氣動(dòng)機(jī)械手操作控制裝置課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　氣動(dòng)機(jī)械手操作控制裝置</p><p><b>　　題目及要求：</b></p><p>　　一、氣動(dòng)機(jī)械手的控制要求</p><p>　　氣動(dòng)機(jī)械手的動(dòng)作示意圖如圖1所示，氣動(dòng)機(jī)械手的功能是將工件從A處移送到B處?？刂埔鬄椋?lt;/p><p>　　1、氣動(dòng)機(jī)械手的升降和左右移行分別由不同的雙線圈電

2、磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，電磁閥線圈失電時(shí)能保持原來(lái)的狀態(tài)，必須驅(qū)動(dòng)反向的線圈才能反向運(yùn)動(dòng)；</p><p>　　2、上升、下降的電磁閥線圈分別為YV2、YV1；右行、左行的電磁閥線圈為YV3、YV4；</p><p>　　3、機(jī)械手的夾鉗由單線圈電磁閥YV5來(lái)實(shí)現(xiàn)，線圈通電時(shí)夾緊工件，線圈斷電時(shí)松開(kāi)工件；</p><p>　　4、機(jī)械手的夾鉗的松開(kāi)、夾緊通過(guò)延時(shí)1.7S實(shí)現(xiàn)；&

3、lt;/p><p>　　5、機(jī)械手的下降、上升、右行、左行的限位由行程開(kāi)關(guān)SQ1、SQ2、SQ3、SQ4來(lái)實(shí)現(xiàn)；</p><p>　　二、機(jī)械手的的操作功能</p><p>　　機(jī)械手的操作面板如圖2所示。機(jī)械手能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、回原位、單步、單周期和連續(xù)等五種工作方式。</p><p>　　1、手動(dòng)工作方式時(shí)，用各按鈕的點(diǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作；</

4、p><p>　　2、回原位工作方式時(shí)，按下“回原位”按鈕，則機(jī)械手自動(dòng)返回原位；</p><p>　　3、單步工作方式時(shí)，每按下一次啟動(dòng)安鈕，機(jī)械手向前執(zhí)行一步；</p><p>　　4、單周期工作方式時(shí)，每按下一次啟動(dòng)安鈕，機(jī)械手只運(yùn)行一個(gè)周期；</p><p>　　5、連續(xù)工作方式時(shí)，機(jī)械手在原位，只要按下啟動(dòng)安鈕，機(jī)械手就會(huì)連續(xù)循環(huán)工作，直

5、到按下停止安鈕；</p><p>　　6、傳送工件時(shí)，機(jī)械手必須升到最高點(diǎn)才能左右移動(dòng)，以防止機(jī)械手在較低位置運(yùn)行時(shí)碰到其他工件；</p><p>　　7、出現(xiàn)緊急情況，按下緊急停車(chē)按鈕時(shí)，機(jī)械手停止所有的操作。</p><p><b>　　三、大作業(yè)要求</b></p><p>　　1．列表說(shuō)明I/O分配，并選擇PLC

6、。</p><p>　　2．畫(huà)出順序功能圖。</p><p>　　3．畫(huà)出PLC端子接線圖。</p><p>　　4．設(shè)計(jì)PLC控制梯形圖。</p><p><b>　　輸入輸出分配表</b></p><p><b>　　PLC選型</b></p><p&

7、gt;<b>　　順序功能圖</b></p><p><b>　　SM00</b></p><p><b>　　X002</b></p><p><b>　　X021</b></p><p><b>　　X024</b></p&

8、gt;<p><b>　　X023</b></p><p><b>　　X022</b></p><p><b>　　PLC接線圖</b></p><p><b>　　PLC梯形圖</b></p><p>　　公用程序見(jiàn)下圖用于處理各種工作方

