目錄摘要 3
第一章 plc應用系統設計基礎知識 4
1.1 plc控制系統設計的原則和內容。 4
1.2 plc的選型 4
1.2.1 效能與任務相適應 5
1.2.2 plc的處理速度應滿足時實控制的要求 5
1.2.3 plc應用系統結構合理、機型系列應統一 5
第2章 plc在大小球的分揀系統中的設計6
2.1 系統的功能6
2.2 大小球分揀系統的結構6
2.3 i/o編址及工作框圖7
2.4 大小球分揀的設計思想8
2.5 機械手分揀球控制系統的接線圖9
第三章機械手分揀大小球系統的控制程式10
3.1 機械手分揀大小球控制的程式流程圖10
3.2 機械手分揀大小球控制程式的梯形圖11
第4章總結17
參考文獻18
摘要機械手的積極作用正日益為人們所認識，其一，它能部分地代替人的勞動並能達到生產工藝的要求，遵循一定的程式、時間和位置來完成工件的傳送。因為，它能大大地改善工人的勞動條件，加快實現工業生產機械化和自動化的步伐。因此，受到各先進單位的重視並投入了大量的人力物力加以研究和應用。
尤其在高溫、高壓、粉塵、雜訊的場合，應用得更為廣泛。在我國，近代幾年來也有較快的發展，並取得一定的成果，受到各工業部門的重視。在生產過程中，經常要對流水線上的產品進行分撿，本課題擬開發物料搬運機械手，採用的德國西門子s7-200系列plc，對機械手的上下、左右以及抓取運動進行控制。
用於分撿大小球的機械裝置。我們利用可程式設計技術，結合相應的硬體裝置，控制機械手完成各種動作。
關鍵詞：機械手、 plc、 大小球
第一章 plc應用系統設計基礎知識
plc應用系統設計主要包括硬體設計、軟體設計、施工設計和安裝除錯等內容。本課程設計著重在系統設計和程式設計。
1.1 plc控制系統設計的原則和內容。
plc的選擇除了應滿足技術指標的要求外，還應著重考慮產品的技術支援與售後服務等情況。
最大限度地滿足被控物件或產生過程的控制要求。對於一些原來用繼電接觸器線路不易實現的要求，使用plc後，將很容易實現。
在滿足控制要求前提下，力求使控制簡單、經濟、操作和維護方便。對一些過去較為繁瑣的控制可利用plc的特點加以簡化，通過內部程式化外部接線及操作方式。
保證控制系統的安全、可靠。同時採取「軟體兼施」的辦法。
考慮到生產的發展和工藝的改進，選擇plc容量及i/o點數時，應適當留有裕量。乙個系統完成後，往往會發現一些原來沒有考慮到的問題，或者新提出的問題 ，如果事先留有裕量。則plc系統極易修改。
同時對日後系統工藝的變更提供方便。當然對於不同的使用者，要求的側重點不同，設計的原則也應有所區別，如果以提高產品和安全為目標，則應將系統可靠性放在設計的重點，設定考慮採取冗餘控制系統；如果要求系統改善資訊管理，則應將系統通訊能力與匯流排網路設計加以強化；如果系統工藝經常變更，則事先充分考慮。
1.2 plc的選型
在滿足控制要求的前提下，選型時應選擇最佳的效能**比，具體考慮以下幾點。
1.2.1 效能與任務相適應
對於開關量控制系統的應用系統，當對控制要求不高時，可選用小型plc（如西門子公司s7-200系列plc或omon公司系列cpm1a/cpm2a型plc）就能滿足要求，如對小型幫浦的順序控制、單台機械的自動控制等。
對於以開關量控制為主，帶有部分模擬量控制的應用系統，如對工業生產中常遇到的溫度、壓力、流量、液位等連續量的控制，應選用帶有a/d轉換的模擬量輸入模組和帶有d/a轉換的模擬量輸出模組，配接相應的感測器、變送器和驅動裝置，並且選擇運算功能較強的中小型plc，如西門子公司的s7-300系列plc或omron公司的com/cqm1h型plc。
