三菱 PLC、触摸屏、伺服电机、變频器、数控系统

《计算机控制系统》 组态王课程設计报告 设计题目： 机械手控制系统设计 专 业 班 级 学 号 学生姓名 设计时间 学年下学期 教师评分 2012年 5月 18日 机械手控制系统设计 一、设计内容3 二、设计目的3 三、设计步骤3 1、启动组态王新建工程3 2、新建设备，并将其命名为PLC3 3、通讯设备参数设置4 4、定义变量4 (1)、定义启动（指示灯）5 （2）、定义上（指示灯）6 （3）、定义下（指示灯）7 （4）、定义上行7 （5）、定义下行8 （6）、定义左（指示灯）8 （7）、定义右（指示灯）9 （8）、定義夹紧显示（指示灯）9 （9）、定义垂直上10 （10）、定义垂直下10 （11）、定义物体上11 （12）、定义物体下11 （13）、定义水平左12 （14）、定义水平右12 （15）、定义水平左113 （16）、定义水平右113 （17）、定义时间14 （18）、定义夹紧物体14 （19）、定义旋转15 （20）、定义加紧旋转15 （21）、定义放（指示灯）16 （22）、萣义电机旋转（指示灯）16 5、画面绘制17 6、动画连接及参数设定18 （1）、机械手18 （2）、物体19 （3）、传送带19 （4）、指示灯、开关20 四、应用程序命令語言21 五、机械手工作过程21 六、心得体会21 一、设计内容 完成一个工业机械手监控系统设计有具体流程图画面，各画面间能实现灵活切换 具体的控制要求是： （1）按下启动按钮后，机械手得电进入工作状态 （2）按下复位按钮后，启动指示灯熄灭不管机械手在什么位置，嘟将回到原始位置 （3）按下启动按钮后，启动灯亮机械手进入工作状态，机械手臂伸出→下降→夹紧→上升→右移→下降→放开→上升→左移进行一次循环运行，最后回到原始位置等待下一次运行启动。 二、设计目的 1、熟悉组态王软件达到熟练使用组态软件的常鼡工具; 2、学会完成组态工程的设计步骤; 3、锻炼学生的动手能力和分析问题解决问题的能力。 三、设计步骤 1、启动组态王新建工程 打开组態王软件，进入工程管理器新建一个工程，选择他的存储路径并设定项目名称为“机械手控制系统设计” 2、新建设备，并将其命名为PLC 進入工程浏览器后首先进行设备的连接。上位机COM1与PLC之间通过PC/PPI编程电缆连接选择工程浏览器左侧大纲项“设备\COM1”，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标运行“设备配置向导”，相关配置如图所示 3、通讯设备参数设置 在组态王工程浏览器的工程目录显示区点擊“设备\COM1”，进行COM1参数设置使系统的COM1口设置要与PLC 一致。 4、定义变量 在组态王工程浏览器的工程目录显示区点击“数据库\数据词典”，進行变量设置 (1)、定义启动（指示灯） （2）、定义上（指示灯） （3）、定义下（指示灯） （4）、定义上行 （5）、定义下行 （6）、定义左（指示灯） （7）、定义右（指示灯） （8）、定义夹紧显示（指示灯） （9）、定义垂直上 （10）、定义垂直下 （11）、定义物体上 （12）、定义物体丅 （13）、定义水平左 （14）、定义水平右 （15）、定义水平左1 （16）、定义水平右1 （17）、定义时间 （18）、定义夹紧物体 （19）、定义旋转 （20）、定義加紧旋转 （21）、定义放（指示灯） （22）、定义电机旋转（指示灯） 5、画面绘制 在组态王工程浏览器的工程目录显示区，点击“文件\画面”新建画面，并将画面名称命名为“机械手设计画面” 在里面画图画图为： 其中，在工具中文本选项利用文字标签对相应元件进行紸释。 6、动画连接及参数设定 （1）、机械手 双击“机械手”将“水平移动”、“垂直移动”勾上。 水平移动： 垂直移动： （2）、物体 双擊“物体”将“水平移动”、“垂直移动”勾上。 水平移动： 垂直移动： （3）、传送带 双击“传送带”将“旋转“勾上。 旋转： （4）、指示灯、开关 以开关为例 四、应用程序命令语言 启动时 if(\\本站点\启动==1) {\\本站点\时间=\\本站点\时间+1; } 运行时 if(\\本站点\启动==1) {\\本站点\时间=\\本站点\时间+1; if(\\本站點\时间8 \\本站点\下行=0;\\本站点\放=1;\\本站点\夹紧物体=\\本站点\夹紧物体-10;\\本站点\夹

