目录
第一章
设计要求 …………………………………………………………02
1.1 控制要求 ……………………………………………………………………02 1.2 I/O编址 ……………………………………………………………………03 1.3 I/O端子接线图 ……………………………………………………………04
第二章 第三章 第四章 第五章
工艺过程……………………………………………………………04 操作面板布置………………………………………………………05 设计流程图…………………………………………………………05 主控制电路及其分析………………………………………………07
5.1 主电路图及其说 ……………………………………………………07 5.2 自动控制电路及其说明 ……………………………………………07 5.3 手动控制电路及其说明 ……………………………………………08
第六章 程序规划及编制……………………………………………………09
6.1 整体程序规划思路……………………………………………………09 6.2 主程序语句表 ………………………………………………………09
第七章 第八章
元器件清单…………………………………………………………14 总结…………………………………………………………………14
参考文献 ………………………………………………………………… 14
坐标式机械手梯形图控制程序设计与调试
第一章 设计要求
上限原点右限左限A下限夹紧放松B下限AB图1.1 坐标式机械手动作原理图
1.1 控制要求
如图1.1所示，将物体从位置A搬至位置B 机械手整个搬运过程要求都能自动控制。在启动过程中能切换到手动控制及自动控制或半自动控制，以便对设备进行调整和检修。图2是机械手控制系统的逻辑流程图。系统启动之前，机械手处于原始位置，条件是机械手在高位、左位。
（1） 动作顺序：机械手从原点位置下移到A处下限位→从A处夹紧物体后上升至上
限为→右移至右限位→机械手下降至B处下限位→将物体放置在B处后→上升至上限位→左移至左限位（原点）为一个循环。
（2） 上限、A、B下限、左限、右限分辨有限位开关控制；机械手设立起动和停止开
关。
（3） 机械手夹紧或松开的工作状态以及到达每一个工位时，均应有状态显示。 （4） 机械手的夹紧和放松动作均应有1s延时，然后上升；机械手每到达一个位置均
有0.5s的停顿延时，然后进行下一个动作。
（5） 若机械手停止时不在原点位置，可通过手动开关分别控制机械手的上升和左移，
使之回到原点。
（6） 要求循环120次后自动停止工作并警铃报警。
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PLC课程设计
图1.2元器件布局及控制图
1.2 I/O编址
输入：
设备启动:I0.0 SB0 自动控制：启动：I1.0 SB1 限位检测：I1.1 SQ1 限位开关：I1.2 SQ2 I1.3 SQ3 I1.4 SQ4 I1.5 SQ5
手动控制：启动I0.1 SB2’ 调节按钮：I2.1 SB2 I2.2 SB3 I2.3 SB4 输出：
原点指示灯：Q2.0 灯亮则机械手位于原点
手动指示灯：Q2.1 灯亮证明将开始手动操纵模式 报警蜂鸣器：Q2.2 循环次数超过120次，报警 KM1：Q0.1 在A上至A下的轴上下降 KM2：Q0.2 机械手抓紧
KM3：Q0.3 在A下至A上的轴上上升 KM4：Q0.4 右移
KM5：Q0.5 在B上至B下的轴上下降 KM6：Q0.6 机械手放松
KM7：Q0.7 在B下至B上的轴上上升 KM8：Q1.0 左移
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坐标式机械手梯形图控制程序设计与调试
1.3 I/O端子接线图
该机械手控制系统所采用的PLC是德国西门子公司生产的S7-200CPU226，图1.2是S7-200CPU226输入/输出端子地址分配图。该机械手控制系统共使用了12个输入点，11个输出点。
图1.3CPU外围接口接线图
第二章 工艺过程
机械手的全部动作由气缸驱动，而气缸则由相应的电磁阀控制。其中，上升/下降和左移/右移分别由双线圈及二位电磁阀控制。例如当下降电磁阀通电时，机械手下降；当下降电磁阀断电时，机械手下降停止。只有当上升电磁阀通电时，机械手下降；当下降电磁阀断电时，机械手下降停止。只有当上升电磁阀通电时才上升；当上升电磁阀断电时，机械手上升停止。同样左移/右移分别由左移电磁阀和右移电磁阀控制。机械手的放松夹紧由一个单线圈二位电磁阀控制。当该线圈通电时，机械手夹紧，该线圈断电时，机械手放松。
当机械手右移到位并准备下降时，为了确保安全。必须在右工作台上无工作时才允许机械手下降。也就是说，若上一次搬运到右工作台的工件尚未搬走时，机械手应自动停止下降。
机械手的动作过程分解图1.2所示，从原点开始，按下起动按钮时，下降电磁阀通电，机械手下降。下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀通电，机械手下降停止；同时按通夹紧电磁阀，机械手夹紧。夹紧后，上升电磁阀通电，机械手上升。上升到顶时，碰到上限位开关，上升电磁式断电，上升停止；同时接通右移电磁阀，机械手右移。右移到位时。碰到右限位开关，右移电磁阀断电，机械手右移停止。若此时工作台上无工件，则光电开关接通，下降电磁阀通电，机械手下降。下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀通电，机械手下降停止；同时夹紧电磁阀断电；机械手放松，放松后，上升电磁阀通电，机械手上升。上升到顶时，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止；同时接通左移电磁阀，机械手左移。左移到原点时，碰到左限位开关，左移电磁阀断电，左移停止。至此，机械手经过8步动作完成一个周期。
机械手的操作方式分为手动操作方式和自动操作方式。
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第三章 操作面板布置
图3.1设备操作控制操作图
根据该设计版面进行相应的操作。
第四章 设计流程图
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