基于PLC的扫描拾取机械手控制系统设计

基于PLC的扫描拾取机械手控制系统设计

基于PLC的扫描拾取机械手控制系统设计

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
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基于PLC的扫描拾取机械手控制系统设计

基于PLC的扫描拾取机械手控制系统设计

摘要:机械手在自动化中有着很重要的作用。它具有高精度的抓取、传递、旋转和释放。机械手的动作由精密控制系统控制。很久前,继电器控制系统带动PLC控制系统,机械手技术的完善也推动了控制系统的发展和完善。

本设计采用了三菱公司产品的FX系列PLC实现电机的抓取和传递还有零件的冲压动作。其中的设备包含有PLC、触摸屏、传感器、直流电源等部件。本设计应用可编程控制器的编程,完成了相应的动作,并实现了控制功能。

关键词:机械手;PLC;控制;

The design of control system of manipulator based on PLC

Abstract:Manipulator plays a very important role in automation. It has high precision of grasping, transferring, rotating and releasing. The motion of the manipulator is controlled by a precise control system. From the early relay control system to today's PLC control system, the update of manipulator technology is the development and improvement of control system.

This design choose Mitsubishi's FX series PLC to realize the grasping and transmission of electric tool motor and the stamping action of parts. The electrical equipment includes PLC, touch screen, sensor, DC power supply and other components. Through the programming of the programmable controller, this design have completed the corresponding actions and realized the control function.

Keywords: manipulator;PLC;control;

目 录

一、引言 1

1.1课题来源及研究意义 1

1.2 国内外PLC技术发展与现状 1

1.3本课题的主要研究内容 1

二、机械手系统概况 2

2.1 机械手起源与发展 2

2.2机械手工作原理 2

2.3 机械手结构 3

2.4 基于PLC机械手设计的优势 3

2.5机械手实现的功能 4

三、控制系统硬件设计 5

3.1 PLC选型 5

3.2 信号采集 6

3.3 I/O分配 7

3.4 电气主电路设计 8

3.5 控制电路设计 9

3.5.1 PLC输入接线 9

3.5.2 PLC输出接线 10

四、控制系统程序设计 11

4.1 控制流程图 11

4.2 程序梯形图 12

4.3 人机界面设计 17

4.4 人机界面功能实现 18

五、结论 19

致 谢 20

参考文献 21

一、引言

1.1课题来源及研究意义

本课题来源于亿滋食品有限公司。该公司主要生产奥利奥等一些饼干食品,生产线上完全使用PLC控制的机械手加工,高效安全卫生。可见这就是机械的魅力所在。

国力的提升,社会和经济的发展,人民生活水平的提高无一不促进着人们对食品的要求越来越苛刻,对食品的需求量越来越大。在这么一个社会前提下,只有实现更简单.更方便.更有效率的全自动生产方式才能够不被在科技的潮流中淘汰。而食品的装盒.封盒更是整条生产链中的最后一道质量把门关。现在食品市场的逐鹿,绝大程度上决定于包装质量的角逐。

在当今自动化领域,PLC极其受欢迎,它有着价格低,功能丰富的优点。它内部的许多模块都可以实现在不同环境下的所要求的控制要求。本次研究基在PLC的机械手控制系统有着很多优点,其中最重要的就是可以增强机械自动化意识。现在已经是信息时代,工业高度自动化的趋势将不可阻挡。由于其在自动化设备中的的地位,大力对他的开发研究能很大的帮助我们,设计一个崭新的机械手,并赋予它新的强大功能,这能够极大程度上减少人们的工作强度,这不但提高了我们的工作效率,而且还加强了对工人的安全。

其次,与传统的继电器控制系统比较,PLC控制系统的优势更大,功能更强大、成本更低、功能更复杂。机械手控制系统的发展不但能够接受丰富的设计思想,而且可以以身作则,丰富设计的内容。

自动化的定义是机械与控制系统之间的有效协作,控制系统处于整个系统的领导地位。所以我们可以在控制系统的研究过程中,总结实验经验,进一步完善系统。

1.2 国内外PLC技术发展与现状

因为大规模和超大规模集成电路等微电子技术的快速发展,PLC已由传统的一位机发展到如今的以16位甚至32位微处理器组成的微机化PC。并实现了基于多处理器的多通道处理。现如今,PLC技术非常之成熟,不仅控制能力强,功耗和体积小,成本低,可靠性高,编程灵活简单,而且PLC向连续生产过程控制的方向发展,成为实现自动化生产的顶梁柱。

1.3本课题的主要研究内容

本课题是根据亿滋食品有限公司中的线上机器展开研究的,该机器主要实现视觉传感器感应工件、机械手取放工件功能。

基于此,本课题的设计内容主要包括以下几个方面:

1.机械手工作原理的分析设计;

2.PLC控制系统的分析设计;

3.机械手控制系统的分析设计。

参考文献

[1]刘曼.PLC应用技术[M].北京:北京邮电大学 2010

[2]李彭.电气控制与PLC[M].西安:西北工业大学 2009

[3]殷洪义.可编程序控制器选择与设计维护[M].北京:机械工业出版社 2002

[4]马志溪.电气工程设计[M].北京:机械工业出版社 2002

[5] 关明.周希伦.马立静.宋蔚 基于PLC的机械手控制系统设计 [J].徐州:中国矿业大学 2012

[6]李道霖.电气控制与PLC原理及应用 [M].北京: 电子工业出版社,2004

[7]王兆义.小型可编程控制器实用技术 [M].北京: 机械工业出版社,2002

[8]三菱电机. MR-J2S-B伺服驱动器的技术资料[M]. 上海: 三菱电机自动化上海有限公司, 2004

[9]范金玲.基于PLC的气动机械手控制系统设计[J].苏州:苏州工业职业技术学院 2010

[10]张波.多更能上下料用机械手液压系统[J].液压与气动,2002.

[11]刘允文.工业机械手设计[M].机械工业出版社,1996.

[12]史国生.PLC在机械手步进控制中的应用[J].中国工控信息网,2005

[13]王永华主编.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京航空航天大学出版社,2008.

[14]李明河.可编程控制器原理与应用[M].合肥:合肥工业大学出版社,2010.

    



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