没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
基于PLC的四自由度机械手控制系统设计.docx
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
5星 · 超过95%的资源 2 下载量 3 浏览量
2022-07-11
21:46:35
上传
评论
收藏 1.05MB DOCX 举报
温馨提示
试读
21页
基于PLC的四自由度机械手控制系统设计.docx基于PLC的四自由度机械手控制系统设计.docx基于PLC的四自由度机械手控制系统设计.docx基于PLC的四自由度机械手控制系统设计.docx基于PLC的四自由度机械手控制系统设计.docx基于PLC的四自由度机械手控制系统设计.docx基于PLC的四自由度机械手控制系统设计.docx基于PLC的四自由度机械手控制系统设计.docx基于PLC的四自由度机械手控制系统设计.docx
资源推荐
资源详情
资源评论
基于 PLC 的四自由度机械手控制系统设计
目 录
第 1 章 基于 PLC 的四自由度机械手控制系统设计
1.1 基于 PLC 的四自由度机械手控制系统设计分析
…………………… ..(1)
1.2 机 械 手 基 本 结 构 与 控 制 任 务 … … … … … … … … … … … … … … … … … . ( 1 )
1.3 机 械 手 气 动 系 统 设 计 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . ( 2 )
第 2 章 基于 PLC 的四自由度机械手控制系统硬件设计
2.1.0 FX -2N 系 统可编 程控制 器简 介……… ……… …… … ……… ……… .( 3)
2.1. 1 可 编 程 控 制 器 可 编 程 控 制 器 的 产 生 … … … … … … … … … … … … … . ( 3 )
2.1. 2 可 编 程 控 制 器 的 定 义 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . ( 3 )
2.1. 3 可 编 程 控 制 器 的 发 展 趋 势 … … … … … … … … … … … … … … … … … . ( 5 )
2.1. 4 可 编 程 控 制 器 的 特 点 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . ( 6 )
2.1. 5 可 编 程 控 制 器 的 主 要 功 能 … … … … … … … … … … … … … … … … … . ( 7 )
2.1.6 PLC 的基本结构 ………………………………………………………
2.1.7 PLC 各部分的作用 ……………………………………………………
2.1.8 气动技术介绍 …………………………………………………………
2.1.9 压缩空气的特性 ………………………………………………………
2.2.0 简单的气动系统 ………………………………………………………
2.2.1 气动元件 ………………………………………………………………
.(8)
..(9)
..(11)
..(11)
..(11)
..(12)
第 3 章 基于 PLC 的四自由度机械手控制系统软件设计
3.1 输入/ 输出分配表 ………………………………………………………
3.2 PLC 外部接线图 …………………………………………………………
3.3 机械手 PLC 程序设计 ……………………………………………………
3.4 PLC 程序设计 ……………………………………………………………
.(13)
.(14)
.(15)
..(17)
致谢
参考文献
第1页 共21页
第 1 章 基于 PLC 的四自由度机械手控制系统设计
1.1 基于 PLC 的四自由度机械手控制系统设计分析
机械手是一种模仿人手动作,并按设定程序、轨迹和要求代替人手抓(吸)取、搬运
工件或工具进行操作的自动化装置。气动机械手采用PLC控制电路及气压回路驱动气缸
实现要求的运动轨迹,在结构上,与其他类型的机械手相比,气动机械手具有结构简单,
控制容易实现,其气动部件已系列化和组立化,便于设计与实现,且维护方便。由于气
动机械手这些特点,气动机械手在生产过程自动化中的应用已日益广泛。本文设计了一
种基于PLC控制的四自由度的气动机械手,用于抓取与搬运光盘,该机械手结构与控制
原理具有通用性与代表性。为便于教学,该气动机械手还具有一定的开放性。
1.2 机械手基本结构与控制任务
如(图l)所示,光盘放置于位置l,气动机械手的初始位置处于位置9,要实现将光
盘根据要求从位置l搬运至位置2、3、7、8时,对机械手的自由度提出一定的要求。根
据任务要求,机械手要实现X方向与Y方向的运动、绕z方向的旋转,同时在抓取过程中
要实现手臂的升降(Z)和吸放光盘的过程,该机械手具有四个自由度。机械手硬件如(图
