机电系统综合设计报告
工厂用自动升降梯的机电系统一体化设计实习报告1范文
毕业实习报告毕业实习报告一、实习目的及意义：转眼间四年的大学生活结束了，然而大多数人对本专业的认识还是不够, 学校为了使我们更多了解机电产品、设备，提高对机电工程制造技术的认识，加深机电在工业各领域应用的感性认识，开阔视野，了解相关设备及技术资料，熟悉典型零件的加工工艺，特意安排了我们到几个拥有较多类型的机电一体化设备，生产技术二、实习任务：先进的工厂进行参观实习。
为期五，六天的生产实习，我们先后去过了邯郸汉阳包装机械有限公司和保定长城汽车股份有限公司有限公司。
了解这些工厂的生产情况，与本专业有关的各种知识，各厂工人的工作情况等等。
亲身感受了所学知识与实际的应用，电子技术在机械制造工业的应用了，精密机械制造在机器制造的应用了，等等理论与实际的相结合。
我通过完成毕业实习过程，结合毕业设计或论文选题深入工厂企业实地参观与调查，达到以下的实习目的在这个基础上把所学的专业理论知识与实践紧密结合起来，提高实际工作能力与分析能力，以达到学以致用的目的。
三、实习时间地点：2011年三月初我们在吴老师的带领下，正式开始参观实习。
四、实习地点：河北邯郸-------历史名城。
五、实习企业概况：汉阳（邯郸）包装机械有限公司是韩国汉阳包装机械株式会社[公司总部在韩国仁川，已有30余年的发展历史在华投资的跨国企业。
公司全套引进国外技术与管理，汇集优秀人才，全心致力于热收缩设备的研制开发与生产制造，产品有l式、袖筒式、枕式三大系列，160多个品种.产品科技含量高，生产工艺先进，有多种机型为国内首创，国际领先。
六、实习内容：（一）实习的具体内容及实习资料的搜集与总结：研制机器人的最初目的是为了帮助人们摆脱繁重劳动或简单的重复劳动，以及替代人到有辐射等危险环境中进行作业，因此机器人最早在汽车制造业和核工业领域得以应用。
随着机器人技术的不断发展，工业领域的焊接、喷漆、搬运、装配、铸造等场合，己经开始大量使用机器人。
另外在军事、海洋探测、航天、医疗、农业、林业甚到服务娱乐行业，也都开始使用机器人。
机电一体化系统设计实验报告模板
机电一体化系统设计实验报告模板
实验目的：
本实验旨在培养学生机电一体化系统设计的能力，通过设计实现对机电一体化系统实
现控制，提高学生的实践能力和创新能力。
实验原理：
机电一体化系统由机械部件、电子元件、电气部件、计算机等多种组成形式，在机械
加工、控制技术、电路设计等方面有较高的技术要求。
实验内容：
1、机电一体化系统的结构设计
2、机械部件的加工制作
3、电气控制系统的设计
4、步进电机的控制
5、控制算法和程序的设计编写
6、系统性能测试
实验过程：
1、机电系统结构设计
首先对机电一体化系统的结构进行设计，包括机械部件、电子元件和电气部件的布局，确定控制模块的位置和互联关系，保证系统结构合理性和可维护性。
2、机械部件的加工制作
根据系统结构设计，制作机械部件，包括底座、支架、导轨、工作台等，保证机械结
构的精度和可靠性。
3、电气控制系统的设计
根据系统结构设计，设计电气控制系统，包括供电电路、传感器电路、控制电路等，
保证控制系统的可靠性和精度。
4、步进电机的控制
对系统中的步进电机进行控制，设计电子线路和程序，保证步进电机的精度和稳定性。
5、控制算法和程序的设计编写
设计控制算法，编写控制程序，保证系统的可控性和稳定性。
6、系统性能测试
对设计的机电一体化系统进行测试，测试系统的性能和可靠性，反馈出可能存在的问题，进一步优化设计方案。
实验结果：
实验数据表明，所设计的机电一体化系统具有较高精度和稳定性，能够满足实际使用需求。
经过反复测试和改进，实验过程得到了较好的改进，为以后相关工作的开展带来了更好的基础。
机电一体化实验报告
机电一体化实验报告一体化系统设计实验报告学院专业班级学号姓名指导教师XX 年1月12日实验一机电一体化系统的组成实验目的：以XY简易数控工作台为例，说明机电一体化系统的基本组成和各模块的特点。
实验设备：1台式PC机一台1标准XY工作台一套1运动控制卡一块1游标卡尺一把实验内容：XY简易数控工作台是一典型的机电一体化系统，是许多数控加工设备和电子加工设备的基本部件，XY数控工作台主要由运动控制卡、DC24V 开关电源、步进电机及其驱动器、XY向运动平台、光栅尺和霍尔限位开关组成，其之间的关系如图1、1所示。
工作原理大致为：运动控制卡接受PC机发出的位置和轨迹指令，进行规划处理（插补运算），转化成步进电机驱动器可以接受的指令格式（速度脉冲和方向信号）发给驱动器，由驱动器进行脉冲环行分配和功率放大从而驱动步进电机，步进电机经过联轴器、滚动丝杠推动工作台按指定的速度和位移运动。
实验步骤：（1）在XY数控工作台系统中分别找到上述各个模块，并指出各模块在机电一体化系统中实现哪一模块的功能。
