文档介绍：1 引言
在现代工业中,生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等,已经随处可见。同时,现代生产中,存在着各种各样的生产环境,如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等,这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。
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。尤其在特殊环境下的场合,应用得更为广泛。为工业机械手设计一个技术性能优良的控制系统,对于提高工业机械手的整体技术性能来说具有十分重要的意义。本设计正是针对这一课题,选择了施耐德公司的M218可编程控制器(PLC)作为工业机械手的控制系统,这对提升工业机械手的整体技术性能起到了良好的作用。
设计任务与要求
控制要求
根据下列工艺过程,设计PLC控制程序。其中,动力头从原点(X2处)出发,完成加工任务后,回到原点停下,即单周期运行。
二、画出系统动作流程图
三、设计I/O点分配
四、画出PLC的外部接线图
五、设计完整的梯形图;
六、编译、下载、运行。
.
实用价值与理论意义
.在机械工业中,机械手的应用意义可以概括如下:
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。
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。
可以减少人力,便于有节奏地生产。
2 PLC介绍
概述
PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。它具有可靠性高,抗干扰能力强,编程简单,易于掌握,功能完善,灵活方便,体积小、质量轻、功耗低的特点。
施耐德M218 PLC
M218PLC的模块采用结构紧凑的外形,,,大大节省了安装空间。还提供了多种IO模块,支持绝大多数Twido TM2系列IO模块及部分TWD系列高功能模块。在CPU模块上集成了许多通信端口,如USB、串口、端口强大的性能。拥有功能强大的高性能处理器,具有出色的布尔量、整型、浮点数处理能力。拥有高达1024KB用户内存,最多可存储10K条指令。还提供了多种专用功能,如高速计数、脉冲输出等,便于实现多种复杂控制应用。
参数:
● 100~240VAC
●防护等级IP20
●工作温度0°C to +55°C
●内置运行停止开关
●内置以太网
●内置2路Modbus串行通讯
●内置2路模拟量输入和2路模拟量输出
● 4路100K单相高速计数高速计数
● 2路100K高速脉冲输出
● 7款CPU本体(3个24点, 4个40点)
3 机械手PLC设计
总体方案
本次PLC机械手设计的工作流程总共有三个:快进、工进和快退。工进分为向下运动和向上运动,并且是先下后上。因本次设计的机械手是自动的,则只需按下启动按钮,机械手将自动运行一周后自动停止。首先设计好PLC外部I/O接点分配图,然后设计梯形图与PLC外部接线图,最后根据所用SoMachine软件对施耐德M218进行编译,下载,运行,发现和修改问题,最后实现所需的功能。
动作流程图
动力头从原点(X2处)出发,完成加工任务后,回到原点停下,即单周期运行。:
图 动作流程图
PLC I/O点分配
I/:
I/O点分配表
启动按钮
X0
工进2启动电磁阀
Y7
停止按钮
X1
工进2工作电磁阀
Y8
前进1按钮
X2
工进2上升电磁阀
Y9
工进1按钮
X3
快进3开启
Y10
前进2按钮
X4
快进3自锁电磁阀
Y12
工进2按钮
X5
快退开启
Y14
前进3按钮
X6
前进2开启电磁阀
Y15
后退按钮
X7
全部断开
Y16
工进1开启电磁阀
Y0
工进1降停止电阀
Y2
前进1电磁阀
Y4
工进1下降电磁阀
Y5
工进1上升电磁