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1、哈尔滨华德学院毕业设计（论文）摘要本文介绍了利用可编程控制器PLC对传送带、机械手进行的控制，可以很容易地完成自动和手动切换。机械手是机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。因为它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐，在生产过程中，经常要对流水线上的物体进行分拣，本毕业设计机械手传送带控制系统的PLC设计，采用的西门子PLC，对机械手的上下、左右和抓取运动进行控制，用于检测物体是否合格并且进行分类的机械装置。设计主要是机械手与传送带的原理介绍、软件仿真两部分，以组态软件仿真为核心，采用可编程控制器PLC作为控制器，设计了基于plc的运输设计，上位机采用mcg
2、s昆仑通态软件完成工业控制计算机与PLC之间的数据通讯，并且分为自动和手动，来实现运输的存货和取货。不仅可以提高产品的质量，而且对于人身安全的保障，提高劳动生产率，节约原材料消耗和降低成本。与此同时我利用MCGS组态昆仑通态软件对整个系统进行仿真设计监控。关键词：PLC； 机械手；MCGS组态AbstractThis paper introduces the use of programmable controller PLC of conveyor belt, manipulator control, can easily complete the automatic and manual
3、switch.Manipulator is developed in the process of mechanization, automation production, a new type of device. Because it can greatly improve the working conditions of workers, accelerate the pace of industrial production mechanization and automation, in the process of production, often want to sorti
4、ng objects on the assembly line, this graduation design manipulator conveyor design of PLC control system, adopting Siemens PLC, up and down, left and right sides and fetching movement of manipulator control, used to test whether qualified object and classification of machinery. Design is primarily
5、a manipulator with two parts, the principle of conveyor is introduced, the software simulation based on configuration software simulation, using programmable controller PLC as controller, designed the transportation design based on PLC, PC using kunlun pass the MCGS configuration software to complet
6、e the data communication between industrial control computer and PLC, and divided into automatic and manual, to achieve the inventory and transportation. Not only can improve the quality of the products, and for the protection of the personal safety, improve labor productivity, save raw materials co
7、nsumption and reduce costs.At the same time I kunlun state using the MCGS configuration software monitoring the simulation to the whole system design.Keywords：PLC; Mechanical arm; MCGS configuration-II-目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.2 研究意义11.3 本文结构1第2章 系统设计22.1 总体要求22.2 控制要求22.3 方案分析与设计22.4 本章小结4第
8、三章 传送带传送系统的设计53.1 传送带传输系统的设计方案53.2 接触器的介绍及选用63.2.1 接触器的介绍及分类63.2.2 接触器的选用依据73.3 传送带电动机的介绍及选用73.3.1 电动机的介绍及分类73.3.2 电动机的型号及选用依据83.4 行程开关的介绍及选用83.4.1 行程开关的介绍及分类83.4.2 行程开关的选用及型号依据93.5 光电传感器的介绍及选用93.5.1 光电传感器的介绍及分类93.5.2 传感器的选用及型号依据103.6二维码扫描器的选用103.7按钮的介绍及选用113.7.1按钮的介绍及分类113.7.2按钮的选用以及依据113.8 本章小结11第
