第一篇：plc機(jī)械手課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

目錄 引言.................................................................5 2 設(shè)計(jì)目的及主要內(nèi)容...................................................6 2.1設(shè)計(jì)目的.......................................................4 2.2.主要內(nèi)容.......................................................4 3 氣動(dòng)機(jī)械手的操作要求及功能...........................................4

3.1.操作要求.......................................................4 3.2操作功能.......................................................5 4 PLC及機(jī)械手的選擇和論證.............................................6 4.1 PLC............................................................6 4.1.1 PLC簡(jiǎn)介...................................................6 4.1.2 PLC的結(jié)構(gòu)及基本配置.......................................6 4.1.3 PLC的選擇及論證..........................................7 4.2機(jī)械手.........................................................7 4.2.1機(jī)械手簡(jiǎn)介.................................................7 4.2.2機(jī)械手的選擇...............................................8 5 硬件電路設(shè)計(jì)及描述...................................................8 5.1操作方式.......................................................8 5.2 PLC的I/O分配接線.............................................9 6 軟件電路設(shè)計(jì)及描述..................................................10 6.1機(jī)械手的操作系統(tǒng)程序..........................................10 6.2回原位程序....................................................10 6.3手動(dòng)單步操作程序..............................................11 6.4自動(dòng)操作程序..................................................12 6.5機(jī)械臂傳送系統(tǒng)梯形圖..........................................12 6.6指令語(yǔ)句表....................................................13 7 心得體會(huì)...........................................................15 參考文獻(xiàn).............................................................16

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1引 言

在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化，自動(dòng)化已成為突出的主題?；さ冗B續(xù)性生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化已基本得到解決。但在機(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。專用機(jī)床是大批量生產(chǎn)自動(dòng)化的有效的辦法；控制機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等自動(dòng)化機(jī)械是有效地解決多品種小批量生產(chǎn)自動(dòng)化的重要辦法。但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)，有待于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。據(jù)資料介紹，美國(guó)生產(chǎn)的全部工業(yè)零件中，有75%是小批量生產(chǎn)，金屬加工生產(chǎn)批量中有四分之三有50件以下，零件真正在機(jī)床上加工的時(shí)間僅占零件生產(chǎn)時(shí)間的5%。從這里看出，裝卸、搬運(yùn)等工序機(jī)械化的迫切性，工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而生產(chǎn)的。并且在工業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域內(nèi)，由于工作的需要，人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，甚至于危及生命。自從機(jī)械手問(wèn)世以來(lái)，相應(yīng)的各種難題迎刃而解。機(jī)械手可在空間抓、放、搬運(yùn)物體，動(dòng)作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動(dòng)化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于柔性自動(dòng)線。機(jī)械手一般由耐高溫，抗腐蝕的材料制成，以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)惡劣的環(huán)境，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。

可編程控制器是繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制出上開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展成以微器處理為核心把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。

機(jī)械手采用plc控制，具有可靠性高，改變程序靈活等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)論進(jìn)行時(shí)間控制還是控制或混合控制，都可以通過(guò)設(shè)置plc的程序?qū)崿F(xiàn)。可以根據(jù)機(jī)械手的動(dòng)作順序改變程序，是機(jī)械手通用性更好。

采用氣壓傳動(dòng)，動(dòng)作迅速，反應(yīng)靈敏，能實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，便于自動(dòng)控制。工作環(huán)境適應(yīng)性好。阻力損失和泄露減少。不會(huì)污染環(huán)境，造價(jià)低。

在彩電、冰箱等家用電器產(chǎn)品的裝配生產(chǎn)線上，在半導(dǎo)體芯片、印刷電路等各種電子產(chǎn)品的裝配流水線上，不僅可以看到各種大小不

一、形狀不同的氣缸、氣爪，還可以看到許多靈巧的真空吸盤(pán)將一般氣爪很難抓起的顯像管、紙箱等物品輕輕地吸住，運(yùn)送到指定目標(biāo)位置氣動(dòng)機(jī)械手被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造業(yè)、半導(dǎo)體及家電行業(yè)、化肥和化工，食品和藥品的包裝、精密儀器和軍事工業(yè)等。

課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)目的及主要內(nèi)容

2.1設(shè)計(jì)目的

1、培養(yǎng)plc設(shè)計(jì)能力；

2、擴(kuò)展知識(shí)結(jié)構(gòu)；

3、培養(yǎng)綜合運(yùn)用能力；

4、是課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)自己對(duì)機(jī)械手和PLC的認(rèn)識(shí)，以及它們?cè)谏钪袕V泛應(yīng)用。

2.2主要內(nèi)容

1.正確選用機(jī)械手和PLC類 2.繪制I/O分配 3.設(shè)計(jì)梯形圖 4.指令語(yǔ)句 5.模擬調(diào)試 氣動(dòng)機(jī)械手的操作要求及功能

3.1操作要求

氣動(dòng)機(jī)械手的動(dòng)作示意圖如圖1所示，氣動(dòng)機(jī)械手的功能是將工件從A處移送到B處?？刂埔鬄椋?/p>

1、氣動(dòng)機(jī)械手的升降和左右移行分別由不同的雙線圈電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，電磁閥線圈失電時(shí)能保持原來(lái)的狀態(tài)，必須驅(qū)動(dòng)反向的線圈才能反向運(yùn)動(dòng)；

2、上升、下降的電磁閥線圈分別為Q0.0、Q0.2；右行、左行的電磁閥線圈為Q0.3、Q0.4；

3、機(jī)械手的夾鉗由單線圈電磁閥Q0.1來(lái)實(shí)現(xiàn)，線圈通電時(shí)夾緊工件，線圈斷電時(shí)松開(kāi)工件；

4、機(jī)械手的夾鉗的松開(kāi)、夾緊通過(guò)延1S實(shí)現(xiàn)；

5、機(jī)械手的下降、上升、右行、左行的限位由行程開(kāi)關(guān)I1.0、I0.5、I1.1、I0.6來(lái)實(shí)現(xiàn)；

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3.2操作功能

機(jī)械手的操作面板如圖2所示。機(jī)械手能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、回原位、單步、單周期和連續(xù)等五種工作方式。

1、手動(dòng)工作方式時(shí)，用各按鈕的點(diǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作；

2、連續(xù)工作方式時(shí)，機(jī)械手在原位，只要按下啟動(dòng)安鈕，機(jī)械手就會(huì)連續(xù)循環(huán)工作，直到按下停止安鈕；

3、單步工作方式時(shí)，每按下一次啟動(dòng)安鈕，機(jī)械手向前執(zhí)行一步；

4、單周期工作方式時(shí)，每按下一次啟動(dòng)安鈕，機(jī)械手只運(yùn)行一個(gè)周期；

5、傳送工件時(shí)，機(jī)械手必須升到最高點(diǎn)才能左右移動(dòng)，以防止機(jī)械手在較低位置運(yùn)行時(shí)碰到其他工件；

6、出現(xiàn)緊急情況，按下緊急停車(chē)按鈕時(shí)，機(jī)械手停止所有的操作。

課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) PLC及機(jī)械手的選擇和論證

4.1 PLC 4.1.1 PLC簡(jiǎn)介

可編程控制器（簡(jiǎn)稱PLC）：是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。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(guò)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(guò)程。

PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)?？梢灶A(yù)料：在工業(yè)控制領(lǐng)域中，PLC控制技術(shù)的應(yīng)用必將形成世界潮流。

4.1.2 PLC的結(jié)構(gòu)及基本配置

一般講，PLC分為箱體式和模塊式兩種。但它們的組成是相同的，對(duì)箱體式PLC，有一塊CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，當(dāng)然按CPU性能分成若干型號(hào)，并按I/O點(diǎn)數(shù)又有若干規(guī)格。對(duì)模塊式PLC，有CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架。無(wú)任哪種結(jié)構(gòu)類型的PLC，都屬于總線式開(kāi)

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放型結(jié)構(gòu)，其I/O能力可按用戶需要進(jìn)行擴(kuò)展與組合。

CPU：PLC中的CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每臺(tái)PLC至少有一個(gè)CPU。與通用計(jì)算機(jī)一樣，主要由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，還有外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。它確定了進(jìn)行控制的規(guī)模、工作速度、內(nèi)存容量等。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。

存儲(chǔ)器：可編程序控制器的存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器。I/O模塊：PLC的對(duì)外功能，主要是通過(guò)各種I/O接口模塊與外界聯(lián)系的。電源模塊：有些PLC中的電源，是與CPU模塊合二為一的，有些是分開(kāi)的，其主要用途是為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源以其輸入類型有：交流電源，加的為交流220VAC或110VAC，直流電源，加的為直流電壓，常用的為24V。

PLC 的外部設(shè)備：外部設(shè)備是PLC系統(tǒng)不可分割的一部分，它有四大類 1.編程設(shè)備2.監(jiān)控設(shè)備3.存儲(chǔ)設(shè)備.4.輸入輸出設(shè)備.4.2 機(jī)械手

4.2.1機(jī)械手簡(jiǎn)介

mechanical hand 也被稱為自動(dòng)手，auto hand能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門(mén)。

機(jī)械手簡(jiǎn)述:機(jī)械手的形式是多種多樣的，有的較為簡(jiǎn)單，有的較為復(fù)雜，但基本的組成形式是相同的，一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助裝置組成。

1．執(zhí)行機(jī)構(gòu)

機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由手、手腕、手臂、支柱組成。手是抓取機(jī)構(gòu)，用來(lái)夾緊和松開(kāi)工件，與人的手指相仿，能完成人手的類似動(dòng)作。手腕是連接手指與手臂的元件，可以進(jìn)行上下、左右和回轉(zhuǎn)動(dòng)作。支柱用來(lái)支撐手臂，也可以根據(jù)需要做成移動(dòng)。

2．傳動(dòng)系統(tǒng)

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執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作要由傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。常用機(jī)械手傳動(dòng)系統(tǒng)分機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)和電力傳動(dòng)等幾種形式。

3.控制系統(tǒng)

機(jī)械手控制系統(tǒng)的主要作用是控制機(jī)械手按一定的程序、方向、位置、速度進(jìn)行動(dòng)作，簡(jiǎn)單的機(jī)械手一般不設(shè)置專用的控制系統(tǒng)，只采用行程開(kāi)關(guān)、繼電器、控制閥及電路便可實(shí)現(xiàn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的控制，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求進(jìn)行動(dòng)作．動(dòng)作復(fù)雜的機(jī)械手則要采用可編程控制器、微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。

4.2.2機(jī)械手選擇

由于機(jī)械手是在搬運(yùn)中的應(yīng)用，所以采用傳送帶加旋轉(zhuǎn)的機(jī)械手類型。此機(jī)械手易于操作，性能可靠。并且根據(jù)要求，我們?cè)O(shè)計(jì)的是氣動(dòng)機(jī)械式。硬件電路設(shè)計(jì)及描述

5.1 操作方式

設(shè)備的操作方式一般可分為手動(dòng)和自動(dòng)兩大類，手動(dòng)操作方式主要用于設(shè)備的調(diào)整，自動(dòng)操作方式用于設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行。