①运动控制卡：运动控制卡是PCL、CPCL、PXL等总线形成的板卡，通俗地讲我们可以把它看成一个单片机，有自己的算法，可以通过VC、VB、labview. BCB等语言实现其功能，数控系统即通过运动控制卡来实现对机床运动轨迹的控制。
②DC24V开关电源：对供电要求质量比较高的控制设备提供纯净、稳定、没有杂波的直流电源。
③步进电机及其驱动器：步进电机用于驱动数控工作台的X、Y两个方向的移动；步进电机通过驱动器细分，可减小步距角，从而提髙步进电机的精确率，实现脉冲分配和功率驱动放大，此外还可以消除电机的低频振荡、提高电机的输出转矩。
④XY向运动平台：分别传输X、Y两个方向的运动。
⑤光栅尺：光栅尺是一种位移传感器，是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。
经常应用于数控机床的闭环伺服系统中，可用作直线位移或者角位移的检测。
⑥霍尔限位开关：用于限制工作台的运动超出导轨的有效长度。
机电一体化课程设计报告书
机电一体化系统课程设计题目自动分拣工件机械手的设计班级学生蒋金成同组凌一锐起迄日期2015 指导教师年机械 1211学号1220116105 上文龙薛俊12月 25日~ 2016年 1月汪帮富讲师5 日机械工程学院目录1. 自动分拣工件机械手设计的要求、目的及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 11.1 要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 31.2 目的及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 32. 总体方案设计与论证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 42.1 总体方案设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 2.1.1 主体功能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 42.1.2 执行机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 5 2.1.3 驱动机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6 2.1.4 控制机构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6 2.2 总体方案论证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 2.2.1 调试过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6 2.2.2 调试中出现的问题及解决方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72.2.3 结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯83. 机构分析与计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 3 3.1 机械手总体设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯83.2 机身的总体设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯94. 关键部件设计与校核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 4 4.1 机械手手抓的设计计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 4.1.1 选择手抓的类型及夹紧装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 4.1.2 手抓的力学分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯114.1.3 机械手手抓夹持精度的分析计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯115. 结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯126. 收获、体会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯127. 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯131、自动分拣工件机械手设计的要求、目的及意义1.1 要求1、机械手将传送带 A 上的大号物品传送到传送带 B 上，其他小号的物品让其流走。
