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基于PLC的机械手控制系统设计

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文档分类: plc论文

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关于本文

  • 本文标题:基于PLC的机械手控制系统设计.doc
  • 链接地址:https://wk.sbvv.cn/view/18874.html
  • 内容摘要:仲恺农业工程学院 成人高等教育 毕业论文 基于PLC的机械手控制系统设计 姓名 院,系,继续教育学院 专业班级 学号 指导教师 仲恺农业工程学院继续教育学院制 学生承诺书 本人郑重承诺,所呈交的毕业论文,设计,是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。除了文中已用特别标志加以标记的引述内容之外,本论文,设计,不含有任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果。对本文研究做出过重要贡献的个人或集体,均已在文中以明确的方式标明。若在毕业论文,设计,的各项检查评比中被发现有抄袭剽窃或其他的违规行为,本人愿按学校有关规定接受处理,并承担相应的法律责任。 学生签名, 2022年月日 摘要 我们现在主要关注的内容是工作人员的他的工作能力,还有一个就是工人的安全问题。我们之所以要关注这些东西,主要是因为因为我们国家正在飞快地进行现代的工业技术的一个发展,然后我们现在很多东西的自动化程度,特别是工业方面的自动化程度很高。但是就算技术在这里我们的生产条件,也就是我们的生产环境还是没有达到相应的一个要求的。我们的生产环境中有很多事情,或者说是没有注意到的思想能够威胁道我们的工人的生命安全,或者说能够影响到我们的生产效率,这一点就很重要。我们现在有了机器人,这是一项非常好的发明,因为我们可以使用机器人去进行一些对我们工人来说不太方便能够进行高的一些工程工作中,比如说嗯,冶金业,化工业,医药制造和航空航天这一类的。 在工业化的机器人使用中特别是在制造机械制造行业中机器人的更新换代,还有技术发展是很快的,而且我们也逐步的开始频繁的使用机器人之类的辅助工具。在现阶段我们运用机器人,在一些码头的装卸机床的装卸,焊接和喷漆还有落锤压力机比较多。这是一项能够大幅度提高生产效率和降低人工成本,并且施工也发展到机械化自动化程度的一个方法。机器人里面内置的程序,然后我们在使用的过程中,他就会根据他的一些程序的反馈,并且是从外面接收到的一些数据,能够按照既定目标去实现他的一个操作。 在本文中,我们向大家介绍了,这样一个机器人的控制系统,第一个,我们可以给出可以使用的控制器,他是如何编程的这样子一个原理。然后我们可以向大家描述这样的一个建模的过程,我们再可以向大家介绍,我们通过这些编程还有设计能够达成的一些功能。在全文的最后我们嗯,我们对这一个控制系统的软件,还有硬件进行了仔细的设计。 关键词,工业自动化,可编程控制器,机械手,远程控制,传感反馈 Abstract,Ourmainfocusnowisontheabilityofthestafftoworkandoneisthesafetyofworke。Thereasonwhywepayattentiontothesethingsismainlybecauseourcountryisrapidlydevelopingamodeindustrialtechnologyandthenwearenowhighlyautomatedespeciallyindustrial。Butevenifthetechnologyishereourproductionconditiothatisourproductionenvironmenthasnotyetreachedacorrespondingrequirement。Itisimportantthattherearemanythingsinourproductionenvironmentorthatthoughtsthatarenotnoticedcanthreatenthesafetyofourworkeorthatcanaffectourproductivity。WenowhaverobotswhichisaverygoodinventionbecausewecanuserobotstodosomeengineeringworkthatisnotveryconvenientforourworkesuchasummetallurgychemicalindustryPharmaceuticalmanufacturingandaerospace。 Intheuseofindustrialrobotsespeciallyinthemanufacturingmachinerymanufacturingindustrythedevelopmentofrobotsisveryfastandwearegraduallystartingtousetoolssuchasrobots。Atthisstageweuserobotsloadingandunloadingofloadingandunloadingmachinesatsometerminalsweldingandpaintinganddrophammerpresses。Thisisawaytosignificantlyincreaseproductionefficiencyandreducelaborcostsandcotructionhasalsoevolvedtomechanizedautomation。Thebuiltinprogramintherobotandthenintheprocessofusingithewillbebasedonthefeedbackofsomeofhisprogramsandissomedatareceivedfromtheoutsidecanachieveoneofhisoperatioaccordingtotheintendedgoal。 Inthisarticleweintroducedyoutothecontrolsystemofsucharobot。Thefitonewecangiveacontrollerthatcanbeusedhowitisprogrammed。Thenwecandescribesuchamodelingprocesstoeveryoneandthenwecanintroducetoyouthroughtheseprogrammingandsomefunctiothatthedesigncanachieve。Attheendofthefulltextwewehavecarefullydesignedthesoftwareandhardwareofthiscontrolsystem。 Keywords:industrialautomationprogrammablecontrollermanipulator, Remotecontrol,seorfeedback 目录 摘要 III 1绪论 6 1。1课题背景 6 1。2机械手的定义与分类 7 1。3机械手的应用及相关组成 7 1。4机械手的发展趋势 8 1。4。1。加大在热加工行业的应用 8 1。4。2。提高机械手的工作性能 8 1。4。3。发展新型组合式机械手 8 1。4。4。开发具有观感能力的智能机械手 8 2可编程控制器PLC 10 2。1PLC简介 10 2。2。1中央处理器CPU 11 2。2。2存储器 11 2。2。3输入输出单元 11 2。2。4电源部分 11 2。3PLC的选型 11 3机械手系统组成 13 3。1机械手模型的机能特性 13 3。2夹紧机构 13 3。3躯干 13 3。4旋转编码盘 14 4控制系统设计 15 4。1控制系统硬件设计 15 4。1。1PLC梯形图中的编程元件 15 4。1。2PLC的IO分配 15 续表42 16 4。2控制系统软件设计 16 4。2。1自动操作程序 16 4。2。2手动单步操作程序 17 4。2。4回原位程序 17 4。3PLC程序的上载和下载 17 4。3。1PLC程序的上载 17 4。3。2PLC程序的下载 17 5设计总结 18 5。1总结 18 5。2展望 18 参考文献 19 致谢 20 仲恺农业工程学院成人教育毕业论文(设计)成绩评定表 21 1绪论 1。1课题背景 众所周知的是工业的生产力的水平是每一个国家都非常重视的一个数据,因为这项数据是我们在世界范围内评定1个国家发展速度快慢的一个重要的指标。我国现在在经济中在现在一个非常的速度在向前迈步。但是公认的处境不是很好,他们在生产的过程中,生产环境还是比较恶劣的。现在的情况就是很多工厂,或者说是企业在生产过程中已经开始使用全自动化的一些设备这样子的话能够一方面保证工作人员的安全,另一方面提高生产的效率和精度。