手動(dòng)操作方式------手動(dòng)操作：用單個(gè)按鈕接通或斷開(kāi)各自對(duì)應(yīng)的負(fù)載。

自動(dòng)操作方式------單步運(yùn)行：每按一次啟動(dòng)按鈕，設(shè)備前進(jìn)一個(gè)工步。------單周期運(yùn)行：在原點(diǎn)位置時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行一個(gè)周期后停止原位；途中按下停止按鈕，設(shè)備停止運(yùn)行；再按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，設(shè)備從斷點(diǎn)處繼續(xù)運(yùn)行，直到原位停止。

-------連續(xù)運(yùn)行：在原點(diǎn)位置按下啟動(dòng)按鈕，設(shè)備按既定工序連續(xù)反復(fù)運(yùn)行。中途按下停止按鈕，設(shè)備運(yùn)行到原位停止。

5.2 PLC的I/O分配接線

I/O分配及接線圖I 軟件電路設(shè)計(jì)及描述

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6.1 主程序設(shè)計(jì)

主程序是整個(gè)程序的開(kāi)始，系統(tǒng)讀取的時(shí)候一定從主程序開(kāi)始，至于之后需執(zhí)行哪個(gè)子程序，都在主程序中體現(xiàn)。SM0.0的常開(kāi)觸點(diǎn)一直閉合，鏈接公用程序，公用程序是無(wú)條件執(zhí)行的；在手動(dòng)控制方式中，I2.0為ON時(shí)，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，執(zhí)行“手動(dòng)”子程序；在回原點(diǎn)控制方式中，I2.1為ON時(shí)，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，執(zhí)行“回原點(diǎn)”子程序；在單步、單周期和連續(xù)控制方式中，I2.2、I2.3、I2.4并聯(lián)，其中任何一個(gè)為ON時(shí)，執(zhí)行“自動(dòng)”子程序。主程序梯形圖為：

圖2-1 主程序梯形圖

6.2 公用程序設(shè)計(jì)

公用程序用于處理各種工作方式都要執(zhí)行的任務(wù)，以及不同的工作方式之間相互切換的處理。左限位開(kāi)關(guān)I0.4、上限位開(kāi)關(guān)I0.2的常開(kāi)觸點(diǎn)和表示機(jī)械手松開(kāi)的Q0.1的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)接通時(shí)，“原點(diǎn)條件”M0.5變?yōu)镺N，機(jī)械手處于原點(diǎn)狀態(tài)，在開(kāi)始執(zhí)行用戶程序、系統(tǒng)處于手動(dòng)或自動(dòng)回原點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，初始步對(duì)應(yīng)的M0.0將被置位，為進(jìn)入單步、單周期和連續(xù)工作方式作好準(zhǔn)備。若M0.5為OFF狀態(tài)，M0.0被復(fù)位，初始步為不活動(dòng)步，按下啟動(dòng)按鈕也不能進(jìn)入步M2.0，系統(tǒng)不能在單步、單周期和連續(xù)工作方式下工作。

當(dāng)系統(tǒng)處于手動(dòng)工作方式和回原點(diǎn)方式時(shí)，必須將單步、單周期以及連續(xù)工作方式程序中，除初始步以外的各步對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位（M2.0~M2.7）復(fù)位，否則當(dāng)系統(tǒng)從自動(dòng)工作方式切換到手動(dòng)工作方式，然后又返回自動(dòng)工作方式時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)同時(shí)有兩個(gè)活動(dòng)部的異常情況，引起錯(cuò)誤的動(dòng)作。如果不是回原點(diǎn)方式，I2.1的常閉觸點(diǎn)閉合，代表回原點(diǎn)中的各步

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M1.0~M1.5復(fù)位。在非連續(xù)方式，I2.4的常閉觸點(diǎn)閉合，表示連續(xù)工作狀態(tài)的標(biāo)志M0.7復(fù)位。公用程序梯形圖為：

圖2-2 公用程序梯形圖

6.3 手動(dòng)程序設(shè)計(jì)

在手動(dòng)程序中，為了保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，設(shè)置了上升與下降之間、左行與右行之間的互鎖，防止功能相反的兩個(gè)輸出同時(shí)為ON；限位開(kāi)關(guān)I1.2的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合使得輸出Q0.1置位得電，表示工件已夾緊；當(dāng)左限位開(kāi)關(guān)或右限位開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合同時(shí)限位開(kāi)關(guān)I0.7常開(kāi)觸點(diǎn)閉合時(shí)，輸出Q0.1復(fù)位失電，表示工件已松開(kāi)；I0.1~I0.4的常閉觸點(diǎn)，限制機(jī)械手移動(dòng)的范圍；上限位開(kāi)關(guān)I0.2的常開(kāi)觸點(diǎn)與控制左右行的Q0.4和Q0.3的線圈串聯(lián)，機(jī)械手升到最高位置才能左右移動(dòng)，以防止機(jī)械手在較低位置運(yùn)行時(shí)與別的物體碰撞；只允許機(jī)械手在最左邊或最右邊時(shí)上升、下降和松開(kāi)工件。

手動(dòng)程序梯形圖為：

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圖2-3 手動(dòng)程序梯形圖

6．4 自動(dòng)程序設(shè)計(jì)

自動(dòng)程序（包括單步、單周期和連續(xù)）采用起保停電路控制。單周期、連續(xù)和單步工作方式主要用“連續(xù)”標(biāo)志M0.7和“轉(zhuǎn)換允許”標(biāo)志M0.6來(lái)區(qū)分，M0.0表示初始步，M2.0~M2.7分別表示下降、夾緊、上升、右行、下降，松開(kāi)、上升、左行標(biāo)志。當(dāng)系統(tǒng)處于單步工作狀態(tài)時(shí)，I2.2常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，只有在每按下一次啟動(dòng)按鈕I2.6，M0.6才能得電一個(gè)掃描周期，程序執(zhí)行一步，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)單步執(zhí)行，此時(shí)轉(zhuǎn)換不允許。當(dāng)系統(tǒng)處于連續(xù)工作狀態(tài)時(shí)，M0.6始終得電，按下啟動(dòng)按鈕I2.6后同時(shí)未按停止按鈕I2.7之前，“連續(xù)”標(biāo)志M0.7始終得電，系統(tǒng)首先通過(guò)M0.0、M0.5、I2.6使M2.0得電，進(jìn)而開(kāi)始程序執(zhí)行，由于M0.7始終得電，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使得程序執(zhí)行完一個(gè)周期后不在進(jìn)入初始步M0.0，而是直接進(jìn)入M2.0，開(kāi)始了下一個(gè)周期的執(zhí)行，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)執(zhí)行。當(dāng)系統(tǒng)處于單周期工作狀態(tài)時(shí)，M0.7不得電，M0.6得電，按下啟動(dòng)按鈕I2.6后系統(tǒng)也是首先通過(guò)M0.0、M0.5、I2.6使M2.0得電，進(jìn)而開(kāi)始程序執(zhí)行，由于M0.7不得電，其常閉觸點(diǎn)閉合，當(dāng)程序執(zhí)行完一個(gè)周期后，返回初始步M0.0，此時(shí)程序再要執(zhí)行必須重新按下啟動(dòng)按鈕I2.6，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)單周期執(zhí)行。自動(dòng)程序梯形圖見(jiàn)附錄1。

6.5 自動(dòng)回原點(diǎn)程序設(shè)計(jì)

自動(dòng)回原點(diǎn)程序用起保停電路設(shè)計(jì)。在此工作方式下，I2.1為ON，按下啟動(dòng)按鈕I2.6后，機(jī)械手可能處于三種情況下，應(yīng)分別處理。

Q0.1為0狀態(tài)，即機(jī)械手處于松開(kāi)狀態(tài)，應(yīng)直接返回原點(diǎn)應(yīng)進(jìn)入上升步M1.4或左行

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步M1.5；若Q0.1為1狀態(tài)同時(shí)機(jī)械手在最右邊此時(shí)說(shuō)明應(yīng)執(zhí)行下降步M1.2,；若Q0.1為1狀態(tài)同時(shí)機(jī)械手不在最右邊，應(yīng)將工件先送到B點(diǎn)，再返回原點(diǎn)，進(jìn)入步M1.0。

返回原點(diǎn)后，原點(diǎn)條件滿足，公用程序中的原點(diǎn)條件標(biāo)志M0.5為ON，此時(shí)I2.1為ON，M0.0在公用程序中置位，為進(jìn)入自動(dòng)工作方式作好準(zhǔn)備。因此可以認(rèn)為自動(dòng)程序中的初始步M0.0是步M1.5的后續(xù)步。自動(dòng)回原點(diǎn)程序見(jiàn)附錄2。心得體會(huì)

可編程控制器課程設(shè)計(jì)是課程當(dāng)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過(guò)了2周的課程設(shè)計(jì)使我對(duì)plc設(shè)計(jì)過(guò)程有進(jìn)一步了解，對(duì)plc產(chǎn)品的有關(guān)的控制知識(shí)有了深刻的認(rèn)識(shí)。

因?yàn)槔碚撝R(shí)學(xué)的不牢固，在設(shè)計(jì)遇到了不少問(wèn)題，通過(guò)理論與實(shí)際的結(jié)合，進(jìn)一步提高觀察、分析和解決問(wèn)題的實(shí)際工作能力，以便培養(yǎng)成為能夠主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的高素質(zhì)的復(fù)合型人才。運(yùn)用學(xué)習(xí)成果，把理論運(yùn)用于實(shí)際，使理論得以提升，形成創(chuàng)新思想。通過(guò)此次設(shè)計(jì)過(guò)程，鞏固了專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用可編程控制器設(shè)計(jì)課程及其他課程的理論知識(shí)和應(yīng)用生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還培養(yǎng)出了我們的團(tuán)隊(duì)精神，為今后的學(xué)習(xí)和工作過(guò)程打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

《可編程控制器原理與應(yīng)用》 主編：周惠文 電子工業(yè)出版社 北京，2007.8 《可編程控制器原理與應(yīng)用》 主編：涂明武 北京航空航天出版社 北京，2008.8 《PLC操作實(shí)訓(xùn)（三菱）》 主編：孫德勝 李偉 機(jī)械工業(yè)出版社 北京，2007.9 《PLC應(yīng)用技術(shù)》 主編：馮新強(qiáng) 北京郵電大學(xué)出版社 北京，2009.4

課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

附錄1 自動(dòng)程序梯形圖：

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附錄2 自動(dòng)回原點(diǎn)程序梯形圖：

課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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第二篇：傳送帶工業(yè)機(jī)械手的PLC控制課程設(shè)計(jì)

工業(yè)機(jī)械手的PLC控制

一、課題概述（1）機(jī)械手作用

工業(yè)機(jī)械手的任務(wù)是搬運(yùn)物品，要求它將傳送帶A上的物品搬運(yùn)到傳送帶B上，由于傳送帶A、B都按規(guī)定的方向和規(guī)律運(yùn)行，故可將物品春送到指定位置.傳送帶A為步進(jìn)式傳送，每當(dāng)機(jī)械手從傳送帶A上取走一個(gè)物品時(shí)，該傳送帶向前步進(jìn)一段距離，將下一個(gè)物品傳送到位，以便機(jī)械手在下一個(gè)工作循環(huán)取走物品。機(jī)械手按照規(guī)定的動(dòng)作，將傳送帶A上的物品搬運(yùn)到傳送帶B上。傳送帶B是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的。（2）機(jī)械手操作流程

