毕业设计（论文）基于三菱FX1NPLC的JXSA型机械手控制系统设计.doc

目录1 硬件电路图1.1 220V电源接线1.2 步进电动机驱动器及PLC COM端接线1.3 PLC输出端接线1.4 PLC输入端接线1.5 直流电动机正反转控制接线2 传感器位置分配图3 I/O地址分配及中间继电器分配3.1 输入分配3.2 输出分配3.3 中间继电器分配4 控制程序设计4.1自动或手动控制程序选择及初始化设置4.2 手动控制程序设计4.3高速计数器4.4自动控制程序设计4.5方向及手爪松紧输出程序5 课程设计小结基于三菱FX1N PLC的JXS-A型机械手控制系统设计【摘要】 本系统的上下料机械手采用关节式整体结构，具有结构紧凑、运动平稳的特点，拥有五个自由度：X轴、Y轴、底盘、手爪轴以及手爪。该系统主要是按照控制要求和机械手的运行路线控制电磁铁的得失电驱动电压控制元件，从而控制机械手的运行。X轴和Y轴使用的是步进电机驱动。通过激发脉冲以及控制方向来激发XY轴前进后退。转盘轴以及手爪轴是由24V直流电机驱动，使其左转或者右转。最后，手爪的松开与夹紧是通过气压泵来控制。部件运行方向控制主要是通过外部限位开关活压力继电器传递信号改变液压回路中换向阀的工作位置，使电流按要求流动。控制系统使用的是三菱PLC，名为GX Developer。使用梯形图编辑。关键词：步进电机 气压 限位开关 PLC1 硬件电路图1.1 220V电源接线1.2 步进电动机驱动器及PLC COM端接线1.3 PLC输出端接线1.4 PLC输入端接线1.5 直流电动机正反转控制接线2 传感器位置分配图3 I/O地址分配及中间继电器分配3.1 输入分配输入地址功能输入地址功能输入地址功能输入地址功能X0C235X6自动X14转向轴X2下限位X1前限位X7手动X15X23上限位X2光栅尺插头X10轴X16加速X24爪左转限位X3后限位X11轴X17减速X25爪右转限位X4运行X12手爪轴X20检料开关X26右转限位X5设置X13手爪X21左转限位X273.2 输出分配输出地址功能输出地址功能输出地址功能轴脉冲轴伸出爪左转1轴脉冲左转爪右转2轴上升右转夹紧3.3 中间继电器分配中间继电器功能中间继电器功能中间继电器功能中间继电器功能中间继电器功能M0自动归位M10手爪轴顺时针M19Y轴上升M100找货转向轴定位M106第七卸货坐标M1手动M11松开手爪M21转向轴逆时针M105卸货转向轴定位M107第八卸货坐标M2自动搬运M12收紧手爪M22卸货M100第一卸货坐标M3X轴伸出M13找货M23手爪轴顺时针M101第二卸货坐标M5Y轴伸出M14转向轴逆时针M25转向轴顺时针M102第三卸货坐标M7转向轴逆时针M15X轴伸出M26Y轴上升M103第四卸货坐标M8转向轴顺时针M17松开手爪M27X轴伸出M104第五卸货坐标M9手爪轴逆时针M18提货M50循环回原点M105第六卸货坐标4 控制程序设计4.1 自动或手动控制程序选择及初始化设置程序说明：但按钮打到置位是时，可以选择设置手动或自动控制。按钮打到自动时，复位手动程序的执行条件（M1），并将自动程序中除了第一步的进步信号（M0）外的所有的进步信号复位；按钮打到手动时将自动程序中所有的进步信号复位，并置位手动程序的执行条件（M1）；当按钮打到运行时将D60中的值清零，将计数器C0复位。4.2 手动控制程序调用手动程序时给定XY轴的脉冲信号为无限多个。X轴伸缩控制程序：同时按下向上按钮（X16）和X轴按钮（X10）时X轴伸出，并且在触动限位开关（X3）时不能继续伸出；同时按下向下按钮（X17）和X轴按钮时X轴缩回，并且在触动限位开关（X1）时不能继续缩回。X轴伸缩控制程序：同时按下向上按钮（X16）和Y轴按钮（X11）时Y轴上升，并且在触动限位开关（X23）时不能继续上升；同时按下向下按钮（X17）和X轴按钮时Y轴下降，并且在触动限位开关（X22）时不能继续下降。转向轴转动程序：当同时按下转向轴按钮（x14）和向上按钮时转向轴逆时针转动，而且当触动转向轴逆时针转动限位开关（X26）时不能继续逆时针转动；当同时按下转向轴按钮和向下按钮时转向轴顺时针转动，而且在触动转向轴顺时针转动开关（X21）时不能继续顺时针转动。手爪轴转动程序：当同时按下手爪轴按钮（x12）和向上按钮时手爪轴逆时针转动，而且当触动手爪逆时针转动限位开关（X24）时不能继续逆时针转动；当同时按下手爪轴按钮和向下按钮时手爪轴顺时针转动，而且在触动手爪轴顺时针转动开关（X25）时不能继续顺时针转动。手爪松紧程序：反复按下手爪按钮（X13）时，手爪能反复加紧、松开。4.3 高速计数器C235用于计算转轴转动的角度，C237用于计算X轴伸缩的长度。4.4自动程序设计初次调用自动程序时，给定原点坐标，并将卸货转轴定位继电器（M105）和卸货条件（M22）复位。自动归位程序：当M0或M50被置位时执行自动归位程序，X轴缩回到限位，Y轴上升到限位，转向轴顺时针转到限位，手爪轴顺时针转到限位，手爪松开，当以上限位全部到达且没有达到设定的搬货次数（C0）时，置位自动搬运条件（M2）。自动搬运确认程序：当M2被置位时调用程序，复位M0和M50，当货架（X20）有货时置位M13。找货程序：当M13被置位时执行找货程序，复位M2，给定货架坐标，手爪按照坐标移动到货架且定时，定时时间（T0）到时开始收紧手爪并定时。收紧手爪定时时间到时置位位M18。提货程序：当M18被置位时，执行程序，复位M13和转轴定位继电器（M100），提起货物(Y轴上升到限位，X回缩到限位)，然后置位M22卸货进步条件。译码程序：用于给定不同的卸货坐标。卸货程序：当卸货进步条件M22被置位且货架上无货时执行程序，复位M18，定时且手爪按译码程序给定的坐标移动到卸货点，定时时间到松开手爪，并给延时，时间到置位M50，计数器C0加1。坐标设置程序：总共设置了8个不同的坐标以供译码程序调用。4.5方向及手爪松紧输出程序方向及手爪松紧输出程序：用于输出自动和手动程序中各轴移动方向和输出自动程序中手爪的松紧。5课程设计小结