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工件搬運(yùn)單元電氣控制系統(tǒng)論文

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更新時(shí)間：2014-09-14
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工件搬運(yùn)單元電氣控制系統(tǒng)論文
目錄
1.設(shè)計(jì)任務(wù)書 1
1.1設(shè)備概況 1
1.2控制要求 1
1.3設(shè)計(jì)任務(wù) 2
2控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 2
2.1總體設(shè)計(jì)方案說明 2
2.1.1 PLC設(shè)計(jì)的總體思路： 2
2.1.2整個(gè)設(shè)計(jì)過程的總體步驟： 3
2.2 控制系統(tǒng)的電氣原理圖 3
2.2.1控制系統(tǒng)原理框圖 3
2.2.2 控制系統(tǒng)的PLC原理圖 4
2.2.3 控制系統(tǒng)的氣動(dòng)原理圖 6
3.PLC的選擇及技術(shù)參數(shù) 7
4控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) 9
4.1 PLC編程軟件的選擇 9
4.2 PLC程序的編寫 9
4.2.1 PLC程序設(shè)計(jì)流程圖 9
4.2.2 PLC控制梯形圖程序 11
5. PLC程序的調(diào)試 22
6. 設(shè)計(jì)心得 23
7.參考文獻(xiàn) 24
1.設(shè)計(jì)任務(wù)書
1.1設(shè)備概況
本單元的功能是通過三自由度機(jī)械手將工件從上一個(gè)工作站向下一個(gè)工作站傳送，工件抓取采用真空吸力實(shí)現(xiàn)。在上一個(gè)單元的鉆孔檢測中不合格的工件可以在這里被踢出。本單元設(shè)有多個(gè)按鈕和旋鈕，其中運(yùn)行按鈕：使系統(tǒng)開始或繼續(xù)運(yùn)行；復(fù)位按鈕：開始運(yùn)行前使系統(tǒng)回到復(fù)位狀態(tài)；功能按鈕：按下則表示工件為不合格工件，將會(huì)被剔除；自動(dòng)/單步雙向旋鈕和單機(jī)/聯(lián)網(wǎng)雙向按鈕：用于選擇系統(tǒng)進(jìn)入單步程序，自動(dòng)程序或聯(lián)網(wǎng)程序；暫停按鈕：使系統(tǒng)暫停運(yùn)行；急停按鈕：使系統(tǒng)緊急停止，防止意外發(fā)生；退出按鈕：用于系統(tǒng)急停后退出急停狀態(tài)。
1.2控制要求
本單元有單步運(yùn)行、自動(dòng)運(yùn)行以及聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行3種運(yùn)行方式可供選擇。可以通過旋鈕選擇運(yùn)行方式。單步運(yùn)行是將本單元的動(dòng)作分解成8步來完成，每按一次運(yùn)行鍵執(zhí)行1步動(dòng)作，方便老師講解以及學(xué)生試驗(yàn)。要完成好電氣控制的設(shè)計(jì)任務(wù)，除掌握必要的電氣設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)外，還必須經(jīng)過反復(fù)實(shí)踐，深入現(xiàn)場，將不斷積累的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到設(shè)計(jì)中來。其中第1步：回轉(zhuǎn)臂向左擺；第2步：水平臂伸出，然后垂直臂伸出；第3步：真空閥打開，將工件吸起；第4步：垂直臂縮回，然后水平臂縮回；第5步：回轉(zhuǎn)臂向右擺；第6步：水平臂伸出，然后垂直臂伸出；第7步：真空閥斷，將工件放置到下一個(gè)單元；第8步：垂直臂縮回，然后水平臂縮回，恢復(fù)初始位置，如此就完成了一個(gè)動(dòng)作循環(huán)。如果有工件不合格信號，則第6步水平臂不會(huì)伸出，第7步真空閥斷，工件直接被放入廢料槽中。自動(dòng)運(yùn)行就是將這些動(dòng)作連起來運(yùn)行，只需按一次運(yùn)行鍵就完成一個(gè)動(dòng)作循環(huán)。如果選擇聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行就是使本單元進(jìn)入聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，動(dòng)作將不受按鈕控制（急停按鈕除外），由上機(jī)組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)控制。
技術(shù)參數(shù)：
工作壓力：0.3mpa-0.8mpa；I/O端口：14輸入/10輸出

表1.1 工件搬運(yùn)單元輸入輸出元件
輸入元件輸出元件
運(yùn)行按鈕擺動(dòng)(左)電磁閥1Y1
復(fù)位按鈕擺動(dòng)(右)電磁閥1Y2
功能按鈕水平(縮)電磁閥2Y1
自動(dòng)/單步旋鈕水平(伸)電磁閥2Y2
單機(jī)/聯(lián)網(wǎng)旋鈕垂直(上)電磁閥3Y1
暫停按鈕垂直(下)電磁閥3Y2
急停/退出檢測開關(guān) 真空電磁閥4Y1
真空傳感器(NPN)4B1 運(yùn)行燈
擺動(dòng)(左)磁性開關(guān)1B1 復(fù)位燈
擺動(dòng)(右)磁性開關(guān)1B2 功能燈
水平(縮)磁性開關(guān)2B1
水平(伸)磁性開關(guān)2B2
垂直(上)磁性開關(guān)(NPN)3B1
垂直(下)磁性開關(guān)(NPN)3B2
1.3設(shè)計(jì)任務(wù)
1.3.1根據(jù)控制要求，對分類存儲(chǔ)及立體倉庫單元硬件電路設(shè)計(jì)，包括主電路、控制電路及PLC硬件配置電路。
1.3.2根據(jù)控制要求，編制分類存儲(chǔ)及立體倉庫單元PLC系統(tǒng)電路圖。
1.3.3編寫設(shè)計(jì)說明書，內(nèi)容包括：
（1）設(shè)計(jì)過程和有關(guān)說明
（2）基于PLC的工件搬運(yùn)單元電路圖
（3）PLC控制程序
（4）電器元器件的選擇和有關(guān)計(jì)算
（5）電氣設(shè)備明細(xì)表
（6）參考資料，參考書及參考手冊
（7）其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調(diào)試過程、遇到的問題和解決問題辦法、對課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和建議。
2.控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
2.1總體方案說明
2.1.1 PLC設(shè)計(jì)的總體思路：
本次設(shè)計(jì)PLC程序的編制方法采用較常用的梯形圖程序設(shè)計(jì)法。該方法的好處是形象、直觀、易于使用、條理清楚，而且之后調(diào)試與修改也較為方便。
梯形圖的設(shè)計(jì)方法常有經(jīng)驗(yàn)法、根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)法、順序控制設(shè)計(jì)法。對于類似本次設(shè)計(jì)那樣，需控制較多變量而且動(dòng)作較多的情況，順序控制設(shè)計(jì)法因?yàn)橹庇^和條理性較強(qiáng)的優(yōu)勢，是首選的方法。因此，接下來的設(shè)計(jì)工作就是根據(jù)順序功能圖將實(shí)現(xiàn)裝置基本動(dòng)作的程序編制出來。
2.1.2 整個(gè)設(shè)計(jì)過程的總體步驟：
1.明確控制對象，列出輸入輸出列表，畫出電路圖。
2.明確控制要求，畫出動(dòng)作順序圖和順序功能圖。
3.參考查閱資料完成PLC程序編寫。
4.將程序輸入電腦，并與PLC聯(lián)機(jī)。下載程序
5.調(diào)試PLC程序，修改優(yōu)化。
6.編寫課程設(shè)計(jì)說明書。 ...

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