机械手搬运控制设计
信息与电气工程学院
课程设计说明书 （2015 /2016学年第 二 学期）
课程名称 ： PLC程序设计 题 目 ： 机械手搬运控制设计
专业班级 ： 电气工程及其自动化
学生姓名 ：
学 号：
指导教师 ：
设计周数 ： 2周
设计成绩 ：
2016年 7 月 7 日
目 录
1、课程设计目的···························································2
2、原始数据及主要任务·····················································2
3、技术要求·······························································2
4、课程设计正文···························································2
4.1系统分析····························································2
4.2总体设计····························································3
4.2.1I/O端口地址配·····················································3
4.2.2程序流程图························································4
4.2.3PLC源程序·························································5
5、程序调试·······························································10
6、课程设计心得···························································10
7、 参考文献·······························································12
1、课程设计的目的
1.正确的掌握设计方法和设计思想，根据给定的题目，确定整体设计方案；
2.运用所学专业知识进行正确的计算，巩固和提高所学的专业知识；
3.根据给定的设计题目正确绘制梯形图；
4.培养学生独立思考，分析问题、解决问题的能力和创新能力。
2、原始数据及主要任务
当工件被送到机械手下方后，机械手将向下运动，然后锁紧夹爪，当工件被夹住后，机械手上升，到达上端后，手臂向右旋转180°。当到达右侧后夹爪向下并释放工件，然后上升，最后机械手臂向左摆动、复位，并发出信号，将控制权交给下一单元。根据任务进行合理的硬件设计并编程，同时利用实验室的现有设备进行系统的模拟实验，对课程设计进行总结，撰写课程设计报告。
3、技术要求
3.1机械夹爪上下运动。
3.2机械夹爪锁紧后将有信号产生。
3.3机械手臂左右摆动（180度）。
3.4只有当机械手臂下降到低端时才能作开合动作。
3.5完成动作后，发出信号给下一单元。
3.6课程设计报告书写规范、文字通顺、图表清晰、数据完整、结论明确。
4、课程设计正文
4.1系统分析
当工件被送到机械手下方后，机械手将向下运动，然后锁紧夹爪，当工件被夹紧后，机械手上升，到达上端后，手臂右旋转180度。当到达右侧后机械手向下并释放工件，然后上升，最后机械手向左摆动，复位，并发出信号，将控制权交给下一单元。
4.1.1延时的设计
控制要求有多个定时时间，可以由定时器实现。采用接通延时定时器（TON）接通延时的工作原理：当定时启动启动信号IN为状态0时，定时启动当前值为0，定时器没有工作。当定时器的启动信号由0变1时，定时器开始工作，每过一个定时时间，定时器的当前值SV=SV=1,当定时器的当前值SV大于定时器的设定值PT时，定时启动延时时间到了，这是定时器的状态由0转换为1，在定时器输出状态改变后，定时器继续计时，直到SV=32767（最大值）时，才停止计时，SV将保持不变。只要SV大于PT值，定时器状态就为1，如果不满
足这个条件，定时器的状态应为0.当输入信号由1变为0，则SV被复位（SV=0），定时器状态也为0。当IN从0变为1后，维持时间不足以使SV达到PT值时，定时器的状态不会由0变为1.