然后工人的话,他们只需要巩固和加强他们的,对于设备的一些操作的能力就可以了。 在, 对于机器人的研究来说,我们需要各个学科的在研究过程中的相结合,因为机器人是一个需要很多不同的知识,才能够建成的体系。在中国的话,现在已经有很多的先进的技术,被运用在机器人的研究中,像比如说电子计算机,还有一些传感器之类的技术。 PLC技术,这是一个在工业生产中经常能够听到的一项技术,他的意思呢,就是说这项技术能够实现一个对生产的远程的,还有一个自动化的一个控制。通过在生产制造的各个环节中使用这一项技术,这将会为我们带来高质量的生产,还有降低工人的工作风险,并且能够与我们实现一个高新技术产业的实现的目标。 同时,编程,对,完成,,在一些高行业,机器人技术用减少和控制。 这个机器人在生产过程中已经服役了很多年,他在早期的过程中能够实现一个与加工,然后他有一个非常高的的适应性,因为他还是比较简单的,所以比较便于使用,而且维修成本也不是很高。 ,, 机械手因其对工业生产具有积极作用英文而被人们所认识,我们国家现在高度的赞赏使用机器人在生产中这一项举动,因为在不利条件下。如果我们想要时候这个生产过程达到完成,而且我们又得保证他的产品的质量还算不错的话,我们就可以使用机器人这样子的话不仅了我们能够保证一个治疗,同时还能提高我们的生产效率,举个特殊的日子,我们如果想要在有放射性污染的地方使用或者想要在一个有着强污染的场合使用,我们就可以通过机器人来代替人工,所以呢,我们国家现在在研究机器人,这个方面砸入了,不计其数的财力和物力。 第一个呢,是独立机械手第二个是手动机械手,第三个的话我们可以把它叫做特殊机械手。通用机器人的话,他还有另外一个说法,或者说另外一个名字吧,我们把它叫做独立机器人自主机器人呢,我们听这个名字就能知道他没有必要使用人力去操纵他,并且他也不连接到我们传统的主机上。在和工业和军事工业发展到一定程度的时候呢,我们我们可以开始了解人工机械手,他后来也慢慢的发展,到了通信行业。在对地球外,也就是宇宙中的一些星星或者饮食进行探测的时候,我们就可以使用这种机器人,对于专业机械手来说,这就是一样,在特定的生产过程中,在特定的生产环节里我们工厂使用的一种机械手。向这些机器人的话,他们一般来说都会连接到一个主机,然后是由主机提供服务的。一般机器人就是这样设计的。 1。3机械手的应用及相关组成 现在对于机器人,在不同的领域,还有各个方面的使用,我们可以举两个简单的例子。第一个是生产环节中,在热诚心中,也就是我们常说的锻造行业机器人可以实现一个自动的切割和铸造。这是我们人类现在无法做到的事情,这样的话,我们很明显的能够感觉到生产的速度还有能够得到的产品的质量有了很大的提升。第二个例子就是在冷加工的过程中,同样也是一个铸造行业。我们可以发现工厂中会有前排的机器人放在那里,他们将被用在产品的制造过程中。对于工厂来说,这些机器人现在俨然快要成为他们的命脉了。我们还可以发现,比如说在铁路上,如果运用的话,我们可以实现一个道路的拆除,或者说是对路况的一个检测,这样的话可以减少工人的劳动。 我们现在来介绍机器人的组成,大体上,我们可以知道机器人分为两个部分一个是驱动器,还有一个是驱动机构驱动器的话是和人体一样,有手臂和手掌,也就是他们的爪子。值得一提的是,机器人不受我们人类这种生理上的限制,他们的手臂能够达到完全自由的旋转,折叠,这样子的话,我们就可以发现他们其实比我们更加灵活。它可以捕获对象。数量可根据工作要求设计[46]。 对于机器人的大脑,也就是控制系统来说,他们能够实现的,就是类似于电脑的CPU就是对一个数据的处理。我们本文在对于机器人的控制系统上,我们主要是介绍了一个PLC技术这项系统有着很强的适应能力,他能够完成自己的一个超强的适应性,也就是说他很可靠,而且他还具有一个比较容易编程还有弄懂的一个特点,我们在使用它进行控制的环节里,一般来说,我们也要弄懂这个机器人他的工作的所使用的一些算法。然后对于一些较为复杂的产品的生产中,我们可以使用一个计算机系统让你来进行辅助的设计。 1。4机械手的发展趋势 随着,,目前,, 由于其高工作温度和工作环境,热工业是复杂的。 1。4。2。提高机械手的工作性能 如今,市场,价格不平等,服务质量直接影响生产的质量和效率。速度和稳定性是机械手性能的指标。 对于行业的长期发展,更好的发展和强大的机器人扩张是,更好的前景。然而,这种机器人的生产成本过高,从而使推广这种机器人是有限的。而特殊的机器人很便宜。然而,它的适用性比设备齐全的机器人的低得多。