机电大小球分拣课设
大小球分拣机械手plc课程设计
大小球分拣机械手plc课程设计一、引言在现代工业生产中，自动化技术已经成为了必不可少的一部分。
其中，PLC（可编程逻辑控制器）作为自动化控制系统中的核心控制设备，被广泛应用于各种机械设备和生产线中。
本文将以大小球分拣机械手为例，介绍PLC课程设计的具体实现过程。
二、问题描述大小球分拣机械手是一种常见的自动化分拣设备。
该设备可以对大小不同的球进行快速准确地分类。
但是，在使用过程中，由于各种原因（例如机械故障、电气故障等），可能会导致分拣错误或无法正常工作。
因此，需要设计一套PLC控制系统来保证该设备的正常运行。
三、PLC课程设计方案1. 设计目标本次PLC课程设计的主要目标是实现以下功能：（1）检测传感器信号；（2）通过程序控制机械手移动；（3）根据传感器信号判断球的大小；（4）将球分类到相应的出口。
2. 系统组成本次PLC课程设计所需组成如下：（1）大小球分拣机械手；（2）传感器；（3）PLC控制器；（4）电磁阀。
3. 系统设计（1）传感器信号检测在大小球分拣机械手中，需要使用传感器来检测球的大小。
这里我们可以选择光电传感器或者压力传感器。
当球经过传感器时，会产生相应的信号。
PLC通过读取传感器信号来判断球的大小。
（2）机械手控制机械手是本系统中最重要的部分之一。
在PLC课程设计中，我们需要通过程序控制机械手的运动轨迹和速度。
具体实现方法可以采用脉冲输出方式或者模拟输出方式。
（3）分类出口控制分类出口是将不同大小的球分别送往不同位置的关键部件。
在本系统中，我们需要通过电磁阀控制分类出口的开闭状态，实现将球分类到不同位置的目标。
四、程序设计本次PLC课程设计所需编写程序如下：（1）读取传感器信号；（2）根据信号判断球的大小；（3）根据判断结果控制机械手移动；（4）根据判断结果控制电磁阀开闭状态。
五、总结本文介绍了PLC课程设计的具体实现过程。
在大小球分拣机械手中，通过PLC控制系统的设计，可以实现自动化的球分类功能。
大小球分拣系统设计
机床电气与PLC技术课程设计与实训说明书姓名：李泊岑班级： 13101703学号： 1310111018专业：机械电子工程组别：十六组日期：2015.12.21-2015.12.31指导教师：王伟成绩：目录前言 (3)一、题目 (5)1.1示大小球分拣系统设计 (6)二、解答 (7)2.1 确定输入输出量 (7)2.2 PLC的选型原则 (7)2.3工作原理 (7)2.4 I/O分配表 (8)2.5功能表图 (9)2.6梯形图 (12)2.7语句表 (13)三、实训总结 (14)参考文献 (15)前言在现在化的生产中，生产机械的自动化程度反映了工业生产发展的水平。
现代化的生产设备与系统已不再是传统意义上单纯的机械系统，而是机电一体化的综合系统电气传动与控制系统已经成为现代生产机械的重要组成部分。
机与电，传动与控制已经成为不可分割的整体。
所谓的机电传动，是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统的总称，它的目的是将电能转变为机械能，实现生产机械的启动，停止以及速度调节，完成各种生产工艺过程的要求，保证生产过程的正常进行。
机电传动控制系统所要完成的任务，从广义上讲，就是要使生产机械设备，生产线，车间，甚至整个工厂都实现自动化；从狭义上讲，则指通过控制电动机驱动生产机械，实现生产产品数量的曾加，质量的提高，生产成本的降低，工人劳动的条件的改善的以及能量的合理利用。
机电传动以及控制系统总是随着社会生产的发展而发展的。
单就机电而言，它的发展大体上经历了成组拖动，单电动机拖动和多电动机拖动三个阶段。
所谓成组拖动，就是一台电动机拖动一根天轴，再由天轴通过皮带轮和皮带分别拖动各生产机械，这种生产方式效率低，劳动条件差，一旦电动机放生故障，将造成成组机械的停车；所谓但电动机的拖动，就是用一台电动机拖动一台生产机械，它虽然较成组拖动前进了一步，但当一台生产机械的运动部件较多时，机械传动机构复杂；多电动机拖动，即是一台生产机械的每一个运功部件分别由一台电动机拖动，这种拖动的方式不仅大大的简化了生产机械的传动机构，而且控制灵活，为生产机械的自动化提供了有利的条件，所以，现在化机电传动基本上均采用这种拖动形式。
基于PLC的大小球分拣系统设计
出端口上搭建一个 H 桥来实现控制电机的左转和右转。将原
理调试好的程序改写成有两个端口输出来控制电机的右转， 即现在采用的Y10、Y12控制电机右转。同样采用Y11、Y13控
制电机的左转。
控制小球移动的主要功能梯形图中，当下限位闭合的时 候，机械臂将会走小球分支，让置位线圈 S22 得电，电磁铁 开始吸小球，并且Y3的闭合，使到与组态连接的M103得电， 同时与组态进行实时的数据监控，时间继电器T1开始计时时 间为1S。对部分指令程序调试如下1.3所示。