工業(yè)機(jī)械手工作流程如圖所示，其工作過(guò)程說(shuō)明如下：

三、方案設(shè)計(jì)與論證

用三菱FX軟件編寫(xiě)程序，畫(huà)出SFC圖，編寫(xiě)相應(yīng)的內(nèi)置梯形圖，寫(xiě)入PLC，運(yùn)行監(jiān)控，按照輸入輸出模塊連接開(kāi)關(guān)和二極管。通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)，按照設(shè)計(jì)要求步驟控制程序步進(jìn)運(yùn)行，通過(guò)二極管發(fā)光表示機(jī)械手的電動(dòng)機(jī)控制。實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求。

1、I/O地址

X0：?jiǎn)?dòng)按鈕 Y0: 機(jī)械手工作指示 X1：停止按鈕 Y1：傳送帶B X2:單步/連續(xù)控制開(kāi)關(guān) Y2：傳送帶A X3：機(jī)械手下限位開(kāi)關(guān) Y3：控制右旋 X4：機(jī)械手上限位開(kāi)關(guān) Y4：控制左旋 X5: 機(jī)械手左旋限位開(kāi)關(guān) Y5：機(jī)械手上升 X6: 機(jī)械手右旋限位開(kāi)關(guān) Y6：機(jī)械手下降

X7: 機(jī)械手夾緊限位開(kāi)關(guān) Y7：機(jī)械手夾緊/放松 X10:傳送帶A向前送物控制信號(hào) X11:機(jī)械手手動(dòng)上升 X12:機(jī)械手手動(dòng)下降 X13:機(jī)械手手動(dòng)右旋 X14:機(jī)械手手動(dòng)左旋

X15:機(jī)械手手動(dòng)夾緊/放松

2、系統(tǒng)的PLC I/O地址分配表

3、畫(huà)出PLC 的I/O硬件接線圖

4、指令表程序

5、梯形圖

四、上機(jī)調(diào)試程序（驗(yàn)證能否完成功能，寫(xiě)出過(guò)程）操作步驟： 連動(dòng)部分：

1、按下X0（P01）啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B開(kāi)始運(yùn)行Y1(ZJ2)燈亮，機(jī)械手從右下限位開(kāi)始上升Y5(ZJ6)燈亮

2、按下X4(PS4), 機(jī)械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運(yùn)行Y1(ZJ2)燈亮，機(jī)械手開(kāi)始左旋Y4(ZJ5)燈亮

3、按下X5(PS5), 機(jī)械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運(yùn)行Y1(ZJ2)燈亮，機(jī)械手開(kāi)始下降Y6(ZJ7)燈亮

4、按下X3(PS3)、X10(TD), 機(jī)械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運(yùn)行Y1(ZJ2)燈亮，傳送帶A啟動(dòng)Y2(ZJ3)燈亮

5、按下X7（HL2），機(jī)械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運(yùn)行Y1(ZJ2)燈亮，機(jī)械手上升Y5(ZJ6)燈亮

6、按下X4(PS4), 機(jī)械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運(yùn)行Y1(ZJ2)燈亮，機(jī)械手開(kāi)始右旋Y3(ZJ4)燈亮

7、按下X6（HL1）, 機(jī)械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運(yùn)行Y1(ZJ2)燈亮，機(jī)械手開(kāi)始下降Y6(ZJ7)燈亮

8、按下X3(PS3), Y0機(jī)械手工作指示(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運(yùn)行Y1(ZJ2)燈亮，機(jī)械手開(kāi)始抓物Y7(TL4)燈亮 點(diǎn)動(dòng)部分：

1、按下X2（PS2）、X0（P01）、X11（P02），機(jī)械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運(yùn)行Y1(ZJ2)燈亮，機(jī)械手上升Y5(ZJ6)燈亮

2、按下X14（P05），機(jī)械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運(yùn)行Y1(ZJ2)燈亮，機(jī)械手開(kāi)始左旋Y4(ZJ5)燈亮

3、按下X12（P03），機(jī)械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運(yùn)行Y1(ZJ2)燈亮，機(jī)械手開(kāi)始下降Y6(ZJ7)燈亮

4、按下X10（TD），機(jī)械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運(yùn)行Y1(ZJ2)燈亮，傳送帶A啟動(dòng)Y2(ZJ3)燈亮

5、按下X15（P06），機(jī)械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運(yùn)行Y1(ZJ2)燈亮，機(jī)械手開(kāi)始抓物Y7(TL4)燈亮

6、按下X11（P02），機(jī)械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運(yùn)行Y1(ZJ2)燈亮，機(jī)械手上升Y5(ZJ6)燈亮

7、按下X13（P04），機(jī)械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運(yùn)行Y1(ZJ2)燈亮，機(jī)械手開(kāi)始右旋Y3(ZJ4)燈亮

8、按下X12（P03），機(jī)械手工作指示Y0(ZJ1)燈亮，傳送帶B繼續(xù)運(yùn)行Y1(ZJ2)燈亮，機(jī)械手開(kāi)始下降Y6(ZJ7)燈亮

五、結(jié)論與心得（設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題，如何解決的，有何收獲）

我們持續(xù)一周的關(guān)于工業(yè)機(jī)械手的PLC控制的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，通過(guò)此次PLC程序設(shè)計(jì)實(shí)踐,我實(shí)在是獲益不淺!PLC是今年剛接觸的一門(mén)新課，剛開(kāi)始對(duì)這門(mén)課程很感興趣，可是學(xué)起來(lái)的時(shí)候感覺(jué)有點(diǎn)難度，所以學(xué)起來(lái)有點(diǎn)畏懼感，以致沒(méi)怎么學(xué)好！每次上實(shí)驗(yàn)課的時(shí)候，雖然都是嘗試著去操作，可還是只會(huì)簡(jiǎn)單的輸入程序。我知道PLC程序設(shè)計(jì)是一門(mén)重要的基礎(chǔ)課程，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)原理和軟件工程等后繼課程的基礎(chǔ)。適用于大型系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)。而此次課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，當(dāng)今PLC應(yīng)用在生產(chǎn)生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在，因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來(lái)說(shuō)掌握PLC技術(shù)是十分重要的，例如，這次的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容是工業(yè)機(jī)械手的PLC控制設(shè)計(jì)。通過(guò)這次實(shí)訓(xùn)，我了解到了很多關(guān)于PLC程序設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，如：工業(yè)機(jī)械手的PLC控制，這就是PLC的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，在這次的實(shí)訓(xùn)中，利用PLC相關(guān)知識(shí)，將工業(yè)機(jī)械手PLC的硬件圖、IO表、流程圖以及梯形圖編輯出來(lái)，然后在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行模擬，讓我們目睹了這一模擬過(guò)程，使我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到PLC的重要性。雖然在這次實(shí)訓(xùn)過(guò)程中我也遇到了很多難題。但在通過(guò)查閱資料，以及向同學(xué)請(qǐng)教后，也終于成功的運(yùn)行了課程設(shè)計(jì)所要求的程序。有許多東西，許多事，不是想像中的那么容易，不去實(shí)踐，永遠(yuǎn)也不會(huì)有提高，尤其是學(xué)習(xí)PLC上。當(dāng)然，我也學(xué)到了很多關(guān)于步進(jìn)順控指令系統(tǒng)中畫(huà)SFC圖，梯形圖和調(diào)試的小技巧。如：在加停止按鈕時(shí)要實(shí)現(xiàn)任何工作狀態(tài)下都可以停止的功能則可以在主干路或則在輸出線圈前串聯(lián)一個(gè)X1常閉觸點(diǎn)，那么任何時(shí)候按下X1則會(huì)使常閉斷開(kāi)，從而使?fàn)顟B(tài)斷開(kāi)。還有調(diào)試時(shí)為了便于觀察現(xiàn)象和快速走完全程觀察總體結(jié)構(gòu)是否正確，可以將狀態(tài)圖中的定時(shí)器數(shù)值定為3秒左右，時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)浪費(fèi)太多時(shí)間，太短則效果不明顯誤以為沒(méi)有動(dòng)作。還有在試驗(yàn)?zāi)M前先列出I/O表及操作步驟與現(xiàn)象，在實(shí)驗(yàn)時(shí)一步步操作驗(yàn)證猜想是否一致，若不一致在檢查錯(cuò)誤排錯(cuò)，這樣思路清晰也會(huì)更節(jié)省時(shí)間等等。同時(shí)，在這次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我認(rèn)識(shí)到學(xué)好PLC要重視實(shí)踐操作，不僅僅是學(xué)習(xí)PLC程序設(shè)計(jì)，還是其它的課程設(shè)計(jì)，以及其它方面的知識(shí)都要重在實(shí)踐，不能只是學(xué)習(xí)和重視書(shū)本上的理論知識(shí)，所以日后在學(xué)習(xí)過(guò)程中，我會(huì)更加注視實(shí)踐操作，使自己更好地學(xué)好PLC這門(mén)課程.六、參考文獻(xiàn)

1．電氣控制與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)（第2版）郁漢琪

2．百度文庫(kù)

3．三菱FX系列可編程控制器

第三篇：機(jī)械手PLC控制程序

附錄3

1.主程序：

2.油泵電機(jī)保護(hù)及啟停：

3.手動(dòng)：

4.單步：

5.單周期：

6.自動(dòng)：

7.回原點(diǎn)：

8.獲取位置：

9.子單周期：

10.SBR_8:

第四篇：PLC機(jī)械手

PLC機(jī)械手

摘

要

隨著工業(yè)自動(dòng)化的普及和發(fā)展，控制器的需求量逐年增大，搬運(yùn)機(jī)械手的應(yīng)用也逐漸普及，主要在汽車(chē)，電子，機(jī)械加工、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的生產(chǎn)流水線或貨物裝卸調(diào)運(yùn), 可以更好地節(jié)約能源和提高運(yùn)輸設(shè)備或產(chǎn)品的效率，以降低其他搬運(yùn)方式的限制和不足，滿足現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。

本機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括由兩個(gè)電磁閥控制的液壓鋼來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的上升下降運(yùn)動(dòng)及夾緊工件的動(dòng)作，兩個(gè)轉(zhuǎn)速不同的電動(dòng)機(jī)分別通過(guò)兩線圈控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)小車(chē)的快進(jìn)、慢進(jìn)、快退、慢退的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)；其動(dòng)作轉(zhuǎn)換靠設(shè)置在各個(gè)不同部位的行程開(kāi)關(guān)(SQ1---SQ9)產(chǎn)生的通斷信號(hào)傳輸?shù)絇LC控制器，通過(guò)PLC內(nèi)部程序輸出不同的信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)外部線圈來(lái)控制電動(dòng)機(jī)或電磁閥產(chǎn)生不同的動(dòng)作，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的精確定位；其動(dòng)作過(guò)程包括：下降、夾緊、上升、慢進(jìn)、快進(jìn)、慢進(jìn)、延時(shí)、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退；其操作方式包括：回原位、手動(dòng)、單步、單周期、連續(xù)；來(lái)滿足生產(chǎn)中的各種操作要求。

