第一篇：PLC報(bào)告(三) PLC紅綠燈控制 王喆 41號(hào)

PLC紅綠燈控制

我們?nèi)粘Ｉ钪械募t綠燈的相互裝換可以通過PLC的轉(zhuǎn)換紅綠燈的示意圖如下： 南北：

東西：

紅綠燈分成南北和東西，其中南北綠燈亮30后轉(zhuǎn)南北黃燈亮3秒，在南北綠黃亮的33秒期間東西的紅燈一直亮，33之后南北綠黃滅，東西的綠亮30秒之后轉(zhuǎn)黃亮3秒期間南北的紅的呢一直亮的。

一般程序要先定一下他的整體的框架，如以紅綠燈的程為例則要先定一

下

如

下的框

架

：

注：1.M0,M1，M2，M3,這四個(gè)是中間繼電器

2.（T0 K300）是延遲繼電器時(shí)間為30秒，（T1 K30）是延遲時(shí)間為30秒的時(shí)間繼電器。

這個(gè)就是紅綠燈的整體架構(gòu)，一旦形成要加什么功能就直接往上加就行了。每一個(gè)中間繼電器前都要加一個(gè)其對(duì)應(yīng)的時(shí)間繼電器的常閉按鈕，這樣當(dāng)時(shí)間繼電器時(shí)間一到其對(duì)應(yīng)的中間繼電就失電了。為一個(gè)中間繼電器都要有一個(gè)自鎖回路為保證其一直處于得電的狀態(tài)。

以上紅綠的的整個(gè)程序如下：

注：1.Y0和Y3，Y1和Y4，Y2和Y5分別控制南北和東西的綠黃紅。

2.在X0處并聯(lián)一個(gè)T3以實(shí)現(xiàn)循環(huán)控制，為使程序循環(huán)。

說明：首先合上按鈕X1，在合上X0且合上的同時(shí)斷開X0.此時(shí)M0得電并自鎖，繼電器Y0得電，Y0得電隨之其常開按鈕Y0閉合進(jìn)而繼電器Y5得電，則南北的綠燈亮同時(shí)東西的紅燈亮。T0計(jì)時(shí)到30秒后M0失電，T0的常開按鈕閉合從而接通下一條語句使M1得電同時(shí)開始計(jì)時(shí)，但是此時(shí)東西的紅燈并不滅因?yàn)槔^電器Y1得電，進(jìn)而東西的紅燈繼續(xù)亮，等到T1計(jì)時(shí)到30秒后東西的紅等滅，而南北的綠黃燈也都滅，此時(shí)的是東西的綠黃亮，南北的紅燈亮，隨后綠黃紅的亮與滅都按照此程序運(yùn)行。如此循環(huán)。

要想黃燈亮的3秒的時(shí)候閃5下，則要在Y1,Y4中串聯(lián)M8013。M8013是次脈沖，它是0.5秒亮一次，所以在黃燈亮的3秒內(nèi)黃燈閃4下。但是如果只是在繼電器Y1和Y4串聯(lián)M8013它的程序所展現(xiàn)的是黃燈閃的時(shí)候紅燈也在閃，因?yàn)榭刂萍t燈亮的繼電器是Y5和Y2，而Y2和Y5得電是靠繼電器Y0，Y1，Y3，Y4的常開按鈕控制的，所以紅燈會(huì)隨著黃燈閃而閃，要想改變這一情況則應(yīng)該把Y0，Y1，Y3，Y4改成M0,M1，M2，M3。則從33步之后程序要改成：

則此程序就加一個(gè)了黃燈閃的功能。

在實(shí)際生活中要求綠燈在最后的三秒也要閃爍。要實(shí)現(xiàn)這種功能有幾種方法在這里我講兩種。第一種：

第一種是使用[< T0 K270]和[>= T0 k270]。他們的功能：第一個(gè)是時(shí)間只有30秒，當(dāng)小于27秒時(shí)在程序里的功能是使m10得點(diǎn)，第二個(gè)是大于等于27秒小于30秒時(shí)啟動(dòng)繼電器M13。其用這種方法組成的程序是：

這段程序?qū)崿F(xiàn)的功能是當(dāng)南北綠燈亮了27秒后開始閃爍，閃爍三秒后南北是黃燈也開始閃爍，閃爍三秒，此前的東西紅燈是一直亮的。程序依靠著第一條語句并聯(lián)的T3實(shí)現(xiàn)循環(huán)控制。其東西的綠黃燈也是和南北一個(gè)效果。第二種：

第二種是用6個(gè)時(shí)間繼電器和六個(gè)中間繼電器直接實(shí)現(xiàn)以上的功能，不需要在需要什么小于大于。程序如下：

說明：這段程序?qū)嶋H上只是把控制綠燈的30秒的時(shí)間分給兩個(gè)時(shí)間繼電器來控制，前27秒交給一個(gè)繼電器，后3秒交給另一個(gè)繼電器，這樣就實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的，分時(shí)控制。

在生活中會(huì)分高峰期和低峰期，那么因此在PLC中可以用程序來時(shí)實(shí)現(xiàn)。如可以移動(dòng)語句來實(shí)現(xiàn)賦值。如下例程序：

這段程序就是用賦值語句，當(dāng)高峰期時(shí)撥動(dòng)X3使T0為47秒，當(dāng)處于低峰期時(shí)使T0為27秒，實(shí)際上綠燈亮的時(shí)間分別是50秒和30秒只是它們的最后3秒都是閃爍的。這段程序是在上一段程序添加幾條語句而實(shí)現(xiàn)的，它的功能即能實(shí)現(xiàn)綠燈在最后三秒閃和黃燈閃，和高峰期和低峰期之間的裝換。

當(dāng)然我們可以按照自己的想法隨意改變程序的功能。比如我要想實(shí)現(xiàn)黃燈一閃一閃的時(shí)候其他都不亮，而當(dāng)要正常運(yùn)行時(shí)不影響。要想是先這種功能只需要在原先的語句上加以下語句：

但是要想實(shí)現(xiàn)的此功能的話當(dāng)按下按鈕X4是時(shí)除黃燈外其他的全都沒效，所以要在中間繼電器M0到M5的支路上串聯(lián)M20的常閉按鈕，并且要在Y1和Y4的支路上并聯(lián)一條由M8013和M20串聯(lián)組成的一條語句如下：

注：這是南北的黃燈

注：這是東西的黃燈

則實(shí)現(xiàn)此程序的全部語句是：

疑問：

要看。

第二篇：PLC控制技術(shù)

關(guān)于PLC控制技術(shù)一體化教學(xué)方法的探索

摘要：通過對(duì)PLC控制技術(shù)一體化教學(xué)方法的探索，以學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的具體作品為例，闡述了在職業(yè)中學(xué)PLC控制技術(shù)課程教學(xué)中運(yùn)用理論實(shí)習(xí)操作一體化教學(xué)方法的可行性。

關(guān)鍵詞：PLC控制技術(shù)；一體化教學(xué)方法；探索

現(xiàn)行的職業(yè)中學(xué)課堂教學(xué)，大多數(shù)專業(yè)還是把理論教學(xué)和實(shí)習(xí)操作分開進(jìn)行，而這種做法對(duì)于機(jī)電專業(yè)來講，專業(yè)教師不好教，學(xué)生無心學(xué)。為扭轉(zhuǎn)這一被動(dòng)局面，我在PLC控制技術(shù)教學(xué)過程中運(yùn)用了理論與實(shí)習(xí)操作一體化的教學(xué)方法，收到了較好的教學(xué)效果。

傳統(tǒng)職中教學(xué)方法存在的主要問題及原因

其一為“填鴨式”教學(xué)。職中學(xué)生文化知識(shí)基礎(chǔ)普遍較差，學(xué)習(xí)缺乏想象力，要掌握PLC控制技術(shù)所遇到的困難是可想而知的?！疤铠喪健苯虒W(xué)從頭講到尾，照搬書本；即使使用多媒體教學(xué)，也只是把原先寫在黑板上的內(nèi)容搬上了屏幕，教學(xué)手段雖有變化，但教學(xué)內(nèi)容和效果并沒有本質(zhì)變化。

其二為理論與實(shí)習(xí)操作分離，不重視專業(yè)訓(xùn)練。上理論課時(shí)，學(xué)生對(duì)教師講授的知識(shí)只是死記硬背，學(xué)生普遍感到似懂非懂、難學(xué)易忘；對(duì)于專業(yè)實(shí)習(xí)操作課，學(xué)生雖感興趣，但專業(yè)技術(shù)理論知識(shí)已遺忘甚多，往往只限于模仿性的操作訓(xùn)練，而無法觸類旁通，自然也就無法形成系統(tǒng)的操作技能。由于理論和實(shí)習(xí)操作相脫節(jié)，學(xué)生對(duì)機(jī)電專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣得不到激發(fā)，學(xué)習(xí)積極性難以調(diào)動(dòng)，學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù)的方法和能力很難得到有效培養(yǎng)。

其三為理論課教學(xué)安排時(shí)間跨度大，學(xué)生對(duì)理論的認(rèn)識(shí)是斷續(xù)、分散的，整體認(rèn)識(shí)不清楚、理解不透徹，學(xué)習(xí)難度加大。

其四為專業(yè)技術(shù)理論教學(xué)和實(shí)習(xí)操作教學(xué)分段實(shí)施，理論教師與實(shí)習(xí)操作指導(dǎo)教師各負(fù)其責(zé)，造成了相互脫節(jié)，在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面難以形成有機(jī)結(jié)合。教學(xué)過程中往往出現(xiàn)“各自為戰(zhàn)”和“相互推諉”的現(xiàn)象，專業(yè)教材之間的內(nèi)在聯(lián)系得不到協(xié)調(diào)，教學(xué)內(nèi)容沒辦法合理統(tǒng)籌。以專業(yè)理論為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，容易產(chǎn)生偏重理論教學(xué)而輕實(shí)習(xí)操作的不良傾向，教師很難完成機(jī)電專業(yè)PLC控制技術(shù)編程的教學(xué)任務(wù)，也不能滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。