2.设计内容
当输送机处于起始位置时，上限位开关和左限位开关开 关处于闭合的状态，原位指示灯此时闪亮。启动装置后，捡
球装置下行。如果电磁铁碰到大球时上限位动作，而下限位
开关不动作；如果电磁铁碰到小球时下限位开关动作。电磁 铁下降后电磁铁吸球，吸到球后上升，到上限位后机械臂右 移动。如果吸的是小球，则机械臂到小球位，电磁杆下降， 电磁铁失电释放小球到小球的箱子。如果吸取的是大球，则
机械臂到大球位，电磁杆下降，电磁铁失电释放大球到大球
的箱子。吸起小球后，则捡球装置向上行，碰到上
限位开关后，捡球装置向右行；碰到右限位开关（小球
的右限位开关）后，再返回到原位。如果吸起的是大球，捡 球装置右行碰到另一个右限位开关（大球的右限位开关）后， 再向下行，碰到下限位开关后，将大球释放到小球箱里，然 后返回到原位。 然而，在设计机械臂的时候，左限位、小球限位开关和 大球的限位开关的放置，影响到机械臂的移动是否能够触及
到限位开关。所以要对电机上的位置，选定好要设计的左限
位开关、小球限位开关、大球限位开关。并能按照给定的程 序，机械臂能够及时的碰及到限位开关，能够更好的控制好 大小球的分拣。
大小球分拣系统示意图如图1.1所示。
大小球分拣
题目：大、小球分类选择传送PLC控制
1.大、小球分拣传送机械示意图
大小球分类装置示意图
2、控制要求：
（1）机械臂起始位置在机械原点（见图），为左限、上限并有显示。
（2）有起动按钮和停止按钮控制运行，停止时机械臂必须已回到原点。
（3）起动后，机械臂动作顺序为：下降→吸球→上升（至上限）→右行（至右限）→下降→释放→上升（至上限）→左行返回（至原点）。
（4）机械臂右行时有小球右限（LS4）和大球右限（LS5）之分；下降时，当电磁铁压着大球时，下限开关LS2断开（=“0”）；压着小球时，下限开关LS2接通（=“1”）。
3、设计任务
1）根据控制要求，制定合理的设计方案；
2）绘制系统流程图；
3）设计梯形图并模拟调试（PLC选用西门子S7-200系列）；
4）PLC I/O点分配，并绘制I/O接线图；
5）课程设计的心得；整理技术资料，编写使用说明书。
plc大小球课程设计
plc大小球课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本概念，掌握其工作原理和编程方法。
2. 学生能够运用PLC技术实现大小球的分类控制，理解相关传感器的工作原理及其在PLC系统中的应用。
3. 学生掌握基本的逻辑运算和顺序控制指令，并能将其应用于PLC程序设计中。
技能目标：1. 学生能够独立操作PLC实验设备，完成硬件连接和软件编程。
2. 学生能够运用所学知识分析和解决实际问题，具备初步的工程应用能力。
3. 学生能够通过小组合作，提高沟通与协作能力，培养团队精神。
情感态度价值观目标：1. 学生对PLC技术产生兴趣，培养主动学习和探究精神。
2. 学生在课程实践中，增强自信心，勇于面对挑战，形成积极向上的学习态度。
3. 学生能够认识到PLC技术在工业自动化中的重要性，激发对工程技术专业的热爱。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生在动手实践的过程中掌握PLC技术的基本知识和应用。
学生特点：学生具备一定的电子基础和编程能力，喜欢探索新知识，但个别学生对工程技术领域了解不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和工程应用能力。
通过小组合作，培养学生的团队协作精神。
在教学过程中，关注学生的情感态度变化，激发学生学习兴趣，提高自信心。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. PLC基础知识：介绍PLC的定义、结构、工作原理和应用领域，使学生了解PLC技术的基本概念。
2. PLC编程软件操作：学习PLC编程软件的使用，掌握软件界面、编程环境及基本操作方法。
3. PLC编程语言与指令：学习PLC的编程语言，包括梯形图、指令表等，掌握基本逻辑运算指令、定时器、计数器等指令的应用。
4. 传感器及其应用：介绍常用传感器的工作原理及其在PLC系统中的应用，如接近开关、光电开关等。
5. 大小球分类控制项目实践：结合PLC技术，设计大小球分类控制系统，学生独立完成硬件连接、软件编程和调试。
大小球分拣系统
