顯像管搬運機械手課程設計

1、<p>　　機電傳動課程設計說明書</p><p>　　姓名 </p><p>　　班級 </p><p>　　學號 </p><p>　　專業(yè) </p><p>　　組別

2、 </p><p>　　日期 </p><p>　　成績 </p><p>　　指導教師 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　前言.......................... ....

3、..............................................................3</p><p>　　設計任務書.................................................................................13</p><p>　　顯像管搬運機械手中元器件的選擇........

4、....................... ........15　　　　　　控制方案論證及控制過程.........................................................15</p><p>　　端子接線圖................................................................................16

5、</p><p>　　顯像管搬運機械手順序功能圖.................................................19</p><p>　　梯形圖.........................................................................................20</p><

6、p>　　指令表............... .........................................................................27</p><p>　　總結(jié)............................................................................................29

7、</p><p>　　參考文獻...................... ..............................................................31</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　“機電傳動控制”是機械設計制造及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)基礎課。它是研究解決與生

8、產(chǎn)機械的電氣傳動控制有關的問題,介紹常用控制電路以及控制電路設計,以及可編程控制器的原理和編程等。</p><p>　　可編程控制器(Programmable Controller)是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)

9、大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC </p><p>　　PLC是一種數(shù)字控制專用電子計算機，它使用了可編程序存儲器儲存指令，執(zhí)行諸如邏輯、順序、計時、計數(shù)與演算等功能，并通過模擬和數(shù)字輸入、輸出等組件，控制各種機械或工作程序。經(jīng)過30多年的發(fā)展，PLC已十分成熟與完善，

10、并開發(fā)了模擬量閉環(huán)控制功能。</p><p>　　世界上公認的第一臺PLC是1969年美國數(shù)字設備公司（DEC）研制的。限于當時的元器件條件及計算機發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數(shù)功能。20世紀70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接

11、觸器系統(tǒng)的工程技術人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言，并將參加運算及處理的計算機存儲元件都以繼電器命名。此時的PLC為微機技術和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。20世紀70年代中末期，可編程控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀80年代初

12、，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應用。這個時期可編程控制器發(fā)展的特點是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。這個階段的另一個特點是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標志</p><p>　　21世紀，PLC會有更大的發(fā)展。從技術上看，計算機技術的新成果會更多地應用于可編程控制器的設計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進一步向超小型及超大型方向

13、發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機組網(wǎng)構成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術的發(fā)展方向。目前的計算機集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control Sys

14、tem）中已有大量的可編程控制器應用。伴隨著計算機網(wǎng)絡的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡和國際通用網(wǎng)絡的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領域發(fā)揮越來越大的作用。</p><p><b>　　設計任務書</b></p><p><b>　　1.課程設計題目：</b></p><p>　　顯像管搬運機械手控制設計&l

15、t;/p><p>　　工作原理簡介及控制要求：</p><p>　　1. 機械手完成“從原位伸出，到指定傳送顯像管位置取顯像管，再擺動清洗機處清洗顯像管，轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)到原位”的工作循環(huán)。機械手的各個動作由汽缸驅(qū)動。</p><p>　　2. 按停止按鈕，完場當前循環(huán)后再停。</p><p>　　3. 按復位按鈕，立即返回原位停止。</p>

16、<p>　　4. 要求可以實現(xiàn)手動,單周期，連續(xù)控制。</p><p>　　2.顯像管搬運機械手的控制過程及要求如下：</p><p>　　初始狀態(tài)：由選擇快關（連續(xù)或單周期）接通初始狀態(tài)，機械手需處于初始端，左限位開關閉合。 </p><p>　　2. 按啟動按鈕I0.0，執(zhí)行下列程序：</p><p>　?。?）. 顯像管

17、開始傳送，顯像管傳送到位后，燕尾伸出，伸出到位后，下臂開始抬起，抬起到位后。燕尾開始縮回定時器3s，如果定時器T37 3s時間未到還縮回到位就執(zhí)行鉗口合攏和調(diào)整電動機工作，如果3s時間到未縮回到位就開始報警5s時間到后返回初始位置。</p><p>　　（2）.當鉗口合攏到位時，同時執(zhí)行鉗口打開Q0.7和吸盤開始吸顯像管Q1.0當鉗口打開到位和定時器T39 3s時間到后，清洗機到位I4.0，擺動到清洗機Q1.1，