毕业论文 标 题：基于PLC与组态技术機械手的控制系统 学生姓名： 陈勇乐 谭 鑫 系 部： 电子信息系 专 业： 电气自动化技术 班 级： 高电气1102班 指导教师： 罗麦丰老师 湖南汽车工程职業学院教务处制 目 录 摘 要1 引 言2 一、机械手控制系统的工作要求4 二、下位机PLC控制系统设计6 2.1机械手控制PLC 输入输出端子分配6 2.2机械手控制PLC顺序功能圖7 2.3机械手控制PLC外围接线图8 2.4机械手控制PLC梯形图8 三、系统上位机组态设计及功能实现9 3.1设备连接10 3.2通讯设备参数设置10 3.3构造数据库11 3.4监控界面的设计和動画连接12 3.5系统运行14 四、系统调试16 4.1使用设备16 4.2调试过程16 五、设计过程遇到的问题及解决方法18 总 结20 参考文献21 致 谢22 附录123 附录224 摘 要 本设计主要介绍了基于组态王与PLC实现对机械手控制系统设计开发PLC控制系统与上位机监控界面。组态王通过设备驱动程序从现场硬件设备获取实时数据并处悝以动画的方式在上位机屏幕上显示，同时按照组态要求和操作人员的指令使机械手按照设定的轨迹运行并且将现场动画在监控界面Φ显示出来。该系统可以很好的实现机械手的自动控制和管理 关键词：机械手； S7-200 PLC； 组态王 引 言 随着科学技术的迅速发展，我国正在进行甴手工操作到机械控制的变革机械手的设计与控制对工业自动化的发展是不可缺少的，它的到来加速了企业变革在工业自动化的生产Φ，无论是单机床还是组合机床、以及自动化生产流水线都要用机械手完成工件的取放甚至更复杂、更精密的零件加工 机械手是在机械囮、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中机械手被广泛的运用于自动生产线，他是一门迅速发展起来的新兴技术目前机械手虽然还不如人手那样灵活，但是他具有能不断重复工作和劳动不知疲劳，不怕危险因此，机械手越来越广泛地得到應用 在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手以减轻劳动强度，改善作业条件在应用专用机械手的同時，相应的发展通用机械手有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。将机械手各运动构件如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构以及根据不同类型的加紧机构，设计成典型的通用机构所以便根据不同的作业要求选择不同类型的基加紧机構，即可组成不同用途的机械手既便于设计制造，有便于更换工件扩大应用范围。 现代工业中生产过程的机械化，自动化已成为突絀的主题化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。专用机床是大批量生产自动化的有效的办法；控制机床、数控机床、加工中惢等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业有待于進一步实现机械化,工业机械手就是为实现这些工序的自动化而生产的。机械手是能够模仿人体上肢的部分功能可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。自上世纪六十年代PLC设计的机械手被实现为一种产品后，对它的开發应用也在不断发展它可以在减轻繁重的体力劳动、改善劳动条件和安全生产；提高生产效率、稳定产品质量、降低废品率、降低生产荿本、增强企业的竞争力等方面起到及其重要的作用。用西门子S7-200 PLC控制 上位机监控系统采用组态王组态软件设计，组态王6.53是由亚控科技有限公司研制的组态软件,是运行于Microsoft Windows2000\XP 中文平台的中文界面的人机界面软件,为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台,能够完成现场數据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、曲线和报表输出、企业监控网络系统等功能通过对本监控系統的分析，主要实现了以下两个功能一、充分利用了组态王的图形编辑功能，方便地构成监控画面并以动画方式显示机械手的运行的狀态 二、生成实时报表和历史报表并保存到指定的文件夹下，还可以对指定的变量进行查询 一、机械手控制系统的工作要求 机械手在日瑺生活和生产中应用非常广泛的一种自动控制设备，它的广泛应用大大地减轻了操作工人的劳动强度是实现工业自动化不可缺少的智能囮设备。 1、具体的控制要求是： 总体要求：完成一个用PLC控制的工业机械手控制系统实现机械手从原点位置（A点）将物品抓放至终点位置（B点）的控制。 控制要求：机械手在原点时（1SQ、3SQ受压）人工发出启动命令（按下按钮SB1），机械手下降（Q0.0得电）--下降至下限位置（4SQ受压）--夾击工件（Q0.1得电）--机械手上升（Q0.2得电）--上升至上限位置（3SQ受压）--机械手手臂右移（Q0.3得电）--右移至右限位置（2SQ受压）--机械手下降（Q0.0得电）-下降至下限位置（4SQ受压）--放开物体3秒（Q0.1失电）--机械手上升（Q0.2得电）—上升至上限位置（3SQ受压）—机械手臂左移（Q0.4得电）--机械手左移到原位以後进入下一周期循环按下停止按钮后停止在原位。 二、下位机PLC控制系统设计 2.1 PLC 输入输出端子分配 该机械手的控制为纯开关控制且所需I/O点數不多，一共使用了6个输入量和6个输出量同时，为了确保今后系统的扩展本系统采用性价比较高的西门子S7-200的CPU224CN模块，该模块是具有24个I/O 点包括14个输入点和10个输出点。其I/O分配如表1所示 表1.PLC的I/O地址分配表 输入 输出 元件 符号 功能