滁州职业技术学院机电系毕业设计题目：大小球分拣控制系统系部：机电工程系班级：机电一体化（2）班*名：**学号： ***********大小球分拣控制系统摘要大、小球分拣传送以其对人们生活的积极影响特别是在工业上的普遍应用不断被人们所认识，作为可操控机械，它能够部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循事先设定的步骤来完成工件的分拣传送，大大地节省了人类的劳动时间，更因其能适应复杂的环境，从而改善了人们的工作环境。
随着科技的不断发展，在工业领域其应用范围不断增加，并取得了一定的成果在我国，近代几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视。
在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，本课题拟开发物料搬运机械手，采用OMRON公司的CPMIA-20CDR-A-V1系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。
用于分捡大小球的机械装置。
我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。
工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动生产率和自动化水平。
工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁，单调的操作，如果没有机械手那么工人的劳动强度是很高的，有时候还要用行车员工件，生产速度大大延缓，这种情况采用机械手是很有效的。
此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、反射性和其他有毒、有污染环境条件上进行操作。
更显其优越性，有着广阔的发展前关键词：机械手、 PLC、大小球改善、自动化致谢毕业设计得以完成，要感谢的人实在太多了，首先要感谢指导老师，因为毕业设计是在冯巧红老师的悉心指导下完成的。
冯老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深深。
在我做毕业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，毕业设计提纲的确定，中期毕业设计的修改，后期毕业设计格式调整等每一步都是在冯老师的悉心指导下完成的。
大小球自动分拣装置设计
1 绪论工业生产的各个领域,无论是过程控制系统还是传动控制系统,都包含着大量的开关量和模拟量。
开关量也称数字量,如电动机的启停、阀门的开闭、电子线路的转置位与复位、计时、计数等；模拟量也称连续量,如不断变化的温度、压力、速度、流量、液位等。
从生产机械所应用的电器与控制方法看,最初是采用一些手动电器来控制执行电器,这类手动控制适用于一些容量小、操作单一和场合。
随后发展为采用自动控制电器的继电-接触器控制系统。
这种控制系统的特点是结构简单,价格低廉,维护方便,抗干扰强,因而广泛应用于各类机械设备上。
但由于该控制形式是固定接线,通用和灵活性差,又由于采用有触点的开关动作,工作频率低,触点易损坏,可靠性差。
随着生产力的发展和科学技术的进步,人们对所用控制设备不断提出新的要求。
具有程序变更容易、程序存储量大、通用性强等优点的由集成电路组成的顺序控制器应运而生。
所谓顺序控制,是以预先规定也的时间或条件为依据,按预先规定好的动作次序,对控制过程各阶段顺序地进行以开关量为主的自动控制。
曾经流行的顺序控制器主要有3种类型:基本逻辑型、条件步进型和时间步进型。
其特点是:通用性和灵活性强,通过更改程序可以很方便地适应经常更改的控制要求,容易对大型、复杂系统进行控制,但程序的实现和更改方式并没有从本质上改变,仍然是对硬件进行设置和更改。
1.1 选题背景1969年,结合计算机技术与继电器接触控制技术诞生出了可编程逻辑控制器( ) ,它具有逻辑控制、定时、计数等功能,并取代了继电-接触器控制。
采用计算机存储程序和顺序执行的原理；编程语言采用直观的类似继电-接触器控制电路图的梯形语言,这使得控制现场的工作人员可以很容易地学习和使用。
控制程序的更改可以通过直接改变存储器中的应用软件来实现,由于软件的更改极易实现,从而在实现方式上有了本质的飞跃,其通用性和灵活性进一步增强。
随着时代的发展技术也在不断的发展,相继出现了以微处理器为核心的可编程序控制( )和由中央微处理器()、大规模集成电路、电子开关、功率输出器件等组成的可编程控制器( )。
大小球分拣装置
大、小球分拣装置示意图如图7-25所示，要求设计控制程序。
(1)分拣过程
1)当输送机处于起始位置(SQl、SQ3压下)，并且分拣箱中确有需分拣的球(接近开关SP接通)时，按下起动按钮，则机械手下行。