9、式都要執(zhí)行的任務(wù)，以及處理不同工作方式之間的轉(zhuǎn)換。左限位開(kāi)關(guān)X004、上限位開(kāi)關(guān)X002的常開(kāi)觸點(diǎn)和表示機(jī)械手松開(kāi)的M45的常閉觸點(diǎn)的串聯(lián)電路接通時(shí)，原點(diǎn)條件M05變?yōu)镺N。當(dāng)機(jī)械手處于原點(diǎn)位置狀態(tài)，在開(kāi)始執(zhí)行用戶程序、系統(tǒng)處于手動(dòng)或者自動(dòng)回原點(diǎn)狀態(tài)，初始步對(duì)應(yīng)的M00將被置位，進(jìn)入單步、單周期和連續(xù)工作方式做好準(zhǔn)備。如果此時(shí)M05為OFF狀態(tài)，M00將被撫慰，初始步為不活動(dòng)步，按下啟動(dòng)按鈕也不能進(jìn)入步M20，系統(tǒng)不能再單步，單周期，和

10、連續(xù)工作方式下工作。</p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)處于手動(dòng)工作方式時(shí)，必須將初始步以外的各部隊(duì)贏得存儲(chǔ)器位（M20-M27）復(fù)位，否則系統(tǒng)從自動(dòng)工作方式切換到手動(dòng)工作方式，然后返回自動(dòng)工作方式時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)同時(shí)有兩個(gè)活動(dòng)步的情況，一起錯(cuò)誤的動(dòng)作。在非連續(xù)方式下，X024的常閉出點(diǎn)閉合，將表示連續(xù)工作狀態(tài)的標(biāo)志M07復(fù)位。</p><p>　　下圖是手動(dòng)程序，為了保證安全運(yùn)行，在手動(dòng)程序中設(shè)置

11、了一些必要的連鎖。</p><p>　　設(shè)置上升與下降之間,左行與右行之間的互鎖,以防止功能相反的兩個(gè)輸出同時(shí)為ON.有限位開(kāi)關(guān)限制機(jī)械手移動(dòng)的范圍。用限位開(kāi)關(guān)X001--X004限制機(jī)械手移動(dòng)的范圍。用上限位開(kāi)關(guān)X002的常開(kāi)觸點(diǎn)與控制左，右行的M36和左行的M44的繼電器串聯(lián)，機(jī)械手升到最高位置才能左右移動(dòng)，以防止機(jī)械手在較低位置運(yùn)行時(shí)與別的物體碰撞。</p><p>　　單周期，連續(xù)

12、和單步工作方式的梯形圖。</p><p>　　單周期、連續(xù)和單步這三種工作方式主要是“連續(xù)”標(biāo)志M07和“轉(zhuǎn)換允許”標(biāo)志M06來(lái)區(qū)分的。</p><p>　　（1）單步與非單步的區(qū)別</p><p>　　M06的常開(kāi)觸點(diǎn)接在每一個(gè)控制代表步的存儲(chǔ)器位的啟動(dòng)電路中，他們斷開(kāi)時(shí)禁止步的活動(dòng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，如果系統(tǒng)處于單步工作方式，X022為1狀態(tài)，他的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，“轉(zhuǎn)換允

13、許”存儲(chǔ)器位M06在一般情況下為0狀態(tài)，不允許步與步之間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)某一步的工作結(jié)束后，轉(zhuǎn)換條件滿足，如果沒(méi)有按啟動(dòng)按鈕X026，M06處于處于0狀態(tài)，起保停電路的啟動(dòng)電路處于斷開(kāi)狀態(tài)，不會(huì)轉(zhuǎn)換到下一步。一直要等到按下啟動(dòng)按鈕X026，M06在X026的上升沿ON一個(gè)掃描周期，M06的常開(kāi)觸點(diǎn)接通，系統(tǒng)才會(huì)轉(zhuǎn)換到下一步。</p><p>　　系統(tǒng)工作在連續(xù)，單周期工作方式下，X022的常開(kāi)觸點(diǎn)接通，是M06為1狀態(tài)

14、，串聯(lián)在各起保停電路的啟動(dòng)電路中的M0.6的常開(kāi)觸點(diǎn)接通，允許步與步之間的正常轉(zhuǎn)換。</p><p><b>　　單周期與連續(xù)的區(qū)分</b></p><p>　　在連續(xù)工作方式下，X024為1狀態(tài)。初始步為活動(dòng)步時(shí)按下啟動(dòng)按鈕X026，M20變?yōu)?狀態(tài)，機(jī)械手下降。于此同時(shí)，控制連續(xù)工作的M0.7的線圈通電并自保持。</p><p>　　當(dāng)機(jī)械

