PLC机械手的模拟控制梯形图

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 。根据以上控制要求，操作台面板布置示意图如图8-61所示：

目 录

第1章 概述 ………………………………………………………………1

1.1 PLC简介………………………………………………………………1

1.2 机械手概述…………………………………………………………1

1.3 机械手控制系统设计步骤 ………………………………………2

第2章 控制方案论证…………………………………………………3

2.1 搬运机械手的设计原理……………………………………………3

2.2 PLC的选取 …………………………………………………………4

第3章 控制系统硬件电路设计……………………………………7

3.1 传送带A,B主电路图及传送带B的控制电路图…………………7

3.2 PLC控制面板及接口电路图………………………………………8

第4章 控制系统软件设计…………………………………………10

4.1 控制系统的软件设计原理………………………………………10

4.2 梯形图…………………………………………………………12

第5章 控制系统调试…………………………………………………14

5.1 控制系统的调试过程………………………………………………14

总结………………………………………………………………………15

参考文献…………………………………………………………………16

附录………………………………………………………………………17

1 第1章 概 述

1.1 PLC简介

自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。同时，PLC的功能也不断完善。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。今天的PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。通用PLC应用于专用设备时可以认为它就是一个嵌入式控制器，但PLC相对一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的稳定性。实际工作中碰到的一些用户原来采用嵌入式控制器，现在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器。

坐标式机械手PLC课程设计

0

现代控制技术及PLC控制课程设计

姓 名

学 号 2

班 级 机 电101

院 别 机械工程学院

指导教师

2013年7月5日

坐标式机械手PLC课程设计

1 目录

第一章 设计要求 …………………………………………………………01

1.1 控制要求 ……………………………………………………………………02

1.2 I/O编址并画出工作框图 ……………………………………………………03

1.3 I/O端子接线图 ………………………………………………………………03

第二章 工艺过程……………………………………………………………04

第三章 操作面板布置………………………………………………………05

第四章 程序规划及编制……………………………………………………06

第五章 单操作工作的程序…………………………………………………07

第六章 自动操作程序………………………………………………………11

第七章 PLC外围端子接线图………………………………………………23

第八章 元器件清单…………………………………………………………24

第九章 总结…………………………………………………………………25

参考文献 ………………………………………………………………… 26

坐标式机械手PLC课程设计

2 第一章 设计要求

图1 坐标式机械手动作原理图

1.1 控制要求

如图1所示，将物体从位置A搬至位置B

机械手整个搬运过程要求都能自动控制。在启动过程中能切换到手动控制及自动控制或半自动控制，以便对设备进行调整和检修。图2是机械手控制系统的逻辑流程图。系统启动之前，机械手处于原始位置，条件是机械手在高位、左位。

机械手PLC梯形图程序 1 / 6

机械手系统的 PLC 梯形图程序

1.程序的整体结构

如图 6-22 所示为机械手系统的 PLC 梯形图程序的整体结构，将程序分为公用程序、自

动程序、 手动程序和回原位程序四个部分， 其中自动程序包括单步、 单周期和连续工作的程

序，这是由于它们的工作都是依照同样的序次进行， 因此将它们合在一起编程更加简单。 梯

形图中使用跳转指令使得自动程序、 手动程序和回原位程序不会同时执行。 假设选择 “手动”

方式，则 X0 为 ON 、 X1 为 OFF，此时 PLC 执行完公用程序后，将跳过自动程序到 P0 处，

由于 X0 常闭触点为断开，故执行“手动程序” ，执行到 P1 处，由于 X1 常闭触点为闭合，

因此又跳过回原位程序到 P2 处；假设选择分“回原位”方式，则 X0 为 OFF、X1 为 ON ，

跳过自动程序和手动程序执行回原位程序； 假设选择 “单步” 或“单周期” 或“连续” 方式，

则 X0 、X1 均为 OFF，此时执行完自动程序后，跳过手动程序和回原位程序。 图 6-22 机械手系统 PLC 梯形图的整体结构

2.各部分程序的设计

（1）公用程序 公用程序如图 6-23 所示，左限位开关 X12 、上限位开关

表示机械手松开的 Y4 的常开触点的串通电路接通时，辅助继电器 M0

手在原位。

X10 的常开触点和

变为 ON ，表示机械

公用程序用于自动程序和手动程序相互切换的办理，当系统处于手动工作方式时，必定

将除初始步以外的各步对应的辅助继电器（ M11-M18 ）复位，同时将表示连续工作状态的 M1