關(guān)鍵詞：搬運(yùn)機(jī)械手，可編程控制器（PLC），液壓，電磁閥 目

錄 前言………………………………………………………………………………….1 第一章 機(jī)械手的概況

1.1 搬運(yùn)機(jī)械手的應(yīng)用簡(jiǎn)況…………………………………………………2 1.2 機(jī)械手的應(yīng)用意義………………………………………………………3 1.3 機(jī)械手的發(fā)展概況………………………………………………………3 第三章 搬運(yùn)機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)及其動(dòng)作……………………………………………… 3.2 搬運(yùn)機(jī)械手系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)……………………………………………… 3.3 搬運(yùn)機(jī)械手控制程序設(shè)計(jì)……………………………………………… 1 操作面板及動(dòng)作說(shuō)明…………………………………………………… 2 I/O分配………………………………………………………………… 3 梯形圖的設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 1）梯形圖的總體設(shè)計(jì)…………………………………………………… 2）各部分梯形圖的設(shè)計(jì)………………………………………………… 3）繪制搬運(yùn)機(jī)械手PLC控制梯形圖……………………………………

結(jié)

論……………………………………………………………………………… 謝

辭……………………………………………………………………………… 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………….附：語(yǔ)句表

梯形圖

I/O接線圖 前言

機(jī)械手：mechanical hand，也被稱為自動(dòng)手，auto hand 能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門(mén)。

機(jī)械手主要由手部、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。手部是用來(lái)抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為機(jī)械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個(gè)自由度。自由度是機(jī) 械手設(shè)計(jì)的關(guān) 鍵參數(shù)。自由 度越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般專用機(jī)械手有2～3個(gè)自由度。

機(jī)械手的種類，按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手；按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。

機(jī)械手通常用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒(méi)有獨(dú)立的控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門(mén)操持危險(xiǎn)物品的主從式操作手也常稱為機(jī)械手。機(jī)械手在鍛造工業(yè)中的應(yīng)用能進(jìn)一步發(fā)展鍛造設(shè)備的生產(chǎn)能力，改善熱、累等勞動(dòng)條件。

機(jī)械手首先是從美國(guó)開(kāi)始研制的。1958年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)機(jī)械手。

第一章 機(jī)械手概況

1.1搬運(yùn)機(jī)械手的應(yīng)用簡(jiǎn)況

在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化已成為突出的主題。在機(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。專用機(jī)床是大批量生產(chǎn)自動(dòng)化的有效辦法，程控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等自動(dòng)化機(jī)械是有效解決多品種小批量生產(chǎn)自動(dòng)化的重要辦法。

但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)，有待于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。據(jù)資料介紹，美國(guó)生產(chǎn)的全部工業(yè)零件中，有75％是小批量生產(chǎn)；金屬加工生產(chǎn)批量中有四分之三在50件以下，零件真正在機(jī)床上加工的時(shí)間僅占零件生產(chǎn)時(shí)間的5％。從這里可看出，裝卸、搬運(yùn)等工序機(jī)械化的迫切性，工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而產(chǎn)生的。機(jī)械手可在空間抓放物體，動(dòng)作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動(dòng)化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于柔性自動(dòng)線。

國(guó)內(nèi)外機(jī)械工業(yè)、鐵路部門(mén)中機(jī)搬運(yùn)械手主要應(yīng)用于以下幾方面： 1.熱加工方面的應(yīng)用

熱加工是高溫、危險(xiǎn)的笨重體力勞動(dòng)，很久以來(lái)就要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。為了提高工作效率，和確保工人的人身安全，尤其對(duì)于大件、少量、低速和人力所不能勝任的作業(yè)就更需要采用機(jī)械手操作。2.冷加工方面的應(yīng)用 冷加工方面機(jī)械手主要用于柴油機(jī)配件以及軸類、盤(pán)類和箱體類等零件單機(jī)加工時(shí)的上下料和刀具安裝等。進(jìn)而在程序控制、數(shù)字控制等機(jī)床上應(yīng)用，成為設(shè)備的一個(gè)組成部分。最近更在加工生產(chǎn)線、自動(dòng)線上應(yīng)用，成為機(jī)床、設(shè)備上下工序聯(lián)接的重要于段。3.拆修裝方面

拆修裝是鐵路工業(yè)系統(tǒng)繁重體力勞動(dòng)較多的部門(mén)之一，促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)鐵路工廠、機(jī)務(wù)段等部門(mén)，已采用機(jī)械手拆裝三通閥、鉤舌、分解制動(dòng)缸、裝卸軸箱、組裝輪對(duì)、清除石棉等，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了拆修裝的效率。近年還研制了一種客車(chē)車(chē)內(nèi)噴漆通用機(jī)械手，可用以對(duì)客車(chē)內(nèi)部進(jìn)行連續(xù)噴漆，以改善勞動(dòng)條件，提高噴漆的質(zhì)量和效率。近些年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及傳感技術(shù)等在機(jī)械手中越來(lái)越多的應(yīng)用，工業(yè)機(jī)械手已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要因素。1.2機(jī)械手的應(yīng)用意義

在機(jī)械工業(yè)中，機(jī)械手的應(yīng)用意義可以概括如下： 1.可以提高生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度

應(yīng)用機(jī)械手，有利于提高材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機(jī)器的裝配等的自動(dòng)化程度，從而可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。

2.可以改善勞動(dòng)條件、避免人身事故在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空間狹窄等場(chǎng)合中，用人手直接操作是有危險(xiǎn)或根本不可能的。而應(yīng)用機(jī)械手即可部分或全部代替人安全地完成作業(yè)，大大地改善了工人的勞動(dòng)條件。在一些動(dòng)作簡(jiǎn)單但又重復(fù)作業(yè)的操作中，以機(jī)械手代替人手進(jìn)行工作，可以避免由于操作疲勞或疏忽而造成的人身事故。3.可以減少人力，便于有節(jié)奏地生產(chǎn) 應(yīng)用機(jī)械手代替人手進(jìn)行工作，這是直接減少人力的一個(gè)側(cè)面，同時(shí)由于應(yīng)用機(jī)械手可以連續(xù)地工作，這是減少人力的另一個(gè)側(cè)面。因此，在自動(dòng)化機(jī)床和綜合加工自動(dòng)生產(chǎn)線上，目前幾乎都設(shè)有機(jī)械手，以減少人力和更準(zhǔn)確地控制生產(chǎn)的節(jié)拍，便于有節(jié)奏地進(jìn)行生產(chǎn)。

綜上所述，有效地應(yīng)用機(jī)械手是發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必然趨勢(shì)。1.3.3機(jī)械手的發(fā)展概況與發(fā)展趨勢(shì)

1.3機(jī)械手的發(fā)展概況

專用機(jī)械手經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，如今已進(jìn)入以通用機(jī)械手為標(biāo)志的時(shí)代。由于通用機(jī)械手的應(yīng)用和發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)了智能機(jī)器人的研制。智能機(jī)器人涉及的知識(shí)內(nèi)容，不僅包括一般的機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等基礎(chǔ)知識(shí)，而且還應(yīng)用一些電子技術(shù)、電視技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、無(wú)線電控制、仿生學(xué)和假肢工藝等，因此它是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的新技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)發(fā)展這一新技術(shù)都很重視，幾十年來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)的研究和發(fā)展一直比較活躍，設(shè)計(jì)在不斷地修改，品種在不斷地增加，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷地?cái)U(kuò)大。

早在40年代，隨著原子能工業(yè)的發(fā)展，已出現(xiàn)了模擬關(guān)節(jié)式的第一代機(jī)械手。50～60年代即制成了傳送和裝卸工件的通用機(jī)械手和數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。這種機(jī)械手也稱第二代機(jī)械手。如尤尼曼特(Unimate)機(jī)械手即屬于這種類型。60～70年代，又相繼把通用機(jī)械手用于汽車(chē)車(chē)身的點(diǎn)焊和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)線上，亦即是第二代機(jī)械手這一新技術(shù)進(jìn)入了應(yīng)用階段。80-90年代，裝配機(jī)械手處于鼎盛時(shí)期，尤其是日本。

90年代機(jī)械手在特殊用途上有較大的發(fā)展，除了在工業(yè)上廣泛應(yīng)用外，農(nóng)、林、礦業(yè)、航天、海洋、文娛、體育、醫(yī)療、服務(wù)業(yè)、軍事領(lǐng)域上有較大的應(yīng)用。90年代以后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的快速發(fā)展，機(jī)械手技術(shù)也得到飛速的多元化發(fā)展。

總之，目前機(jī)械手的主要經(jīng)歷分為三代：

第一代機(jī)械手主要是靠人工進(jìn)行控制，控制方式為開(kāi)環(huán)式，沒(méi)有識(shí)別能力；改進(jìn)的方向主要是將低成本和提高精度；第二代機(jī)械手設(shè)有電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，具有視覺(jué)、觸覺(jué)能力，甚至聽(tīng)、想的能力。研究安裝各種傳感器，把接收到的信息反饋，使機(jī)械手具有感覺(jué)機(jī)能；第三代機(jī)械手能獨(dú)立完成工作過(guò)程中的任務(wù)。它與電子計(jì)算機(jī)和電視設(shè)備保持聯(lián)系，并逐步發(fā)展成為柔性系統(tǒng)FMS(Flexible Manufacturing System)和柔性制造單元FMC(Flexible Manufacturing Cell)中重要一環(huán)。

1.4機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)

目前國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)械于主要用于機(jī)床加工、鑄鍛、熱處理等方面，數(shù)量、品種、性能方面都不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。

因此，國(guó)內(nèi)主要是逐步擴(kuò)大機(jī)械手應(yīng)用范圍，重點(diǎn)發(fā)展鑄鍛、熱處理方面的機(jī)械手，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善作業(yè)條件。在應(yīng)用專用機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)地發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研制示教式機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合式機(jī)械手等。

將機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，如伸縮、擺動(dòng)、升降、橫移、俯仰等機(jī)構(gòu)，以及適于不同類型的夾緊機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)成典型的通用機(jī)構(gòu)，以便根據(jù)不同的作業(yè)要求，選用不用的典型部件，即可組成各種不同用途的機(jī)械手。既便于設(shè)計(jì)制造，又便于改換工作，擴(kuò)大了應(yīng)用的范圍。同時(shí)要提高精度，減少?zèng)_擊，定位精確，以更好地發(fā)揮機(jī)械手的作用。此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺(jué)、視覺(jué)等性能地機(jī)械手，并考慮于計(jì)算機(jī)聯(lián)用，逐步成為整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)中的一個(gè)基本單元。

