专业课程设计报告(谭观明、许晓知、谢志龙、王朗、陆建朋).doc

专业课程设计 自动生产线输送单元控制系统 姓 名：谭观明（2008551412） 许晓知（2008551421） 王小朗（2008551410） 谢志龙（2008551426） 陆建朋（2008551428） 专业班级： 08建筑设施智能技术一班 日 期： 2011年12月22日 目 录 第一章 绪 论 3 1.1设计题目：输送单元控制系统 3 1.2设计要求： 3 1.3设计目的： 3 第二章 输送站具体设计方案分析 3 2.1输送单元的结构和工程....... 3 2.2输送单元安装技能 6 2.2.1安装步骤和方法 6 第三章 输送单元的PLC控制及编程 7 3.1工作任务 7 3.2 PLC 的 I/O 接线 7 5.6 编写和调试PLC程序 12 5.6.1主程序： 12 5.6.2分拣控制程序 14 第四章 输送单元人机界面控制设计 19 4.1 MCGS嵌入版概述 20 4.2采用人机界面的工作任务 20 第五章 设计心得 22 第一章 绪 论 1.1设计题目：输送单元控制系统该单元通过直线运动传动机构驱动抓取机械手装置到指定单元的物料台上精确定位，并在该物料台上抓取工件，把抓取到的工件输送到指定地点然后放下，实现传送工件的功能。直线运动传动机构的驱动器可采用伺服电机或步进电机。 课程设计是专业十分重要的实践性教学环节，是培养学生实际动手能力和分析问题解决问题能力、理论与实践相结合的基本训练，综合应用《电力电子技术》、《电力拖动自动控制系统》、《计算机原理与接口技术》、《PLC》等提高分析和解决实际问题的能力，以系统性地加深对所学理论知识的理解。同时也是学生毕业设计选题及设计工作原始资料的来源，为学生进行毕业设计打下扎实基础。 YL—335B 出厂配置时，输送单元在网络系统中担任着主站的角色，它接收来自触摸屏的系统主令信号，读取网络上各从站的状态信息，加以综合后，向各从站发送控制要求，协调整个系统的工作。 输送单元由抓取机械手装置、直线运动传动组件、拖链装置、PLC 模块和接线端口以及按钮/指示灯模块等部件组成。图7-1 是安装在工作台面上的输送单元装置侧部分。 2.1.1、抓取机械手装置 抓取机械手装置是一个能实现三自由度运动（即升降、伸缩、气动手指夹紧/松开和沿垂直轴旋转的四维运动）的工作单元，该装置整体安装在直线运动传动组件的滑动溜板上，在传动组件带动下整体作直线往复运动，定位到其他各工作单元的物料台，然后完成抓取和放下工件的功能。图7-2 是该装置实物图。 具体构成如下： ⑴气动手爪：用于在各个工作站物料台上抓取/放下工件。由一个二位五通双向电 控阀控制。 ⑵伸缩气缸：用于驱动手臂伸出缩回。由一个二位五通单向电控阀控制。 ⑶回转气缸：用于驱动手臂正反向90 度旋转，由一个二位五通单向电控阀控制。 ⑷提升气缸：用于驱动整个机械手提升与下降。由一个二位五通单向电控阀控制。 2.1.2、直线运动传动组件 直线运动传动组件用以拖动抓取机械手装置作往复直线运动，完成精确定位的功 能。图7-3 是该组件的俯视图。 传动组件由直线导轨底板、伺服电机及伺服放大器、同步轮、同步带、直线导轨、滑动溜板、拖链和原点接近开关、左、右极限开关组成。 伺服电机由伺服电机放大器驱动，通过同步轮和同步带带动滑动溜板沿直线导轨作往复直线运动。从而带动固定在滑动溜板上的抓取机械手装置作往复直线运动。同步轮齿距为5mm，共12 个齿即旋转一周搬运机械手位移60mm。 抓取机械手装置上所有气管和导线沿拖链敷设，进入线槽后分别连接到电磁阀组和接线端口上。 原点接近开关和左、右极限开关安装在直线导轨底板上，如图7-4 所示。 原点接近开关是一个无触点的电感式接近传感器，用来提供直线运动的起始点信号。关于电感式接近传感器的工作原理及选用、安装注意事项请参阅项目一（供料单元控制系统实训）。 左、右极限开关均是有触点的微动开关，用来提供越程故障时的保护信号：当滑动溜板在运动中越过左或右极限位置时，极限开关会动作，从而向系统发出越程故障信号。 4、气动控制回路 输送单元的抓取机械手装置上的所有气缸连接的气管沿拖链敷设，插接到电磁阀 组上，其气动控制回路如图7-5 所示。 在气动控制回路中，驱动摆动气缸和气动手指气缸的电磁阀采用的是二位五通双电控电磁阀，电磁阀外形如图7-6 所示。 双电控电磁阀与单电控电磁阀的区别在于，对于单电控电磁阀，在无电控信号时，阀芯在弹簧力的作用下会被复位，而对于双电控电磁阀，在两端都无电控信号时，阀芯的位置是取决于前一个电控信号。 注意：双电控电磁阀的两个电控信号不能同时为“1”，即在控制过程中不允许两个线圈同时得电，否则，可能会造成电磁