PLC机械手课程设计基于PLC机械手控制系统设计.doc

专业方向设计
任务书
题目名称:基于PＬC机械手控制系统设计
专业 自动化 　 班级 2ﻩ
学校:青岛理工大学自动化学院
　
　 ２010年12月22日
基于PLＣ的机械手控制设计
摘要:工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术,是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合,，近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果,受到***和铁路工业部门的重视。当今的PＬＣ吸收了微电子技术和计算机技术的最新成果，其应用已从单机自动化推广到整条生产线的自动化乃至整个工厂的生产自动化。目前，机械手主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面,无论数量、品种和性能方面还不能满足工业生产发展的需要。在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸锻、热处理方面的机械手，ＰLC可以按照所需要求完成机械手的设计，使机械手的设计简单化，大大节省了时间,提高了工作效率，减轻了劳动强度，改善作业条件。
本课题拟开发物料搬运机械手，采用西门子系列S7－2０0ＰLＣ，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。该装置机械部分有滚珠丝杠、滑轨、机械抓手等;电气方面由交流电机、变频器、,结合相应的硬件装置,控制机械手完成各种动作。
　　关键词：机械手　 S7-２0０　可编程技术
1、PLC简介：
自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Pｒogｒaｍｍable Ｌoｇic Ｃｏnｔrolleｒ，PLＣ）取代传统继电器控制装置以来，PＬC得到了快速发展,在世界各地得到了广泛应用。同时,PLC的功能也不断完善。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高,PLＣ在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。今天的PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制、,，现在正逐步用通用ＰLC或定制PLＣ取代嵌入式控制器

ＰLC与普通微机在许多方面有相似之处,但其工作方式却与微机有很大的不同。微机一般采用等待命令的工作方式，如在常见的键盘扫描方式或I/Ｏ扫描方式下,有键按下或I/O动作则转入相应的子程序;无键按下或I／O不动作则继续扫描键盘和I/Ｏ口。PＬC则采用循环扫描动作方式,在PＬC中用户序按先后顺序存放，
２、机械手概述
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景.
机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
２。１机械手分类
，它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的需要编制程序，,还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的，称为操作机。它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业,后来发展到用无线电信号操作机械手来进行探测月球、火星等。第三类是专用机械手，主要附属于自动机床或自动线上，用于解决机床上下料和工件传送。这种机械手在国外称为
“Ｍecｈaｎical　Haｎd”,它是为主机服务的，由主机驱动，除少数外，工作程序一般是固定的,因此是专用的。
本项目要求设计的机械手模型可归为第一类，，自动化程度较高,大量应用机械手。通过本次设计，可以增强对工业机械手的认识，同时并熟悉掌握ＰＬＣ技术、位置控制技术、气动技术等工业控制常用的技术。
机械手控制系统设计步骤
根据工艺要求确定被控系统必须完成的动作,确定这些动作之间的关系及完成这些动作的顺序。（2）分配输入、输出设备,即确定哪些外围设备是送信号给PＬC的,哪些外围设备是接收来自PＬC的信号的,同时还要将PＬＣ的输入、输出点与之一一对应，对I/