18、擺動到I1.2后，定時器T40定時2s，2s時間到后開始燕尾在伸出Q0.1和轉(zhuǎn)盤開始回轉(zhuǎn)Q1.3。</p><p>　?。?）.當燕尾伸出到I0.6和轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)到I1.0后，下臂開始下放。當下臂下放到下限位開關I0.3后，燕尾開始縮回，縮回到左限位開關I0.5后，吸盤開始下降，當下降到到下限位開關I0.3后，吸盤放顯像管Q1.0和定時器T41開始定時3s，3s時間到后開始執(zhí)行吸盤上升Q1.5和擺動復位Q1.2、定時

19、器T42開始延時2s，當時間到后和擺動到位后和吸盤上升到位后開始等待。</p><p><b>　　3. 循環(huán)：</b></p><p>　　如果選擇開關選擇單周期檔位，當時間到和擺動復位和吸盤上升后直接返回到初始步，等待下一次接通。</p><p>　　如果選擇的的是連續(xù)檔位，則就會回到M0.1狀態(tài)自動開始下一周期循環(huán)。</p>

20、<p>　　如果選的是手動檔位，每一步都是由手動按鈕開關控制。</p><p>　　4. 復位：按動I0.2，停止一切操作，同時接通Q1.5吸盤上升和擺動復位Q1.2、回轉(zhuǎn)復位Q1.4、下臂下放Q0.4、燕尾縮回Q0.2到原點。</p><p>　　5. 停止：按動停止按鈕I0.1，需運行當前循環(huán)后再停。</p><p><b>　　第二部分&

21、lt;/b></p><p>　　一、機械手中元器件的選擇：</p><p>　　PLC主機：選擇西門子CTS7 222-1BL22系列作為機械手控制系統(tǒng)的主控機。</p><p>　　限位開關SQ1,SQ2,SQ3，SQ4,SQ5,SQ6,SQ7,SQ8,SQ9,SQ10,SQ11,SQ12用來指示機械手已到達左位或者是下位，右位，前后擺限位，傳送限位，鉗

22、口打開/合攏限位。</p><p>　　手動程序：選擇開關選擇手動檔位（I1.6），執(zhí)行程序的每一步都是由手動來實現(xiàn)的，可以實現(xiàn)手動顯像管傳送（I2.1）手動燕尾伸出（I2.2）, 手動燕尾縮回（I2.3）手動下臂抬起（I2.4），實現(xiàn)下臂下放（I2.5），手動調(diào)整電機（I2.6），手動鉗口合攏（I2.7），手動鉗口打開（I3.0），手動吸/放顯像管（I3.1），手動擺動復位（I3.2），手動擺到清洗機（I3.3

23、），手動轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)（I3.4），手動轉(zhuǎn)盤復位（I3.5），手動吸盤下降（I3.6），手動吸盤上升（I3.7），</p><p>　　復位按鈕I0.2：按動此按鈕，終止一切動作，，使其回原點停止。</p><p>　　啟動按鈕I0.0：用于使機械手初始上電工作。</p><p>　　停止按鈕I0.1：用于使整個工作過程結(jié)束。</p><p>　　

24、連續(xù)選擇開關I2.0：使整個工作過程循環(huán)幾個周期。</p><p>　　單周期選擇開關I1.7：使整個工作循環(huán)一周期后回原點。</p><p>　　二.控制方案論證及控制過程</p><p>　　1. 顯像管搬運機械手I/O點及地址分配</p><p>　　顯像管搬運機械手I/O分配表</p><p><b>

25、;　　2.端子接線圖</b></p><p>　　3.顯像管搬運機械手順序功能圖</p><p><b>　　4、梯形圖</b></p><p><b>　　自動控制梯形圖：</b></p><p><b>　　復位電路梯形圖：</b></p><

26、;p>　　手動控制電路梯形圖：</p><p><b>　　5、指令表：</b></p><p>　　LD I1.6</p><p><b>　　LPS</b></p><p>　　A I2.1</p><p>　　AN I1.3</p&