9、四章 机械手控制系统的设计124.1 机械手控制系统的设计方案124.2 电磁阀的介绍及选用134.2.1 电磁阀的介绍及分类134.2.2 电磁阀的选用以及依据134.3 限位开关的选用以及依据144.4 本章小结14第五章 PLC程序的设计155.1 PLC的介绍及选用155.1.1 PLC的介绍及分类155.1.2 PLC的特点155.1.3 PLC结构155.1.4 PLC性能指标和应用领域175.1.5 PLC的选用以及依据175.2 I/O地址分配185.3 梯形图35.4本章小结20第六章 组态仿真的设计216.1 组态软件的介绍及选用216.1.1 组态软件的介绍216.1.2
10、 组态软件的选用216.2 MCGS简介216.3 MCGS组态监控画面226.3.1 通讯设定：226.3.2画面：246.4 组态语言256.5 组态调试306.6 本章小结35结论36致谢37参考文献38附录1 译文39附录2 英文参考资料40-21-第1章 绪论1.1 课题背景由于经济全球化的大潮，世界各国之间贸易频繁，对仓储条件的要求越来越高，传统的仓库运输已不能满足要求，传统仓储运输技术效率低下，空间利用率低，并且需要较多的人员维持仓库的运输，自动化程度很低，同时也存在着安全隐患，所以随着国内经济的飞速发展，已经严重不适应国内各行各业的发展需求，所以市场前景很大。国内在这方面的研究
11、起步晚，与日本、美国为代表的发达国家还存在差距，特别是在PLC的研究方面与发达国家存在较大差距，从而国内的PLC运输研究成果自动化程度不高，控制过程较为繁琐，精度误差较大，所以国内需要自动化程度更高，性能更优的传送带与机械手设计。早期的传送带运输机由于运行距离短、速度低,运输时受到一下限制。现在对与传送带控制系统中存在的问题,利用可编程控制器取代继电器进行控制传送带的启动和停止。提高了系统的可靠性,传送带是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械。自动控制机械手是现代化理论与工业自动化生产实践的结合，机械手是提高生产过程自动化条件，可以节约调整时间，增加设备的柔性，同时运行稳定可靠。1.2 研
12、究意义通过运输的自动控制过程以及监控过程，来优化运输仓库的运输功能，达到预期的目的。在设计中，采用的是机械手与传送带直接的衔接，人通过集成化的操作界面控制机械手与传送带的取货和送货。如果在自动控制过程中发生故障，则可以采用手动控制，来完成取货送货。利用PLC实现对机械手传送带的控制，结构简化，维护方便，可以提高产品质量和生产效率。广泛的应用工业生产。1.3 本文结构本文章根据立题的目的意义设计本题目的PLC梯形图，之后进行系统调试，调试成功后再利用mcgs昆仑通态设计画面监控，对画面进行设计，完整的显示监控画面需要的元件，画图完成后，进行写脚本文本，并且模拟运行，找出其中的错误，及时改正。最后
13、撰写毕业设计报告，根据相关要求，完整而正确的完成。第2章 系统设计2.1 总体要求运用MCGS技术完成控制运输设计的仿真及监控。2.2 控制要求（1）按启动按钮启动系统，传送带1启动运行，传输带1运载着包装箱进入光电测量区，传输带1停止。（2）二维码传感器扫描物体是否合格，合格后，预先准备好的机械手开始下降抓取物体；不合格则放弃，传送带继续传送物体。（3）机械手下降，抓取物体，上升、右移、下降，将物体放在传送带2上。传送带2位置传感器检测到物体，传送带2运行。（4）机械手放下物体后，再上升、左移、等待抓物；如此循环，记录物体数量。（5）按下停止按钮，机械手与传输带1、2均停止。（6）绘制组态软
14、件进行设备模拟。记录夹取数量。2.3 方案分析与设计本毕业设计是基于plc的运输设计，简单的概括就是将传送带1的货物检测后，运用机械手放置传送带2上。当二维码传感器检测到货物时会发送信息给PLC，由PLC控制电机实现传送带的停止功能，机械手运输传送系统将会运行，而当光电传感器检测不到货物时机械手取走货物，传送带将会继续循环运行。可以把整体分为传送系统和运输系统两部分。传送带系统中是由西门子PLC控制的，PLC控制两个传送带的电机、传感器计数器、二维码传感器、行程开关、光电传感器。机械手运输系统同样是基于PLC控制的，PLC主要将控制机械手的上升、下降电磁阀、放松、夹紧电磁阀、左移、右移电磁阀、
15、上下限位开关、左右限位开关、松紧限位开关。PLC为主控单元，接收信号经过处理发送机械手执行相应的操作。从而实现传送系统的启停和运输系统机械手的搬运动作等。在设计程序时，先设计系统流程图（如图2.3.1），然后再是主电路与控制电路的电路图和编写程序。在编写程序的时，主要用步进指令编写，这是一常用指令。这是本程序设计中应该注意的一步过程。开始传送带1转到传送带指定位置传送带1停止机械手下降抓取机械手上升机械手下降松开到传送带指定位置传送带2运转机械手上升机械手右移机械手左移结束检验物体是否合格YN图2.3.1流程图2.4 本章小结通过对国内外研究的现状，做出对现实需要的改进，培养动手和实践能力。在本次设计中，本章主要是系统设计，通常都需要传送带与机械手直接的衔接，来实现对于检测物体运输的准确性与便捷性。第三章 传送带传送系统的设计3.1 传送带传输系统的设计方案根据传送带传输系统的设计要求，我要选用一些按钮来实现整个传输系统的启停。我将用两个传感器来控制两个电机，两个电动机来控制两条传