机电一体化系统设计报告模板
机电一体化系统设计报告模板
1. 项目背景
简明扼要地介绍项目的背景信息，包括项目的目的、需求和约束条件等。
2. 系统架构设计
详细描述机电一体化系统的整体架构设计方案，包括各个子系统的模块组成和功能划分。
2.1 机械子系统设计
描述机械子系统的设计方案，包括机械结构、传动装置和运动控制等。
2.2 电子子系统设计
描述电子子系统的设计方案，包括电路设计、传感器选择和信号处理等。
3. 控制系统设计
详细介绍机电一体化系统的控制系统设计方案，包括控制算法、信号采集和实时控制等。
4. 可行性分析
对设计方案进行可行性分析，包括技术可行性、经济可行性和
环境可行性等方面的评估。
5. 实施计划
制定机电一体化系统设计的实施计划，包括工作进度、资源需
求和风险管理等。
6. 结论
在此部分总结机电一体化系统设计报告的关键信息，强调设计
方案的重要性和可行性。
参考文献
列出在报告中引用的所有参考文献的详细信息，包括作者、标题、出版日期和出版商等。
附录
提供与报告相关的补充信息，例如设计图纸、测试数据和计算结果等。
以上是机电一体化系统设计报告的基本模板，可根据具体项目需求进行适当的调整和修改。
希望对你的文档撰写有所帮助！。
机电一体化系统设计报告
机电一体化系统设计报告一、引言二、设计目标本设计的目标是开发一种智能家居系统，实现家庭电器和设备的远程自动化控制。
该系统能够根据用户需求进行智能调整，提高家庭的舒适度和能源利用效率。
三、系统组成1.硬件部分硬件部分主要包括各种传感器、执行器、控制器和通信模块等。
传感器用于感知环境的温度、湿度、光照等参数，执行器用于控制家电设备的开关、调节等动作，控制器用于数据处理和决策，通信模块用于与用户远程交互和传输数据。
2.软件部分软件部分包括嵌入式系统的开发和云端平台的搭建。
嵌入式系统负责实时数据采集、处理和控制执行器，云端平台负责用户界面的设计、数据分析和远程控制指令的传输。
四、系统功能1.环境感知与自动调节系统通过传感器感知室内的温度、湿度和光照等参数，根据预设的调节策略自动调节空调、加湿器、照明等设备，提供舒适的生活环境。
2.节能和安全控制系统根据室内外环境的变化调节电器设备的运行状态，达到节能的目的。
同时，系统还能够通过云端平台进行远程监控和控制，保障家庭安全。
3.远程操控用户可以通过手机等移动终端实时监控家庭环境和设备状态，并远程操控家电设备。
用户可以随时随地调整温度、湿度、照明等参数，提高生活便利性。
五、系统优势本设计的机电一体化系统具有以下优势：1.高效智能：系统能够根据用户需求智能调节设备，提高能源利用效率和居住舒适度。
2.远程操控：用户可以通过移动终端实时监控和操控家电设备，提高生活便利性。
3.节能环保：系统通过预设策略和远程监控实现节能控制，减少能源浪费和环境污染。
六、系统应用本系统可广泛应用于家庭、办公室、酒店等场所，满足人们对生活环境的需求，提高生活品质和工作效率。
七、结论通过机电一体化系统的设计和开发，可以实现家庭电器和设备的智能控制，提高能源利用效率和生活舒适度。
该系统具有远程操控、节能环保等优势，可应用于家庭、办公室等场所。
在未来的发展中，还可进一步完善系统功能，提升系统的性能和可靠性。
机电一体化系统设计报告 实习总结
机电一体化系统设计报告实习总结《机电一体化综合训练》总结姓名孔垂靖学号08908054实验组宝贝车第三组、流水线第五组、机械臂第一组实验指导教师史颖刚、朱兆龙、刘利西北农林科技大学机械与电子工程学院2011年7月机电一体化综合训练实习总结一、宝贝车总结拿到宝贝车的实习器材的那一刻我有点激动，因为我个人觉得这个实习是我们这几个实习中相对来说比较有趣的一个。
当然也不能总是激动，通过对实习教材的研读我们组完成了宝贝车的安装、程序的编辑调试和载入。
下面是我们编辑的红外线屏蔽程序和胡须屏蔽程序，经过调试和实验，这两个程序能过满足要求。
