PLC控制机械手设计毕业论文.doc

毕 业 论 文 论文题目:PLC控制机械手设计 院 系:机械与汽车工程学院 专 业:机械制造与自动化 学生姓名： 学号： 指导老师： 职称：讲师 2012 年12月  第一章 PLC简介 1 1.1 PLC发展历史 1 1.2 基本结构PLC 1 1.2.1中央处理单元(CPU) ? 2 1.2.4 输出接口电路 4 1.2.5电源 5 1.3 PLC的工作原理 6 1.3.1输入刷新阶段 6 1.3.2程序执行阶段 6 1.3.3 输出刷新阶段 6 第二章 机械臂的PLC控制 8 2.1 控制特点 8 2.2 系统控制示意图 8 第三章 气压传动系统工作原理图 9 第四章 操作系统及软件设计 11 4.1输入和输出点分配表及原理接线图 11 4.2操作系统 12 4.3 回原位程序 13 4.4手动单步操作程序 14 4.5自动操作程序 15 4.6机械臂传送系统梯形图 16 设 计 小 结 18 参考文献： 20 附 录 21 第一章 PLC简介 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。20世纪60年代末期，美国汽车制造工业竞争激烈，为了适应生产工艺不断更新的需要，在1968年美国通用汽车公司（GM）首先公开招标，对控制系统提出的具体要求基本为：a。 它的继电控制系统设计周期短，更改容易，接线简单成本低。b。它能把计算机的功能和继电器控制系统结合起来。但编程要比计算机简单易学、操作方便。c。系统通用性强。1969年美国数字设备公司（DEC）根据上述要求，研制出世界上第一台PLC，并在GM公司汽车生产线上首次试用成功，实现了生产的自动化。其后日本、德国等相继引入，可编程序控制器迅速发展起来，但是主要应用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC。其定义：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 ? 图1-1 PLC的基本结构 1.2.1中央处理单元(CPU) 中央处理单元（CPU）是PLC的控制核心，它按照PLC系统程序赋予的的功能：a.接受并存储从用户程序和数据；b.检查电源，存储器，I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式采集现场各输入装置的状态和和数据，并分别存入I/O映象寄存区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算并将结果送入I/O映象寄存区或数据寄存器内，等所有的用户程序执行之后，最后将I/O 映象寄存区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环直到停止运行。为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。? 1.2.2存储器 可编程序控制器的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器存放的存储器称为用户程序存储器。 PLC常用的存储器类型 （1）RAM （Random Assess Memory） 这是一种读/写存储器(随机存储器)，其存取速度最快，由锂电池支持。（2）EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）这是一种可擦除的只读存储器。在断电情况下，存储器内的所有内容保持不变。(在紫外线连续照射下可擦除存储器内容)。（3）EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)这是一种电可擦除的只读存储器。使用编程器就能很容易地对其所存储的内容进行修改。 PLC存储空间的分配 ?虽然各种 PLC的CPU的最大寻址空间各不相同，但是根据PLC的工作原理，其存储空间一般包括以下三个区域： （1）系统程序存储区（2）系统RAM存储区（包括I/O映象和系统软设备等）（3）用户程序存储区 系统程序存储