文档介绍：半以匕*铮科技学院
毕业设计（论文）
FESTO操作手单元结构及控
制设计
院 系 机械工程系
专业班级 机械工程及自动化
学生姓名
指导教师
FESTO操作手单元结构及控制设计
摘要
随着现代化工业生产的发展，自动 control elevators9 performance.
Keywords: Electromechanical integration; Handling station; FESTO; PLC
目 录
摘要 I
Abstract II
目 录 1
1前言 1
机电一体化技术 2
2
3
3
FESTO以及FESTO MPS自动控制系统的介绍 4
FESTO操作手单元总体结构设计 5
FESTO操作手单元的构成与工作原理 5
6
6
PicAlfe 模块 8
9
CP 阀组 9
底板 10
FESTO操作手单元的控制系统设计 11
11
PLC的基本原理与构成 11
PLC软件系统及常用编程语言 12
13
SIEMENS 系歹U PLC 13
PLC 编程软件 STEP 7 14
FESTO操作手单元的PLC控制系统设计 15
PLC控制系统总体规划 15
18
PLC控制系统设置及程序编写 18
PLC程序设计流程图 21
结论 22
参考文献 23
附录PLC程序 24
致谢 27
1前言
操作手用于传送和储存工件，操作手单元根据工件的不同特性，对其传送或临时储存。 其主要功能为：检查工件特性；从支架上取走工件；在“金属/红色”滑槽或“黑色”滑 槽上存储工件；将工件传送到下一工作站，操作手单元配置了柔性2-自由度提取装置， 光电式传感器对放置在支架上的工件进行检测，同时进行相的操作。
该系统应用西门子STEP-7软件编程，利用Profibus现场总线技术交换数据oProfibus 是目前国际上通用的现场总线标准之一，随着生产自动化和过程自动化中分散化结构的迅 速增长，Profibus现场总线系统的应用日益普遍⑵。
本课题设计FESTO MPS自动化技术教学培训系统操作手单元，在进行具体设计时主 要包含以下几方面的内容：
1） FESTO MPS自动化技术教学培训系统操作手单元的总体方案设计。
2） 依据总体设计方案，设计FESTO MPS自动化技术教学培训系统的主要模块：支架 模块；PicAlfa模块；滑槽模块，并基于PR0/E绘制主要零件图和总体装配图。
3） 对FESTO MPS自动化技术教学培训系统操作手单元进行了控制设计。按照所要求 的动作设计了其流程图，并采用了Siemens的S7-300系列PLC对它们进行运行控制，并用 Siemens STEP 7 Version编写程序实现对该实验装置整个运行过程的控制。
本论文共分为4章，第1章为前言；第2章简要地介绍了机电一体化技术的基本概念 以及FESTO MPS自动化技术教学培训系统的一些基本情况;第3章详细地介绍了 FESTO MPS自动化技术教学培训系统操作手单元的总体基本构成、工作原理、各模块的工作过 程及工作顺序，并对该装置进行了详细的结构设计；第4章围绕着FESTO MPS自动化技 术教学培训系统操作手单元的控制系统设计，介绍了可编程控制器（PLC）的相关知识， 以及该装置所采用的西门子（SIEMENS）公司的SIMATIC S7-300型号PLC和SIMATIC STEP 7编程语言，根据实际需要编写了该装置的控制程序，并进行了调试。
2机电一体化技术
“机电一体化技术”的概念最早由日本企业界在1970年左右提出的，当时他们取名为 “Mechatronics”,它取T"Mechanics （机械学）”的前五个字母和"Electronics （电子学）” 的后七个字母组合而成，其含义是机械与电子的集成技术。随着计算机技术的迅猛发展和 广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，并且应用范围也愈来愈广囱。
机电一体化技术具体包括以下内容：
1） 机械技术
机械技术作为机电一体化的基础，机械技术的注重如何使其与机电一体化技术相适 应，并同时利用其它高、新技术来更新技术概念，实现结构上、材料上、性能上的变更, 满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制 造过程中，借助于计算机辅助技术能够实现经典的机械理论