在國(guó)外機(jī)械制造業(yè)中，工業(yè)機(jī)械手應(yīng)用較多，發(fā)展較快。目前主要用于機(jī)床、模鍛壓力機(jī)的上下料，以及點(diǎn)焊、噴漆等作業(yè)中，它可按照事先制定的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作，但是還不具備任何傳感反饋能力，不能應(yīng)付外界的變化。如發(fā)生某些偏離時(shí)，就將引起零部件甚至機(jī)械手本身的損壞。為此，國(guó)外機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)是大力研制具有某些智能的機(jī)械手，使其擁有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，做出相應(yīng)的變更。如位置發(fā)生稍些偏差時(shí)，即能更正，并自行檢測(cè)，重點(diǎn)是研究視覺(jué)功能和觸覺(jué)功能。

視覺(jué)功能即在機(jī)械手上安裝有電視照相機(jī)和光學(xué)測(cè)距儀（即距離傳感器）以及衛(wèi)星計(jì)算機(jī)。工作時(shí)，電視照相機(jī)將物體形象變成視頻信號(hào)，然后傳送給計(jì)算機(jī)，以便分析物體的種類、大小、顏色和方位，并發(fā)出指令控制機(jī)械手進(jìn)行工作。觸覺(jué)功能即在機(jī)械手上安裝有觸覺(jué)反饋控制裝置。工作時(shí)機(jī)械手先伸出手指尋找工件，通過(guò)裝在手指內(nèi)的壓力敏感元件產(chǎn)生觸感作用，然后伸向前方，抓住工件。手的抓力大小可通過(guò)裝在手指內(nèi)側(cè)的壓力敏感元件來(lái)控制，達(dá)到自動(dòng)調(diào)整握力的大小。總之，隨著傳感技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械手的裝配作業(yè)的能力將進(jìn)一步提高。到1995年，全世界約有50%的汽車(chē)由機(jī)械手裝配。

現(xiàn)今機(jī)械手的發(fā)展更主要的是將機(jī)械手和柔性制造系統(tǒng)以及柔性制造單元相結(jié)合，從而根本改變目前機(jī)械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。1.5 PLC概況及在機(jī)械手中的應(yīng)用 1.可編程序控制器的應(yīng)用和發(fā)展概況

可編程序控制器（programmable controller），現(xiàn)在一般簡(jiǎn)稱為PLC（programmable logic controller），它是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通 信網(wǎng)絡(luò)技發(fā)展起來(lái)的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。以其顯著的優(yōu)點(diǎn)在冶金、化工、交通、電力等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，成為了現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱之一。在可編程序控制器問(wèn)世以前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電器控制占主導(dǎo)地位。傳統(tǒng)的繼電器控制具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于掌握、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用甚廣。但是控制裝置體積大、動(dòng)作速度較慢、耗電較多、功能少，特別是由于它靠硬件連線構(gòu)成系統(tǒng)，接線繁雜，當(dāng)生產(chǎn)工藝或控制對(duì)象改變時(shí)，原有的接線刻控制盤(pán)（柜）就必須隨之改變或更換，通用性和靈活性較差 2.PLC的應(yīng)用概況

PLC的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣，并在迅速擴(kuò)大，對(duì)于而今的PLC幾乎可以說(shuō)凡是需要控制系統(tǒng)存在的地方就需要PLC，尤其近幾年來(lái)PLC的性價(jià)比不斷提高已被廣泛應(yīng)用在冶金、機(jī)械、石油、化工、輕功、電力等各行業(yè)。按PLC的控制類型，其應(yīng)用大致可分為以下幾個(gè)方面。1）.用于邏輯控制

這是PLC最基本，也是最廣泛的應(yīng)用方面。用PLC取代繼電器控制和順序控制器控制。例如機(jī)床的電氣控制、包裝機(jī)械的控制、自動(dòng)電梯控制等。2）.用于模擬量控制

PLC通過(guò)模擬量I/O模塊，可實(shí)現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間轉(zhuǎn)換，并對(duì)模擬量控制。3）.用于機(jī)械加工中的數(shù)字控制

現(xiàn)代PLC具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理功能，它可以與機(jī)械加工中的數(shù)字控制（NC）及計(jì)算機(jī)控制（CNC）緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制。4）.用于工業(yè)機(jī)器人控制 5）.用于多層分布式控制系統(tǒng)

高功能的PLC具有較強(qiáng)的通信聯(lián)通能力，可實(shí)現(xiàn)PLC與PLC之間、PLC與遠(yuǎn)程I/O之間、PLC與上位機(jī)之間的通信。從而形成多層分布式控制系統(tǒng)或工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。3.PLC的特點(diǎn)

1）.可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)

PLC能在惡劣的環(huán)境如電磁干擾、電源電壓波動(dòng)、機(jī)械振動(dòng)、溫度變化等中可靠地工作，PLC的平均無(wú)故障間隔時(shí)間高，日本三菱公司的F1系列PLC平均無(wú)故障時(shí)間間隔長(zhǎng)達(dá)30萬(wàn)h，這是一般微機(jī)所不能比擬的。2）.控制系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng) 由于PLC是采用軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能，對(duì)同一控制對(duì)象，當(dāng)控制要求改變需改變控制系統(tǒng)的功能時(shí)，不必改變PLC的硬件設(shè)備，只需相應(yīng)改變軟件程序。3

自上世紀(jì)六十年代，機(jī)械手被實(shí)現(xiàn)為一種產(chǎn)品后，對(duì)它的開(kāi)發(fā)應(yīng)用也在不斷發(fā)展，利用機(jī)械手搬運(yùn)物體、裝配、切割、噴染等等，應(yīng)用非常廣泛?，F(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用在了機(jī)械制造、冶金、化工、電力、采礦、建材、輕工、食品、環(huán)保等各行各業(yè)之中。比如：最典型的發(fā)展是生產(chǎn)者將此產(chǎn)品大量應(yīng)用于衛(wèi)生行業(yè)（全自動(dòng)生化分析儀），從而實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)生檢驗(yàn)中急需短時(shí)間、大量樣品數(shù)據(jù)的要求，但在衛(wèi)生領(lǐng)域的機(jī)械手因采用樣品加單一酶試劑顯色法，且采用濾光片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，造成試劑價(jià)格昂貴，限制了產(chǎn)品市場(chǎng)的發(fā)展。隨著技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械手的設(shè)計(jì)已經(jīng)實(shí)破了單一試劑、加熱及濾光片的束縛。隨著社會(huì)的快速發(fā)展，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械手的要求將越來(lái)越高，其技術(shù)也越來(lái)越成熟。

機(jī)械手是工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的一種控制對(duì)象。機(jī)械手可以完成許多工作，如搬物、裝配、切割、噴染等等，應(yīng)用非常廣泛。應(yīng)用PLC控制機(jī)械手實(shí)現(xiàn)各種規(guī)定的工序動(dòng)作，可以簡(jiǎn)化控制線路，節(jié)省成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。圖1 是機(jī)械手搬運(yùn)物品示意圖。

圖1 機(jī)械手搬物示意圖

圖中機(jī)械手的任務(wù)是將傳送帶A上的物品搬運(yùn)到傳送帶B。為使機(jī)械手動(dòng)作準(zhǔn)確，在機(jī)械手的極限位置安裝了限位開(kāi)關(guān)SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5，對(duì)機(jī)械手分別進(jìn)行抓緊、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、上升、下降動(dòng)作的限位，并發(fā)出動(dòng)作到位的輸入信號(hào)。傳送帶A上裝有光電開(kāi)關(guān)SP，用于檢測(cè)傳送帶A上物品是否到位。機(jī)械手的起、停由圖中的起動(dòng)按鈕SB1、停止按鈕SB2控制。

傳送帶A、B由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。機(jī)械手的上、下、左、右、抓緊、放松等動(dòng)作由液壓驅(qū)動(dòng)，并分別由六個(gè)電磁閥來(lái)控制。2 機(jī)械手的動(dòng)作流程

傳送帶B處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，故不需要用PLC控制。機(jī)械手及傳送帶C 順序動(dòng)作的要求是：

1)按下起動(dòng)按鈕SB1時(shí)，機(jī)械手系統(tǒng)工作。首先上升電磁閥通電，手臂上升，至上升限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作；

2)左轉(zhuǎn)電磁閥通電，手臂左轉(zhuǎn)，至左轉(zhuǎn)限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作； 3)下降電磁閥通電，手臂下降，至下降限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作；

4)啟動(dòng)傳送帶A運(yùn)行，由光電開(kāi)關(guān)SP檢測(cè)傳送帶A上有無(wú)物品送來(lái)，若檢測(cè)到物品，則抓緊電磁閥通電，機(jī)械手抓緊，至抓緊限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作； 5)手臂再次上升，至上升限位開(kāi)關(guān)再次動(dòng)作；

6)右轉(zhuǎn)電磁閥通電，手臂右轉(zhuǎn)，至右轉(zhuǎn)限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作； 7)手臂再次下降，至下降限位開(kāi)關(guān)再次動(dòng)作；

8)放松電磁閥通電，機(jī)械手松開(kāi)手爪，經(jīng)延時(shí)2秒后，完成一次搬運(yùn)任務(wù)，然后重復(fù)循環(huán)以上過(guò)程。

9)按下停止按鈕SB2或斷電時(shí)，機(jī)械手停止在現(xiàn)行工步上，重新起動(dòng)時(shí)，機(jī)械手按停止前的動(dòng)作繼續(xù)工作。根據(jù)對(duì)機(jī)械手的順序動(dòng)作要求，可以畫(huà)出時(shí)序圖如圖2所示。由時(shí)序圖可作出圖3所示的機(jī)械手動(dòng)作流程圖。

圖2 機(jī)械手佛那故作布序圖

圖3 機(jī)械手動(dòng)作流程圖 PLC選型及其I/O點(diǎn)編號(hào)分配 3.1 PLC的選型

由于機(jī)械手系統(tǒng)的輸入/輸出接點(diǎn)少，要求電氣控制部分體積小，成本低，并能夠用計(jì)算機(jī)對(duì)PLC進(jìn)行監(jiān)控和管理，故選用日本OMRON（立石）公司生產(chǎn)的多功能小型C20P主機(jī)。該機(jī)輸入點(diǎn)為12，輸出點(diǎn)為8。內(nèi)部主要有：136個(gè)輔助繼電器、16個(gè)特殊功能繼電器、160個(gè)保持繼電器、8個(gè)暫存繼電器、48個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器、64個(gè)16位數(shù)據(jù)存貯器。3.2 I/O點(diǎn)編號(hào)分配

根據(jù)圖3所示的機(jī)械手動(dòng)作流程圖，可以確定電氣控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)分配，如表1所示。

表1 機(jī)械手控制I/O分配表

根據(jù)圖3流程圖和表1的I/O分配表，可以編制出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖4所示。

圖4 機(jī)械手狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 4 編程及程序運(yùn)行 4.1 用步進(jìn)指令編程

根據(jù)圖4狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，編制的步進(jìn)梯形圖程序如圖5所示。

圖5中，“全部輸出禁止”部分的作用是在停止時(shí)禁止全部輸出，使機(jī)械手停止在現(xiàn)行的工步上；重新起動(dòng)時(shí)又能從停止前的工步繼續(xù)動(dòng)作。