理論與實(shí)習(xí)操作一體化教學(xué)的具體做法

針對(duì)職業(yè)中學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的實(shí)際問題，我在機(jī)電專業(yè)PLC控制技術(shù)教學(xué)過程中進(jìn)行了“理論與實(shí)習(xí)操作一體化”教學(xué)探索。具體做法是：

第一，以國家中等職業(yè)教育規(guī)劃教材為藍(lán)本，在機(jī)電專業(yè)教學(xué)大綱的指導(dǎo)下，將機(jī)電專業(yè)的PLC控制技術(shù)教材根據(jù)學(xué)校具體的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)儀器設(shè)備情況，劃分為電工基礎(chǔ)，電力拖動(dòng)引入，可編程控制器的認(rèn)識(shí)，“啟、停、反”的可編程控制的認(rèn)識(shí)訓(xùn)練，PLC控制技術(shù)的邏輯編程技術(shù)等五個(gè)部分，把電工基礎(chǔ)知識(shí)融入到電力拖動(dòng)技術(shù)中，電力拖動(dòng)技術(shù)為可編程控制服務(wù)，遵循這樣的教學(xué)思路來安排教學(xué)內(nèi)容。讓學(xué)生多次訓(xùn)練“啟、停、反”的直接控制，甚至教師可以有意識(shí)讓學(xué)生接錯(cuò)一條控制線，以引起學(xué)生的注意，最后讓學(xué)生自己來修改，通過修改過程引入PLC控制技術(shù)的可編程控制，讓學(xué)生進(jìn)行對(duì)比，再多次訓(xùn)練“啟、停、反”的邏輯控制程序，使學(xué)生在操作過程中認(rèn)識(shí)可編程控制的優(yōu)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)由直接控制向邏輯控制的過渡。學(xué)生的主要學(xué)習(xí)場(chǎng)所就在實(shí)訓(xùn)室，各階段的教學(xué)內(nèi)容是實(shí)訓(xùn)穿插相關(guān)理論，講完相關(guān)理論后，學(xué)生可以馬上根據(jù)教師所講進(jìn)行“模擬”訓(xùn)練，以達(dá)到強(qiáng)化理論的效果。另外，在教學(xué)過程中，大量運(yùn)用實(shí)物、教具、多媒體等手段，達(dá)到理論與實(shí)習(xí)操作相結(jié)合的一體化教學(xué)，從而實(shí)現(xiàn)理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐檢驗(yàn)理論的目的。

第二，針對(duì)職中機(jī)電專業(yè)學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)較差的特點(diǎn)，在教學(xué)過程中，盡量利用實(shí)際簡(jiǎn)單電路進(jìn)行直觀演示，將電機(jī)用實(shí)物模型展現(xiàn)在學(xué)生面前，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，縮短認(rèn)識(shí)過程。同時(shí)，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生動(dòng)手按電力拖動(dòng)的要求接線，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的直接控制，將書本理論與實(shí)踐相結(jié)合，促進(jìn)理解，加深記憶，學(xué)習(xí)效率得到明顯提高。

第三，在理論實(shí)習(xí)操作一體化教學(xué)中，不要求學(xué)生掌握繁瑣的理論，學(xué)生通過電力拖動(dòng)的實(shí)習(xí)操作很快就能建立一個(gè)清晰、直觀的概念，大大提高了教學(xué)效率。教師講授時(shí)可從電力拖動(dòng)知識(shí)需要引入課題，明確電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的工作條件，使學(xué)生很快理解電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，還可以用多媒體和實(shí)物進(jìn)行演示，在學(xué)生進(jìn)一步理解控制和被控制之間的關(guān)系后，學(xué)生在教師指導(dǎo)下立刻進(jìn)行動(dòng)手操作，從而加深認(rèn)識(shí)。這樣，相對(duì)所需課時(shí)縮短了，可安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí)操作練習(xí)，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力培養(yǎng)。

第四，職中機(jī)電專業(yè)PLC控制技術(shù)教學(xué)運(yùn)用理論實(shí)習(xí)操作一體化教學(xué)方法，對(duì)教師的教學(xué)水平提出了更高、更新的要求。它要求專業(yè)教師除了必須具備相關(guān)專業(yè)系統(tǒng)的理論知識(shí)外，還必須具備高級(jí)電工維修技能以上的操作水平，才能在授課過程中進(jìn)行規(guī)范、準(zhǔn)確的操作演示和指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí)操作。

PLC控制技術(shù)教學(xué)實(shí)行理論實(shí)習(xí)操作一體化的案例

教學(xué)單元為五人搶答器的程序編寫（共8學(xué)時(shí)，每次課2學(xué)時(shí)）。

（一）教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：掌握PLC控制技術(shù)的基本程序編寫方法（先用梯形圖，然后用指令表）。能力目標(biāo)：初步具有能實(shí)現(xiàn)可編程控制的邏輯編程能力。

（二）教學(xué)流程

提出要解決的問題以一次知識(shí)搶答活動(dòng)為例，請(qǐng)你用PLC可編程控制器編寫一個(gè)五人搶答器的程序，并調(diào)試模擬運(yùn)行。要求：在主持人宣布開始以后才可以搶答，20秒以后，還沒有任何一組搶答，則自動(dòng)停止本題的搶答；任何一個(gè)人搶到以后，其他選手不能再搶（有鎖定功能）；一次搶答完成以后，主持人要復(fù)位，再準(zhǔn)備進(jìn)行下一次搶答。任務(wù)給出以后，教師引導(dǎo)學(xué)生。不能理解題意、甚至無法動(dòng)手操作的學(xué)生，可以聽教師講解、指導(dǎo)；能理解題意、有一定思路的學(xué)生可以動(dòng)手完成。這樣，每位學(xué)生都有事可做，教學(xué)氣氛活躍了很多。

自主探究學(xué)生完成教師給出的任務(wù)后交指導(dǎo)教師點(diǎn)評(píng)，教師指出學(xué)生編寫的程序哪些地方需要修改，為什么要修改等等。要求學(xué)生從實(shí)際出發(fā)，思考符合實(shí)際工程要求的、邏輯思路清晰的程序。

利用實(shí)物演示編程效果把學(xué)生所編寫的程序通過接口電路引到學(xué)生自己焊接的搶答器模擬電路板上，由5位學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬搶答，看看還有哪些沒有考慮到，還要做哪些相應(yīng)的修改。例如，有學(xué)生提到：第一個(gè)人搶到以后應(yīng)有聲音，要增加揚(yáng)聲器的控制輸出端；搶到的組號(hào)還應(yīng)有閃爍等。這樣，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性被激發(fā)出來，相關(guān)的理論知識(shí)也得到了補(bǔ)充。學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了PLC控制技術(shù)的邏輯編程，還自然學(xué)習(xí)了電子技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，使理論與操作達(dá)到了完美結(jié)合。

討論教師和幾位學(xué)生組成“專家組”，對(duì)每一位學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，然后學(xué)生共同討論，對(duì)每一題評(píng)出“編程之星”，學(xué)期末可根據(jù)“編程之星”的獲得次數(shù)評(píng)定平時(shí)成績。

作業(yè)要求學(xué)生把搶答器程序編寫的邏輯思維“移植”到對(duì)交通燈、自動(dòng)售貨機(jī)等的控制上，這樣更加有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，在自習(xí)課、活動(dòng)課時(shí)間，有的學(xué)生也自覺到實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行編程練習(xí)，真正實(shí)現(xiàn)了“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變。

（三）教學(xué)效果

通過理論與實(shí)習(xí)操作一體化教學(xué)模式的具體運(yùn)用，原來在職中沒法完成的功能指令部分的教學(xué)也收到了很好的教學(xué)效果。當(dāng)學(xué)生看到簡(jiǎn)單的邏輯編程實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的功能以后，對(duì)功能指令產(chǎn)生了強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)他們繼續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)課起到了很好的激勵(lì)作用。

理論實(shí)習(xí)操作一體化教學(xué)的啟示和體會(huì)

幾年來，理論實(shí)習(xí)操作一體化教學(xué)的探索在實(shí)踐中取得了良好的效果，學(xué)生看得見、摸得著，生動(dòng)而不呆板，既容易理解，又記得牢固。在實(shí)踐中我有如下幾點(diǎn)體會(huì)：（1）理論實(shí)習(xí)操作一體化教學(xué)方法可以使技能操作訓(xùn)練與相關(guān)專業(yè)理論緊密銜接，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐密切結(jié)合、理性認(rèn)識(shí)與感性認(rèn)識(shí)同步提高。（2）職中機(jī)電專業(yè)理論教學(xué)和操作訓(xùn)練的有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生有較多機(jī)會(huì)將專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)際反復(fù)對(duì)照理解。由于這種教學(xué)方法運(yùn)用了感知記憶、理解記憶、運(yùn)動(dòng)記憶等記憶方法，所以學(xué)生容易在大腦中較快地形成總體結(jié)構(gòu)的全方位表象，技能形成較快。（3）理論學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練反復(fù)交叉進(jìn)行，內(nèi)容不斷更新，學(xué)生有新鮮感。理論指導(dǎo)下的技能訓(xùn)練，使學(xué)生感覺學(xué)到了實(shí)在的本領(lǐng)，自信心增強(qiáng)，技能形成進(jìn)程加快。（4）理論實(shí)習(xí)操作一體化教學(xué)方法增加了師生的直接接觸，教師能比較直觀地了解學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)和操作能力的程度，有利于切合實(shí)際地對(duì)學(xué)生加以指導(dǎo)，因材施教，滿足不同層次學(xué)生的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭鳳翼，等.圖解PLC控制系統(tǒng)梯形圖和語句表[M].北京：人民郵電出版社，2006.[2]田明，等.觸摸式可編程終端[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.[3]高勤.電器及PLC控制技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2002.