红外线屏障程序：#include<BoeBot.h>#include<uart.h>#include<intrins.h>#define LeftIR P1_2 //左边红外接收连接到P1_2#define RightIR P3_5 //右边红外接收连接到P3_5#define LeftLaunch P1_3 //左边红外发射连接到P1_3#define RightLaunch P3_6 //右边红外发射连接到P3_6void IRLaunch(unsigned char IR){int counter;if(IR=='L')for(counter=0;counter<38;counter++){LeftLaunch=1;_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();LeftLaunch=0;_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();}if(IR=='R')for(counter=0;counter<38;counter++)//右边发射{RightLaunch=1;_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();RightLaunch=0;_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();}}void Forward(void)//向前行走子程序{P1_1=1;delay_nus(1700);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1300);P1_0=0;delay_nms(20);}void Left_Turn(void)//左转子程序{int i;for( i=1;i<=26;i++){P1_1=1;delay_nus(1300);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1300);P1_0=0;delay_nms(20);}}void Right_Turn(void)//右转子程序{int i;for( i=1;i<=26;i++){P1_1=1;delay_nus(1700);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1700);P1_0=0;delay_nms(20);}}void Backward(void)//向后行走子程序int i;for( i=1;i<=65;i++){P1_1=1;delay_nus(1300);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1700);P1_0=0;delay_nms(20);}}int main(void){int irDetectLeft,irDetectRight;uart_Init();printf("Program Running!\n");while(1){IRLaunch('R'); //右边发射irDetectRight = RightIR;//右边接收IRLaunch('L'); //左边发射irDetectLeft = LeftIR;//左边接收if((irDetectLeft==0)&&(irDetectRight==0))//两边同时接收到红外线{Backward();Left_Turn();Left_Turn();}else if(irDetectLeft==0)//只有左边接收到红外线{Backward();Right_Turn();}else if(irDetectRight==0)//只有右边接收到红外线{Backward();Left_Turn();}elseForward();}}胡须屏障程序：#include<BoeBot.h>#include<uart.h>int P1_4state(void){return (P1&0x10)?1:0; }int P2_3state(void){return (P2&0x08)?1:0; }void Forward(void){P1_1=1;delay_nus(1700);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1300);P1_0=0;delay_nms(20);}void Left_Turn(void){int i;for(i=1;i<=26;i++){P1_1=1;delay_nus(1300);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1300);P1_0=0;delay_nms(20);}}void Right_Turn(void) {int i;for(i=1;i<=26;i++){P1_1=1;delay_nus(1700);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1700);P1_0=0;delay_nms(20);}}void Backward(void){int i;for(i=1;i<=65;i++){P1_1=1;delay_nus(1300);P1_1=0;P1_0=1;delay_nus(1700);P1_0=0;delay_nms(20);}}int main(void){int counter=1;int old2=1;int old3=0;uart_Init();printf("Program Running!