27、gt;<p>　　= M3.4</p><p><b>　　LRD</b></p><p>　　A I2.2</p><p>　　AN I0.6</p><p>　　AN M3.7</p><p>　　= M3.5</p>

28、<p><b>　　LRD</b></p><p>　　A I2.4</p><p>　　AN I0.4</p><p>　　AN M4.5</p><p>　　= M3.6</p><p><b>　　LRD</b></p

29、><p>　　A I2.3</p><p>　　AN I0.5</p><p>　　AN T37</p><p>　　AN M3.5</p><p>　　= M3.7</p><p><b>　　LRD</b></p>

30、<p>　　A I2.6</p><p>　　AN T38</p><p>　　= M4.0</p><p><b>　　LRD</b></p><p>　　A I2.7</p><p>　　AN M4.2</p><p&

31、gt;　　AN I1.5</p><p>　　= M4.1</p><p><b>　　LRD</b></p><p>　　A I3.0</p><p>　　AN I1.4</p><p>　　AN M4.1</p><p>　　

32、= M4.2</p><p><b>　　LRD</b></p><p>　　A I3.1</p><p>　　AN M6.3</p><p>　　= M4.3</p><p><b>　　LRD</b></p><p

33、>　　A I3.3</p><p>　　AN I1.2</p><p>　　AN M5.2</p><p>　　= M4.4</p><p><b>　　LRD</b></p><p>　　A I2.5</p><p>　

34、　AN M3.6</p><p>　　AN I0.3</p><p>　　= M4.5</p><p><b>　　LRD</b></p><p>　　A I3.6</p><p>　　AN I0.3</p><p>　　AN

35、 M4.7</p><p>　　= M4.6</p><p><b>　　LRD</b></p><p>　　A I3.7</p><p>　　AN I0.4</p><p>　　AN M4.6</p><p>　　= M4

36、.7</p><p><b>　　LRD</b></p><p>　　A I3.4</p><p>　　AN M5.1</p><p>　　AN I1.0</p><p>　　= M5.0</p><p><b>　　LRD&l

37、t;/b></p><p>　　A I3.5</p><p>　　AN M5.0</p><p>　　AN I0.7</p><p>　　= M5.1</p><p><b>　　LRD</b></p><p>　　A I

38、3.2</p><p>　　AN I1.1</p><p>　　AN M4.4</p><p>　　= M5.2</p><p><b>　　LPP</b></p><p>　　AN I3.1</p><p>　　AN M4.3&l

39、t;/p><p>　　= M6.3</p><p>　　LD I2.0</p><p>　　A I0.0</p><p>　　O M6.2</p><p>　　AN I0.1</p><p>　　AN I0.2</p><p&

40、gt;　　= M6.2</p><p>　　LD I1.7</p><p>　　O I2.0</p><p><b>　　EU</b></p><p>　　= M6.</p><p>　　LD M2.6</p><p>　　A

41、 M3.0</p><p>　　A M3.3</p><p>　　AN M6.2</p><p>　　LD SM0.1</p><p>　　O M6.1</p><p>　　LD I1.7</p><p>　　O I2.0</p

42、><p><b>　　ALD</b></p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　LD M0.6</p><p>　　A T38</p><p>　　LD M5.4</p><p>　　A I0.5&

43、lt;/p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　O M0.0</p><p><b>　　OLD</b></p><p>　　AN M0.1</p><p>　　= M0.0</p><p>　　LD

44、 M2.6</p><p>　　A M3.0</p><p>　　A M3.3</p><p>　　A M6.2</p><p>　　LD M0.0</p><p>　　A I0.0</p><p>　　A I0.5</p>

45、<p><b>　　OLD</b></p><p>　　O M0.1</p><p>　　AN M0.2</p><p>　　= M0.1</p><p>　　LD M0.1</p><p>　　A I1.3</p><

46、p>　　O M0.2</p><p>　　AN M0.3</p><p>　　= M0.2</p><p>　　LD M0.2</p><p>　　A I0.6</p><p>　　O M0.3</p><p>　　AN M0

47、.4</p><p>　　= M0.3</p><p>　　LD M0.3</p><p>　　A I0.4</p><p>　　O M0.4</p><p>　　AN M0.5</p><p>　　AN M0.6</p>&l

