FESTO操作手单元结构及控制设计
Festo EHMD-40-RE 旋转夹具模块操作手册说明书
1适用文件2安全2.1一般安全注意事项–仅在原装状态下使用产品，请勿擅自进行改动。
–请仅在技术状态完好的情况下使用本产品。
–请注意产品上的各种标识。
–在阴凉、干燥、防紫外线、防腐蚀的环境中存放本产品。
存放时间不可过长。
–在产品上作业前：关断电源，并做好防重启保护。
–遵守紧固扭矩。
如果没有特别说明，则公差为 ±20%。
2.2按规定使用按照规定，本产品用于抓取、夹持和旋转工作负载，例如工件。
2.3可预见的错误使用不得在“打开”运动方向上抓取工作负载。
插图 1:2.4专业人员的资质关于产品的一切工作仅允许由具备资质的专业人员进行，这些专业人员对工作进行评估并识别出危险。
专业人员拥有处理电气气动控制技术的知识和经验。
3详细信息–附件 è/catalogue。
4产品概况4.1功能11插图 2:旋转和抓取作用原理45插图 3:通过弹簧挠度调整抓取力本产品是一种组合式旋转模块和抓取模块。
–电动旋转驱动器 EHMD-...-RE：步进电机的旋转运动通过电机轴直接传递给抓手，并且可以自由定位。
步进电机的增量式编码器可用于闭环控制模式，并且抓手每转一圈就会输出一个零脉冲以供参考。
编码器的零脉冲 ZP 和抓手的纵轴在出厂时与安装面平行对齐。
–电动抓手驱动器 EHMD-...-GE/-GE-16：步进电机的旋转运动通过一个机构传递给夹爪，并且可以自由定位。
步进电机的增量式编码器可用于闭环控制模式。
对于带有扭矩限制功能的伺服驱动器，可以在闭环控制模式中产生定义的抓取力。
对于不带扭矩控制功能的伺服驱动器，可以在定位模式下利用抓手驱动器中的弹簧产生定义的抓取力。
抓手指与工件接触后，抓手驱动器继续移动一段距离 s force，同时张紧弹簧。
如果电源中断，抓取力会下降至剩余抓取力。
–气动抓手驱动器 EHMD-…-GP：气缸的直线运动通过一个机构传递到夹爪。
气缸上的两个位置可以通过接近开关进行监控。
如果气源故障，则无法保持抓取力。
操作手单元的结构与控制PPT共25页
操作手单元的结构与控制
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 Байду номын сангаас。— —爱献 生
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
MPA-ASI-VI 阀岛 Festo 操作手册说明书
1EX 标记2适用文件3认证的产品4安全4.1安全注意事项–本设备在规定的运行条件下可应用于爆炸性气体环境 2区。
–设备只能使用合适的工作介质运行 è技术数据。
–本产品不能用于其它介质。
–始终在易爆区域外生成压缩空气和真空。
–只能在潜在爆炸性区域以外执行所有作业。
–该设备只能以交付的配置在爆危环境中使用。
–请在原装状态下使用本装置，切勿擅自进行任何改动。
–关于产品的一切工作仅允许由具备资质的专业人员进行，这些专业人员对工作进行评估并识别出危险。
–允许更换电子模块和阀板。
4.2按规定使用阀岛规定用于工业领域中的压缩空气开关和控制。
4.3标记 X：特殊条件–将设备安装在防护等级至少为 IP54 的壳体中（根据 60079-0）。
–不能在有电压时断开或打开。
–通过带有特殊锁的壳体（例如控制柜）来避免快插接头或壳体部件脱开。
–在所有插头前使用额外的电缆应力消除装置。
–采取适当的安装措施防止壳体带静电。
–环境温度 0°C ≤ Ta ≤ +50°C。
–防止设备受到紫外线辐射。
–防止设备受到任何冲击载荷影响。
–封闭未使用的输入和输出。
使用以下端盖：ISK-M8、ISK-M12。
端盖未包含在供货范围内。
–静电放电可造成危险。
–该设备只能在污染等级不超过 2（依据 IEC60664-1 定义）的环境中使用。
5功能阀岛是用于控制复杂气动驱动系统的可配置功能单元。
通过 AS-i 进行电气连接。
通过外壳组件或气源模块进行气动连接。
6装配7调试•每个电源最多使用 4 个气动互连模块。
•将开关频率限制为最大 10 Hz。
•开关频率高于 2Hz 时：保持至少 50% 的占空比。