\n");while(1){if(P1_4state()!=P2_3state()){if((old2!=P1_4state())&&(old3!=P2_3state())){counter=counter+1;old2=P1_4state();old3=P2_3state();if(counter>4){counter=1;Backward();//向后Left_Turn();//向左Left_Turn();//向左}}elsecounter=1;}if((P1_4state()==0)&&(P2_3state()==0)){Backward();//向后Left_Turn();//向左Left_Turn();//向左}else if(P1_4state()==0){Backward();//向后Left_Turn();//向左}else if(P2_3state()==0){Backward();//向后Right_Turn();//向右}elseForward();//向前}}二、流水线总结要说宝贝车是有趣的话，那么流水线生产则是实用的代名词，它在我们的日常生活应用最为广泛的！各种各样的流水线生产不在是完全由人完成，而是基本都不用人工操作，用机器代替人工是社会发展的必然要求。
机电一体化系统设计实验报告
实验一三相异步电动机正反转控制实验专业年级：学号：姓名：评分：一、实验目的：1．学习和掌握PLC的实际操作和使用方法；2．学习和掌握利用PLC控制三相异步电动机正反转的方法。
二、实验内容及步骤：本实验采用PLC对三相异步电动机进行正反转控制，其主电路和控制电路接线图分别为图2-1和图2-2 。
图中：正向按钮接PLC的输入口X0，反向按钮接PLC的输入口X1，停止按钮接PLC的输入口X2，KM5为正向接触器，KM6反向接触器。
继电器KA5、KA6分别接于PLC的输出口Y23、Y24。
其基本工作原理为：合上QF1、QF5，PLC运行。
当按下正向按钮，控制程序使Y23有效，继电器KA5线圈得电，其常开触点闭合，接触器KM5的线圈得电，主触头闭合，电动机正转；当按下反向按钮，控制程序使Y24有效，继电器KA6线圈得电，其常开触点闭合，接触器KM6的线圈得电，主触头闭合，电动机反转。
实验步骤：1．在断电的情况下，学生按图2-1和图2-2接线（为安全起见，控制电路的PLC外围继电器KA5、KA6以及接触器KM5、KM6输出线路已接好）；2．在老师检查合格后，接通断路器QF1、QF5 ；3．运行PC机上的工具软件FX-WIN，输入PLC梯形图；4．对梯形图进行编辑﹑指令代码转换等操作并将程序传至PLC；5．运行PLC，操作控制面板上的相应开关及按钮，实现电动机的正反转控制。
在PC 机上对运行状况进行监控，同时观察继电器KA5、KA6和接触器KM5 、KM6的动作及变化情况，调试并修改程序直至正确；6。
记录运行结果。
图2-1 主控电路～3～图2-2 控制电路接线图三．实验说明及注意事项1．本实验中，继电器KA5、KA6的线圈控制电压为24V DC，其触点5A 220V AC（或5A 30V DC）；接触器KM5、KM6的线圈控制电压为220V AC，其主触点25A 380V AC。
2．三相异步电动机的正、反转控制是通过正、反向接触器KM5、KM6改变定子绕组的相序来实现的。
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摘要随着工业自动化的普及和发展，控制器的需求量逐年增大，搬运机械手的应用也逐渐普及，主要在汽车，电子，机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运, 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率，以降低其他搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求，本课题就是模拟实际现场的机构而设计制作的。
本课题运用STEP7软件进行对西门子S7-300进行编程硬件组态，完成对机械气爪的控制。
运用子程序调用、程序循环、初始地点赋值等方法，实现定点取货后在指定地点存放，存放货物完毕后能够控制其自动完成码四层货任务，过程中可以控制其运行速度，运行点等。
