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1、山东交通学院山东交通学院电控与电控与 PLCPLC 课程设计课程设计 报告书报告书院院( (部部) )别别信息科学与电气工程学院信息科学与电气工程学院班班级级1111111111111111学学号号11111111111111111111姓姓名名张广骁张广骁指导老师指导老师韩耀振韩耀振时时间间2013.12.16-2013.12.272013.12.16-2013.12.27目录目录基于 PLC 的机械手控制（天煌）.2山东交通学院 PLC 课程设计11.1 总体设计要求.21.2 设计目的.21.3 机械手原理及设计思想.31.4 使用设备.31.5 I/O 分配.41.6 设计程序.51.
2、7 实验照片.15基于 PLC 的多通道温湿度监控装置（天煌）.162.1 总体设计要求.162.2 设计目的.162.3 设计思想.162.4 使用设备.162.5 I/O 分配.172.6 设计程序.172.7 实验照片.19总结. 20致谢.21参考文献. 22附录. 23山东交通学院 PLC 课程设计2基于基于 PLCPLC 的机械手控制（天煌的机械手控制（天煌）1.11.1 总体设计要求总体设计要求分别有总的启、停按钮，开始时，按下启动按钮SB 后，机械手处于原始位置，Y3 亮，过1 秒钟，变为放松状态，则Y1 亮，Y7 亮，准备1 秒钟后，机械手开始顺序动作，1、机械手下降：延时1
3、 秒后，Y1 灭，按SQ1，表示到下限位的检测信号，则Y2亮。2、机械手夹紧：延时2 秒后， Y3 亮，表示夹紧。3、机械手上升：延时1 秒后，Y2 灭，按SQ2，表示到上限位的检测信号，则Y4亮，4、机械手右行：延时1 秒后，Y4 灭，按SQ3，表示到右限位的检测信号，则Y5亮，5、机械手下降：延时1 秒后，Y5 灭，按SQ1，到下限位后，则Y6 亮，6、机械手放松：延时1 秒后，Y3 灭，Y7 亮，7、机械手上升：Y6 灭，按SQ2，到上限位后，则Y8 亮，延时1 秒，Y8 灭，8、机械手左移：按SQ4，到左限位后，则Y1 亮，回到原始位置。然后跳到步骤1，循环执行。“停止”按钮应设有两个
4、，一个实现立即完全停止，完全停电，而另一个停止按钮按下时，先完成整个工作过程，然后完全停电。用数码管显示机械手下降的时间。当按下非立马停止的“停止”按键的同时，启动三相异步电动机运转，当机械手完成整个工作过程，三相异步电动机停止。三相异步电动机也应能独立控制启停。1.21.2 设计目的设计目的了解 PLC 控制系统设计及软件程序设计加深对 PLC 的认识。了解 PLC 控制系统设计以及软件程序。学习 PLC 的硬件连接与机械手的接线。熟悉 PLC 编程的工作原理、规则、技巧和方法。山东交通学院 PLC 课程设计31.31.3 机械手原理及设计思想机械手原理及设计思想机械手主要由执行机构、驱动系
5、统、控制系统以及位置检测装置等所组成。各系统相互之间的关系如方框图1-1所示。图1-1机械手组成方框图对气动机械手的基本要求是能快速、准确地拾-放和搬运物件，这就要求它们具有高精度、快速反应、一定的承载能力、足够的工作空间和灵活的自由度及在任意位置都能自动定位等特性。设计气动机械手的原则是:充分分析作业对象(工件)的作业技术要求，拟定最合理的作业工序和工艺，并满足系统功能要求和环境条件;明确工件的结构形状和材料特性，定位精度要求，抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等，从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求;尽量选用定型的标准组件，简化设计制造过程，兼顾通用性和专用性，并能实现柔性转换和