在狀態(tài)由HR010轉(zhuǎn)移至HR000的條件中，增加了保持繼電器的常閉觸點(diǎn)，其作用是：當(dāng)機(jī)械手工作在某一中間工步時(shí)，若 PLC斷電或停止運(yùn)行，機(jī)械手停止在中間工步上。PLC復(fù)電或重新投入運(yùn)行后，由于保持繼電器HR具有狀態(tài)斷電保護(hù)的功能，因此在重新起動(dòng)時(shí)，中有某一個(gè)是斷開(kāi)的，使得HR000不能置位，機(jī)械手只能從停止前被置位的保持繼電器的后續(xù)工步繼續(xù)動(dòng)作。4.2 程序運(yùn)行

按下起動(dòng)按鈕SB1，輸入點(diǎn)0000為ON,則作為互鎖條件的輔助繼電器1000為ON，互鎖指令I(lǐng)L接通，IL與ILC之間的線圈正常工作，“全部輸出禁止”解除。若(抓圖1)常閉觸點(diǎn)都為ON，保持繼電器HR000接通，輸出點(diǎn)0503使上升電磁閥得電，手臂上升。當(dāng)手臂上升到位時(shí)，上升限位開(kāi)關(guān)使輸入點(diǎn)0005閉合，保持繼電器HR001 接通，HR000復(fù)位，輸出點(diǎn)0501使左轉(zhuǎn)電磁閥得電，手臂左轉(zhuǎn)。......以后每當(dāng)一步動(dòng)作到位，限位條件滿足時(shí)，狀態(tài)轉(zhuǎn)移，進(jìn)行下一工步動(dòng)作。當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移到HR008為ON時(shí)，輸出點(diǎn)0506使放松電磁閥得電，機(jī)械手放松，同時(shí)定時(shí)器TIM00計(jì)時(shí)。當(dāng)計(jì)時(shí)2秒到，狀態(tài)又轉(zhuǎn)移到HR000，程序又重新從第一工步開(kāi)始循環(huán)。

停止時(shí)，按下停止按鈕SB2，0001斷開(kāi)，輔助繼電器1000為OFF，互鎖指令斷開(kāi)，全部輸出被禁止，但各保持繼電器的狀態(tài)是斷電保護(hù)的，機(jī)械手停在現(xiàn)行的工步上。當(dāng)重新按起動(dòng)按鈕時(shí)，互鎖指令接通，停止前的輸出被恢復(fù)，機(jī)械手繼續(xù)在停止前某保持繼電器為ON的工步動(dòng)作。5 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了日本OMRON公司生產(chǎn)的C系列P型小型多功能PLC在機(jī)械手步進(jìn)控制中的設(shè)計(jì)應(yīng)用。說(shuō)明了機(jī)械手的動(dòng)作原理，設(shè)計(jì)要求，程序設(shè)計(jì)方法。本文介紹的程序已在實(shí)際生產(chǎn)中獲得了成功的應(yīng)用。

第五篇：plc課程設(shè)計(jì)

一、基本要求

1、PLC實(shí)踐實(shí)訓(xùn)的基本要求

PLC實(shí)踐實(shí)訓(xùn)的主要內(nèi)容包括：理論設(shè)計(jì)與撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告等。其中理論設(shè)計(jì)又包括總體方案選擇，硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)；硬件設(shè)計(jì)包括單元電路，選擇元器件及計(jì)算參數(shù)等；軟件設(shè)計(jì)包括模塊化層次結(jié)構(gòu)圖，程序流程圖，應(yīng)用程序。程序設(shè)計(jì)是課程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過(guò)進(jìn)一步完善程序設(shè)計(jì)，使之達(dá)到課題所要求的指標(biāo)。課程設(shè)計(jì)的最后要求是寫(xiě)出設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告，把設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行全面的總結(jié)，若有實(shí)踐條件，把實(shí)踐內(nèi)容上升到理論高度。

2、PLC實(shí)踐實(shí)訓(xùn)的教學(xué)要求

PLC實(shí)踐實(shí)訓(xùn)的教學(xué)采用相對(duì)集中的方式進(jìn)行，以班為單位全班學(xué)生集中到設(shè)計(jì)室進(jìn)行。做到實(shí)訓(xùn)教學(xué)課堂化，嚴(yán)格考勤制度，在實(shí)訓(xùn)期間累計(jì)曠課或者遲到、早退累計(jì)達(dá)到2次以上的學(xué)生，該課程考核按不及格處理。在實(shí)訓(xùn)期間需要查找資料，可到圖書(shū)館查閱。

課程設(shè)計(jì)的任務(wù)相對(duì)分散，每1-3名學(xué)生組成一個(gè)小組，完成一個(gè)課題的設(shè)計(jì)。小組成員既有分工、又要協(xié)作，同一小組的成員之間可以相互探討、協(xié)商，可以互相借鑒或參考別人的設(shè)計(jì)方法和經(jīng)驗(yàn)。但每個(gè)學(xué)生必須單獨(dú)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，要有完整的設(shè)計(jì)資料，獨(dú)立撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告，設(shè)計(jì)報(bào)告雷同率超過(guò)50%的課程設(shè)計(jì)考核按不及格處理。

三、設(shè)計(jì)報(bào)告

設(shè)計(jì)完成后，必須撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。設(shè)計(jì)報(bào)告必須獨(dú)立完成，格式符合要求，文字（不含圖形、程序）不少于2000字，圖形繪制規(guī)范。設(shè)計(jì)報(bào)告的格式如下：

1、封面

2、內(nèi)容提要

3、目錄

4、正文

(1)所作題目的意義、本人所做的工作及系統(tǒng)的主要功能；(2)方案選擇及論證；(2)硬件電路設(shè)計(jì)及描述；

(3)軟件設(shè)計(jì)流程及描述；(4)源程序代碼；

5、心得體會(huì)

6、參考文獻(xiàn)

四、考核方法

PLC實(shí)訓(xùn)的考核方式為考查，考核結(jié)果為優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五等，分?jǐn)?shù)在90-100之間為優(yōu)秀，80-89分之間為良好，70-79分之間為中等，60-69分之間為及格，60分以下為不及格。

考核分三個(gè)方面進(jìn)行：平時(shí)表現(xiàn)20%；設(shè)計(jì)過(guò)程25%；設(shè)計(jì)報(bào)告 40%；設(shè)計(jì)答辯15%。

五、設(shè)計(jì)題目（參考：http://）

項(xiàng)目一 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制...........................................3 項(xiàng)目二 病床呼叫系統(tǒng).............................................4 項(xiàng)目三 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制設(shè)計(jì)...................................5 項(xiàng)目四 自助洗車(chē)機(jī)控制設(shè)計(jì).......................................6 項(xiàng)目五 自動(dòng)售貨機(jī)的控制設(shè)計(jì).....................................7 項(xiàng)目六 電子計(jì)算器設(shè)計(jì)...........................................8 項(xiàng)目七 臺(tái)車(chē)呼叫控制.............................................9 項(xiàng)目八 自動(dòng)噴泉的PLC控制......................................10 項(xiàng)目九 氣動(dòng)機(jī)械手操作控制......................................11 項(xiàng)目十 小車(chē)多方式運(yùn)行的PLC控制................................12 項(xiàng)目十一 裝瓶流水線的PLC控制..................................13 項(xiàng)目十二 工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制..................................14 項(xiàng)目十三 包裝生產(chǎn)線的PLC控制..................................15 項(xiàng)目十四 彩燈廣告屏的PLC控制..................................16 項(xiàng)目十五 自動(dòng)門(mén)控制裝置........................................18 項(xiàng)目十六 全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制..................................19 項(xiàng)目十七 汽車(chē)自動(dòng)清洗裝置PLC控制..............................20

項(xiàng)目一 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制

一、控制要求

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

學(xué)生根據(jù)控制

1.2.3.運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC4.5.三、設(shè)計(jì)報(bào)告 要求”。

項(xiàng)目二 病床呼叫系統(tǒng)一、控制要求 13病人不適時(shí)緊急呼叫。23鈕時(shí)，房緊急呼叫并閃爍指示燈。4緊急呼叫按鈕，并要具有優(yōu)先級(jí)判別的能力。5的緊急指示燈方町被重置。

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

識(shí)

1.2.3.運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC4.4個(gè)床位。每一病床床頭均有緊急呼叫按鈕及重置按鈕，以利

5s內(nèi)按下重置按5.三、設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告要做到層次清晰、論述清楚、圖表正確、書(shū)寫(xiě)工整。詳見(jiàn)“課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)作要求”。

項(xiàng)目三 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制設(shè)計(jì)

1.雙層停車(chē)場(chǎng)控制的配置如圖所示，上下共可聽(tīng)5部車(chē)。

2.本停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)的規(guī)則為1、2、3車(chē)位只能上下移動(dòng)，不能左右移動(dòng)，4、5車(chē)位只可左右移動(dòng)不可上下移動(dòng)。

3.下排車(chē)位只需直接將車(chē)子開(kāi)出即可

4.如要呼叫上排車(chē)子，只要按下1至3的按鈕，再按下[叫車(chē)]按鈕，則所按車(chē)位將降至下層，而下排車(chē)位將左右移動(dòng)，讓出車(chē)位讓上層車(chē)位降下。

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

知識(shí)工程應(yīng)用能力、1.2.3.運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC4.5.三、設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告要做到層次清晰、論述清楚、圖表正確、書(shū)寫(xiě)工整。詳見(jiàn)“課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)作要求”。

項(xiàng)目四 自助洗車(chē)機(jī)控制設(shè)計(jì)

一、控制要求 1100元自助洗車(chē)機(jī)。23個(gè)投幣孔，分別為5元、10元及50元3種，當(dāng)投幣合計(jì)100元或超過(guò)時(shí)，按啟動(dòng)，開(kāi)關(guān)洗車(chē)機(jī)才會(huì)動(dòng)作嗎，啟動(dòng)燈亮起。7段數(shù)碼管會(huì)顯示投幣金額，用BCD碼，當(dāng)投幣超過(guò)100元時(shí)，可按退幣按鈕，這時(shí)7段數(shù)碼管會(huì)退回零，表示找回余額，退幣選作。

洗車(chē)機(jī)動(dòng)作流程。

123開(kāi)始動(dòng)作——噴灑清潔劑。

5，開(kāi)始往左移，繼續(xù)噴灑清潔劑。

洗車(chē)機(jī)左移到達(dá)左極限開(kāi)關(guān)后，開(kāi)始往右移，清潔劑停止噴灑，當(dāng)洗車(chē)機(jī)往朽移3s，洗車(chē)機(jī)開(kāi)始往右移，噴水設(shè)備開(kāi)始噴水，刷子開(kāi)始洗刷。，開(kāi)始往左移，噴水機(jī)及刷子繼續(xù)動(dòng)作。，開(kāi)始往右移，噴水機(jī)及刷子停止動(dòng)作，清潔劑設(shè)備6刷子洗刷5s后停止，洗車(chē)機(jī)繼續(xù)往右移，右移3s后，洗車(chē)機(jī)停止，刷子又開(kāi)始洗刷5s后停止，洗車(chē)機(jī)繼續(xù)往右移，到達(dá)右極限開(kāi)關(guān)停止然后往左移。