第三篇：plc機(jī)械手控制拓展

機(jī)械手論文

專業(yè)：

機(jī)電一體化

學(xué) 生 姓 名：

學(xué) 號(hào)：

指 導(dǎo) 教 師：

完 成 日 期： 2011.3.15

目錄

摘要??????????????????Ⅱ 1 2 3

緒論????????????????????????????????1 機(jī)械手設(shè)計(jì)要求???????????????????????????1 機(jī)械手總體設(shè)計(jì)方案?????????????????????????1

3.1 機(jī)械手的組成??????????????????????????1

3.1.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)??????????????????????????1

3.1.2 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)??????????????????????????2

3.1.3 控制機(jī)構(gòu)??????????????????????????2

3.2機(jī)械手在生產(chǎn)中的應(yīng)用?????????????????????2

3.3 機(jī)械手的主要特點(diǎn)????????????????????????2

3.4機(jī)械手的技術(shù)發(fā)展方向??????????????????????3

3.5機(jī)械手坐標(biāo)形式與自由度選擇???????????????????3

3.5.1 機(jī)械手坐標(biāo)形式選擇?????????????????????3

3.5.2 機(jī)械手自由度選擇??????????????????????4

3.6 3.7 機(jī)械手的規(guī)格參數(shù)?????????????????????4 機(jī)械手手部設(shè)計(jì)計(jì)算???????????????????????5

3.7.1 手部設(shè)計(jì)基本要求??????????????????????5

3.7.2 手部力學(xué)分析????????????????????????5

3.7.3 夾緊力與驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算????????????????????7

3.7.4 手抓夾持范圍計(jì)算??????????????????????9

3.7.5 手抓夾持精度的分析計(jì)算??????????????????10

3.8 機(jī)械手腕部設(shè)計(jì)計(jì)算??????????????????????11

3.8.1 腕部設(shè)計(jì)基本要求?????????????????????11

3.8.2 腕部的結(jié)構(gòu)選擇??????????????????????12

3.8.3 腕部回轉(zhuǎn)力矩計(jì)算?????????????????????12

3.8.4 腕部工作壓力計(jì)算?????????????????????14

3.8.5 液壓缸蓋螺釘計(jì)算?????????????????????15

3.8.6 動(dòng)片和輸出軸聯(lián)接螺釘計(jì)算?????????????????16

3.9 機(jī)械手臂部設(shè)計(jì)計(jì)算??????????????????????17-III-

3.9.1 臂部設(shè)計(jì)的基本要求????????????????????17

3.9.2 臂部的結(jié)構(gòu)選擇??????????????????????17

3.9.3 手臂伸縮驅(qū)動(dòng)力計(jì)算????????????????????18

3.9.4 手臂伸縮液壓缸參數(shù)計(jì)算??????????????????19

3.10 機(jī)身升降機(jī)構(gòu)計(jì)算???????????????????????21

3.10.1 手臂偏重力矩計(jì)算????????????????????21

3.10.2 升降導(dǎo)向立柱不自鎖條件?????????????????22

3.10.3 手臂升降驅(qū)動(dòng)力計(jì)算???????????????????23

3.10.4 手臂升降液壓缸參數(shù)計(jì)算?????????????????24

3.11 機(jī)身回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)計(jì)算???????????????????????25

3.11.1 手臂回轉(zhuǎn)液壓缸驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算???????????????25

3.11.2 手臂回轉(zhuǎn)液壓缸參數(shù)計(jì)算?????????????????26

3.11.3 液壓缸蓋螺釘計(jì)算????????????????????27

3.11.4 動(dòng)片和輸出軸聯(lián)接螺釘計(jì)算????????????????28 結(jié)論?????????????????????????????29 致謝??????????????????????????????30 參考文獻(xiàn)????????????????????????????31

緒論

機(jī)械手結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

摘 要

在機(jī)械制造業(yè)中，機(jī)械手已被廣泛應(yīng)用，從而大大的改善了工人的勞動(dòng)條件，顯 著的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐，本設(shè)計(jì)通過對(duì)機(jī)械 手各主要組成部分（手部、手腕、手臂和機(jī)身等）分析，從而確定各主要組成部分的 結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)械手進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，從而確定裝配總圖。通過此次機(jī)械手設(shè)計(jì)，掌握相關(guān)機(jī)械手設(shè)計(jì)的主要步驟，對(duì)于 CAD/CAM 軟件應(yīng)用方面有了進(jìn)一步的提高。

關(guān)鍵詞：機(jī)械手，設(shè)計(jì)，手部，手腕，手臂，機(jī)身，結(jié)構(gòu)

工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)是機(jī)械制造、機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)完技 術(shù)基礎(chǔ)課及有關(guān)專業(yè)課以后的一次綜合設(shè)計(jì)，通過這一環(huán)節(jié)把有關(guān)課程中所獲得的理 論知識(shí)在實(shí)際中綜合的加以應(yīng)用，使這此知識(shí)能夠得到鞏固和發(fā)展，并使理論知識(shí)和 生產(chǎn)密切的結(jié)合起來，通過設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握機(jī) 械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，為自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。機(jī)械手設(shè)計(jì)要求

要求本設(shè)計(jì)能鮮明體現(xiàn)設(shè)計(jì)構(gòu)思，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成以下工作：

（1）擬定機(jī)械手的整體設(shè)計(jì)方案，特別是機(jī)械手各主要組成部分的方案。

（2）根據(jù)給定的自由度和技術(shù)參數(shù)選擇合適的手部、腕部、臂部和機(jī)身的結(jié)構(gòu)。

（3）各主要部件（手部、腕部、臂部）的設(shè)計(jì)計(jì)算。

（4）工業(yè)機(jī)械手裝配圖的繪制。

（5）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。機(jī)械手總體設(shè)計(jì)方案

3．1 機(jī)械手的組成工業(yè)機(jī)械手由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)三部分組成。

3．1．1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)

（1）手部 即直接與工件接觸的部分，一般是回轉(zhuǎn)型或平移型，（多為回轉(zhuǎn)型，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單），手部多為二指（也由多指），根據(jù)需要分為外抓式和內(nèi)抓式兩種，也可以用負(fù)壓式或真空式的空氣吸盤和電磁吸盤。傳力機(jī)構(gòu)形式也很多，常用的有：滑槽杠桿式、連桿杠桿式、齒輪齒條式、絲杠 螺母式、彈簧式、重力式。

（2）腕部 是聯(lián)接手部和手臂的部件，并可用來調(diào)整被抓物體的方位，以擴(kuò)大機(jī) 械手的動(dòng)作范圍，并使機(jī)械手變的更靈巧，適應(yīng)性更強(qiáng)。目前，應(yīng)用最為廣泛的手腕回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為回轉(zhuǎn)液壓缸，它的結(jié)構(gòu)緊湊、靈巧，但回轉(zhuǎn)角度小，并且要求嚴(yán)格密封，否則就難保證穩(wěn)定的輸出扭矩。

（3）手臂

是支撐被抓物體手部、腕部的重要部件，并帶動(dòng)它們做空間運(yùn)動(dòng)，它的主要作用是帶動(dòng)手指去抓取工件，并按預(yù)定要求將其搬運(yùn)到給定的位置，一般手臂 需要三個(gè)給定自由度才能滿足要求，即手臂的伸縮、左右旋轉(zhuǎn)、升降運(yùn)動(dòng)。

（4）行走機(jī)構(gòu)

3．1．2 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是工業(yè)機(jī)械手的重要組成部分，根據(jù)動(dòng)力源的不同大致可分為氣動(dòng)、液 壓、電動(dòng)和機(jī)械式四種。采用液壓機(jī)構(gòu)速度快，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，臂力大，尺寸緊 湊，控制方便。

3．1．3 控制機(jī)構(gòu) 在機(jī)械手控制上，有點(diǎn)動(dòng)控制和連續(xù)控制兩種，大多數(shù)用插銷板進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)控制，也有用 PLC 進(jìn)行控制，主要控制的是坐標(biāo)位置。有的工業(yè)機(jī)械手帶有行走機(jī)構(gòu)，我國正處于仿真階段。

3．2 機(jī)械手在生產(chǎn)中的作用

機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用極為廣泛，可以歸納為以下幾個(gè)方面：（1）（2）建造旋轉(zhuǎn)體零件（軸類、盤類、環(huán)類）自動(dòng)線。在實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化方面：

a 各類半自動(dòng)車床，有自動(dòng)夾緊、進(jìn)刀、切削、退刀和松開的功能，仍需人工 上下料，裝上機(jī)械手，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)，一人看管多臺(tái)機(jī)床。b 注塑機(jī)有加料、合模、成型、分模等自動(dòng)工作循環(huán)，裝上機(jī)械手自動(dòng)裝卸工 件，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)。c 沖床有自動(dòng)上下料沖壓循環(huán)，裝上機(jī)械手上下料，可實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化。

3．3 機(jī)械手的主要特點(diǎn)

（1）對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，能代替人從事危險(xiǎn)、有害的操作，在長時(shí)間工作對(duì)人類 有害的場(chǎng)所，機(jī)械手不受影響，只要根據(jù)工作環(huán)境進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾?結(jié)構(gòu)，機(jī)械手就可以在異常高溫或低溫、異常壓力和有害氣體、粉塵、放射線作用下，以及沖壓、滅火等危險(xiǎn)環(huán)境中勝任工作。

（2）機(jī)械手能持久、耐勞，可以把人從繁重單調(diào)的勞動(dòng)中解放出來，并能擴(kuò)大和 延伸人的功能。

（3）由于機(jī)械手的動(dòng)作準(zhǔn)確，因此可以穩(wěn)定和提高產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)又可避免人 為的操作錯(cuò)誤。

（4）機(jī)械手通用性、靈活性好，能較好的適應(yīng)產(chǎn)品品種的不斷變化，以滿足柔性 生產(chǎn)的需要。

（5）采用機(jī)械手能明顯的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本。

3．4 機(jī)械手的技術(shù)發(fā)展方向

國內(nèi)外使用的實(shí)際上是定位控制機(jī)械手，沒有“視覺”和“觸角”反饋。目前，世界各國正積極研制帶有“視覺”和“觸角”的工業(yè)機(jī)械手，使它能對(duì)所抓取的工件 進(jìn)行分辨，選取所需要的工件，并正確的夾持工件，進(jìn)而精確的在機(jī)器中定位、定向。為使機(jī)械手有“眼睛”去處理方位變化的工件和分辨形狀不同的零件，它由視覺 傳感器輸入三個(gè)視圖方向的視覺信息，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形分辨，判別是否是所要抓 取的工件。為防止握力過大引起物件損壞或握力過小引起物件滑落下來，一般采用兩種方法： 一種是檢測(cè)把握物體手臂的變形，以選擇適當(dāng)?shù)哪芰?，另一種是直接檢測(cè)指部與物件 的滑落位移，來修正握力。因此這種機(jī)械手具有以下幾方面的性能：

