制，即当下降电磁阀通电时，机械手下降；下降电磁阀断电时，机械手停止下降；只有当上升电磁阀通电时，机械手才上升。

（3）机械手的夹紧和放松用一个二位五通单控电磁换向阀来控制，线圈通电时夹紧，线圈断电时放松。

2.机械手的工作过程：机械手的动作顺序和检测元件、执行元件的布置示意图如图8-60所示：图8-60 机械手动作顺序和检测元件、执行元件布置示意图（1）机械手的初始位置停在原点，按下启动按钮后，机械手将依次完成下降—夹紧—上升—右移—再下降—放松—再上升—左移八个动作。

（2）机械手的下降、上升、右移、左移等动作的转换，是由相应的限位开关来控制的，而夹紧、放松动作的转换是由时间来控制的。

（3）为保证安全，机械手右移到位后，必须在右工作台上无工件时才能下降，若上一次搬到右工作台上工件尚未移走，机械手应自动暂时等待。

为此设置了一只光电开光，以检测“无工件”信号。

3.控制要求（1）手动工作方式：利用按钮对机械手每一动作单独进行控制。

例如，按“下降”按钮，机械手下降，按“上升”按钮，机械手上升。

用手动操作可以使机械手置于原位，还便于维修时机械手的调整；（2）单步工作方式：从原点开始，按照自动工作循环的步序，每按一下动按钮，机械手完成一步的动作后自动停止。

（3）单周期工作方式：按下启动按钮，从原点开始，机械手按工序自动完成一个周期的动作，返回原点后停止。

（4）连续工作方式：按下启动按钮，机械手从原点开始按工序自动反复连续循环工作，直到按下停止按钮，机械手自动停机。

或者将工作方式选择开关转换到“单周期”工作方式，此时机械手在完成最后一个周期的工作后，返回原点自动停机。

plc实验报告机械手PLC实验报告：机械手的控制与应用引言：PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，它能够根据预设的程序和输入信号，控制输出信号的状态，实现机械设备的自动化运行。

本实验报告将着重介绍PLC在机械手控制与应用方面的实验过程、结果和分析。

一、实验目的本次实验的目的是通过PLC控制机械手的运动，实现对物体的抓取和放置操作。

通过实验，我们可以了解PLC在机械手控制中的应用，掌握PLC编程的基本原理和方法。

二、实验装置与步骤实验装置包括PLC控制器、机械手、传感器和执行器等。

实验步骤如下：1. 连接PLC控制器和机械手，确保电气连接正确。

2. 编写PLC程序，包括机械手的运动控制和传感器的信号检测。

3. 将程序下载到PLC控制器中，进行调试和测试。

4. 通过输入信号触发PLC程序，观察机械手的运动情况。

三、实验结果与分析在实验过程中，我们成功地实现了对机械手的控制，完成了物体的抓取和放置操作。

通过编写PLC程序，我们可以根据传感器的信号状态来控制机械手的动作，实现对物体的精确控制。

在实验中，我们还发现了一些问题和改进空间。

首先，机械手的运动速度有待提高，特别是在高速运动时，存在一定的抖动和不稳定性。

其次，对于不同形状和重量的物体，机械手的抓取效果有所差异，需要进行进一步的优化和调整。

四、实验应用与展望机械手在工业生产中有着广泛的应用前景。

通过PLC的控制，机械手可以实现对各种物体的抓取、搬运和放置操作，提高生产效率和质量。

未来，随着科技的不断发展，机械手的应用领域将进一步扩大，包括医疗、物流、仓储等领域。

此外，我们还可以进一步改进机械手的控制算法和机械结构，提高其运动速度和精度。

通过引入视觉传感器和人工智能技术，机械手可以更加智能化地进行操作，适应更复杂的环境和任务需求。

结论：本次实验通过PLC控制机械手的运动，实现了对物体的抓取和放置操作。

实验结果表明，PLC在机械手控制中具有重要的应用价值。

基于PLC控制的机械手设计引言PLC（可编程逻辑控制器）是一种被广泛应用于工业自动化系统的控制器。

它以可编程的方式控制工业过程中的各种设备和机械。

机械手是一种常见的自动化设备，广泛应用于工业领域。

本文将介绍基于PLC控制的机械手设计，包括系统的硬件组成、PLC程序设计和系统的工作原理。

硬件组成基于PLC控制的机械手系统包括以下硬件组成部分：1.PLC控制器：PLC控制器是系统的核心部分，负责接收和处理输入信号，并控制输出设备的操作。

常见的PLC控制器有西门子、施耐德等品牌。

2.机械手：机械手是系统的执行部分，负责完成各种任务，如抓取、搬运等。

它通常由电动机、传动装置、执行器等组成。

3.传感器：传感器用于检测和监测系统的状态和环境变量。

常见的传感器有接近传感器、压力传感器、温度传感器等。

4.输入设备：输入设备用于向系统提供操作信号和参数设置，如按钮、开关等。

5.输出设备：输出设备用于显示系统状态或输出结果，如指示灯、显示屏等。

PLC程序设计PLC程序是由一系列指令组成的，用于控制PLC控制器。

以下是基于PLC控制的机械手系统的PLC程序设计步骤：1.确定系统的需求和功能：首先需要确定机械手的具体需求和功能，如抓取物体的方式、搬运的速度等。

2.设计输入和输出信号：根据系统需求，确定输入和输出信号的类型和数量。

输入信号可以是按钮的状态、传感器的检测结果等，输出信号可以控制机械手的运动和执行动作。

3.设计PLC程序逻辑：根据系统需求和硬件组成，设计PLC程序的逻辑。

逻辑可以使用Ladder Diagram、Function Block Diagram等可视化编程语言进行描述。

4.编写PLC程序：根据设计的逻辑，使用PLC编程软件编写PLC程序。

编写过程中需要考虑安全性、可靠性和性能等方面。

5.调试和测试：将编写好的PLC程序下载到PLC控制器中，并进行调试和测试。

调试过程中需要检查各个输入和输出设备是否正常工作，是否满足系统的需求和功能。

1. 机械手控制
搬运纸箱的机械手结构示意图如图1所示, 它的气动系统原理图如图2所示。

机械手的主要运动机构是升降气缸和回转气缸。

升降挡铁初始时处于行程开关SQ1处, 吸盘在A处正上方。

系统启动后, 如果光电开关TD检测出A处有纸箱, 则升降气缸使机械手的升降杆下降, 当升降挡铁碰到行程开关SQ2时, 吸盘恰好接触到纸箱上表面, 继续让升降杆下降, 以挤出吸盘和纸箱表面围成的空腔内的空气, 形成负压。

持续几秒钟, 升降杆停止下降, 升降气缸使升降杆上升, 吸盘带着纸箱上升, 当升降挡铁碰到SQ1时, 停止上升。

回转气缸使回转臂顺时针转180°, 吸盘运动至B处正上方, 回转挡铁碰到行程开关SQ4时停止回转, 吸盘下降, 当升降挡铁碰到SQ2时, 停止下降, 并且停止几秒钟, 这时, 电磁阀HF3开启, 吸盘放松纸箱。

之后, 吸盘上升, 当升降挡铁碰到SQ1时, 吸盘逆时针转180°回到A处正上方, 回转挡铁碰到行程开关SQ3时停止回转, 如果TD未检测出A处有纸箱, 则机械手停止等待；若TD检测出A处有纸箱, 则机械手重复上述工作过程。

机械手的I/O连接图、流程图、梯形图分别如图2、图3、图4所示。

图1 机械手
图2 I/O连接图图3 流程图
图4 梯形图。