48、t;p>　　= M0.4</p><p>　　TON T37, 30</p><p>　　LD I0.5</p><p>　　AN T37</p><p>　　A M0.4</p><p>　　O M0.5</p><p>　　AN

49、 M0.7</p><p>　　= M0.5</p><p>　　LD M0.4</p><p>　　A T37</p><p>　　O M0.6</p><p>　　AN M0.0</p><p>　　= M0.6</p>

50、<p>　　TON T38, 50</p><p>　　LD M0.5</p><p>　　A I1.5</p><p>　　O M0.7</p><p>　　AN M1.0</p><p>　　= M0.7</p><p>　　L

51、D M0.7</p><p>　　A I1.4</p><p>　　O M1.0</p><p>　　AN M1.3</p><p>　　= M1.0</p><p>　　LD M0.5</p><p>　　A I1.5</p

52、><p>　　O M1.1</p><p>　　AN M1.2</p><p>　　= M1.1</p><p>　　TON T39, 30</p><p>　　LD M1.1</p><p>　　A T39</p><p>

53、;　　O M1.2</p><p>　　AN M1.3</p><p>　　= M1.2</p><p>　　LD M1.0</p><p>　　A I4.0</p><p>　　A M1.2</p><p>　　O M1.3&l

54、t;/p><p>　　AN M1.4</p><p>　　= M1.3</p><p>　　LD M1.3</p><p>　　A I1.2</p><p>　　O M1.4</p><p>　　AN M1.5</p><p&

55、gt;　　= M1.4</p><p>　　TON T40, 20</p><p>　　LD T40</p><p>　　A M1.4</p><p>　　O M1.5</p><p>　　AN M1.6</p><p>　　= M1

56、.5</p><p>　　LD M1.5</p><p>　　A I0.6</p><p>　　O M1.6</p><p>　　AN M2.1</p><p>　　= M1.6</p><p>　　LD M1.4</p>&l

57、t;p>　　A T40</p><p>　　O M1.7</p><p>　　AN M2.0</p><p>　　= M1.7</p><p>　　LD M1.7</p><p>　　A I1.0</p><p>　　O M

58、2.0</p><p>　　AN M2.1</p><p>　　= M2.0</p><p>　　LD M2.0</p><p>　　A M1.6</p><p>　　O M2.1</p><p>　　AN M2.2</p>&

59、lt;p>　　= M2.1</p><p>　　LD M2.1</p><p>　　A I0.3</p><p>　　O M2.2</p><p>　　AN M2.3</p><p>　　= M2.2</p><p>　　LD

60、 M2.2</p><p>　　A I0.5</p><p>　　O M2.3</p><p>　　AN M2.4</p><p>　　= M2.3</p><p>　　LD M2.3</p><p>　　A I0.3</p>

61、<p>　　O M2.4</p><p>　　AN M2.5</p><p>　　= M2.4</p><p>　　TON T41, 30</p><p>　　LD M2.4</p><p>　　A T41</p><p>　　O

62、 M2.5</p><p>　　AN M2.6</p><p>　　= M2.5</p><p>　　LD M2.5</p><p>　　A I0.4</p><p>　　O M2.6</p><p>　　AN M0.0</p&

63、gt;<p>　　AN M0.1</p><p>　　= M2.6</p><p>　　LD M2.4</p><p>　　A T41</p><p>　　O M2.7</p><p>　　AN M3.0</p><p>　　=

64、 M2.7</p><p>　　LD M2.7</p><p>　　A I1.1</p><p>　　O M3.0</p><p>　　AN M0.0</p><p>　　AN M0.1</p><p>　　= M3.0</p

65、><p>　　LD M2.4</p><p>　　A T41</p><p>　　O M3.1</p><p>　　AN M3.2</p><p>　　= M3.1</p><p>　　TON T42, 20</p><p>

66、;　　LD M3.1</p><p>　　A T42</p><p>　　O M3.2</p><p>　　AN M3.3</p><p>　　= M3.2</p><p>　　LD M3.2</p><p>　　A I0.7<

67、;/p><p>　　O M3.3</p><p>　　AN M0.0</p><p>　　AN M0.1</p><p>　　= M3.3</p><p>　　LD M0.1</p><p>　　O M3.4</p><p&g