接通定时器的注意事项：接通延时定时器的作用是进行精确定时的，使用时要恰当地使用不同时基的定时器，以提高定时器的时间精度。
本设计任务中要求定时时间为1S、0.5S，时间较短，需要定是比较精确，所以选用时基为100MS的定时器，时基为100MS的定时器有T37---T63、T101---T255。还需1MS定时器T32,T96
定时器设定值得计算：
定时时间（T）=时基（100MS）X设定值（PT）
设定值=定时时间/时基
定时1S的定时器：PT=1S/100MS=10
定时0.5S的定时器：PT=0.5/100MS=5
定时1MS的定时器：PT=2/1MS=2
4.2 总体设计
4.2.1 I/O端口分配
表4-2-1 系统I/O地址分配表
4.2.2 程序流程图
图4-2-2程序流程图
4.2.3PLC源程序
5.程序调试
1.利用实验设备，按照控制系统要求按下各个开关，机械手正常工作。
2.把源程序输入至与PLC连接的计算机中。并实现计算机与PLC的通信。然后把源程序下载至PLC当中。
5.1调试过程
1.按下正向启动按钮I0.0，机械手启动，并向下运行，0.5S抓取工件开始上升，到达左限位开关I0.6开始旋转。到达右限位开关I0.7开始下降，1S放开工件开始上升，回到初始位置，发出信号开始下一单元。
2.在在机械手右旋转过程中，按下反相复位按钮，机械手回到初始位置然后继续向下执行，同时工件不松手，在右侧未放工件前按下复位同样回到初始位置并执行下一单元。
3.在运行过程中按下停止按键，机械手马上停止，再次按下开始时，机械手将接着上一次未完成的动作继续执行。
4.当将自动切换为手动时，复位和停止同自动运行的调试一样。
5.每一步的实现都得与上位机同步，且上位机能控制下位机。
6、课程设计心得体会
通过这次plc实习，我不仅加深了对plc理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新可以是在原有的基础上进行改进，使之功能不断完善，成为真正的东西。
在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力，如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去，我想做类似实习就为我们提供了良好的实践平台
学习plc没有捷径，不能指望两三天就学会,要坚持不懈，重在积累 plc是一门应用性和实践性很强的学科，要多动手，多做实验。
（a） 要学会参考别人的程序，减少自己琢磨的时间，迅速提高自己的编程能力。 （b） 碰到问题可以借助网络来搜寻答案和对自己有帮助的问题,一定会有所收获。 （c） 小组要团结，小组之间要多交流。技术是靠不断的积累和交流才会进步的，封闭自守只会更加落后。
通过这次plc设计我不仅加深了对plc理论的理解将理论很好地应用到实际当中去，同时也使我认识到自身存在的不足之处，无论是理论上还是遇到问题的处理能力上都还有待提高，而且这也激发了我今后努力学习的兴趣。发现问题、提出问题、分析问题、解决问题和实践能力的提高都会受益于我在以后的学习、工作和生活中。
1、不管做什么事,计划是很重要的。没有一个完好的计划，做事情就会没有一个好的顺序，做事情会比较乱，很难成功。而有一个好的计划，不管做什么事都会事半功倍，做事心中有数，明确重点和缓急，不会有疏漏。这样才能提高成功率。
2、做事要多动脑,选出最好的方法。一件事往往有多种解决方法，一个好的方法，不仅能使事情事半功倍，而且往往决定最后的成与败，所以做事时一定要多动一下脑筋，想出最好的方法。
3、要注意细节。细节决定成败，这句话在这次课题中不仅一次得到了印证，特别是在软件的编程过程中，一点点的错误就会使你整个程序不能运行。因此我们不仅仅要有整体意识，也要注意细节，不要因一个关键地方的一个细节而导致满盘皆输。
4、最后，也是最重要的一点，通过这次课题，我们学到了很多有关plc方面的知识，也对plc有了更深入的了解。使我们受益匪浅。
总之，亲自动手是课堂学习的延续，电子领域随时随地都在发生着翻天覆地的变化，现有的知识储备总是落后于科技的发展脚步，我们只有不断学习新知识，才能做到面对新课题时游刃有余。
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7、参考文献
[1]《例说识读PLC梯形图的方法技巧》 孟庆涛 郑凤翼 编著 电子工业出版社
[2]《可编程序控制器的选择设计与维护》 殷洪义 主编 机械工业出版社
[3]《PLC控制系统梯形图及指令表》 陈运华 编著 中国电力出版社
[4]《现代电气控制技术》 郑萍 主编 重庆大学出版社
[5]《可编程控制器原理及应用实例》 张进秋 陈永利 张中民 编著 机械工业出版社
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