2)如果机械手下行2s后压合下限开关SQ2(即分拣位置处的球为小球)，则电磁铁线圈得电，机械手抓紧；1s后，机械手上行；压合上限开关SQ3时，机械手再右行；压合小球箱位置开关SQ4，机械手下行，然后电磁铁线圈失电，机械手放松，球落入小球箱内；1s后，机械手上行、左行返回原位。
3)如果机械手下行2s后未压合下限位开关SQ2(即分拣位置处的球为大球)，则电磁铁线圈得电，机械手抓住大球；1s后，机械手上行；压合上限开关SQ3时，机械手再右行；压合大球箱位置开关SQ5，机械手下行，然后电磁铁线圈失电，机械手放松，球落入大球箱内；1s后，机械手上行、左行返回原位。
4)机械手在原位时，要由指示灯显示。
输送机由电动机M拖动，电动机M正转，机械手向右运行，电动机M反转，机械手向左运行。
机械手的下行和上行由双线圈两位电磁阀驱动气缸实现，放松/抓紧操作是由1个单线圈两位电磁阀驱动气缸来实现。
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前言
机械手是模拟人得手部动作,按给定程序,轨迹和要求实现自动抓取,搬运和操作的自动装置。
它在高温、高压、粉尘、噪声的场合，以及笨重、单调、频繁的操作中代替人工作。
机械手一般由执行机构、驱动系统、控制及检测系统三大部分组成。
本课题为物料搬运机械手，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。
用于分拣大小球的机械装置，控制机械手完成各种动作。
关键词：机械手、大小球
1课程设计的任务和要求
1.1课程设计的任务
1）完成分拣系统的工作循环
2）要求有四种工作方式：手动、回原点、单周期、连续
3)连续时,循环5次结束,声光间断报警5秒
4)按停止按钮,完成当前循环后停
5)按复位按钮, 吸盘立即回原位
1.2课程设计的基本要求
1)画出端子分配图
2)设计并调试PLC控制梯形图
2总体设计
2.1PLC的选型
PLC的控制系统的选择,应遵循以下基本原则:
1)最大限度满足控制要求
2)保证系统的安全可靠
3)力求简单、经济、使用与维修方便
4)适应发展的需要
PLC机型的选择是在保证以上要求的前提下，力争最佳的性价比，选择时主要考虑以下几点：
1)合理的结构型式(整体、模块)
2)安装方式的选择
3)相应的功能要求
4)响应功能要求
5)系统可靠性要求
综合以上几点，再设计PLC机械手在大小球分拣系统中用的PLC的选型为西门子S7-200系列的可编程控制器
2.2PLC端子接线
图1端子分配图
3PLC程序设计
3.1设计思想
1)当输送机处于起始位置时,上限位开关和左限位开关被压下。
2）启动装置后，捡球装置下行，若是大球，下限位开关不必合。
若是小球，下限位开关闭合。
3）吸起小球后，则拣球装置向上行，碰到上限位开关后，再向右行，碰到小球的右限位开关后，再向下行，碰到下限位开关后，将小球释放到小球箱中，然后回到原位。
4）吸起大球后，则捡球装置向上行，碰到上限位开关后，捡球装置向右行，碰到大球的右限位开关后，拣球装置向下行，碰到下限位开关后，将大球释放到大球箱中，然后回到原位。
3.2分拣系统的示意图和流程图
图2分拣系统示意图
图3分拣系统流程图
3.3顺序功能图
图4自动程序的顺序功能图
3.4PLC梯形图
图5主程序梯形图
图6公用程序梯形图
图7手动程序梯形图
图8回原点程序梯形图
图9自动程序梯形图
4电器元件的选择
图10电动机正反转控制电路
5程序调试说明
在老师的指导下,进行现场通电调试,验证系统的功能是否符合控制要求。
在调试中发现以下错误：
1）在进行手动程序时，按下右行开关，一直右行无法停下，原程序为:
调试后改为:
2)在运行自动程序时,判断吸起的是大球还是小球时,无法执行是小球的程序。
原程序为：
由于M2.1接通后，M0.5立即接通，所以无法执行小球程序，因此在判断是大小球时加上计时器。
调试后改为：
6结束语
我的课设题目是大小球分拣系统设计,通过整个设计过程,使我对机电传动有了很大的收获。
充分认识到自己的不足，通过理论分析和实践的反复进行和论证，许多问题都有了较好的解决。
通过这次设计，使我了解了PLC机械手在大小球分拣中的工作原理，学习到机械手的原理及使用。
通过此次设计，使我发现自己还有很多不足，设计中培养了我综合运用理论知识与应用相结合的能力，真正做到了学有所用。
为了做好这次设计，我到阅览室查阅了许多资料，使我学到了许多课外知识。
还要感谢我的老师李岩老师，谢谢他的细心指导，使我能够及时发现错误改正错误，对一些不明白的地方，老师能够耐心讲解，如果没有老师的指导，我也不能顺利完成这次课设，所以非常感谢老师的帮助。
还有在平时，同学间互相帮助,共同解决课设中遇到的一些问题,培养了我们互帮互助的精神。
总之，在这次课设中我收获了很多，非常感谢帮助了我的人。
7参考文献
《机电传动控制基础》主编陈白宁段智敏刘文波东北大学出版社。