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基于PLC的机械手臂控制系统设计与实现
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更新于2024-06-27
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该文档是一份基于PLC的机械手臂控制课程设计样本,主要针对电气控制PLC课程,由学生XX在XXXX学院电气自动化专业完成。课程的目标是让学生通过实际项目,深入理解并掌握PLC编程和程序调试技巧,包括绘制电气原理图、接线图,选择合适的电气元件,设计和实施硬件与软件系统,以及进行模仿实验和编写技术文档。 选题背景源于工业实际项目,利用天科TKPLC-A实验装置中的机械手装置进行模仿控制实验,具体任务包括分析控制流程、设计硬件系统、制作电气图纸、设计软件逻辑、构建控制系统,并通过限位开关和双线圈二位电磁阀控制机械手的动作流程,如抓取、移动、释放等。设计中还提出改进方案,如增加压力传感器监测抓取压力并实现反馈控制,以及使用超声波传感器防止物体滑落并提供错误报警。 实验设备主要包括一台配置有STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机,天科TKPLC-A实验装置,以及机械手模块。参考的资料包括实验手册、西门子S7-200可编程序控制器的手册,以及《当代电器控制及PLC应用技术》等专业书籍。 整个课程设计过程不仅锻炼了学生的理论知识运用能力,也培养了他们的实践操作技能,旨在提升他们在PLC控制领域的专业素养。通过这个项目,学生能够加深对PLC在机械自动化控制中的作用及其在工业生产中的实际应用的理解。
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需要它,例如灯光照明、机床电控、食品加工、印刷机械、电梯、自动化仓库、机械手系
统、生产流水线等方面逻辑控制,都广泛应用PLC 来取代老式继电器控制。本次设计是将
PLC 用于机械手设计控制,对学习与实用是较好结合。
第 1 章 机械手控制系统方案设计
1.1 方案设计原则
整个设计过程是按工艺流程设计,为设备安装、运营和保护检修服务,设计编号按
照国家关于电气自动化工程设计中电气设备惯用基本图形符号(GB4728)及其她有关原
则和规范编写。任何一种控制系统都是为了实现被控对象工艺规定,以提高生产效率和
产品质量。因而,在设计 PLC 控制系统时,应遵循如下基本原则:
(1) 最大限度地满足被控对象控制规定;(2) 保证 PLC 控制系统安全可靠;(3) 力
求简朴、经济、使用及维修以便;(4) 适应发展需要
对于本课题来说,机械手抓动作过程和抓取物件控制与升级,控制装置需要依照公
司设备和工艺现况来构成并需尽量运用旧系统中元器件。对于人机交互方式改造后系统
操作模式应尽量和改造前相类似,以便于操作人员迅速掌握。要实现整个机械手控制系
统设计,需要从如何实现各种电磁阀开关以及电动机启动控制这个角度去考虑,当前就
这个问题如何实现以及选取如何办法来拟定系统方案。
1.2 系统整体设计规定
在该机械手控制系统中,需要完毕抓取、移动、放松、回到原位等功能,控制规定如
下: 机械手动作流程图
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