電氣控制與plc控制技術
課程設計
題目：座標式機械手的plc控制
題目 1
目錄 2
第一章緒論 3
第二章程式設計與題目要求 4
2.1 題目 4
2.2 目的 4
2.2 控制要求 4
第三章控制系統 5
3.1 系統設計基本步驟 5
3.2 系統plc主機i/o接線圖 6
3.3 模擬程式設計要求與監控介面 6
第四章設計程式與說明 7
4.1 開始與停止互鎖控制 7
4.2 手動單步操作程式 7
4.3 主控顯示控制程式 8
4.4 自動步進控制主程式 9
第五章設計總結 11
參考文獻 12
第一章緒論
長期以來，plc在工業控制領域發揮著巨大的作用，為各行各業的自動化控制裝置提供可靠的控制保證。隨著半導體技術、計算機技術和通訊技術的發展，plc也在飛速的發展，plc不斷地採用新技術、不斷增強系統的開放性，同時可以和各種組態軟體很好的結合使用。所以，plc將在未來的工業控制領域有著廣闊的用武之地。
plc的主要特點是：從開關量控制發展到順序控制、運送處理，是自上而下的，連續pid控制等多功能。pid在中斷站中，可用一台pc機為主站，多台同型plc為從站。
也可一台plc為主站，多台同型plc為從站，構成plc網路。這比用pc機作主站方便之處是：有使用者程式設計時，不必知道通訊協議，只要按說明書格式寫就行；plc網格既可作為獨立dcs/td-cs，也可作為dcs/tdcs的子系統，plc網路主要用於工業過程中的順序控制，新型plc也乘有閉環控制功能。
plc的最大特點在於：電氣工程師已不再電氣的硬體上花費太多的心計，只要將按鈕開關或感應器的輸入點連線到plc的輸入點上就能解決問題，通過輸出點連線接觸器或繼電器來控制大功率的啟動裝置，而小功率的輸出裝置直接連線就可以。
機械手plc控制程式設計在工業中起到了很重要的作用。了解到主要用於搬動或者裝卸零件的重複動作，動力**於液壓系統。在機械手控制選用plc，其原因安全可靠。
機械手控制分為手動、回原點、單步、單週期、自動五大部分。各個功能運用轉換開關進行切換，切後按照以前步驟繼續執行。通過plc輸出驅動中間繼電器，接通電磁閥。
首先運用microsoft visio畫圖軟體繪製實際工程電氣接線圖，以便在程式設計中使用。定期到實驗室運用實驗模擬裝置，進行程式設計模擬及其除錯。
關鍵字： 工業 plc 機械手電氣接線圖電磁閥中間繼電器
第二章程式設計題目及要求
2.1、題目：
座標式機械手的plc控制
2.2、目的：
（1）用plc實現對機械手手、自動控制。
（2）用plc設計具有多種操作方式的電控系統的程式結構。
（3）掌握一般控制系統操作方式切換時保持系統狀態連續的程式設計思路和方法。
（4）自行設計手動、回原點、單步、單週期和自動五種工作方式下的控制程式。
3.1、控制要求：
（1）動作順序：機械手從原點位置起始下移到a處下限位→從a處夾緊物體後上公升至上限位→右移至右限位→機械手下降至b處下限位→將物體放置在b處後→上公升至上限位→左移至左限位（原點）為乙個迴圈。
（2）上限、a、b下限、左限、右限分別由限位開關控制；機械手設立起動和停止開關。
（3）機械手夾緊或鬆開的工作狀態以及到達每乙個工位時，均應有狀態顯示。
（4）機械手的夾緊和放鬆動作均應有1s延時，然後上公升；機械手每到達乙個位置均有0.5s的停頓延時，然後進行下乙個動作。
（5）若機械手停止時不在原點位置，可通過手動開關單步執行分別控制機械手的上公升和左移，使之回到原點。
（6）要求迴圈120次後自動停止工作並警鈴報警。（鑑於時間原因本次設計2次）
i/o端子接線圖
程式設計並除錯
輸入點：
啟動按鈕x0；停車按鈕x1；上限 x2；左上限x3；a下限
x4；右上限x5；b下限x6。
輸出點：
夾緊y1；放鬆y5；上公升y2；下降y0；左移y4；右移y3；報警y6。
第三章控制系統
3.2、系統plc主機i/o接線圖
如圖3—2所示
圖3—2 plc主機i/o接線示意圖
3.3座標式機械手動作原理圖
3.4啟動與停止實現
啟動與停止功能分別通過兩個常開開按鈕開關sb1和sb2來實現，當按下sb1時，系統開始執行並進行迴圈工作，按下sb2時，系統停止執行，由於sb1與sb2均是按鈕，鬆開後會自動復位，因此，在軟體設計時要有自鎖功能。
3.5 系統迴圈過程的實現
由於需要搬運的貨物不只乙個，而機械手每次只能搬運乙個貨物，因此該系統需要迴圈工作。機械手每次完成把乙個貨物從a地搬到b地復位後，都要重複進行下一次搬運工作，而這種迴圈過程可通過軟體來實現。
第四章設計程式與說明
第五章設計總結
經過兩個星期的設計，機械手plc控制系統的程式，已成功地通過了模擬手動、連續等執行的除錯，證明本設計的硬體、軟體部分基本都能達到預期要求，能可靠地控制機械手動作，達到機械手所要求的技術效能。
系統的分析與設計過程也是對學習的總結過程，更是進一步學習和探索的過程。在這過程中，我對利用可程式設計控制器進行控制系統的設計與開發有了深刻的的認識，對機械手的工作原理有了進一步的掌握，對控制系統的分析與設計有了切身的認識和體會，並在學習和實踐過程中增長了知識，豐富了經驗。控制系統的開發設計是一項複雜的系統工程，必須嚴格按照系統分析、系統設計、系統實施、系統執行與除錯的過程來進行。
系統的分析與設計是一項很辛苦的工作，同時也是乙個充滿樂趣的過程。在設計過程中，要邊學習，邊實踐，遇到新的問題就不斷探索和努力，即可使問題得到解決。
同時，在本次設計中，也深刻體會到理論和實踐相集合的重要性。雖然之前收集了大量的資料但在實際應用中卻有很大差異，出現了許多意想不到的問題。但經過長時間的摸索最終還是設計出達到要求的系統。
由於時間緊迫，有些設計工作還有待完善，在以後的工作中我會繼續努力,不斷提高自己的技術水平，以適應未來的激烈競爭形勢。
參考文獻
《plc應用開發實用子程式》
《plc程式設計和例項應用》
網上資料
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