（1）能準(zhǔn)確的抓住方位變化的物體。

（2）能判斷對(duì)象的重量。

（3）能自動(dòng)避開障礙物。

（4）抓空或抓力不足時(shí)能檢測(cè)出來。

這種具有感知能力并能對(duì)感知的信息做出反應(yīng)的工業(yè)機(jī)械手稱為智能機(jī)械手，它

是有發(fā)展前途的?，F(xiàn)在工業(yè)機(jī)械手的使用范圍只限于在簡(jiǎn)單重復(fù)的操作方面節(jié)省人力，代替人從事 繁重、危險(xiǎn)的工作，在惡劣環(huán)境下尤其明顯，至于在汽車業(yè)和電子工業(yè)之類的費(fèi)工的 工業(yè)部門，機(jī)械手的應(yīng)用情況不能說是很好的，原因之一是，工業(yè)機(jī)械手的性能還不 能滿足這些工業(yè)部門的要求，適合機(jī)械手工作的范圍很狹小，另外經(jīng)濟(jì)性問題也很重 要，利用機(jī)械手節(jié)約人力從經(jīng)濟(jì)上看不一定總是合算的。然而利用機(jī)械手實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)合 理化的要求，今后還會(huì)持續(xù)增長，只要技術(shù)方面和價(jià)格方面存在的問題獲得解決，機(jī) 械手的應(yīng)用必將飛躍發(fā)展。

3．5 機(jī)械手坐標(biāo)形式與自由度的選擇

3．5．1 機(jī)械手坐標(biāo)形式選擇

機(jī)械手一般包括圓柱坐標(biāo)式、球坐標(biāo)式、直角坐標(biāo)式、多關(guān)節(jié)式。直角坐標(biāo)式機(jī) 械手，占用空間大，工作范圍小，慣性大，一般不多用，只有在自由度較少時(shí)才考慮 用。圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手，占用空間小，工作范圍大，慣性大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。多關(guān)節(jié)式機(jī) 械手，占用空間小，工作范圍大，慣性小，能抓取底面物體，但多關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以也不多用。球坐標(biāo)式機(jī)械手，占用空間小，工作范圍大，慣性小，所需動(dòng)力小，能抓取底面物體。由以上敘述可以看出圓柱坐標(biāo)式和球坐標(biāo)式比較適合，但由于圓柱坐標(biāo)式比球坐 標(biāo)式在結(jié)構(gòu)方面簡(jiǎn)單一些，所以最后決定選擇圓柱坐標(biāo)式機(jī)械手。

3．5．2 機(jī)械手自由度選擇

3．6 機(jī)械手的規(guī)格參數(shù)

抓重：300N 手臂運(yùn)動(dòng)參數(shù)： 自由度：4 個(gè) 坐標(biāo)形式：圓柱坐標(biāo)式

伸縮行程（X）：400mm 伸縮速度： 升降速度： 回轉(zhuǎn)范圍： 回轉(zhuǎn)速度： 手腕運(yùn)動(dòng)參數(shù)： 回轉(zhuǎn)范圍： 回轉(zhuǎn)速度： 位置檢測(cè)： 驅(qū)動(dòng)方式： 控制方式： 0°~180°

重復(fù)定位精度：3mm

3．7 手部設(shè)計(jì)基本要求

3．7．1 手部設(shè)計(jì)基本要求

（1）應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膴A緊力和驅(qū)動(dòng)力，應(yīng)考慮到在一定的夾緊力下，不同的傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)所需的驅(qū)動(dòng)力大小是不同的。

（2）手指應(yīng)具有一定的張開范圍，以便于抓取工件。

（3）在保證本身剛度、強(qiáng)度的前提下，盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，以利于減 輕手臂負(fù)載。

（4）應(yīng)保證手抓的夾持精度。

3．7．2 手部力學(xué)分析 通過綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇二指雙支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手抓，采用滑槽杠桿式，夾緊裝置 采用常開式夾緊裝置，它在彈簧的作用下手抓閉合，在壓力油作用下，彈簧被壓縮，從而手抓張開。下面對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析： 在杠桿 3 的作用下，銷軸 2 向上的拉力為 F，并通過銷軸中心 O 點(diǎn)，兩手指的滑 槽對(duì)銷軸的反作用力為 F1 和 F2 其力的方向垂直于滑槽的中心線 OO1 和 OO2 并指向 O 點(diǎn)，交 F1 和 F2 的延長線于 A 和 B。又因?yàn)?所以a ——— 手指的回轉(zhuǎn)支點(diǎn)到對(duì)稱中心線的距離（mm）α——— 工件被夾緊時(shí)手指的滑槽方向與兩回轉(zhuǎn)支點(diǎn)的夾角 由分析可知，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力 F 一定時(shí)，α角增大，則握力 FN 也隨之增大，但α角過 大會(huì)導(dǎo)致拉桿行程過大，以及手部結(jié)構(gòu)增大，因此最好α=30o~40o。

3．7．3 夾緊力與驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 手指加在工件上的夾緊力，是設(shè)計(jì)手部的主要依據(jù)，必須以其大小，方向與作用 點(diǎn)進(jìn)行分析、計(jì)算。一般來說，夾緊力必須克服工件重力所產(chǎn)生的靜載荷以及工件運(yùn) 動(dòng)狀態(tài)變化所產(chǎn)生動(dòng)的載荷，以使工件保持可靠的加緊狀態(tài)。手指對(duì)工件的夾緊力可按下式計(jì)算： 2—— 銷軸 3—— 杠桿式中K1——安全系數(shù)，通常 1.2~2.0； K2——工作情況系數(shù)，主要考慮慣性力的影響，可按 K2=1+a/g,其中 a 是重力方向的最大上升加速度，a=Vmax /t 響，g 是重力加速度，g=9.8m/s2。Vmax——運(yùn)載時(shí)工件最大上升速度； t 響——系統(tǒng)達(dá)支最高速度的時(shí)間，一般選取 0.03~0.5； K3——方位系數(shù)，根據(jù)手指與工件位置不同進(jìn)行選擇； G——被抓取工件所受重力； 表 1 驅(qū)動(dòng)力與液壓缸工件壓力關(guān)系圖

作用在活塞上外力 F(N)50000 2.0~4.0 4.0~5.0 5.0~8.0

液壓缸工件壓力 MPa

液壓缸工作壓力 MPa

設(shè) a=40mm,b=80mm,α=30o,機(jī)械手達(dá)到最高響應(yīng)時(shí)間 0.5s,夾緊力 FN,驅(qū)動(dòng)力 F 和驅(qū)動(dòng) 液壓缸的尺寸。（1）設(shè) K1=1.6 K2=1+a/g 設(shè) Vmax=70mm/s t 響=0.5s 根據(jù)以上公式得：

（2）根據(jù)驅(qū)動(dòng)力公式得：

由于實(shí)際所采取的液壓缸驅(qū)動(dòng)力要大于計(jì)算，考慮手爪的機(jī)械效率η，一般取η =0.85~0.9。

（3）取 η=0.85

（4）確定液壓缸的直徑 D

選取活塞直徑 d=0.5D,選擇液壓缸工作壓力 P=0.8~1Mpa.所以

根據(jù)液壓缸內(nèi)徑系列（JB826-66）,選取液壓缸的內(nèi)徑為：D=50mm 則活塞桿直徑為：d=0.5D=0.5×5=25mm.所以手部夾緊液壓缸的主要參數(shù)為：

液壓缸內(nèi)徑 D 50mm 活塞桿直徑 d 25mm 工作壓力 p 0.8MPa 驅(qū)動(dòng)力 F 859.06N

3.7.4 手抓夾持范圍計(jì)算

為了保證手抓張開角為 120o，設(shè)手抓長為 100mm，當(dāng)手抓沒有張開角的時(shí)候，根 據(jù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，它的最小夾持半徑 Rmin=40mm,當(dāng)張開角為 120o 時(shí)，根據(jù)雙支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型 手抓的誤差分析，取最大夾持半徑 Rmax=60mm。所以機(jī)械手的夾持半徑為 40~60mm。3．7．5 手抓夾持精度的分析計(jì)算 機(jī)械手的精度設(shè)計(jì)要求工件

定位準(zhǔn)確，抓取精度高，重復(fù)定位精度和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性 好，并有足夠的抓取能力。機(jī)械手能否準(zhǔn)確夾持工件，把工件送到指定位置，不僅取 決于機(jī)械手的定位精度（由臂部和腕部等運(yùn)動(dòng)部件來決定），而且也與機(jī)械手夾持誤 差大小有關(guān)，特別是在多品種的中、小批量生產(chǎn)中，為了適應(yīng)工件尺寸在一定范圍內(nèi) 的變化，一定要進(jìn)行機(jī)械手的夾持誤差分析。以棒料來分析機(jī)械手的夾持誤差精度。機(jī)械手的夾持半徑為 40~60mm,一般夾持誤差不超過 1mm,分析如下： 工件的平均半徑： 手抓長 L=100mm,?。中蛫A角 2θ=120 偏轉(zhuǎn)角β按最佳偏轉(zhuǎn)角確定： 計(jì)算得 式中 因?yàn)?/p>

Ro——理論平均半徑 Rmax>Ro>Rmin

所以

△=0.939

夾持誤差滿足設(shè)計(jì)要求。

3．8 機(jī)械手腕部設(shè)計(jì)計(jì)算

3．8．1 腕部設(shè)計(jì)的基本要求

（1）力求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕 腕部處于手臂的最前端，它連同手部的靜、動(dòng)載荷均由臂部承擔(dān)，顯然，腕部的 結(jié)構(gòu)、重量和動(dòng)力載荷，直接影響著臂部的結(jié)構(gòu)、重量和運(yùn)轉(zhuǎn)性能，因此，在腕部設(shè) 計(jì)時(shí)，必須力求結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。