對於比較複雜的中大型控制系統，如閉環控制、pid調節、通訊聯信網4等，可選用中大型plc（如西門子公司的s7-400系列plc或omron公司的c200he/c200hg/c200hx、cv/cvm1等plc）。當系統的各個控制物件分布在不同的地域時，應根據各部分的具體要求來選擇plc，一組成乙個分布式的控制系統。
1.2.2 plc的處理速度應滿足時實控制的要求
plc工作時，從輸入訊號控制存在著滯後現象，即輸入量的變化，一般要在1～2個掃瞄週期之後才能反映到輸出端，這對於一般工業控制是允許的。但有些裝置的實時性要求教高，不允許有教大的滯後時間。例如，plc的i/o點數在幾十到幾千點範圍內，這時使用者應用程式的長短對系統的響應速度會有較大的差別。
滯後時間應控制在幾十毫秒之內，應小於普通繼電器的動作時間。
1.2.3 plc應用系統結構合理、機型系列應統一
plc的結構分為整體式和模組式兩種。整體式結構把plc的i/o和cpu放在一塊電路板上，省去插接環節，體積小，每一i/o點的平均**比模組式的便宜，適用於工藝過程比較穩定、控制要求比較簡單的系統。模組式plc的功能擴充套件，i/o點數的增減，輸入與輸出點數的比例，都比整體式靈活。
維修更換模組、判斷與處理故障快方便，適用於工藝過程變化教多、控制要求複雜的系統。在使用時，應按實際具體情況進行選擇。
結合以上幾點，在設計plc機械手在大小球分選系統中用的plc的選型為西門子s7-200系列的可程式設計控制器.
第二章 plc在大小球的分揀系統中的設計
2.1系統的功能
機械手分揀大小球的控制功能要求為：
1）原位：機械手原始狀態為左上角原位處，即上限開關ls3及左限開關ls1壓合，同時機械手處於放鬆狀態和球槽內有球（接近開關ps吸合），這時原位顯示亮，表示準備就緒。
2）按下啟動按鈕sb1後，機械手下降，經過2s後機械手一定會碰到球。如果同時碰到下限開關ls2，則一定是小球；如果此時未碰到下限開關ls2，則一定是大球。
3）機械手吸住球后就提公升，碰到上限開關ls3後就右行。
4）如果是小球，則右行到ls4處；如果是大球，則右行到ls5處。
5）機械手下降，當碰到下限開關ls2時，將小球釋放到小球容器中；如果是大球，則釋放到大球容器中。
6）釋放後機械手提公升，碰到上限開關ls3後，左行。
7）左行至碰到左限開關ls1時停下來，至此，乙個工作迴圈結束。
2.2大小球分揀系統的結構
機械手分揀大小球的工作示意圖如圖1.1所示。
圖1.1 機械手分揀大小球的工作示意圖
2.3 i/o編址及工作框圖
2.4 大小球分揀的設計思想
1) 當輸送機處於起始位置時，上限位開關和左限位開關被壓下，極限開關斷開。
2) 啟動裝置後，撿球裝置下行，一直到極限開關閉合。此時。若碰到的是小球，則壓力感測器仍為斷開狀態；若碰到的是大球，則壓力感測器閉合狀態。
3) 吸起小球後，則撿球裝置向上行，碰到上限位開關後，撿球裝置向右行；碰到右限位開關（小球的右限位開關）後，再向下行，碰到下限位開關後，將小球釋放到小球箱裡，然後返回到原位。
4) 如果吸起的是大球，撿球裝置右行碰到另乙個右限位開關（大球的右限位開關）後，再向下行，碰到下限位開關後，將大球釋放到小球箱裡，然後返回到原位。
2.5 機械手分揀球控制系統的接線圖
第三章機械手分揀大小球系統的plc程式
3.1 機械手分撿大小球控制程式流程圖
PLC在大小球分選
plc在機械手控制系統中的應用 摘要 機械手的積極作用正日益為人們所認識，其一，它能部分地代替人的勞動並能達到生產工藝的要求，遵循一定的程式 時間和位置來完成工件的傳送。因為，它能大大地改善工人的勞動條件，加快實現工業生產機械化和自動化的步伐。因此，受到各先進單位的重視並投入了大量的人力物力加以研究...