传送带工业机械手的PLC控制课程设计

一、课题概述 

（1）机械手作用 

  工业机械手的任务是搬运物品，要求它将传送带A上的物品搬运到传送带B上，由于传送带A、B都按规定的方向和规律运行，故可将物品春送到指定位置.传送带A为步进式传送，每当机械手从传送带A上取走一个物品时，该传送带向前步进一段距离，将下一个物品传送到位，以便机械手在下一个工作循环取走物品。机械手按照规定的动作，将传送带A上的物品搬运到传送带B上。传送带B是连续运转的。 

（2）机械手操作流程 

工业机械手工作流程如图所示，其工作过程说明如下：  

三、方案设计与论证 

 用三菱FX软件编写程序，画出SFC图，编写相应的内置梯形图，写入PLC，

运行监控，按照输入输出模块连接开关和二极管。通过按键开关，按照设计要求步骤控制程序步进运行，通过二极管发光表示机械手的电动机控制。实现任务要求。 

1、I/O地址 

X0：启动按钮               Y0: 机械手工作指示    

X1：停止按钮               Y1：传送带B   

X2:单步/连续控制开关            Y2：传送带A    

X3：机械手下限位开关           Y3：控制右旋   

X4：机械手上限位开关           Y4：控制左旋    

X5: 机械手左旋限位开关         Y5：机械手上升 

X6: 机械手右旋限位开关         Y6：机械手下降 

X7: 机械手夹紧限位开关         Y7：机械手夹紧/放松 

X10:传送带A向前送物控制信号 

X11:机械手手动上升 

X12:机械手手动下降 

X13:机械手手动右旋 

X14:机械手手动左旋 

X15:机械手手动夹紧/放松 

2、系统的PLC I/O地址分配表 

3、画出PLC 的I/O硬件接线图

4、指令表程序

5、梯形图

四、上机调试程序（验证能否完成功能，写出过程） 

操作步骤： 连动部分： 

1、按下X0（P01）启动按钮，机械手工作指示Y0(ZJ1) 灯亮，传送带B开始运行Y1(ZJ2) 灯亮，机械手从右下限位开始上升Y5(ZJ6)灯亮 

2、按下X4(PS4) , 机械手工作指示Y0(ZJ1) 灯亮，传送带B继续运行Y1(ZJ2) 灯亮，机械手开始左旋Y4(ZJ5) 灯亮 

3、按下X5(PS5), 机械手工作指示Y0(ZJ1) 灯亮，传送带B继续运行Y1(ZJ2) 灯亮，机械手开始下降Y6(ZJ7) 灯亮 

4、按下X3(PS3)、X10(TD), 机械手工作指示Y0(ZJ1)灯亮， 传送带B继续运行Y1(ZJ2) 灯亮，传送带A启动Y2(ZJ3) 灯亮 

5、按下X7（HL2），机械手工作指示Y0(ZJ1) 灯亮，传送带B继续运行Y1(ZJ2) 灯亮，机械手上升Y5(ZJ6) 灯亮 

6、按下X4(PS4), 机械手工作指示Y0(ZJ1) 灯亮，传送带B继续运行Y1(ZJ2) 灯亮，机械手开始右旋Y3(ZJ4) 灯亮 

7、按下X6（HL1）, 机械手工作指示Y0(ZJ1) 灯亮，传送带B继续运行Y1(ZJ2) 灯亮，机械手开始下降Y6(ZJ7) 灯亮 

8、按下X3(PS3), Y0机械手工作指示(ZJ1) 灯亮，传送带B继续运行Y1(ZJ2) 灯亮， 机械手开始抓物Y7(TL4) 灯亮 

点动部分： 

1、按下X2（PS2）、X0（P01）、X11（P02），机械手工作指示Y0(ZJ1) 灯亮，

传送带B继续运行Y1(ZJ2) 灯亮，机械手上升Y5(ZJ6) 灯亮 

2、按下X14（P05），机械手工作指示Y0(ZJ1) 灯亮，传送带B继续运行Y1(ZJ2) 