（2）結(jié)構(gòu)考慮，合理布局 腕部作為機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又承擔(dān)聯(lián)接和支撐作用，除保證力和運(yùn)動(dòng)的要求外，要有足夠的強(qiáng)度、剛度外，還應(yīng)綜合考慮，合理布局，解決好腕部與臂部和手部的聯(lián)接。

（3）工作條件 對(duì)于本設(shè)計(jì)，機(jī)械手的工作條件是在工作場(chǎng)合中搬運(yùn)加工的棒料，因此不太受環(huán) 境影響，沒有處在高溫和腐蝕性的工作介質(zhì)中，所以對(duì)機(jī)械手的腕部沒有太多不利因 素。

3．8．2 腕部的結(jié)構(gòu)選擇 腕部的結(jié)構(gòu)有四種，分別為：

（1）具有一個(gè)自由度的回轉(zhuǎn)缸驅(qū)動(dòng)腕部結(jié)構(gòu) 直接用回轉(zhuǎn)液壓缸驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)腕部的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因具有結(jié)構(gòu)緊湊、靈活等優(yōu)點(diǎn)而 被廣泛使用。

（2）用齒條活塞驅(qū)動(dòng)的腕部結(jié)構(gòu) 在要求回轉(zhuǎn)角大于 270o 的情況下，可采用齒條活塞驅(qū)動(dòng)腕部結(jié)構(gòu)。

（3）具有兩個(gè)自由度的回轉(zhuǎn)缸驅(qū)動(dòng)腕部結(jié)構(gòu) 它使腕部具有繞垂直和水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)自由度。

（4）機(jī)—液結(jié)合的腕部結(jié)構(gòu) 此手腕具有傳動(dòng)簡(jiǎn)單、輕巧等特點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)有點(diǎn)復(fù)雜。本設(shè)計(jì)要求手腕回轉(zhuǎn) 180o，綜合以上分析考慮，腕部結(jié)構(gòu)選擇具有一個(gè)自由度的回轉(zhuǎn) 缸驅(qū)動(dòng)腕部結(jié)構(gòu)。3．8．3 腕部回轉(zhuǎn)力的計(jì)算 腕部在回轉(zhuǎn)時(shí)一般需要克服以下三種阻力：

（1）腕部回轉(zhuǎn)支承處的摩擦力矩 M 摩 為簡(jiǎn)化計(jì)算，一般取 M 摩=0.1M 總力矩

（2）克服由于工件重心偏置所需的力矩 M 偏式中G1——夾持工件重量（N）。e——工件重心到手腕回轉(zhuǎn)軸線的垂直距離（m）。

（3）克服啟動(dòng)慣性所需的力矩 M 慣 啟動(dòng)過程近似等加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)手腕回轉(zhuǎn)的角速度ω及啟動(dòng)所需時(shí)間 t 啟，按下式計(jì) 算：或者根據(jù)腕部角速度ω及啟動(dòng)過程轉(zhuǎn)過的角度φ啟計(jì)算：

式中 J 工件——工件對(duì)手腕回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（N.m.s2）。J—— 手腕回轉(zhuǎn)部分對(duì)腕部回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（N.m.s2）。ω—— 手腕回轉(zhuǎn)過程的角速度（rad/s）。t 啟——啟動(dòng)過程中所需時(shí)間，一般取 0.05~0.3s。φ啟——啟動(dòng)過程所轉(zhuǎn)過的角度（rad）。手腕回轉(zhuǎn)所需的總的阻力矩相當(dāng)于上述三項(xiàng)之和，即：設(shè)抓取一根軸，其直徑 D=100mm,長度 l=500mm,m1=50kg,當(dāng)手抓夾持在工件中間位 置回轉(zhuǎn) 180o，將手抓、手抓驅(qū)動(dòng)液壓缸和回轉(zhuǎn)液壓缸轉(zhuǎn)動(dòng)件等效為一個(gè)圓柱體，長 h=150mm,半徑為 50mm，其所受重力為 G，啟動(dòng)過程所轉(zhuǎn)過的角度φ啟=0.314rad,等速 轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω=2.616rad/s。圓柱體重力 因?yàn)槭肿A持在工件中間位置，所以工件重心到手腕回轉(zhuǎn)軸線的垂直距離為 0，即 e 等于 0，所以 M 偏=G1e=0。由于又因?yàn)?所以即 3．8．4 腕部工作壓力計(jì)算 表 2 標(biāo)準(zhǔn)液壓缸內(nèi)徑系列（JB826-66）20 70 110 25 75 125 32 80 130 40 85 140 50 90 160 55 95 180 63 100 200 65 105 250

設(shè)定腕部的部分尺寸： 根據(jù)上表設(shè)缸體內(nèi)孔半徑 R=55 mm,外徑選擇 133mm,考慮到實(shí) 際裝配問題后，其外徑為 180mm，動(dòng)片寬度 b=66mm,輸出軸半徑 r=22.5mm。表 3 標(biāo)準(zhǔn)液壓缸外徑系列（JB1068-67）液壓缸內(nèi)徑 20 鋼 P≤160MPa 40 50 63 80 90 100 110 125 140 150 160 180 200

168 146 180 194 219 245

鋼 P≤200 MPa 50 60 76 95 108 121 133 168 146 180 194 219 245 由于實(shí)際回轉(zhuǎn)液壓缸所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩必須大于總的阻力矩 M 總力矩，即：

式中 M 總力矩——手腕回轉(zhuǎn)時(shí)的總的阻力矩（N.m）P——回轉(zhuǎn)液壓缸工作壓力（Mpa）R——缸體內(nèi)孔半徑（mm）r——輸出軸半徑（mm）b——?jiǎng)悠瑢挾龋╩m）所以 所以腕部回轉(zhuǎn)液壓缸主要參數(shù)為： 工作壓力 P 1MPa 缸體內(nèi)徑 R 110mm 輸出軸半徑 r 22.5mm 回轉(zhuǎn)力矩 M 13.1N.m 動(dòng)片寬度 b 66mm

3．8．5 液壓缸蓋螺釘計(jì)算 表 4 螺釘間距 t 與壓力 P 之間的關(guān)系 工作壓力 P（MPa）0.5~1.5 1.5~2.5 2.5~5.0 5.0~10.0 螺釘?shù)拈g距 t(mm)

直徑（mm）FQs′——?jiǎng)悠洼敵鲚S間聯(lián)接螺釘?shù)念A(yù)緊力（N）b——?jiǎng)悠瑢挾龋╩m）P——回轉(zhuǎn)液壓缸工作壓力（Pa）螺釘?shù)膹?qiáng)度條件為：螺釘材料選擇 Q235,取σs=240MPa,則即動(dòng)片和輸出軸間聯(lián)接螺釘?shù)闹睆竭x擇 d1=6mm,選擇 M6 的開槽盤頭螺釘。式中［σ］——螺釘材料的許用拉應(yīng)力（MPa）d 1——螺釘?shù)闹睆剑╩m）

3．9 機(jī)械手臂部設(shè)計(jì)計(jì)算

3．9．1 臂部設(shè)計(jì)的基本要求

（1）臂部應(yīng)承載能力大、剛度好、自重輕

（2）臂部運(yùn)動(dòng)速度要高，慣性要小

（3）手臂動(dòng)作應(yīng)該靈活

（4）位置精度要高 3．9．2 臂部的結(jié)構(gòu)選擇 常見的手臂伸縮機(jī)構(gòu)由以下五種：

（1）雙導(dǎo)向桿手臂伸縮機(jī)構(gòu)手臂的伸縮缸安裝在兩根導(dǎo)向桿之間，由導(dǎo)向桿承受彎曲作用，活塞桿均受拉 壓，故受力簡(jiǎn)單傳動(dòng)平穩(wěn)。

（2）雙層液壓缸空心活塞桿單桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 其特點(diǎn)是工作液壓缸容積小、運(yùn)動(dòng)速度快、外形整齊、活塞桿直徑大、增加 手臂剛性。

（3）采用花鍵套導(dǎo)向的手臂升降機(jī)構(gòu) 內(nèi)部導(dǎo)向，活塞桿直徑大、剛度大、傳動(dòng)平穩(wěn)，花鍵軸端部的定位裝置值得注 意，必須保證手臂安裝在正確的初始設(shè)計(jì)位置上。

（4）雙活塞桿液壓缸結(jié)構(gòu) 活塞桿速度先慢后快，是用短液壓缸實(shí)現(xiàn)大行程的結(jié)構(gòu)。

（5）活塞桿和齒輪齒條機(jī)構(gòu) 手臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是通過齒輪齒條機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，齒條的往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)與手臂聯(lián)接 的齒輪做往復(fù)回轉(zhuǎn)而使手臂左右擺動(dòng)。通過以上，綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇雙向?qū)驐U手臂伸縮機(jī)構(gòu)，使用液壓驅(qū)動(dòng)，液 壓缸選取雙作用液壓缸。3．9．3 手臂伸縮驅(qū)動(dòng)力計(jì)算 伸縮液壓缸活塞驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算公式為： F 驅(qū)=F 摩+F 密+F 回+F 慣 式中 F 摩——手臂運(yùn)動(dòng)時(shí)，為運(yùn)動(dòng)件表面間的摩擦阻力。F 密——密封裝置處的摩擦阻力。F 回——液壓缸回油腔低壓油液所造成的摩擦阻力。F 慣——啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)，活塞桿所受平均慣性力。

（1）F 摩的計(jì)算 經(jīng)計(jì)算 式中 G 總——參與運(yùn)動(dòng)的零部件所受的總重量（N）。L——手臂參與運(yùn)動(dòng)的零部件的總重量的重心到導(dǎo)向支撐前端的距離（mm）a—— 導(dǎo)向支撐的長度（mm）μ′——當(dāng)量摩擦系數(shù)，其值與導(dǎo)向支撐的截面形狀有關(guān)。對(duì)于圓柱面：μ——摩擦系數(shù)，對(duì)于靜摩擦且無潤滑時(shí)： 鋼對(duì)青銅：取

μ=0.1~0.15 鋼對(duì)鑄鐵：取μ=0.18~0.3 計(jì)算： 導(dǎo)向桿的材料選擇鋼、導(dǎo)向支撐選擇鑄鐵，L=700mm,導(dǎo)向支撐 a=420mm,帶入數(shù)據(jù)得：