78洗車(chē)機(jī)往左移3s5s洗車(chē)機(jī)開(kāi)

5ss后停止

洗開(kāi)始往右移。

3[復(fù)位按鈕]水、洗刷、風(fēng)扇及清潔

復(fù)位動(dòng)作。

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

移、噴

1.2.3.運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC4.5.三、設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告要做到層次清晰、論述清楚、圖表正確、書(shū)寫(xiě)工整。詳見(jiàn)“課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)作要求”。

項(xiàng)目五 自動(dòng)售貨機(jī)的控制設(shè)計(jì)

一、控制要求 I3個(gè)投幣孔，分別為1元、5元和10元。23種飲料供選擇，分別為汽水、花茶和咖啡。3，將可由退幣按鈕找回余額。45678經(jīng)掉出。

元，如果小于10元?jiǎng)t直接退1元的。

二、設(shè)計(jì)任務(wù) 學(xué)生根據(jù)控制要求進(jìn)行自動(dòng)售貨機(jī)運(yùn)行

1.2.3.運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC

10元再退

7段數(shù)碼管上。

12元時(shí)，汽水指示燈亮，表示只可選擇汽水。

15元時(shí)，汽水和花茶指示燈亮，表示只可選擇汽水和花茶。20元時(shí)，汽水、花茶和咖啡指示燈亮，表示3種均可選擇。，則相對(duì)應(yīng)的指示燈開(kāi)始閃爍，3s后自動(dòng)停止，表示飲料 已4.5.三、設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告要做到層次清晰、論述清楚、圖表正確、書(shū)寫(xiě)工整。詳見(jiàn)“課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)作要求”。

項(xiàng)目六 電子計(jì)算器設(shè)計(jì)

一、控制要求

123

4二、設(shè)計(jì)任務(wù) 行

7=

4位數(shù)。

7段數(shù)碼管上。

學(xué)生根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn) 電子計(jì)算器設(shè)計(jì)運(yùn)行原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知

1.2.識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容包括：3.運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，4.5.進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)自助洗車(chē)機(jī)的控制要求。

三、設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告要做到層次清晰、論述清楚、圖表正確、書(shū)寫(xiě)工整。詳見(jiàn)“課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)作要求”。

項(xiàng)目七 臺(tái)車(chē)呼叫控制

一、控制要求

一部電動(dòng)運(yùn)輸車(chē)供8 PLC

(下稱呼車(chē))時(shí)

表的工位呼車(chē)無(wú)效。如停車(chē)位呼車(chē)時(shí)，臺(tái)車(chē)不動(dòng)，呼車(chē)工位號(hào)大于停車(chē)位時(shí)，臺(tái)車(chē)自動(dòng)向高位停車(chē)時(shí)間為30s車(chē)不會(huì)自行啟動(dòng)。

PLC硬件安排及軟件規(guī)劃 為了區(qū)別工位依1-8，系統(tǒng)設(shè)啟動(dòng)及停機(jī)按鈕各1個(gè)，臺(tái)車(chē)設(shè)正反轉(zhuǎn)接觸器各1個(gè)。每工位設(shè)呼車(chē)指示燈1個(gè)，但并聯(lián)接于各個(gè)輸出口上。系統(tǒng)布置圖如圖所示。

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

學(xué)生根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行 臺(tái)車(chē)呼叫控制設(shè)計(jì)運(yùn)行原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容包括：

1.2.3.運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，4.5.進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)自助洗車(chē)機(jī)的控制要求。

三、設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告要做到層次清晰、論述清楚、圖表正確、書(shū)寫(xiě)工整。詳見(jiàn)“課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)作要求”。

項(xiàng)目八 自動(dòng)噴泉的PLC控制

一、控制要求

有16個(gè)彩燈代表16

4二、設(shè)計(jì)任務(wù)

學(xué)生根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行自動(dòng)噴泉的PLC設(shè)計(jì)運(yùn)行原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容包括：1.2.3.運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，4.5.進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)自助洗車(chē)機(jī)的控制要求。

三、設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告要做到層次清晰、論述清楚、圖表正確、書(shū)寫(xiě)工整。詳見(jiàn)“課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)作要求”。

項(xiàng)目九 氣動(dòng)機(jī)械手操作控制

一、控制要求

氣動(dòng)機(jī)械手的動(dòng)作示意圖如圖1所示，氣動(dòng)機(jī)械手的功能是將工件從A處移送到B處。控制要求為：

1、氣動(dòng)機(jī)械手的升降和左右移行分別由不同的雙線圈電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，電磁閥線圈失電時(shí)能保持原來(lái)的狀態(tài)，必須驅(qū)動(dòng)反向的線圈才能反向運(yùn)動(dòng)；

2、上升、下降的電磁閥線圈分別為YV2、YV1；右行、左行的電磁閥線圈為YV3、YV4；

3、機(jī)械手的夾鉗由單線圈電磁閥YV5來(lái)實(shí)現(xiàn)，線圈通電時(shí)夾緊工件，線圈斷電時(shí)松開(kāi)工件；

4、機(jī)械手的夾鉗的松開(kāi)、夾緊通過(guò)延時(shí)1.7S實(shí)現(xiàn)；

5、機(jī)械手的下降、上升、右行、左行的限位由行程開(kāi)關(guān)SQ1、SQ2、SQ3、SQ4來(lái)實(shí)現(xiàn)；

機(jī)械手的操作面板如圖所示。機(jī)械手能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、回原位、單步、單周期和連續(xù)等五種工作方式。

1、手動(dòng)工作方式時(shí)，用各按鈕的點(diǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作；

2、回原位工作方式時(shí)，按下“回原位”按鈕，則機(jī)械手自動(dòng)返回原位；

3、單步工作方式時(shí)，每按下一次啟動(dòng)安鈕，機(jī)械手向前執(zhí)行一步；

4、單周期工作方式時(shí)，每按下一次啟動(dòng)安鈕，機(jī)械手只運(yùn)行一個(gè)周期；

5、連續(xù)工作方式時(shí)，機(jī)械手在原位，只要按下啟動(dòng)安鈕，機(jī)械手就會(huì)連續(xù)循環(huán)工作，直到按下停止安鈕；

6、傳送工件時(shí)，機(jī)械手必須升到最高點(diǎn)才能左右移動(dòng)，以防止機(jī)械手在較低位置運(yùn)行時(shí)碰到其他工件；

7、出現(xiàn)緊急情況，按下緊急停車(chē)按鈕時(shí)，機(jī)械手停止所有的操作。

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

學(xué)生根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行氣動(dòng)機(jī)械手操作控制設(shè)計(jì)運(yùn)行原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容包括：

1.2.系統(tǒng)有

3.運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，4.5.進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)自助洗車(chē)機(jī)的控制要求。

三、設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告要做到層次清晰、論述清楚、圖表正確、書(shū)寫(xiě)工整。詳見(jiàn)“課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)作要求”。

項(xiàng)目十 小車(chē)多方式運(yùn)行的PLC控制

一、控制要求

小車(chē)系統(tǒng)由直流電機(jī)、繼電器、小車(chē)和4個(gè)站臺(tái)等組成，每個(gè)站臺(tái)有檢測(cè)傳感器、指示燈和按鈕，控制要求如下：

小車(chē)起始位置停在x(x=1~4)號(hào)站臺(tái)，SYx傳感器為ON;假如y(y=1~4)號(hào)站臺(tái)呼叫，如果：

x>y，小車(chē)左行到呼叫站臺(tái)停車(chē)；

x

x=y，小車(chē)停止；

小車(chē)在SY1和SY4處要有可靠的保護(hù)功能，自動(dòng)往返或準(zhǔn)確停車(chē)，不能向外撞；

小車(chē)路過(guò)每個(gè)站臺(tái)要有指示燈顯示；但LB1和LB4燈要閃3次；

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

學(xué)生根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)行小車(chē)多

方式運(yùn)行的控制原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容包括：

1.設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時(shí)序圖等；

2.系統(tǒng)有啟動(dòng)、停止功能；

3.運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序；

4.程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；

5.用組態(tài)王監(jiān)控組態(tài)軟件，設(shè)計(jì)出上位監(jiān)控系統(tǒng)；

6.進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)小車(chē)多方式運(yùn)行的控制要求。

三、設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告要做到層次清晰，論述清楚，圖表正確，書(shū)寫(xiě)工整；詳見(jiàn)“課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)作要求”。

項(xiàng)目十一 裝瓶流水線的PLC控制

1、控制要求

有A1~A10選瓶、裝瓶、蓋蓋、貼簽、傳送、成品入庫(kù)生產(chǎn)線操作工序，用10盞燈來(lái)模擬；并有啟動(dòng)/停止、移位、復(fù)位按鈕進(jìn)行操作，如下圖所示。實(shí)現(xiàn)手動(dòng)，自動(dòng)等四種以上的裝瓶流水線工序控制。

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

學(xué)生根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)行裝瓶流水線運(yùn)行的控制原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容包括：

1.2.3.4.設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時(shí)序圖等；

系統(tǒng)有啟動(dòng)/停止、移位、復(fù)位功能按鈕；

運(yùn)用移位等功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序；

程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；

5.用組態(tài)王監(jiān)控組態(tài)軟件，設(shè)計(jì)出上位監(jiān)控系統(tǒng)；

6.進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)裝瓶流水線的控制要求。

三、設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告要做到層次清晰，論述清楚，圖表正確，書(shū)寫(xiě)工整；詳見(jiàn)“課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)作要求”。

項(xiàng)目十二 工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制

1、設(shè)計(jì)要求：

全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗衣桶(外桶)和脫水桶(內(nèi)桶)是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用；內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水甩干用。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)、外桶的水流相通，全自動(dòng)洗衣機(jī)實(shí)物示意如圖所示。從圖可見(jiàn)洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來(lái)執(zhí)行。進(jìn)水時(shí)，通過(guò)電氣控制系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開(kāi)，經(jīng)進(jìn)水管將水注入外桶；排水時(shí)，電控系統(tǒng)把排水閥打開(kāi)，將水由外桶排到機(jī)外。洗滌正、反轉(zhuǎn)是由洗滌電機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤(pán)正、反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)的，此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí)，通過(guò)電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電機(jī)帶動(dòng)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、低水位開(kāi)關(guān)分別用于檢測(cè)高、低水位。起動(dòng)按鈕用來(lái)起動(dòng)洗衣機(jī)工作；停止按鈕起手動(dòng)停止進(jìn)水、排水及報(bào)警等作用，排水按鈕用來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水。

