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1、辽辽 宁宁 工工 业业 大大 学学PLC技术及应用技术及应用课程设计（论文）课程设计（论文）题目题目：基于基于ControlLogixPLC的机械手搬运物体过程控制的机械手搬运物体过程控制院院（系系）：）： 电气工程学院电气工程学院 专业班级专业班级： 自动化自动化101101班班 学学 号：号： 100302020100302020 学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： （签字）起止时间：起止时间：2013.12.92013.12.92013.12.182013.12.18本科生课程设计（论文）I课程设计（论文）任务及评语课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院 教研室：自动化
2、 学 号100302020学生姓名专业班级自动化101班课程设计 （论文）题 目基于ControlLogixPLC的机械手搬运物体过程控制课程设计（论文）任务课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数 实现功能实现功能 1、 采用 ControlLogixPLC 作为控制器，传感器检测机械手现场信号，传递给数字量输 入模块 1756-IB16，CPU 经过逻辑程序运算控制输出模块 1756-OB16 的输出状态， 1756-OB16 的端子与执行机构机械手相连接； 2、 PLC 可以手动或者自动控制机械手完成伸臂、缩臂、旋转、上行、下行等动作； 3、 整个
3、控制过程要求有相应的状态提示和报警显示。 设计任务及要求设计任务及要求 1、能够根据功能要求选择PLC的类型及根据I/O点的要求选择PLC的型号； 2、根据所选PLC的类型，掌握该PLC的编程软件并能够利用该软件绘制设计课题 的梯形图； 3、根据题目实现的功能要求，编写完整的程序清单； 4、明确性能要求，确定设计方案； 5、建立I/O分配表，完成PLC与输入/输出信号的外部接线； 6、要求认真独立完成所规定的全部内容；所设计的内容要求正确、合理； 7、撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在 4000 字以上。 技术参数技术参数 1、电机参数：0.75KW,220V,50Hz,电流0.8A ；
4、2、网络速率：10Mbit/s。进度计划1、布置任务，查阅资料，理解掌握系统的控制要求。 （1 天）2、确定系统的输入/输出 信号和类型，选择主机和模块。 （1 天）3、完成 PLC 与输入输出信号的外部接线。 （1 天）4、硬件组态及参数设置，编写梯形图。 （3 天）5、上机调试、修改程序。 （1 天） 6、撰写、打印设计说明书（2 天）7、答辩（1 天）指导教师评语及成绩平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 本科生课程设计（论文）II注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 摘要在工业生产和其它工业自动化领域内，机械手已经成为生产中的一个必不可少的环节
5、，本设计主要对机械手搬运物体的过程控制做了详细的描述，机械手的机械部分主要有上、下限位开关和左、右限位开关用来限制机械手的极限位置，机械手上的气缸主要是对夹紧物体和松开物体进行控制。这样就可以用 PLC 通过限位开关的输入信号来控制机械手的上升、下降、左移、右移、松开和夹紧的动作实现搬运物体。从而按着机械手搬运物体的过程进行梯形图设计，实现 PLC 的输出对气缸及电磁阀进行控制，使得机械手搬运物体达到了良好的预期效果。关键词：机械手；搬运物体；PLC年 月 日本科生课程设计（论文）III目录第 1 章 绪论.1 第 2 章 课程设计的总体方案.2 2.1 设计意义.2 2.2 机械手的工作方式
6、.3 2.3 系统设计方案.4 第 3 章 系统的硬件设计.5 3.1 controlLogix 控制器的简介.5 3.2 气缸的选型.5 3.3 干簧传感器的选型.6 3.4 驱动电机的选型.63.5 PLC 输入输出模块的选型及外部接线.7第 4 章 系统的软件设计.8 4.1 程序流程图的设计.8 4.2 ControlLogix 系统的组成.9 4.3 RSLogix5000 软件的编程步骤.10 第 5 章 课程设计总结.13 参考文献.14 附录 1 系统软件梯形图.15本科生课程设计（论文）1第 1 章 绪论随着工业自动化的发展，机械手出现并发展起来，被广泛应用于各种工业现场，其
7、大大减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产率，但传统的继电器控制的机械手控制装置因设计复杂、接线繁杂、易受干扰从而存在可靠性差、故障多维修困难等问题。所谓机械手控制系统，就是将机械手的运行通过一整套的系统进行自动化控制，这种控制系统使机械手拥有很高的效率性、精确性、实用性和低造价，并同时具有移动和操作功能，机械手是一种能模拟人的手臂的部分动作，按预定的程序轨迹及其它要求，实现抓取，搬运工件或操纵工具的自动化装置。机械手主要有伸缩臂、升降臂、摆臂、抓取工件、放料等功能，本系统中所应用到的机械手的工作方式为自动工作方式，在该方式下机械手的动作顺序为：机械手抬起、机械手转动、机械手伸开、机械手伸长、机
8、械手降下、机械手夹物，机械手自动完成一个周期的动作后停止。当出现异常时按下“急停”按钮，机械手会立刻停止运动。ControlLogix 结构体系是一个技术先进的控制平台，它集成了顺序控制、运动控制、传动及过程控制等多个控制功能。与传统可编程控制器不同，ControlLogix 系统在任意尺寸上都是模块化的。可以根据具体应用来选择合适的内存量、控制器个数和网络类型，这种柔性结构允许在同一机架内使用多个控制器、网络及 I/O 模块。与此同时，ControlLogix 系统具有优良的性能品质，主要特点如下：（1）无缝连接。易于和其它网络上的程序控制器透明地收发信息，兼容性好。（2）快速。Contro
9、lLogix 结构在背板上提供了高速数据传输总线。（3）可组态。可根据工业生产的需要增减控制器和通信模板的个数，可在一个机架内使用多个控制器。（4）工业化。ControlLogix 提供了高强度平台，可耐受振动、高温及各种工业环境下的电气干扰。除此之外，其结构紧凑，可有效减少配电盘的空间；可无需控制器而在网络间实现桥接；多个控制器、I/O 模板及通信模扳可任意组合；可带电拔插一个模块而无需断开系统的其他模块，并提供可拆卸接线端子排，使用方便，易于维护。本系统以罗克韦尔公司的 ControlLogix 系列产品系统为控制核心，该系统涵盖了计算机、工业控制网、ControlLogix 控制器、气动
10、机械手、传感器等技本科生课程设计（论文）2术。第 2 章 课程设计的总体方案2.1 设计意义在机械工业中，机械手的应用意义可以概括如下：（1）可以提高生产过程的自动化程度。应用机械手，有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度，从而可以提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。（2）可以改善劳动条件、避免人身事故在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空间狭窄等场合中。用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全地完成作业，大大地改善了工人的劳动条件。在一些动作简单但又重复作业的操作中，以机械手代替人手进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。（3）可以减少人力，便于有节奏地生产应用机械手代替人手进行工作。这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可以连续地工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在
