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1、青岛理工大学琴岛学院青岛理工大学琴岛学院课程设计说明书课程设计说明书课题名称：电器控制与课题名称：电器控制与 PLC 课程设计课程设计学学 院：机电工程系院：机电工程系专业班级：机械设计制造及其自动化专业班级：机械设计制造及其自动化 115 班班学学 号：号：学学 生：陈凯生：陈凯指导老师：周燕指导老师：周燕青岛理工大学琴岛学院教务处青岛理工大学琴岛学院教务处2014 年年 6 月月 12 日日电器控制与 PLC 课程设计说明书电器控制与 PLC 课程设计评阅书题目机械手臂搬运加工流程控制设计机械手臂搬运加工流程控制设计学生姓名陈凯学号指导教师评语及成绩指导教师签名：年 月 日答辩评语及成绩答
2、辩教师签名：年 月 日教研室意见总成绩：室主任签名： 年 月 日电器控制与 PLC 课程设计说明书摘摘 要要在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。机械手可在空间抓、放、搬运物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。机械手一般由耐高温，抗腐蚀的材料制成，以适应现场恶劣的环境，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。机械手是工业机器人的重要组成部分，在很多情况下它就可以称为工业机器人。工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、
3、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。广泛采用工业机器人，不仅可以提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。可编程控制器是继电器控制和计算机控制出上开发的产品，逐渐发展成以微器处理为核心把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。本文应用西门子公司生产的可编程控制器系列 PLC，实现机械手搬运控制系统，该系统充分利用了可编程控制器（PLC）控制功能。使该系统可靠稳定，时期功能范围得到广泛应用。关键词关键词：机械手、PLC电器控制与 PLC 课程设计
4、说明书目目 录录摘摘 要要.I1 序言序言.12 课程设计分析课程设计分析.22.1 机械手的设计要求.2 2.2 机械手的运动原理.23 机械手的程序设计机械手的程序设计.33.1 机械手的操作方式.3 3.2 机械手 PLC 的输入/输出开关分配表.3 3.3 机械手 PLC 控制面板图 .5 3.4 机械手 PLC 移动示意图 .5 3.5 机械手 PLC 控制接线图 .6 3.6 机械手 PLC 自动控制状态流程图 .7 3.7 机械手 PLC 控制梯形图 .8 3.8 机械手 PLC 的语句表 .10 3.9 机械手 PLC 程序设计说明 .12 3.9.1 机械手 PLC 程序设计
5、手动程序.12 3.9.2 机械手 PLC 程序设计自动程序.12 3.9.3 机械手 PLC 程序设计返回原点程序.134 系统调试及结果分析系统调试及结果分析.144.1 系统调试及解决的问题.14 4.2 结果分析.14总结总结.15参考文献参考文献.16电器控制与 PLC 课程设计说明书01序言序言现代电器控制及 PLC 应用技术课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。通过课程设计达到以下目的：1、学生在老师的
6、指导之下，综合运用现代电气控制及 PLC 应用技术课程及前期所学课程的相关知识和技能，相对独立地设计和调试一个小型 PLC 应用系统或继电器控制系统，为即将从事的专业工作奠定基础。2、初步培养编写和整理“设计说明书”的能力。3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，提高学生对文献资料的检索和信息的处理能力。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。电器控制与 PLC 课程设计说明书12 课程设计分析课程设计分析2.1 机械手的设计要求机械手的
7、设计要求机械手电器控制系统，除了有多工步特点之外，还要求有单周期连续、自动循环和手动控制等操作方式。工作方式的选择可以很方便的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。机械手需将工件从工作台 A 移至工作台 B 上，其动作过程为下降、上升、右移、再下降、再上升。左移。这些均由电磁阀控制液压系统来驱动完成。此外，机械手在夹送工件工件右行到位后，如果工作台 B 上的工件尚没有运走，机械手则停止运动，待工作台 B 上的工件被运走后，机械手才能下降。2.2 机械手的运
8、动原理机械手的运动原理机械手将一个工件由 A 处传送到 B 处。其中上升、下降、左移和右移的执行分别用双线圈二位电磁阀推动汽缸的完成。当按下电磁阀通电，就一直保持现有的机械动作。例如：一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈在断电，仍保持现有的下降状态，直到相反方向的线圈通电为止。另外加紧，放松由单线圈二位电磁阀推动汽缸完成，线圈通电执行加紧动作，线圈断电执行放松动作。设备装有上下左右限位开关。电器控制与 PLC 课程设计说明书23 机械手的程序设计机械手的程序设计3.1 机械手的操作方式机械手的操作方式操作时，机械手分为手动操作方式、回原点操作方式、自动循环操作方式。3.2 机械手机械
9、手 PLC 的输入的输入/输出开关分配表输出开关分配表表 3.1 I/O 分配表名称输入点编号名称输出点编号下限位行程开关I0.1下降Q0.0上限位行程开关I0.2加紧Q0.1右限位开关I0.3上升Q0.2左限位开关I0.4右移Q0.3回原点I0.5左移Q0.4启动按钮I0.0停止按钮I0.6电器控制与 PLC 课程设计说明书33.3 机械手控制面板图机械手控制面板图图 3-1 机械手操作面板图电器控制与 PLC 课程设计说明书43.4 机械手移动示意图机械手移动示意图图 3-2 机械手工作示意图电器控制与 PLC 课程设计说明书53.5 机械手机械手 PLC 控制接线图控制接线图图 3-3 PLC 外部接线图电器控制与 PLC 课程设计说明书63.6 机械手机械手