关键词：西门子；PLC编程；机械气爪；自动码货AbstractWith the popularization and development of industrial automation, controls the d emand increases every year, handling robot applications are becoming more common, mainly in the automotive, electronics, machining, food, medicine and other fields of production lines or cargo transported, can be more Good energy conservation and imp rove the efficiency of transport equipment or products, other transport modes to reduc e restrictions and inadequate to meet the requirements of modern economic developm ent, this project is to simulate the actual scene of institutions designed and manufactur ed.This topic using STEP7 software programming and configurate of Siemens S7-300 hardware, complete control of the mechanical air ing the subroutine calls, program loop, the initial location methods of assignment, load goods at fixed point than unload them at specific place. After storing we can control it to finish stacking up the goods in four layers. The process can control the running speed, operating point, etc.Keywords：Siemens；PLC programming ；Mechanical air claw；Automatically pack目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章设计任务 (5)第二章系统组成 (6)2.1 电仓库的系统组成结构 (6)2.2 系统的工作原理 (6)第三章设计方案 (7)3.1 技术路线图 (7)3.2 STEP7硬件组态 (7)3.2.1 安装GSD文件 (7)3.2.2 建立PROFIBUS总线 (8)3.3 程序设计方案 (9)第四章具体程序设计 (11)4.1 FESTO电机轴控制方式 (11)4.2 程序流程图设计 (12)4.3 程序调试与改进 (13)4.3.1 STEP7程序调试 (13)4.3.2 变量表调试程序 (17)4.3.3 程序中出现的问题 (17)第五章总结 (18)5.1设计总结 (18)5.2 展望寄语 (18)附录A 机电系统设计日志 (19)附录B 答辩记录（老师的提问及自己回答整理） (19)附录C 设计成果（设计图、加工出来的曲线图、轮廓图等） (20)第一章设计任务在现代物流系统中，自动化电仓库是一个重要的组成部分。
在电仓库中，堆垛机是自动化过程的主要作业设备，是输送系统的核心设备，决定整个出入库及分类、码放能否流畅进行。
此次课程设计采样西门子S7-300PLC来实现对电仓库的控制。
具体的设计内容如下：提供工件种类及个数如表1.1表1.1 电仓库码放工件工件种类工件个数银色8粉色7黑色 5工件的摆放分两次，首先先对工件进行分拣，分拣后码放图形如图1.1。
图 1.1分拣后码放图形在将工件分类后，按照不同的要求进行存储码放。
本组的码放图形如图 1.2所示。
图 1.2最终完成码放图形第二章系统组成2.1 电仓库的系统组成结构Festo电仓库系统的X、Y、Z轴的移动由三个步进电机控制，能够精准的定位，使机械手到达指定位置，厂家给定了电机轴的控制功能块FB10，在STEP中只需要改变FB10的输入参数即可控制步进电机的运转。
机械手的抓紧与松开由电磁阀控制的气爪实现，在气爪上安装有传感器，当传感器检测到气爪下面有工件时，就可以控制电磁阀动作抓取工件，由厂家给定的线路图纸可知有关传感器与电磁阀的接线图如表2.1所示。
表2.1 传感器与电磁阀接线图符号名地址说明气抓加紧检测信号I2.0 气抓加紧时为1气抓放松检测信号I2.1 气抓松开时为1工件检测信号I2.2 检测到工件时为1气抓加紧电磁阀Q0.5 Q0.5=1气抓加紧气抓放松电磁阀Q0.4 Q0.4=1气抓放松2.2 系统的工作原理在STEP中的hardware中进行硬件组态，选择与PLC相匹配的CPU模块、总线、电源模块、导轨Rail、信号模块SM、接口模块IM、编程模块。