为了扩展机器人的应用领域并更好地发展,组合机械手将是一个很有前景的机器人[7]。组合的操纵器可以基本上根据工业的实际需要组合操纵器的基本部件以完成工业生产。 在某些手动判断的情况下,例如事故,障碍和不断变化的情况,传统的机器人人工。,必须对机械手,具有感官能力的智能机械手可以很好地解决这种情况。这种类型的机器人用于一些精确的操作, 2可编程控制器PLC 2。1PLC简介 可编程逻辑控制器,PLC,在20世纪60年代被提出来取代继电器控制器。半个世纪发展,SPS的范围不断扩大。数字时代,信息技术的快速发展推动了各个行业自动化。其强大的开关控制和逻辑控制使其在现代工业中的作用变得越来越重要。 PLC诞生于汽车行业的发展。在汽车工业的早期自动化过程中,继电器是一个在控制方面使用的器械。他有两个缺点,第一个是继电器的控制非常的复杂,如果他们有了故障,这将是件非常难受的事情,因为很难进行维护。第二个呢,就是因为他的效率不是很高,在汽车已经开始实现高度的自动化的过程中,最累的控制器已经于所匹配的汽车技术相脱节,她不在能够适应汽车行业发展需要,所以呢,我们就迎来了PLC技术的一个发展的高速时期。 PLC。人们首先在PLC中编写逻辑控制程序。PLC连续地将特定电信号发送到相应的输出端子。电信号控制外部电路的接通断开,从而逐渐完成预期的移动命令。在逐步扫描时,计数器记录的步骤相应的数字。PLC完成扫描所花费的时间是扫描时间。 世界上第一台PLC1969年诞生于美国。今天,美国和欧盟主要生产大型PLC。日本和德国主要生产中小型PLC。,而中国独立于PLC的道路仍然充满挑战。 到现在为止,我们已经经历了很长一段时间的工业的自动化的路程,所以我们可以发现这一个控制系统在我们的日常生活中,在生活中的各个方面,已经得到了很多很广泛的应用。那么我们用他们的原因是因为他们的计算速度是相当快的,而且相比于其他的一些控制起来说,他们的体积很小很轻巧,而现在的这个,相比于很早的时候刚兴起的这个控制器来说,我们可以发现他以前多了很多新的功能,比如说我们可以通过网络来实现他的一个交互功能。中国在这方面仍然充满了信心,因为我们其实比西方的那些国家起步晚了很长时间。但是我们在近年来的研究过程中有了相当快速的进展。所以我们也能够知道这样的一个控制系统,他有着他自己的智能化的特点,也是一个在该领域的主流的使用的一个东西。 PLC具有高可靠性和稳定的控制系统。,它在半个世纪一个功能完善的发展和总结取得并具有的适应。PLC的编程,,了系统设计周期,使维护简单容易。PLC的众多功能模块大大丰富了PLC的控制面板,可以满足不同条件下的控制要求。 中央处理器相当于人的大脑,在系统中央位置[1]。 CPU能够,识别和处理信号,并且将电信号施加到输出单元以实现输入和输出的协调协调。CPU可以识别自己的信息,检测错误消息并警告提醒。当伙伴PLC运行时,它可以控制系统扫描,执行适当的计算和逻辑运算,并以循环扫描模式控制输出。 CPU是逐步读取器,扫描每个步骤。如果当前的步骤完成时,信息将在存储区域被传递。,CPU 2。2。2存储器 控制器和电脑一样,他也具有一个储存的功能,然后我和电脑很相似的一点是呢,他也氛围就是一个系统的储存区,也就是类似于电脑的内存还有的一个就是用户的程序的一个储存区,就相当于电脑的一个外存,然后呢。我们可以把相应的数据啊程序啊,还有一些变量都储存在这些储存器里面。 2。2。3输入输出单元 对于那些能够实现输入还有输出高的那些单元来说他们的原理我们就不在此赘述了,因为他们的沟通的方式和三极管很相似,我们具体的就可以参考三极管[2]。 下面我们具体的解释一下输出单元是什么。他其实就是一个端口用来给外部的电路来传达一个信号。然而,通常,由于其负载容量,继电器输出更有效。 当输出泄漏,电流从外部流端子。公共端连接到24。,如果输出是晶闸管输出,则交流电源对输出没有影响。 2。2。4电源部分 必须为PLC操作供电。通过直流电源的高低电平,实现开关闭合和断开控制,从而PLC必须在运行期间提供受控的直流电流。 PLC型号,的,PLC的, 首先确定进入和退出点的数量。三菱FX系列PLC的一个例子,输入和输出点有10点,14点,20点,30点,32点,64点等。选择PLC时,必须确定输入点和输出控制器。确定基本选择方向的点数。,输入和输出应该保留大约10,的接触总数作为准备点。 其次,选择电源类型以满足设计要求。 第三,了解输出...
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