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1、课程设计(论文)题 目 名 称 机械手控制装置设计 课 程 名 称 PLC 原理及应用 学 生 姓 名 李 洁 学 号 0741227270 系 、专 业 电气工程系 指 导 教 师 李凯南 2010年1月4日邵阳学院课程设计（论文）任务书年级专业07电气本学生姓名李洁学号0741227270题目名称机械手操作控制装置设计设计时间2009年12月14日2010年1月6日课程名称PLC原理及应用课程编号121200107设计地点数字控制与PLC实验室（306） 一、 课程设计（论文）目的PLC原理及应用课程设计是电气工程及其自动化专业领域重要的实践环节之一，主要以小型实用性PLC控制系统的软、硬
2、件设计为主。课程设计的目的和任务：全面熟练掌握PLC的硬件组成以及各种指令的应用，使学生掌握小型PLC应用系统设计的步骤，熟悉和掌握PLC开发系统的应用和软件调试过程，通过设计过程中对故障的分析、判断、检修进一步锻炼和培养学生的动手能力。二、 已知技术参数和条件机械手能实现手动、回原位、单步、单周期和连续等五种工作方式。1、机械手的升降和左右移行分别由不同的双线圈电磁阀来实现，电磁阀线圈失电时能保持原来的状态，必须驱动反向的线圈才能反向运动；2、上升、下降的电磁阀线圈分别为YV2、YV1；右行、左行的电磁阀线圈为YV3、YV4；3、机械手的夹钳由单线圈电磁阀YV5来实现，线圈通电时夹紧工件，线
3、圈断电时松开工件；4、机械手的夹钳的松开、夹紧通过延时1.7S实现；5、机械手的下降、上升、右行、左行的限位由行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4来实现；三、 任务和要求1、设计系统的PLC外部接线图2、系统的操作面板3、设计好顺序功能图3、系统的T形图按照要求书写课程设计报告注：1此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）实验室有EL型PLC实验系统4套，FX2N系列实验装置8台，以及相关的软件。 FX2N系列、S7系列产品说明书；FX2N系列实验装置实验指导书；五、
4、进度安排2009年12月16日-18日：收集和课程设计有关的资料，熟悉课题任务何要求2009年12月21日-22日：总体方案设计2009年12月23日-25日：外部接线图2009年12月28日-29日：T形图设计2009年12月31日：系统调试改进2010年1月4日-5日：整理书写设计说明书2010年1月6日：答辩六、教研室审批意见教研室主任（签字）： 年 月 日七、主管教学主任意见 主管主任（签字）： 年 月 日八、备注指导教师（签字）： 学生（签字）：邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名 李洁 学 号 0741227270 系 别 电气工程系 专业班级 07电气本 题目名称 机械手操作控
5、制装置设计 课程名称 PLC原理及应用 1、 学生自我总结通过这两周的课程设计学习，我完成了课程设计的所有任务。同时在设计中发现机械手的控制对于很多场合需求很大，不论是机床使用的小型系统还是流水线上的这类设备，其基本动作要求类似，所以控制的实现也可以相互借鉴。机械手高效的工作效率，准确的定位精度，以及简单的结构及控制方式是人手不能替代的，机械手的使用也将越来越广泛。尽管在设计时自己的实践经验还不足，动手能力有些欠缺。但是在搭档们帮助下我们共同完成了设计任务，同时也很感谢老师的悉心指导。学生签名： 年 月 日二、指导教师评定评分项目平时成绩论文答辩综合成绩权 重304030单项成绩指导教师评语：
6、 指导教师（签名）： 年 月 日注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。摘要机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点。同时机械手的控制对于很多场合需求很大，不论是机床使用的小型系统还是流水线上的这类设备，其基本动作要求类似，所以控制的实现也可以相互借鉴。机械手高效的工作效率，准确的定位精度，以及简单的结构及控制方式是人手不能替代的，机械手的使用也将越
7、来越广泛。采用FX-2N系列PLC对机械手进行控制，大大提高了机械手的工作效率，节省了劳动成本，而且它的安全可靠性较高。关键字：机械手 FX-2N系列 PLC设计目录1.机械手的工作原理1.1 机械手的概述11.2 机械手的工作方式12.机械手控制程序设计2.1 输入和输出点分配表及原理接线图32.2 控制程序53. 梯形图及指令表3.1 梯形图 93.2 指令表 11结束语 14参考文献15 1.机械手的工作原理1.1机械手的概述机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴
8、技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。 机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用，例如：(1)机床加工工件的装卸，特别是在自动化车床、组合机床上使用较为普遍。(2)在装配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用来装配印制电路板，在机械行业中它可以用来组装零部件。(3)可在劳动条件差，单调重复易子疲劳的工作环境工作，以代替人的劳动。 （4）可在危险场合下工作，如军工品的装卸、危险品及有害物的搬运等。(5）宇宙及海洋的开发。(6
9、)军事工程及生物医学方面的研究和试验。 1.2 机械手的工作方式机械手电气控制系统，除了有多工步特点之外，还要求有连续控制和手动控制等操作方式。工作方式的选择可以很方便地在操作面板上表示出来。当旋钮打向回原点时，系统自动地回到左上角位置待命。当旋钮打向自动时，系统自动完成各工步操作，且循环动作。当旋钮打向手动时，每一工步都要按下该工步按钮才能实现。以下是设计该机械手控制程序的步骤和方法。1、机械手传送工件系统示意图，如图1所示。 图1 机械手传送示意及操作面板图2.机械手控制程序设计2.1 输入和输出点分配表及原理接线图表1 机械手传送系统输入和输出点分配表名 称代号输入名 称代号输入名 称代
10、号输出启动SB1X0夹紧SB5X10电磁阀下降YV1Y0下限行程SQ1X1放松SB6X11电磁阀夹紧YV2Y1上限行程SQ2X2单步上升SB7X12电磁阀上升YV3Y2右限行程SQ3X3单步下降SB8X13电磁阀右行YV4Y3左限行程SQ4X4单步左移SB9X14电磁阀左行YV5Y4停止SB2X5单步右移SB10X15原点指示ELY5手动操作SB3X6回原点SB11X16连续操作SB4X7工件检测SQ5X17 COM1 COM COM2 X0X1 Y0 X2 X3 Y1X4X5 X6 X7 X10 Y3X11 X12 Y4X13X14 X15 Y5X16 X17启动下限上限右限左限停止手动操作连续操作夹紧单步上升放松单步