68、t;　　= Q0.0</p><p>　　LD M0.2</p><p>　　O M3.5</p><p>　　O M1.5</p><p>　　= Q0.1</p><p>　　LD M0.3</p><p>　　O M3.6&

69、lt;/p><p>　　= Q0.3</p><p>　　LD M0.4</p><p>　　O M3.7</p><p>　　O M2.2</p><p>　　O M5.7</p><p>　　= Q0.2</p><p

70、>　　LD M0.5</p><p>　　O M4.0</p><p>　　= Q0.5</p><p>　　LD M0.5</p><p>　　O M4.1</p><p>　　= Q0.6</p><p>　　LD M0.

71、7</p><p>　　O M4.2</p><p>　　= Q0.7</p><p>　　LD M1.1</p><p>　　O M4.3</p><p>　　S Q1.0, 1</p><p>　　LD M1.3</p>

72、<p>　　O M4.4</p><p>　　= Q1.1</p><p>　　LD M1.7</p><p>　　O M5.0</p><p>　　= Q1.3</p><p>　　LD M2.5</p><p>　　O

73、 M4.7</p><p>　　O M5.3</p><p>　　= Q1.5</p><p>　　LD M2.3</p><p>　　O M4.6</p><p>　　= Q1.6</p><p>　　LD M3.2</p>

74、<p>　　O M5.1</p><p>　　O M5.5</p><p>　　= Q1.4</p><p>　　LD M2.1</p><p>　　O M4.5</p><p>　　O M5.6</p><p>　　=

75、 Q0.4</p><p>　　LD M2.7</p><p>　　O M5.2</p><p>　　O M5.4</p><p>　　= Q1.2</p><p>　　LD M2.4</p><p>　　O M6.3</p&g

76、t;<p>　　R Q1.0, 1</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　實驗中我們知道機械手能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。在學完PLC理論課程后我們做了課程設計，此次設計以分組的方式進行，每組有一個題目。我們做的是顯像管搬運機械手控制系統(tǒng)。通過各方面的查資料并學習。

77、我們基本學會了PLC設計的步聚和基本方法。分組工作的方式給了我與同學合作的機會，提高了與人合作的意識與能力。</p><p>　　這次設計實踐，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質(zhì)。</p><p>　　上大學后，很多同學都沒有過深入的交流，在設計的過程中，我們用了分工與合作的方式，每個人互責一定的部分，同時在一定的階段共同討論，以解決分工

78、中個人不能解決的問題，在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見，同時我們還向別的同學請教。在此過程中，每個人都想自己的方案得到實現(xiàn)，積極向同學說明自己的想法。能過比較選出最好的方案。在這過程也提高了我們的表過能力。</p><p>　　通過此次課設，讓我了解了plc梯形圖、指令表、順序功能圖有了更好的了解，也讓我了解了關于PLC設計原理。有很多設計理念來源于實際，從中找出最適合的設計方法。 </p><

79、;p>　　在設計的過程中我們?nèi)匀簧俨涣死蠋煹膸椭c指導。在老師細心的指導下我們大家都順利的完成了本次課程設計。并從中學到了很多課外的知識，并提高拉個人實踐能力</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　[1] 陳白寧. 機電傳動控制基礎.沈陽： 東北大學出版社， 2008</p><p>　　[2] 林小峰.

80、 可編程控制器原理及應用. 北京： 高等教育出版社，1994 　　</p><p>　　[3] 田瑞庭. 可編程控制器應用技術. 北京： 機械工業(yè)出版社，1994 　　</p><p>　　[4] 張萬忠. 可編程控制器應用技術. 北京： 化學工業(yè)出版社，2001.12 　　</p><p>　　[5] 于慶廣. 可編程控制器原理及系統(tǒng)設計. 北

81、京：清華大學出版社.2004</p><p>　　[6]李全利. 可編程控制器及其網(wǎng)絡系統(tǒng)的綜合應用技術</p><p>　　北京:機械工業(yè)出版社,2005,134-149. [7]成大光. 機械設計手冊. 北京:化學工業(yè)出版社,2000.146-153.    [8]程光蘊. 機械設計. 北京:高教出