6、编程控制.机械手能模仿人臂的某些动作功能,可以按固定程序抓取、 搬物件等,可以代替人实现生产的机械化和自动化,因此广泛应用于电子、机械、冶金等行业。气动机械手与其他控制方式的机械手相比,具有价格低廉、结构简单、功率体积比高、无污染及抗干扰性强等特点。控制流程图原位下降夹紧上升右移左移上移放松下降1.41.4 使用设备使用设备PLC 实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，如图所示：山东交通学院 PLC 课程设计4可编程控制实验箱（天煌）1 台西门子 S7-200 系列 PLC-CPU 2261 台通讯电缆1 根计算机1 台编程软件 V4.0 STEP 7 Micro
7、win SP61 套连接导线若干机械手实验模块1 块1.51.5 I/OI/O 分配分配输入定义输入端口输出定义输出端口启动I0.0Y1Q0.0停止I0.1Y2Q0.1SQ1I0.2Y3Q0.2SQ2I0.3Y4Q0.3SQ3I0.4Y5Q0.4SQ4I0.5Y6Q0.5一次停止I0.6Y7Q0.6循环切换I0.7Y8Q0.7山东交通学院 PLC 课程设计51.61.6 设计程序设计程序山东交通学院 PLC 课程设计6山东交通学院 PLC 课程设计7山东交通学院 PLC 课程设计8山东交通学院 PLC 课程设计9山东交通学院 PLC 课程设计10山东交通学院 PLC 课程设计11山东交通学院
8、PLC 课程设计12山东交通学院 PLC 课程设计13山东交通学院 PLC 课程设计14山东交通学院 PLC 课程设计151.71.7 实验照片实验照片山东交通学院 PLC 课程设计16基于基于 PLCPLC 的多通道温湿度监控装置（天煌）的多通道温湿度监控装置（天煌）2.12.1 总体设计要求总体设计要求用稳压器给定2 路输入信号为0-5V 标准直流电压信号分别表示为温度、湿度对应的电压信号。分别经过EM235 转换之后，用2 位LED 交替显示相应电压值的个位和第一个小数位（静态显示方式），要实现可自动每隔2 秒交替，也可手动按键交替显示。把其中的一路模拟量输入，通过EM235 的模拟量输
9、出端直接输出，可用万用表测量，要保证显示精度，要有启动和停止按钮。2.22.2 设计目的设计目的通过使用 EM235 模块加深对 PLC 控制的认识。熟悉 PLC 编程的工作原理、规则、技巧和方法。通过各器件的联系对可编程控制的熟悉以及模拟信号之间的转换。2.32.3 设计思想设计思想温湿度监控装置主要是对空气中温湿度的测量， 并对测量结果进行译码显示，译码显示只显示检测结果的个位和小数点后一位， 温湿度的结果每隔 2 秒交替显示在两位译码器上，也可以手动按键交替显示，同时要有总的停止和启动。2.42.4 使用设备使用设备可编程控制实验箱（天煌）1 台西门子 S7-200 系列 PLC-CPU
10、 2261 台通讯电缆1 根计算机1 台编程软件 V4.0 STEP 7 Microwin SP61 套连接导线若干EM2351 台稳压器1 台山东交通学院 PLC 课程设计172.52.5 I/OI/O 分配分配输入定义输入端口输出定义输出端口启动I0.0数码管 1QB0停止I0.1数码管 2QB2手动切换I0.2小数点Q1.02.62.6 设计程序设计程序山东交通学院 PLC 课程设计18山东交通学院 PLC 课程设计192.72.7 实验照片实验照片山东交通学院 PLC 课程设计20总结总结通过这次课程设计让我对 PLC 的认识更加深刻。PLC 应用技术是一门实践性很强的学科。PLC 应
11、用技术在当今社会发展迅速，各生产厂家也推出了许多强大的新型 PLC，各种特殊模块和通信连网器件，使可编程控制器成为及微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置，成为实现工业自动化的一种强有力的工具。这次的实验给与了我们不同的学习方法和体验， 让我深切的认识到实践的重要性。在这次课程设计中遇到了很多问题。比如对于操作指令运用不够熟练，导致编程时耗费大量时间，但同时也加深了我对了基本操作指令的熟练掌握，收获颇大。调试的时候经常遇到意想不到的问题，感觉程序没有问题，但是实际运用中却发现很多问题。这时候就需要很耐心的一遍一遍的修改程序，调试程序，过程虽然繁琐，但是每当我解决问题时，都会信心大增。在基于 PLC 的机械手控制设计中。 虽然这个设计接线简