（2）F 慣的計(jì)算 經(jīng)計(jì)算

式中Δv——由靜止加速到常速的變化量（mm/s）。Δt——啟動(dòng)過程時(shí)間（t），一般取 0.01s~0.5s。手臂啟動(dòng)速度Δv=83mm/s,啟動(dòng)時(shí)間Δ

t=0.02s,g=9.8N/kg,帶入數(shù)據(jù)得：

（3）F 密的計(jì)算 不同的密封圈其摩擦阻力不同，在手臂設(shè)計(jì)中，采用 O 型密

封圈，當(dāng)液壓缸工作壓 力小于 10MPa 時(shí)，液壓缸密封處的總的摩擦阻力為：F 密=0.03F 驅(qū)

（4）F 回的計(jì)算 一般背壓阻力較小，為了計(jì)算方便，將其省略。經(jīng)過以上分析計(jì)算，液壓缸的驅(qū)動(dòng)力為： F 驅(qū)=F 摩+F 密+F 回+F 慣=3640+0.03 F 驅(qū)

+338.8 所以手臂伸縮驅(qū)動(dòng)力 F 驅(qū)= 4102N 3．9．4 手臂伸縮液壓缸參數(shù)計(jì)算 經(jīng)過上面計(jì)算，確定了液壓缸的驅(qū)動(dòng)力 F P=1MPa。

（1）液壓缸內(nèi)徑計(jì)算

驅(qū)= 4102N，因此選擇液壓缸的工作壓力當(dāng)油進(jìn)入無桿腔： 當(dāng)油進(jìn)入有桿腔： 所以式中 F 驅(qū)—— 手臂伸縮液壓缸驅(qū)動(dòng)力（N）

D ——液壓缸內(nèi)徑（mm）d——活塞桿直徑（mm）η——液壓缸機(jī)械效率，在工程機(jī)械中用耐油橡膠可取η=0.95 P1——液壓缸的工作壓力（MPa）帶入數(shù)據(jù)得： 根據(jù)液壓缸內(nèi)徑系列（JB826-66）,選取液壓缸的內(nèi)徑為：D=80mm

（2）活塞桿直徑計(jì)算 活塞桿的尺寸要滿足活塞（或液壓缸）運(yùn)動(dòng)的要求和強(qiáng)度的要求，對(duì)于桿長 l 大于 直徑 15 倍（l>15d）的活塞桿，還必須具有足夠的穩(wěn)定性。按強(qiáng)度條件決定活塞桿直徑 d 按拉壓強(qiáng)度計(jì)算：

設(shè)活塞桿材料為碳鋼，碳鋼［σ］=100~120 MPa,取［σ］=100 MPa 即 表 5 活塞桿直徑系列（JB826-66）18 40 75 5 20 45 80 5 22 50 85 8 25 55 90 10 28 60 95 12 30 63 14 32 65 16 35 70

根據(jù)活塞桿直徑系列（JB826-66）選取活塞桿直徑 d=8mm。所以手臂伸縮液壓缸主要參數(shù)為：液壓缸內(nèi)徑 D 80mm 工作壓力 P 1MPa 活塞桿直徑 d 8mm 驅(qū)動(dòng)力 F 4720N

3．10 機(jī)身升降機(jī)構(gòu)計(jì)算

3．10．1 手臂偏重力矩的計(jì)算

圖 5 手臂各部件重心位置圖 設(shè) 所以 設(shè)

所以偏轉(zhuǎn)力矩 式中ρ——重心到回轉(zhuǎn)軸線的距離(mm)3．10．2 升降導(dǎo)向立柱不自鎖條件 手臂在 G 總的作用下有向下的趨勢(shì)，而立柱導(dǎo)套則防止這種趨勢(shì)。由力平衡條件得：

所謂不自鎖條件為：

即因此在設(shè)計(jì)中必須考慮到立柱導(dǎo)套長度大于 391mm。式中 f——摩擦系數(shù) h——立柱導(dǎo)套的長度 3．10．3 手臂升降驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 由手臂升降驅(qū)動(dòng)力的公式得： F 驅(qū)=F 摩+F 密+F 回+F 慣±G 總

（1）F 摩的計(jì)算

所以

（2）F 慣的計(jì)算 經(jīng)計(jì)算 式中Δv——由靜止加速到常速的變化量(mm/s)。Δt——啟動(dòng)過程時(shí)間(t),一般取 0.01s~0.5s。

手臂啟動(dòng)速度Δv=83mm/s,啟動(dòng)時(shí)間Δt=0.02s,g=9.8N/kg,帶入數(shù)據(jù)得：

（3）F 密的計(jì)算不同的密封圈其摩擦阻力不同，在手臂設(shè)計(jì)中，采用 O 型密封圈，當(dāng)液壓缸工 作壓力小于 10MPa 時(shí)，液壓缸密封處的總的摩擦阻力為：F 密=0.03F 驅(qū)

（4）F 回的計(jì)算 一般背壓阻力較小，為了計(jì)算方便，將其省略。經(jīng)過以上分析計(jì)算，液壓缸的驅(qū)動(dòng)力為：所以當(dāng)液壓缸向上驅(qū)動(dòng)時(shí) 當(dāng)液壓缸向下驅(qū)動(dòng)時(shí)

3．10．4 手臂升降液壓缸參數(shù)計(jì)算 經(jīng)過上面計(jì)算，確定了液壓缸的驅(qū)動(dòng)力 F 驅(qū)，因此選擇液壓缸的工作壓力 P=1MPa,為 了滿足要求，此時(shí)取 F 驅(qū)=1999.2N 進(jìn)行計(jì)算。

（1）液壓缸內(nèi)徑計(jì)算：當(dāng)油進(jìn)入無桿腔：當(dāng)油進(jìn)入有桿腔：液壓缸的有效面積：所以式中 F 驅(qū)——手臂升降液壓缸驅(qū)動(dòng)力(N)D——液壓缸內(nèi)徑(mm)d——活塞桿直徑(mm)η——液壓缸機(jī)械效率，在工程機(jī)械中用耐油橡膠可取η=0.95 P1——液壓缸的工作壓力(MPa)帶入數(shù)據(jù)得： 根據(jù)液壓缸內(nèi)徑系列（JB826-66），選取液壓缸的內(nèi)徑為：D=55mm

（2）活塞桿直徑計(jì)算 活塞桿的尺寸要滿足活塞（或液壓缸）運(yùn)動(dòng)的要求和強(qiáng)度的要求，對(duì)于桿長 l 大于直 徑 15 倍（l>15d）的活塞桿，還必須具有足夠的穩(wěn)定性。按強(qiáng)度條件決定活塞桿直徑 d 按拉壓強(qiáng)度計(jì)算：設(shè)活塞桿材料為碳鋼，碳鋼［σ］=100MPa 即根據(jù)活塞桿直徑系列（JB826-66）選取活塞桿直徑 d=6mm 所以手臂升降液壓缸主要參數(shù)為：工作壓力 P 1MPa 液壓缸內(nèi)徑 D 55mm 活塞桿直徑 d 6mm 驅(qū)動(dòng)力 F 1999.2N

3．11 機(jī)身回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的計(jì)算

3．11．1 手臂回轉(zhuǎn)液壓缸驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算 手臂回轉(zhuǎn)液壓缸驅(qū)動(dòng)力矩

（1）M 慣的計(jì)算 回轉(zhuǎn)部件可以等效一個(gè)高 1500mm,半徑為 60mm 的圓柱體，圓柱體重量為 G 總=800N，M 驅(qū)=M 慣+M 密+M 回設(shè)啟動(dòng)角速度

Δω=0.314rad/s,啟動(dòng)時(shí)間Δt=0.1s。所以

（2）M 密與 M 回的計(jì)算 為了計(jì)算方便，密封處的摩擦阻力矩 M 密=0.03M 驅(qū)，由于回油背差一般非常的小，故 在這里忽略不計(jì)，即 M 回=0。因此 3．11．2 手臂回轉(zhuǎn)液壓缸參數(shù)計(jì)算 設(shè) b=60mm,液壓缸工作壓力 P=4MPa,d=50mm,則由 得 所以取液壓缸內(nèi)徑為 140mm 式中 D——液壓缸內(nèi)徑(mm)P——回轉(zhuǎn)液壓缸工作壓力(MPa)b——?jiǎng)悠瑢挾?mm)d——輸出軸與動(dòng)片聯(lián)接處的直徑(mm)所以手臂回轉(zhuǎn)液壓缸主要參數(shù)為：

工作壓力 P 4MPa

液壓缸內(nèi)徑 D 140mm

動(dòng)片寬度 b 60mm

輸出軸直徑 d 50mm

驅(qū)動(dòng)力矩 M 476N.m

3．11．3 液壓缸蓋螺釘計(jì)算 由表 4 可以看出螺釘間距 t 與壓力 P 之間的關(guān)系： T 為螺釘?shù)拈g距，間距跟工作壓力有關(guān)，每個(gè)螺釘在危險(xiǎn)剖面上承受的拉力為： FQs=FQ+ FQs FQ 為工作載荷，F(xiàn)Qs為預(yù)緊力 液壓缸工作壓力為 P=4MPa,所以螺釘間距 t 小于 100mm,試選擇 8 個(gè)螺釘所以選擇螺釘數(shù)目合適 Z=8 個(gè)，危險(xiǎn)截面面積所以 螺釘?shù)膹?qiáng)度條件為：式中 D——?jiǎng)悠鈴?mm)［σ］——螺釘材料的許用應(yīng)力(MPa)d 1——螺釘螺紋內(nèi)徑(mm)螺釘材料選擇 Q235，取σs=240MPa,則即螺釘?shù)闹睆竭x擇 d1=14mm 經(jīng)過以上的計(jì)算，需要螺釘來聯(lián)接，最終確定液壓缸的截面尺寸，內(nèi)徑為 140mm,外 徑為 240mm，輸出軸直徑為 50mm。3．11．4 動(dòng)片和輸出軸之間的聯(lián)接螺釘由得式中 f——被聯(lián)接件配合面間的摩擦系數(shù)，鋼對(duì)銅取 f=0.15 D——?jiǎng)悠鈴?mm)d——?jiǎng)悠c輸出軸配合處直徑(mm)FQs——?jiǎng)悠洼敵鲚S間聯(lián)接螺釘?shù)念A(yù)緊力(N)b——?jiǎng)悠瑢挾?mm)P——回轉(zhuǎn)液壓缸工作壓力(Pa)