2)所示。
图1 气动机械手任务图
第2页 共21页
基于 PLC 的四自由度机械手控制系统设计
图2 机械手硬件结构图
1.3 机械手气动系统设计
气动机械手硬件系统由四个气缸、三个真空吸盘、限位磁性接近开关、5个两位五
通电磁气阀和1个两位两通电磁气阀组成的阀岛、控制面板、接线端子、PLC、按钮开关
及指示灯等相关电气元件组成。当按钮开关或磁性接近开关发出信号传递到PLC输入端
子,经过PLC程序处理,PLC发出动作控制信号驱动相应主控阀电磁线圈的通断,控制压
缩空气的运动方向,使气缸产生对应的动作。
要实现前述控制任务要求,其控制部分包括气动回路与PLC控制部分。气动机械手
的气压控制回路如图3所示。气源产生压缩空气,经三联件处理后,经两位五通阀和单
向节流阀分别进入滑台气缸、回转气缸、悬臂气缸、升降气缸。两位五通阀电磁线圈的
通断决定了气缸的动作,比如控制滑台气缸的二位五通阀通电时,滑台气缸本体(缸体)
左移;断电时滑台气缸本体(缸体)右移。本机械手选择两位阀,而没有选择具有中位机
能的三位阀,主要是为了减少控制信号,减少PLC的输出点数。单向节流阀的作用是调
第3页 共21页
节气缸的运动速度,产生一定的背压缓冲。对真空吸盘吸光盘的过程,当真空发生器通
过高压气体时,产生一定的真空度,实现吸光盘,此时,两位五通阀处于通电状态,两
位两通阀处于断电状态。对放光盘的过程,要求高压气体先经两位两通阀,通过真空吸
盘将吸附的光盘吹落,延迟一段时间后断开真空吸盘的气路,以节约用气量,故要求在
两位五通阀通电、两位两通阀断电状态下,两位两通阀先通电,延迟一段时间后,两位
五通阀再断电,然后两位两通阀再断电。
图3 机械手气动回路原理图
第4页 共21页
基于 PLC 的四自由度机械手控制系统设计
第2章 基于PLC的四自由度机械手控制系统硬件设计
2.1 FX-2N系列可编程控制器简介
2.1.1可编程控制器的产生
20 世纪 20 年代起,人们把各种继电器。定时器。接触器及其触点按一定的逻辑关
系连接起来组成控制系统,控制各种生产机械,这就是大家所熟悉的传统继电接触器控
制系统.由于它结构简单。容易掌握。价格便宜,在一定范围内能满足控制要求,因而
使用面甚广,在工业控制领域中一直占主导地位.但是继电接触器控制系统有明显的缺
点:设备体积大,可靠性差,动作速度慢,功能少,难与实现较复杂的控制,特别是由
于它是靠硬连线逻辑构成的系统,接线复杂,当生产工艺或对象改变时,原有的接线和
控制盘就要更换,所以通用性和灵活性较差.
20 世纪 60 年代末期,美国的汽车制造业竞争激烈,各生产厂家的汽车型号不断更
新,它必然要求生产线的控制系统亦随之改变,以及对整个开展系统重新配置.为抛弃
传统的继电接触器控制系统的束缚,适应白热化的市场竞争要求,1968 年美国通用汽车
公司公开向社会招标,对汽车流水线控制系统提出具体要求,归纳起来是:
(1)编程方便,可现场修改程序
(2)维修方便,采用插件式结构
(3)可靠性高于继电器控制装置
(4)体积小于继电器控制盘
(5)数据可直接送入管理计算机
(6)成本可与继电器控制盘竞争
(7)输入可以是交流 150V 以上
(8)输出为交流 115V,容量要求在 2A 以上,可直接驱动接触器,电磁阀等
(9) 扩展时原系统改变最小
(10)用户存储器至少能扩张到 4KB(适应当时汽车装配过程的需要)
十项指标的核心要求是采用软布线(编程)方式代替继电控制的硬接线方式,实现
大规模生产线的流程控制。
2.1.2 可编程控制器的定义
美国国际电工委员会(IEC)在 1987 年对可编程序控制器做出如下定义:可编程
序控制器是一类专门为在工业环境下应用而设计的数字式电子系统,它采用了可编程序
的存储器,用来在其内部进行存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、记数和算术运算等
功能的面向用户的指令,并通过数字式或模拟式的输入或输出,控制各种类型的机械或
生产过程。可编程序控制器极其相关外部设备,都应按照易于与工业控制系统联成一个
整体,易于扩展其功能的原则而设计。
定义强调了 PLC 应直接应用与工业环境,它必须具有很强的抗干扰能力,广泛的适
应能力和应用范围。这也是区别与一般微机控制系统的一个重要特征。
定义还强调了 PLC 是“数字运算操作的电子系统”,他也是一种计算机,它是“专为
在工业环境下应用而设计的”工业计算机。这种工业计算机采用“面向用户的指令”,
第5页 共21页
剩余20页未读,继续阅读
资源评论
- egeg8102024-01-09非常有用的资源,有一定的参考价值,受益匪浅,值得下载。
- ANSWERyourself2023-04-18资源内容详细全面,与描述一致,对我很有用,有一定的使用价值。
G11176593
- 粉丝: 6643
- 资源: 3万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功