15、手在步,M27返回最左邊時(shí)，X004為1狀態(tài)，因?yàn)檫B續(xù)標(biāo)志位M07為1狀態(tài)，轉(zhuǎn)換條件M07-X004滿足，系統(tǒng)將返回步M20，反復(fù)連續(xù)的工作下去。</p><p>　　按下停止按鈕X027后，M07變?yōu)?狀態(tài)，但是機(jī)械手不會(huì)立即停止工作，在完成當(dāng)前工作周期的全部操作后，機(jī)械手返回最左邊，左限位開(kāi)關(guān)X004為1狀態(tài)，裝換條件滿足系統(tǒng)才從步M27返回并停留在初始步。</p><p>　　在單周

16、期工作方式，M07一直處于0狀態(tài)。當(dāng)機(jī)械手在最后一步,M27返回最左邊時(shí)，左限位開(kāi)關(guān)X004為1狀態(tài)，轉(zhuǎn)換條件滿足，系統(tǒng)返回并停留在初始步，按一次啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)只工作一個(gè)周期。</p><p><b>　　單周期工作過(guò)程</b></p><p>　　在單周期工作方式下，X022的常閉觸點(diǎn)閉合，M06的線圈通電，允許轉(zhuǎn)換。在初始步時(shí)按下啟動(dòng)按鈕X026，在M20的啟動(dòng)電

17、路中，M00,X026,M05和M06的常開(kāi)觸點(diǎn)均接通，使M20的線圈通電，系統(tǒng)進(jìn)入下降步，Y001的線圈通電，機(jī)械手下降。碰到下限位開(kāi)關(guān)X001時(shí)，轉(zhuǎn)換到夾緊不M21，Y005被置位，夾緊電磁閥的線圈通電，并保持。同時(shí)接通延時(shí)定時(shí)器T37開(kāi)始定時(shí)，1.7s后定時(shí)時(shí)間到，工件被夾緊，轉(zhuǎn)換條件T37滿足，轉(zhuǎn)換到步M22。以后系統(tǒng)將這樣一步一步的工作下去。在左行步M27，當(dāng)機(jī)械手左行返回到原點(diǎn)位置，左限位開(kāi)關(guān)X004變?yōu)?狀態(tài)，為連續(xù)工作標(biāo)

18、志M07為0狀態(tài)，將返回初始步M00，機(jī)械手停止運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　　（4）單步工作過(guò)程</b></p><p>　　在單步工作方式下，X022為1狀態(tài)，它的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，“轉(zhuǎn)換允許”輔助繼電器M06在一般情況下為0狀態(tài)，不允許步與步之間的轉(zhuǎn)換。設(shè)初始步時(shí)系統(tǒng)處于原點(diǎn)狀態(tài)，M05和M00為1狀態(tài)，按下啟動(dòng)按鈕X026，M06變?yōu)?狀態(tài)。在下降步，Y001

19、的線圈通電，當(dāng)下限位開(kāi)關(guān)X001變?yōu)?狀態(tài)時(shí)，與Y001的線圈串聯(lián)的X001的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，使Y001的線圈斷電，機(jī)械手停止下降。X001的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合后，如果沒(méi)有按啟動(dòng)按鈕，X026和M06變?yōu)?狀態(tài)，M06的常開(kāi)觸點(diǎn)接通，轉(zhuǎn)換條件X001才能使M21的起動(dòng)電路接通，M21線圈通電并保持，系統(tǒng)才能由步M20進(jìn)入步,M21。以后在完成某一步的操作后，都必須按一次啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)才能轉(zhuǎn)換到下一步。</p><p>　

20、　在自動(dòng)回原點(diǎn)工作方式下，X021為ON。按下啟動(dòng)按鈕X026，M10變?yōu)镺N,機(jī)械手上升，上升到上限位開(kāi)關(guān)時(shí)X002為ON，機(jī)械手左行，到左限位開(kāi)關(guān)時(shí)，X004變?yōu)镺N，將步M11復(fù)位，同時(shí)將M42復(fù)位，機(jī)械手松開(kāi)。這時(shí)原點(diǎn)條件滿足，M05為ON，在公用程序中，初始步M00是步M01的后續(xù)步。</p><p>　　說(shuō)明程序由于S7-200PLC的順控指令不支持直接輸出的雙線圈操作，所以要用中間繼電器邏輯過(guò)度一下