結(jié)論

通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我了解了機(jī)械手的很多相關(guān)知識(shí)，使我了解了當(dāng)前國內(nèi)外 在此方面的一些先進(jìn)生產(chǎn)和制造技術(shù)，了解了機(jī)械手設(shè)計(jì)的一般過程，通過對(duì)機(jī)械手 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作了系統(tǒng)的分析，掌握了一定的機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，為以后的工作學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)機(jī)械手的手部、腕部、臂部以及機(jī)身做了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)計(jì)中沒有涉及到機(jī)械手的控制問題，對(duì)這方面有點(diǎn)模糊，需要在以后的工作學(xué)習(xí)中 了解和掌握，由于經(jīng)驗(yàn)知識(shí)水平的局限，設(shè)計(jì)難免有不到之處，望老師見量、指正。

致謝

非常感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和老師給我提供了這次良好的深入學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)和寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不但使我將大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識(shí)再次回顧學(xué)習(xí)，而且 也使我學(xué)到了專業(yè)領(lǐng)域中一些前沿的知識(shí)。非常感謝在本次設(shè)計(jì)中曾給予我耐心指導(dǎo) 和親切關(guān)懷的老師以及幫助過我的同學(xué)，正是由于他們的幫助和鼓勵(lì)才使我能夠在畢 業(yè)設(shè)計(jì)過程中克服種種困難，最終順利完成論文，他們的學(xué)識(shí)和為人也深深地影響著 我，在此，請(qǐng)?jiān)试S我再次向曾經(jīng)給予我多次指導(dǎo)的導(dǎo)師表示最忠誠的敬意！

–30–

參 考 文 獻(xiàn)

[1]李允文.工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994

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[10]孫恒 陳作模 葛文杰.機(jī)械原理.北京：高等教育出版社，2006

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第四篇：PLC實(shí)習(xí)報(bào)告

目錄

1實(shí)習(xí)目的.........................................................1 2實(shí)習(xí)內(nèi)容.........................................................1 3 S7-300簡(jiǎn)介....................................................2 4 MM420變頻器簡(jiǎn)介.......................................2 5 MM420變頻器參數(shù)設(shè)定...............................2 6 PLC硬件組成................................................3 7 PLC程序........................................................3 8心得體會(huì).........................................................6 9參考文獻(xiàn).........................................................6

橋式起重機(jī)大車PLC控制

1實(shí)習(xí)目的

1)了解橋式起重機(jī)大車工作原理； 2)掌握STEP7軟件使用；

3)掌握PLC通過現(xiàn)場(chǎng)總線控制變頻器的方法； 4)熟悉PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試方法。

2實(shí)習(xí)內(nèi)容

5)橋式起重機(jī)大車工作原理 6)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 7)外部接線設(shè)計(jì) 8)程序設(shè)計(jì) 9)系統(tǒng)調(diào)試 S7-300簡(jiǎn)介

PLC（Programmable Logic Controller），是可編程邏輯控制器。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。MM420變頻器簡(jiǎn)介

變頻器的英文譯名是VFD（Variable-frequency Drive），這可能是現(xiàn)代科技由中文反向譯為英文的為數(shù)不多實(shí)例之一。（但VFD也可解釋為Vacuum fluorescent display，真空熒光管，故這種譯法并不常用）。變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器在中、韓等亞洲地區(qū)受日本廠商影響而曾被稱作VVVF（Variable Voltage Variable Frequency Inverter）。MM420變頻器參數(shù)設(shè)定

用PLC通過變頻器控制電機(jī)是通過PLC的數(shù)字量輸出信號(hào)作為變頻器數(shù)字量輸入信號(hào)，因而變頻器的控制方式選為端子排控制。所需參數(shù)：

P0100：的設(shè)定值 0和 1應(yīng)該用DIP關(guān)來更改，使其設(shè)定的值固定不變。

P0003：用戶的參數(shù)訪問級(jí)

2：擴(kuò)展級(jí) P0004：參數(shù)過濾器

0：全部參數(shù) P0010：開始快速調(diào)試

1：快速調(diào)試 P0304：電動(dòng)機(jī)的額定電壓

380V P0305 ：電動(dòng)機(jī)的額定電流

0.68A 0307：電動(dòng)機(jī)的額定功率

180W P0310：電動(dòng)機(jī)的額定頻率

50Hz P0700：選擇命令源

2：模入端子 / 數(shù)字輸入 P0701

1：

接通正轉(zhuǎn) / 停車命令1 P0702

12： 數(shù)字輸入2的功能

反轉(zhuǎn) P0311 ：電動(dòng)機(jī)的額定速度

1400r P1000 選擇頻率設(shè)定值

12：頻率設(shè)定值的選擇

模擬設(shè)定值 P1080 電動(dòng)機(jī)最小頻率

0Hz P1082 電動(dòng)機(jī)最大頻率

50Hz P1120 斜坡上升時(shí)間

10s P1121 斜坡下降時(shí)間

10s P3900 結(jié)束快速調(diào)試

1：結(jié)束快速調(diào)試 PLC硬件組成 PLC程序

把MM420組態(tài)到DP網(wǎng)絡(luò)：右擊“DP”，選擇“添加主站系統(tǒng)”；右擊“DP主站系統(tǒng)”，選擇“插入對(duì)象”選擇“MICROMASTER 4”。MM420的DP地址 要和硬件設(shè)置里的DP地址一致，本實(shí)驗(yàn)中的DP地址為12

選擇數(shù)據(jù)格式：

MICROMASTER 4的類型：選PPO3 I/Q地址：

本試驗(yàn)中將I/Q地址修改為：

8心得體會(huì)

通過一周的實(shí)習(xí)，學(xué)到了不少東西。初學(xué)時(shí)可以編一些簡(jiǎn)單的梯形圖，如觸點(diǎn)的與、或、輸出等，在PLC的機(jī)器里運(yùn)行一下。成功了就會(huì)增加你學(xué)習(xí)的興趣、和信心。然后再把PLC的主要功能逐個(gè)運(yùn)用一次，你可以用PLC本身的脈沖輸出端接到高速計(jì)數(shù)器的輸入端，下載編好的梯形圖，打開變量觀察窗口，運(yùn)行程序，觀察計(jì)數(shù)的值是否正確。經(jīng)過了這樣的實(shí)踐，你基本上知道PLC到底能做哪些事情了，在實(shí)際的工控應(yīng)用中就能做到胸有成竹了。

PLC控制是當(dāng)今自動(dòng)化控制的主流，目前自動(dòng)化機(jī)臺(tái)控制大多采用PLC控制，只要是從事自動(dòng)化的人員，就必須要會(huì)使用PLC，否則入不了自動(dòng)化控制的門，被自動(dòng)化行業(yè)淘汰。為此不得不學(xué)習(xí)PLC。

PLC技術(shù)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的技術(shù)，如果你想學(xué)好，那么你就必須去實(shí)踐它。編程就像是一位習(xí)武之人，如果只是整天坐在家中看拳譜，不出門練武的話，那么就是一本再厲害的武林密集，再長的時(shí)間他的功力也不會(huì)提高。學(xué)習(xí)PLC也是同樣的道理，光看書是沒有用的，一本PLC書您就是看了十遍以后您還是不會(huì)用，學(xué)過編程(不管什么語言)的都知道。

在學(xué)習(xí)PLC書本知識(shí)的過程中，肯定會(huì)對(duì)許多指令不是很了解，如果您沒有一一解決的話，那么這將是您學(xué)習(xí)PLC的最大障礙。因此進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，逐一攻破，這樣，你的PLC知識(shí)不但會(huì)學(xué)得牢固，而且在學(xué)習(xí)的過程中你掌握了實(shí)際使用。

在學(xué)習(xí)PLC有了一定的基礎(chǔ)之后，可以自己獨(dú)立編寫一段自己設(shè)計(jì)的程式，然后傳送到PLC中去運(yùn)行程式。再經(jīng)過不斷的修改，調(diào)試，最后運(yùn)行成功，這樣你的興趣會(huì)大增，達(dá)到滿意的效果。

感謝老師一周來的指導(dǎo)。

9參考文獻(xiàn)

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弭洪濤

編

電子工業(yè)出版社 《可編程序控制器原理及應(yīng)用》

趙金榮 葉真

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上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 《可編程序控制器應(yīng)用指南》

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上海科普出版社 《可編程序控制器教程》

王兆義

主編

機(jī)械工業(yè)出版社

《工廠電氣控制技術(shù)》

方承遠(yuǎn)

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機(jī)械工業(yè)出版社

《電氣與可編程序控制器技術(shù)》

湯以范主編

機(jī)械工業(yè)出版社 《PLC編程及應(yīng)用》

廖常初主編

機(jī)械工業(yè)出版社

第五篇：plc實(shí)習(xí)報(bào)告

plc實(shí)習(xí)報(bào)告

plc>實(shí)習(xí)報(bào)告

（一）來上海有一個(gè)月了，每天都在不斷接受新知識(shí)、開闊新視野可編程控制器是集>計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)為一體的新型自動(dòng)控制裝置。由于它可通過軟件來改變控制過程，而且具有體積小、組裝維護(hù)方便、編程簡(jiǎn)單、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，是現(xiàn)代工業(yè)>自動(dòng)化三大支柱之一。隨著技工教育的發(fā)展，為了適應(yīng)PLC日益廣泛應(yīng)用形勢(shì)，近幾年，許多技工學(xué)校都開設(shè)了PLC這門課程。技工學(xué)校專業(yè)課程在理論要求方面難度不亞于大專院校，而技校層次的學(xué)生基礎(chǔ)較薄弱，且近年生源素質(zhì)不斷下降，增加了技校教師的教學(xué)難度。另一方面，在新技術(shù)的專業(yè)課教材使用方面，沒有成熟、統(tǒng)一的技校配套教材。如何在技工學(xué)校教好這門課程？現(xiàn)在筆者結(jié)合本人的教學(xué)實(shí)踐，談?wù)凱LC教學(xué)的一些見解。