通过USB下载到PLC中，气抓的控制为气动，应为其充好气压。
通过对设备上的输入进行操作，使有关输入上电，从而完成对XYZ轴移动的控制，气抓的松紧。
第三章设计方案3.1 技术路线图图3.1技术路线图3.2 Step7硬件组态3.2.1 安装GSD文件为了控制Festo步进电机，需要在STEP中安装Festo电机控制文件GSD文件。
在硬件配置界面选择”Option”中”Install GSD File…”安装CMMS-ST的GSD 文件，这样你就可以在右侧设备栏中找到Festo CMMS-ST下的模块文件，安装完成以后，在PROFIBUS DP目录下出现CMMS-ST，如图3.2所示。
图3.2 安装GSD文件3.2.2 建立PROFIBUS总线硬件组态的任务就是在STEP7中生成一个与实际的硬件系统完全相同的系统，例如生成网络、网络中各个站的机架和模块，以及设置各硬件组成部分的参数，即给参数赋值。
在STEP7的HW Config界面中建立中央机架，然后在2号槽中添加控制器CPU313C-2 DP模块，设置DI16/DO16的输入与输出的开始与结束的地址均为0到1。
然后在4号槽中添加数字量输入模块DI16XDC24V，设置输入的开始与结束地址为2到3，这样就可以使用地址为IB2和IB3的16为开关量。
本实验中CUP与CMMS-ST控制模块之间采用PROFIBUS总线进行数据传递，因此在CPU的DP上建立如图3.3所示的PROFIBUS总线，在总线上添加三个CMMS-ST 模块分别把地址设置成4、5、6。
图3.3 硬件组态图3.3 程序设计方案S7-300系列PLC的编程语言是STEP7。
用文件块的形式管理用户编写的程序及程序运行所需的数据，组成结构化的用户程序。
这样，PLC的程序组织明确，结构清晰，易于修改。
为支持结构化程序设计，STEP7用户程序通常由组织块(OB)、功能块（FB）或功能(FC)等三种类型的逻辑块和数据块(DB)组成。
其中OB1是主程序循环块，OB100是上电只执行一次功能块，主要进行初始化设置。
本次试验建立如表3.1所示的块，其中OB1中写循环主程序，FB10是Festo 给定的电机控制工程块，调用该功能块可以控制电机运转，DB10、DB11、DB12均为FB10的背景数据块，在OB1主程序中分别对其进行调用来控制XYZ轴方向的电机运转。
功能FC10主要是赋值指令，通过调用FC10可以改变FB10电机位置参数，进而控制电机位置，FC11也是赋值指令，存储的是码货的位置FC10中储存卸货的位置。
表3.1 程序中使用到的块对象名称符号名类型OB1 Main 组织块FB10 CMMS-ST-CTRL 组织块DB10 CTRL_X FB10的背景数据块DB11 CTRL_Y FB10的背景数据块DB12 CTRL_Z FB10的背景数据块DB90 GV-CM 数据块程序中使用到的功能模块如图3.4所示图3.4功能模块图在程序块之间的调用关系如图3.5所示，其中OB1与三个电机轴之间是双向的传递数据，OB1需要给电机轴发送移动指令，电机功能块把位置信息数据反馈给OB1。
在调用程序时需要判断I0.4是否上电，若上电则调用FC11、FC6、FC9，若不上电则调用FC1、FC3、FC5、FC3。
这样做是为了在卸货和码货的程序中避免双线圈输出的错误。
图3.5 程序中块的调用关系第四章具体程序设计4.1 Festo电机轴控制方式OPM(Mode of Operation)有4种操作模式分别为：0=记录选择模式（用于运行记录号内的定位参数）1=定位直接模式（直接通过总线给定速度、位置等参数来运行）5=扭矩直接模式（直接通过总线给定扭矩值，对输出力的控制）9=速度直接模式（直接通过总线给定速度值、对输出速度的控制）本程序使用OPM=1定位直接模式，通过总线给定速度、位置等参数运行。
如图4.1图4.1 操作模式变量利用老师给我们的步进电机控制程序模块，我们可以方便的在程序中对步进电机进行控制。
在硬件配置中我们设置的X轴的起始地址为十进制的256，所以在程序中应该给电机设置地址为100（16进制）。
如图4.2图4.2 X轴电机地址设置图4.2 程序流程图设计图4.3 第一段程序流程图图4.4 第二段程序流程图程序的开始我们将使用复位键，将所有数据位置归零。
然后按下I0.1后XY 移动到取货地点，手动送入货物，机器检测到货物后移动XY到第一卸货点并且使计数器加1，XY到位后移动Z轴，这样避免以后摆好的货物被碰掉，Z轴到位后气抓松开，然后Z轴归位，XY再次回到取货点待命。
第二段程序当打开I0.4按下I0.1后，XY自动移动到第一卸货点，然后Z轴移动夹取货物，这是将码放的第一地点送入下次XY移动的目标地址，待Z轴归为后XY移动到码货点，Z轴移动写下货物，这是将卸货点计数器加1，同时将第二卸货点的目标送入XY移动目标地址，完成循环。