【《機械手PLC控制系統設計案例》1800字】

機械手PLC控制系統設計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u10223機械手PLC控制系統設計案例 1311671.1PLC機械手控制系統的軟件設計 146271.1.1順序功能圖 1302691.1.2機械手總體SFC圖 2325051.2PLC控制系統梯形圖程序 3202341.2.1手動梯形圖程序 3169581.2.2自動梯形圖程序 4自動化技術在當今世界占有很高的地位，但隨著人類的需求愈來愈高，生產的速度要求越來越高，對自動化地要求也隨之提高，尤其是集目前所有驅動方式為一體的自動化控制裝置很吸引人。本課題研究的氣動機械手控制裝置覆蓋范圍廣，使用到的相關技術多種多樣，需要許多相關領域的硬性技術，對不同技術的要求很高，并且還要將這些技術結合起來，形成一個綜合的、全方位的系統。要求比較高的硬件結構和開放的軟件平臺及功能適配的應用系統[12]。現在的有很多品牌的PLC產品，如西門子、歐姆龍、三菱等。本次設計選擇的是三菱FX2N系PLC為控制體的，由于本次的機械手工作較少，所需要的輸入輸出點較少，還有就是從性能、性價比、可靠性等多方面考慮，所以選擇它為核心控制器。1.1PLC機械手控制系統的軟件設計1.1.1順序功能圖順序功能圖（也稱SFC圖）要求按照規定次序運行，執行任務時嚴格按照要求來才能完成一個完整的操作，保證系統的正常運作。一步步按順序來，簡單易學，對于初學者來說十分友好，并且給專業工程師設計效率帶來了的極大的提高，這是設計師常用的一種設計思路。這個方法中有專門的元件和功能圖，為編制程序帶來了極大的方便，已成為當前PLC程序設計方法。根據編制的程序要求規定，完成一項任務，需要從位于右側、后退、上面的原點位置出發，按照規定和順序執行命令，完成相關的任務流程。執行的路線也是一個循環的路線，從原點出發最終回到原點的一個循環過程。考慮到有時候會出現一些意外狀況，自動操作無法進行，只能采取手動的方式進行操作，故設置一個手動操作的步驟順序，可畫出如圖3-1所示的程序流程圖。圖3-1氣動機械手手動流程圖1.1.2機械手總體SFC圖在X11、12、13、14、15、16、17、20、21、22、23時只能有一個處于接通狀態，為確保控制方式是特定的方式，故采取轉換開關按鈕。為了避免工作錯誤和危險。X10為手動自動切換開關，根據X10的轉換改變我們需要的操作，也就是手動和自動。顯然，ON對應的是手動操作，OFF則對應自動操作。機械手系統PLC程序的總體結構如圖3-2所示。圖3-2氣動機械手總結構圖自動控制和手動工作的流程圖如圖3-3所示。選擇自動還是手動，是根據我們的要求選擇開關來實現，流程圖中用進入自動控制狀態嗎？如果使用自動化操作，在系統運行的時候，發現此時機械手沒有復原，也就是在其他位置，這時就需要手動時機械手回歸原位，那么，當機械手工作了一個循環，后續循環中通過工作方式實現選擇單周期還全自動化的操作過程。即流程圖中實現全自動嗎？圖3-3自動控制后形成的系統流程圖1.2PLC控制系統梯形圖程序在編輯梯形圖程序的設計過程中，根據選擇開關所選擇的不同工作方式，從而讓機械手執行不同的操作方式。例如當X10=1時，執行的是手動操作方式；X10=1時，執行的是自動操作方式，這項命令可以事先編制好程序，然后依照指令一步步完成所有步驟，形成如圖3-4所示的程序結構圖。梯形圖有很多的編輯手法，但本課題的研究只需采取一種編制方法，采用比較通用的步進指令的梯形圖來控制運動。圖3-4氣動機械手程序結構圖1.2.1手動梯形圖程序啟動手動程序的話，首先要開啟開關按鈕，然后對機械手進行操控，盡量是單獨只對機械手的運作調試運行，尤其是機械手的位置不對，需要調整方位時，自動管理是滿足不了需求的，需要手動幫助機械手回歸原始位置；選擇手動工作方式，找到對應的按鈕，然后控制機械手對應的手動操作。對應的手動操作程序如圖3-5所示。圖3-5氣動機械手手動控制程序1.2.2自動梯形圖程序自動程序由三個程序組成。分別是單周期、連續的單步這三個程序，我們需要辨別它們，單單從表面是很難看出區別的，因此我們可以根據他們的特征特點和本身特有的標志來分辨它們。單步與非單步之間的區分在于連續和轉換方式的不同，在機械手完成周期循環運行時，系統內部的切換時具有明顯辨別度的。根據相關控制，可繪制出圖3-6所示的步驟功能順序圖。圖3-6氣動機械手自動控制(單周/連續)SFC圖圖3-7氣動機械手自動控制(單周/連續)SFC圖圖3-8氣動機械手自動控制(單周/連續)SFC圖圖3-9氣動機械手自動控制(單周/連續)SFC圖按照步進指令STL與RET