《PLC原理及應(yīng)用》課程具有多變性、綜合性、典型性、實(shí)踐性和實(shí)用性五大教學(xué)特點(diǎn)，在教學(xué)過程中，既有一般又有特殊，既有新授又有復(fù)習(xí)，既有理論又有實(shí)訓(xùn)，既有工作原理又有編程方法，既有典型單元程序又有復(fù)雜實(shí)用案例，同時(shí)技工學(xué)校的學(xué)生又是一個(gè)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、習(xí)慣和動(dòng)機(jī)差異很大的群體。這就決定了我們技工學(xué)校的教師一定要根據(jù)本課程不同教學(xué)內(nèi)容及其特點(diǎn)，采取不同的教學(xué)方法，同時(shí)，無論是理論教學(xué)還是實(shí)踐教學(xué)，我們教師還要努力做到因材施教，在如何充分調(diào)動(dòng)廣大學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和發(fā)揮廣大學(xué)生主觀能動(dòng)性上多下功夫。但調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，目前擔(dān)任《PLC原理及應(yīng)用》的很多教師采取的是“一言堂”和“填鴨式”的教學(xué)，勢(shì)必也就造成了“言者津津，聽者昏昏”的教學(xué)局面。

《PLC原理及應(yīng)用》課程教學(xué)上，尤其是PLC指令及應(yīng)用、編程方法和實(shí)際應(yīng)用等教學(xué)內(nèi)容上，最適宜于采取雙邊互動(dòng)式教學(xué)方法。在教學(xué)中，大膽引入“行為引導(dǎo)學(xué)”教學(xué)方法。為了搞好雙邊互動(dòng)式教學(xué)，就要求我們教師在備課時(shí)把教材上靜態(tài)的知識(shí)轉(zhuǎn)化為課堂上動(dòng)態(tài)的教學(xué)信息，并且在教學(xué)過程中要想方設(shè)法地創(chuàng)造出一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)雙邊互動(dòng)式教學(xué)的環(huán)境和氣氛，通過創(chuàng)設(shè)情境、巧設(shè)疑問、共同討論、動(dòng)手實(shí)踐等多種教學(xué)方式，有效地開展雙邊互動(dòng)式教學(xué)。不僅是老師傳授給學(xué)生編程方法等，同時(shí)學(xué)生可以通過老師給出的任務(wù)書，從各方面獲取資料，充分發(fā)揮學(xué)生的想象。這樣不僅培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力，而且在完成任務(wù)書的同時(shí)，不自覺地學(xué)會(huì)了解決問題的方法，在這過程中還增強(qiáng)了學(xué)生之間信息交流。例如：在介紹了一些基本指令后，讓每個(gè)組的學(xué)生自己討論這些指令能解決的基本電力拖動(dòng)問題，并動(dòng)手畫有關(guān)的圖片，有條件的可以用相機(jī)拍或者從網(wǎng)上下載與PLC應(yīng)用有關(guān)的機(jī)床拖動(dòng)圖片，連成一幅作品，完成后粘貼在班級(jí)教室內(nèi)，供學(xué)生參觀他們所做的成果。

plc實(shí)習(xí)報(bào)告

（二）*年，很多技工學(xué)校都開設(shè)了PLC這門課程。技工學(xué)校專業(yè)課程在理論要求方面難度不亞于大專院校，而技校條理的門生底子較單薄，且比年生源素質(zhì)不絕降落，增長了技校西席的講授難度。另一方面，在新技能的專業(yè)課講義利用方面，沒有成熟、同一的技校配套講義。如安在技工學(xué)校教好這門課程？如今筆者連合本人的講授實(shí)踐，談?wù)凱LC講授的一些見解。

《PLC原理及應(yīng)用》課程具有多變性、綜合性、典范性、實(shí)踐性和實(shí)用性五大講授特點(diǎn)，在講授進(jìn)程中，既有一樣平常又有特別，既有新授又有溫習(xí)，既有理論又有實(shí)訓(xùn)，既有事變?cè)碛钟芯幊桃I(lǐng)，既有典范單位步伐又有巨大實(shí)用案例，同時(shí)技工學(xué)校的門生又是一個(gè)學(xué)習(xí)底子、風(fēng)俗和動(dòng)機(jī)差別很大的群體。這就決定了我們技工學(xué)校的西席肯定要根據(jù)本課程差別講授內(nèi)容及其特點(diǎn)，采取差別的講授要領(lǐng)，同時(shí)，無論是理論講授還是實(shí)踐講授，我們西席還要積極做到因材施教，在怎樣充實(shí)變更寬大門生學(xué)習(xí)積極性和發(fā)揮寬大門生主觀能動(dòng)性上多下工夫。但觀察研究發(fā)明，如今擔(dān)當(dāng)《PLC原理及應(yīng)用》的很多西席采取的是“一言堂”和“填鴨式”的講授，勢(shì)必也就造成了“言者津津，聽者昏昏”的講授局面。

《PLC原理及應(yīng)用》課程講授上，尤其是PLC指令及應(yīng)用、編程要領(lǐng)和實(shí)際應(yīng)用等講授內(nèi)容上，最適宜于采取雙邊互動(dòng)式講授要領(lǐng)。在講授中，大膽引入“舉動(dòng)引導(dǎo)學(xué)”講授要領(lǐng)。為了搞好雙邊互動(dòng)式講授，就要求我們西席在備課時(shí)把講義上靜態(tài)的知識(shí)轉(zhuǎn)化為講堂上動(dòng)態(tài)的講授信息，并且在講授進(jìn)程中要想方想法地創(chuàng)造出一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)雙邊互動(dòng)式講授的環(huán)境和睦氛，通過創(chuàng)設(shè)情境、巧設(shè)疑問、共同討論、動(dòng)手實(shí)踐等多種講授方法，有效地開展雙邊互動(dòng)式講授。不但是老師傳授給門生編程要領(lǐng)等，同時(shí)門生可以通過老師給出的任務(wù)書，從各方面獲取資料，充實(shí)發(fā)揮門生的想象。如許不但作育了門生的頭腦本領(lǐng)，并且在完成任務(wù)書的同時(shí)，不自發(fā)地學(xué)會(huì)了辦理題目的要領(lǐng)，在這進(jìn)程中還加強(qiáng)了門生之間信息交換。比方：在先容了一些根本指令后，讓每個(gè)組的門生本身討論這些指令能辦理的根本電力拖動(dòng)題目，并動(dòng)手畫有關(guān)的圖片，有條件的可以用相機(jī)拍大概從網(wǎng)上下載與PLC應(yīng)用有關(guān)的機(jī)床拖動(dòng)圖片，連成一幅作品，完成后粘貼在班級(jí)講堂內(nèi)，供門生觀光他們所做的結(jié)果。

我們知道，用于講授的PLC講義，在編寫時(shí)一樣平常是根據(jù)：根本原理、根本指令、根本應(yīng)用、根本操縱中分成各個(gè)獨(dú)立的章節(jié)。編者根據(jù)布局嚴(yán)謹(jǐn)性舉行編書，西席實(shí)行講授時(shí)，則要思量有利于學(xué)習(xí)者的認(rèn)知進(jìn)程而開展講授。這是講義利用者要留意處理懲罰好的題目。假如任課老師根據(jù)講義的次序舉行講授，就是要將全部根本指令學(xué)習(xí)完畢，再學(xué)習(xí)根本應(yīng)用，根本學(xué)習(xí)完畢再舉行根本操縱的學(xué)習(xí)。如許，在一段期間內(nèi)學(xué)習(xí)完全部指令，門生學(xué)習(xí)后的印象不深刻，輕易殽雜，到根本應(yīng)用的學(xué)習(xí)時(shí)，又得重新對(duì)所涉及的指令舉行學(xué)習(xí)，服從不高。全部理論學(xué)習(xí)完后，才舉行根本操縱，不能互得益障，講授結(jié)果不好。

為此，我在PLC講授中采取了課題式單位講授，重新自編講授內(nèi)容。任課老師通過多種途徑搜集了上百個(gè)PLC應(yīng)用實(shí)例，并通過篩選、整合成五個(gè)單位，每個(gè)單位由幾個(gè)同類實(shí)例構(gòu)成。每個(gè)課題以一個(gè)應(yīng)用實(shí)例為主題，其內(nèi)容包羅了：應(yīng)用實(shí)例的生產(chǎn)目標(biāo)，生產(chǎn)條件和生產(chǎn)環(huán)境的先容，用PLC實(shí)現(xiàn)控制的線路，所用的根本指令，編程要領(lǐng)、調(diào)試應(yīng)用。由幾個(gè)應(yīng)用同類指令的實(shí)例課題組合成為一個(gè)講授單位，全部講授內(nèi)容分為五個(gè)講授單位。五個(gè)單位主題分別是PLC原理、時(shí)序控制、計(jì)數(shù)控制、位置控制和特別成果綜合應(yīng)用。單位內(nèi)的課題根據(jù)其難易程度擺設(shè)講授的先后次序。第一單位有電機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制、電動(dòng)機(jī)的連續(xù)控制、電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制、電機(jī)的手動(dòng)Y-Δ控制、搶答器控制體系、數(shù)學(xué)表現(xiàn)控制體系這六個(gè)實(shí)例作為對(duì)PLC事變?cè)聿糠值膶W(xué)習(xí)（此中也包羅幾個(gè)最簡(jiǎn)單指令的學(xué)習(xí)）。第二單位以電機(jī)主動(dòng)Y-Δ降壓?jiǎn)?dòng)控制、兩燈來回閃亮循環(huán)控制、多臺(tái)電機(jī)次序控制、貨品傳輸帶控制體系等四個(gè)實(shí)例為學(xué)習(xí)東西，學(xué)習(xí)定時(shí)間次序控制的原理及應(yīng)用。從以上羅列的兩個(gè)單位可知，任課老師精選計(jì)劃的每個(gè)實(shí)例課題有肯定的科學(xué)性、連貫性，由簡(jiǎn)到繁、由易到難。