全自動(dòng)洗衣機(jī)實(shí)物示意圖

控制流程如下：接通電源PLC投入運(yùn)行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備起動(dòng)。按下起動(dòng)按鈕，洗衣機(jī)開(kāi)始進(jìn)水，當(dāng)水滿即水位到達(dá)所設(shè)定的高度時(shí)，停止進(jìn)水并開(kāi)始正轉(zhuǎn)洗滌。正洗15 s后暫停，暫停3 s后就進(jìn)行反轉(zhuǎn)洗滌，反洗15 s后暫停，待3 s后，此時(shí)如果正、反洗沒(méi)有滿3次，則返回從正洗開(kāi)始的動(dòng)作；若正、反洗已滿3次，則開(kāi)始排水，水位下降到低水位時(shí)開(kāi)始脫水并繼續(xù)排水，脫水10s即完成一次從進(jìn)水到脫水的大循環(huán)過(guò)程。如果沒(méi)有完成3次大循環(huán)，則返回從進(jìn)水開(kāi)始到脫水的全部動(dòng)作，進(jìn)行下一次的循環(huán)；若完成了3次大循環(huán)，則進(jìn)行洗完報(bào)警。10s報(bào)警后結(jié)束全部洗衣過(guò)程，自動(dòng)停機(jī)。另外，還可以按排水按鈕實(shí)現(xiàn)手動(dòng)排水，按停止按鈕實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停止進(jìn)水、排水脫水及報(bào)警。

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

學(xué)生根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)行系統(tǒng)的控制原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容包括：

1.設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時(shí)序圖等；

2.系統(tǒng)有啟動(dòng)/停止、移位、復(fù)位功能按鈕；

3.運(yùn)用移位等功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序；

4.程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；

5.用組態(tài)王監(jiān)控組態(tài)軟件，設(shè)計(jì)出上位監(jiān)控系統(tǒng)；

6.進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)裝瓶流水線的控制要求。

三、設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告要做到層次清晰，論述清楚，圖表正確，書(shū)寫(xiě)工整；詳見(jiàn)“課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)作要求”。

項(xiàng)目十三 包裝生產(chǎn)線的PLC控制

一、控制要求

某包裝生產(chǎn)線上，包裝物品由傳送帶1隨時(shí)運(yùn)來(lái)，運(yùn)送時(shí)間不固定，因此包裝物品的間隔是不確定的，有的包裝距離較遠(yuǎn)，有的包裝則靠在了一起。在傳送帶1的電動(dòng)機(jī)軸上安裝一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器E6A，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)1圈，旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)出1個(gè)脈沖。每個(gè)包裝物品的寬度是4個(gè)脈沖，當(dāng)光電檢測(cè)器SP1檢測(cè)到包裝物品，且旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)出4個(gè)脈沖時(shí)，表示有1個(gè)包裝物品通過(guò)傳送帶1到傳送帶2。這樣就可以通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)出的脈沖數(shù)的計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)包裝物品的準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。

說(shuō)明 ：

按下啟動(dòng)按鈕SB1后，傳送帶1和傳送帶2運(yùn)轉(zhuǎn)，傳送包裝物品到傳送帶2。當(dāng)傳送帶2上有3個(gè)物品后，擋板電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)擋板上升，阻止后面的包裝物品繼續(xù)運(yùn)送到傳送帶2上。當(dāng)擋板上升到位，上限位開(kāi)關(guān)SQ3動(dòng)作，擋板停止上升，推動(dòng)器電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)，將3個(gè)包裝物品向前推出。

當(dāng)推動(dòng)器到達(dá)前限位開(kāi)關(guān)SQ2動(dòng)作，推動(dòng)器停止向前，推動(dòng)器電動(dòng)機(jī)M2反轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)推動(dòng)器后退。當(dāng)推動(dòng)器后退到位時(shí)，后限位開(kāi)關(guān)SQ1動(dòng)作，推動(dòng)器停止后退，推動(dòng)器電動(dòng)機(jī)M2停轉(zhuǎn)。此時(shí)擋板電動(dòng)機(jī)M1反轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)擋板下降。

當(dāng)擋板下降到位，下限位開(kāi)關(guān)SQ4動(dòng)作，擋板回到初始位置。

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

學(xué)生根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)行系統(tǒng)的控制原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容包括：

1.設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時(shí)序圖等；

2.系統(tǒng)有啟動(dòng)/停止、移位、復(fù)位功能按鈕；

3.運(yùn)用移位等功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序；

4.程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；

5.用組態(tài)王監(jiān)控組態(tài)軟件，設(shè)計(jì)出上位監(jiān)控系統(tǒng)；

6.進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)裝瓶流水線的控制要求。

三、設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告要做到層次清晰，論述清楚，圖表正確，書(shū)寫(xiě)工整；詳見(jiàn)“課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)作要求”。

項(xiàng)目十四 彩燈廣告屏的PLC控制

一、控制要求

彩燈在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見(jiàn)的，無(wú)論是美化，亮化工程，還是企業(yè)的廣告宣傳，都借助與彩燈的形勢(shì)，使得各個(gè)城市的夜晚光彩奪目，繽彩紛呈。這些彩燈可以是用霓虹燈管制成各種形狀和各種顏色的燈管，也可以是用白熾燈或者日光燈做光源，照亮大幅或巨幅的宣傳畫(huà)彩燈控制可以達(dá)到宣染效果，是通過(guò)控制全部或者部分彩燈的亮和滅，閃爍的頻率，燈的亮度及燈光流的方向來(lái)實(shí)現(xiàn)。在不太復(fù)雜的彩燈控制中，一般可以采用單片機(jī)或者各種專用的彩燈控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)是采用PLC來(lái)完成課題設(shè)計(jì)的。

彩燈廣告屏,其示意圖如(圖1)所示：

彩燈廣告屏示意圖

彩燈和流水燈的時(shí)序圖如圖所示：

廣告屏中間部分有81-2-3-4-5-6-7-8后按照8-7-6-5-4-3-2-1從88-7-6-5-4-3-2-120等待2分成61-2-3-4-5-6-7-8-Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ-Ⅴ--廣告屏四周安裝有2

1-8。系統(tǒng)啟動(dòng)以后燈管點(diǎn)亮的101秒。燈管全熄滅后等待

141秒點(diǎn)亮并循環(huán)。18直到系統(tǒng)停止工作。電壓均為220VAC

-/連續(xù)控制各個(gè)彩燈的工作

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

學(xué)生根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)行系統(tǒng)的控制原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容包括：

1.設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時(shí)序圖等；

2.系統(tǒng)有啟動(dòng)/停止、移位、復(fù)位功能按鈕；

3.4.5.6.運(yùn)用移位等功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序；

程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；

用組態(tài)王監(jiān)控組態(tài)軟件，設(shè)計(jì)出上位監(jiān)控系統(tǒng)；

進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)裝瓶流水線的控制要求。

三、設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告要做到層次清晰，論述清楚，圖表正確，書(shū)寫(xiě)工整；詳見(jiàn)“課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)作要求”。

項(xiàng)目十五 自動(dòng)門(mén)控制裝置

一、課題內(nèi)容：

1．自動(dòng)門(mén)控制裝置的硬件組成：

自動(dòng)門(mén)控制裝置由門(mén)內(nèi)光電探測(cè)開(kāi)關(guān)K1、門(mén)外光電探測(cè)開(kāi)關(guān)K2、開(kāi)門(mén)到位限位開(kāi)關(guān)K3、關(guān)門(mén)到限位開(kāi)關(guān)K4、開(kāi)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1（使直流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)）、關(guān)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2（使直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)）等部件組成。

2．控制要求：

1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K1或K2時(shí)，開(kāi)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)K3位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。

2）自動(dòng)門(mén)在開(kāi)門(mén)位置停留8秒后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程，關(guān)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門(mén)移動(dòng)到關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)K4位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。

3）在關(guān)門(mén)過(guò)程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K2或K1時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門(mén)，并自動(dòng)進(jìn)入開(kāi)門(mén)程序。

4）在門(mén)打開(kāi)后的8秒等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K2或K1時(shí)，必須重新開(kāi)始等待8秒后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程，以保證人員安全通過(guò)。

二、設(shè)計(jì)任務(wù) 學(xué)生根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)行系統(tǒng)的控制原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容包括：

1.設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時(shí)序圖等；

2.系統(tǒng)有啟動(dòng)/停止、移位、復(fù)位功能按鈕；

3.4.5.6.運(yùn)用移位等功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序；

程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；

用組態(tài)王監(jiān)控組態(tài)軟件，設(shè)計(jì)出上位監(jiān)控系統(tǒng)；

進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)裝瓶流水線的控制要求。

三、設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告要做到層次清晰，論述清楚，圖表正確，書(shū)寫(xiě)工整；詳見(jiàn)“課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)作要求”

項(xiàng)目十六 全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制

一、控制要求：

（1）按下啟動(dòng)按扭及水位選擇開(kāi)關(guān)，開(kāi)始進(jìn)水直到高（中、低）水位，關(guān)水2秒后開(kāi)始洗滌。

（3）洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒

（4）如此循環(huán)5次，總共320秒后開(kāi)始排水，排空后脫水30秒（5）開(kāi)始清洗，重復(fù)（1）～（4），清洗兩遍（6）清洗完成，報(bào)警3秒并自動(dòng)停機(jī)

（7）若按下停車(chē)按扭，可手動(dòng)排水（不脫水）和手動(dòng)脫水（不計(jì)數(shù)）

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

學(xué)生根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)行系統(tǒng)的控制原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容包括：

1.設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時(shí)序圖等；

2.系統(tǒng)有啟動(dòng)/停止、移位、復(fù)位功能按鈕；

3.運(yùn)用移位等功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序；

4.程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；

5.用組態(tài)王監(jiān)控組態(tài)軟件，設(shè)計(jì)出上位監(jiān)控系統(tǒng)；

6.進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)裝瓶流水線的控制要求。

三、設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告要做到層次清晰，論述清楚，圖表正確，書(shū)寫(xiě)工整；詳見(jiàn)“課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)作要求”。

項(xiàng)目十七 汽車(chē)自動(dòng)清洗裝置PLC控制

一、控制要求

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

學(xué)生根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)行系統(tǒng)的控制原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。主要內(nèi)容包括：

1.設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時(shí)序圖等；

2.系統(tǒng)有啟動(dòng)/停止、移位、復(fù)位功能按鈕；

3.運(yùn)用移位等功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序；

4.程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；

5.用組態(tài)王監(jiān)控組態(tài)軟件，設(shè)計(jì)出上位監(jiān)控系統(tǒng)；

6.進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)裝瓶流水線的控制要求。

三、設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)報(bào)告要做到層次清晰，論述清楚，圖表正確，書(shū)寫(xiě)工整；詳見(jiàn)“課程設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)作要求”。

PLC實(shí)訓(xùn)實(shí)踐報(bào)告

題

目： 專業(yè)班級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 同組成員： 指導(dǎo)教師：

2014 年12月22日至2014年12月28日

課程設(shè)計(jì)報(bào)告正文內(nèi)容要求

一、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 1 系統(tǒng)功能 系統(tǒng)硬件配置及組成原理（要有系統(tǒng)組成圖）3 系統(tǒng)變量定義及分配表 4 系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì)

二、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 控制程序流程圖設(shè)計(jì) 2 控制程序時(shí)序圖設(shè)計(jì) 3 控制程序設(shè)計(jì)思路 4 創(chuàng)新設(shè)計(jì)內(nèi)容

三、系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析 1 系統(tǒng)調(diào)試及解決的問(wèn)題 2 結(jié)果分析

四、結(jié)束語(yǔ)參考文獻(xiàn)

附錄（帶功能注釋的源程序）