灯亮，机械手开始左旋Y4(ZJ5) 灯亮 

3、按下X12（P03），机械手工作指示Y0(ZJ1) 灯亮，传送带B继续运行Y1(ZJ2) 

灯亮，机械手开始下降Y6(ZJ7) 灯亮 

4、按下X10（TD），机械手工作指示Y0(ZJ1) 灯亮，传送带B继续运行Y1(ZJ2) 灯亮，传送带A启动Y2(ZJ3) 灯亮 

5、按下X15（P06），机械手工作指示Y0(ZJ1) 灯亮，传送带B继续运行Y1(ZJ2) 灯亮，机械手开始抓物Y7(TL4) 灯亮 

6、按下X11（P02），机械手工作指示Y0(ZJ1) 灯亮，传送带B继续运行Y1(ZJ2) 灯亮，机械手上升Y5(ZJ6) 灯亮 

7、按下X13（P04），机械手工作指示Y0(ZJ1) 灯亮，传送带B继续运行Y1(ZJ2) 灯亮，机械手开始右旋Y3(ZJ4) 灯亮 

8、按下X12（P03），机械手工作指示Y0(ZJ1) 灯亮，传送带B继续运行Y1(ZJ2) 灯亮，机械手开始下降Y6(ZJ7) 灯亮 

五、结论与心得（设计中遇到的问题，如何解决的，有何收获） 

我们持续一周的关于工业机械手的PLC控制的课程设计已经结束了，通过此次PLC程序设计实践,我实在是获益不浅!PLC是今年刚接触的一门新课，刚开始对这门课程很感兴趣，可是学起来的时候感觉有点难度，所以学起来有点畏惧感，以致没怎么学好！每次上实验课的时候，虽然都是尝试着去操作，可还是只会简单的输入程序。我知道PLC程序设计是一门重要的基础课程，是数据结构，操作系统，数据库原理和软件工程等后继课程的基础。适用于大型系统软件和应用软件的开发。而此次课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。随着科学技术发展的日新月异，当今PLC应用在生产生活中可以说得是无处不在，因此作为二十一世纪的大学来说掌握PLC技术是十分重要的，例如，这次的实训内容是工业机械手的PLC控制设计。通过这次实训，我了解到了很多关于PLC程序设计方面的知识，如：工业机械手的PLC控制，这就是PLC的一个应用领域，在这次的实训中，利用PLC相关知识，将工业机械手PLC的硬件图、I\\O表、流程图以及梯形图编辑出来，然后在计算机中进行模拟，让我们目睹了这一模拟过程，使我们进一步认识到PLC的重要性。虽然在这次实训过程中我也遇到了很多难题。但在通过查阅资料，以及向同学请教后，也终于成功的运行了课程设计所要求的程序。有许多东西，许多事，不是想像中的那么容易，不去实践，永远也不会有提高，尤其是学习PLC上。当然，我也学到了很多关于步进顺控指令系统中画SFC图，梯形图和调试的小技巧。如：在加停止按钮时要实现任何工作状态下都可以停止的功能则可以在主干路或则在输出线圈前串联一个X1常闭触点，那么任何时候按下X1则会使常闭断开，从而使状态断开。还有调试时为了便于观察现象和快速走完全程观察总体结构是否正确，可以将状态图中的定时器数值定为3秒左右，时间太长会浪费太多时间，太短则效果不明显误以为没有动作。还有在试验模拟前先列出I/O表及操作步骤与现象，在实验时一步步操作验证猜想是否一致，若不一致在检查错误排错，这样思路清晰也会更节省时间等等。同时，在这次课程设计的过程中，我认识到学好PLC要重视实践操作，不仅仅是学习PLC程序设计，还是其它的课程设计，以及其它方面的知识都要重在实践，不能只是学习和重视书本上的理论知识，所以日后在学习过程中，我会更加注视实践操作，使自己更好地学好PLC这门课程. 

六、参考文献 

    1．电气控制与可编程控制器应用技术（第2版）郁汉琪 

  2． 

  3．三菱FX系列可编程控制器