基于PLC与组态王的机械手控制系统设计毕业论文

上位机监控系统采用组态王组态软件设计，组态王6.53是由亚控科技有限公司研制的组态软件,是运行于Microsoft Windows2000\\XP 中文平台的中文界面的人机界面软件,为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台,能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、曲线和报表输出、企业监控网络系统等功能。通过对本监控系统的分析，主要实现了以下两个功能，一、充分利用了组态王的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示机械手的运行的状态 二、生成实时报表和历史报表并保存到指定的文件夹下，还可以对指定的变量进行查询。鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。

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一、机械手控制系统的工作要求

机械手在日常生活和生产中应用非常广泛的一种自动控制设备，它的广泛应用大大地减轻了操作工人的劳动强度，是实现工业自动化不可缺少的智能化设备。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。 1、具体的控制要求是：

总体要求：完成一个用PLC控制的工业机械手控制系统，实现机械手从原点位置（A点）将物品抓放至终点位置（B点）的控制。阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。 控制要求：机械手在原点时（1SQ、3SQ受压），人工发出启动命令（按下按钮SB1），机械手下降（Q0.0得电）--下降至下限位置（4SQ受压）--夹击工件（Q0.1得电）--机械手上升（Q0.2得电）--上升至上限位置（3SQ受压）--机械手手臂右移（Q0.3得电）--右移至右限位置（2SQ受压）--机械手下降（Q0.0得电）-下降至下限位置（4SQ受压）--放开物体3秒（Q0.1失电）--机械手上升（Q0.2得电）—上升至上限位置（3SQ受压）—机械手臂左移（Q0.4得电）--机械手左移到原位以后进入下一周期循环，按下停止按钮后停止在原位。氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。

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二、下位机PLC控制系统设计

2.1 PLC 输入输出端子分配

该机械手的控制为纯开关控制，且所需I/O点数不多，一共使用了6个输入量和6个输出量。同时，为了确保今后系统的扩展，本系统采用性价比较高的西门子S7-200的CPU224CN模块，该模块是具有24个I/O 点，包括14个输入点和10个输出点。其I/O分配如表1所示。釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。

表1.PLC的I/O地址分配表

输入 元件 SB1 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SB2 SB1 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SB2 符号 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 M0.4 M0.5 功能 外部启动按钮 外部左限位开关 外部右限位开关 外部上限位开关 外部左限位开关 外部停止按钮 组态启动按钮 元件 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 输出 符号 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 功能 下降电磁阀 夹紧电磁阀 上升电磁阀 右移电磁阀 左移电磁阀 放松电磁阀 组态左限位开关 组态右限位开关 组态上限位开关 组态左限位开关 组态停止按钮

2.2机械手控制系统PLC顺序功能图设计

当机械手处于原位S0.0时，按启动M0.0接通，状态转移到S0.1，下降电磁阀Q0.0得电，当到达下限位使行程开关M0.4接通，状态转移到S0.2，而S0.1自动复位，夹紧电磁阀Q0.1得电。延时3秒，以使电磁力达到最大夹紧力。当

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T37接通，状态转移到S0.3，驱动Q0.2上升，当上升到达最高位，M0.3接通，状态转移到S0.4。S0.4驱动Q0.3右移。移到最右位，M0.2接通，状态转移到S0.5下降。下降到最低位，M0.4接通，状态转移到S0.6电磁阀Q0.5放松。为了使电磁力完全失掉，延时3秒。延时时间到，T38接通，状态转移到S0.7上升。上升到最高位，M0.3接通，状态转移到S1.0左移。左移到最左位，使M0.1接通，如果按下停止按钮M0.5，则返回初始状态S0.0，再开始第二次循环动作，否则返回状态S0.1，继续循环。怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。

下降 S0.1 放松 S0.6 原始状态 S0.0 上升 S0.7 夹紧 S0.2 下降 S0.5 上升 S0.3 右移 S0.4 6