•将所有电源电压接地。
•确保自热的传导。
请勿覆盖电磁线圈的设备表面。
8运行9维护–定期检查产品功能是否正常。
–在个别情况下可以更换易损件及备件。
此类工作只能由经过培训并授权的专业人员执行。
10技术参数。
FESTO 机械手单元 工作手册
机械手单元工作手册内附光盘648814 DE/EN03/05 R2.01出版物说明本学习系统针对自动化控制技术领域的培训开发及配置。
在培训过程中，培训机构及/或学员应充分注意教材中提出的安全措施。
因此，除出现Festo Didactic 元器件的重大损坏以外，Festo Didactic将不对由于在教学环境以外的其它情况导致的对学员、培训机构及第三方的伤害负责。
订货号： 648814DOKUMENT.说明： TEACHW.编号： D:MP-TD-SR-DE/EN出版时间： 03/2005作者：Frank Ebel,Markus Pany图片：Doris Schwarzenberger,Albert Sigel翻译：宋光版权所有© Copyright by Festo Didactic GmbH & Co., D-73770 Denkendorf 2008本手册中的所有内容、表格、图片说明等内容都是Festo Didactic GmbH & Co.KG的知识产权，受法律的保护。
版权所有，翻版必究。
本出版物的任何部分在未经Festo DidacticGmbH & Co.KG 事先书面许可的情况下，都不准以任何形式或目的进行复制或传播，包括电子拷贝、机械拷贝、复印或其他形式。
部分培训资料可以在经Festo Didactic GmbH & Co.KG 事先许可的情况下，以培训为目地的培训中使用。
2目录1. 简介 51.1 培训内容 61.2 重要事项71.3 操作规则71.4 培训要求71.5 MPS的操作风险 81.6 责任和担保 91.7 系统的使用 92. 安全说明 103. 技术数据 113.1 组合114. 运输/包装/注意事项125. 设计和功能 135.1 机械手单元135.2 功能 155.3 顺序描述155.4 滑槽模块175.5 支架模块185.6 机械手RV-2AJ 195.6.1 机械手控制器205.6.2 手控盒215.6.3 气动抓手 225.7 组装支架模块 245.8 料仓模块 266. 调试276.1 工作站276.2 机械组装276.2.1 机械手系统276.2.2 安装气动抓手接口 286.2.3 安装实验板 286.2.4 组装工作站 296.3 调节传感器3036.3.1 漫射式传感器(支架模块，工件的检测) 306.3.2 漫射式传感器(组装模块，工件的方位) 316.3.3 漫射式传感器(提升，工作空间) 336.4 外观检测346.5 导线连接356.6 气动连接376.6.1 手动控制 386.7 电源 386.8 调节机械手系统 396.9 下载机械手程序 396.10 定位406.10.1 点P99:初始位置 416.10.2 点P1:提取红色工件 426.10.3 点P2:组装平台参考点 436.10.4 点P3:区分工件颜色 446.10.5 点P4:存放红色/金属工件 456.10.6 点P5:存放黑色工件 466.11工作流程 47 6.12 工作站组合486.12.1 网络487.维护49CD-ROM内容Mitsubishi手册 50安装结构50设备50回路图50程序50元件清单50操作说明51数据表 51更新 524FESTO自动化技术教学培训系统可应用于不同程度的培训中，满足不同的1．简介要求。
第9章 操作手单元的结构与控制
9.1 操作手单元的结构
9.1.1
操作手单元的基本功能
操作手单元可以模拟提取 工件、按照要求将工件分流的 过程。
9.1.2 操作手单元的基本结构 操作手单元主要由提取模块、滑槽模块、气源处理 组件、I/O接线端口、CP阀组、真空发生器、真空检测传 感器等组成。
1．提取模块 主要由两个直线气缸 （提取气缸和摆臂气缸）、 一个转动气缸及支架等组成。 在各个气缸的两个极限 位置上分别安装有磁感应式 接近开关，用于判断气缸的 动作是否到位。
2．活动内容 ⑴由学生自主操作控制各个方向控制阀的手动信号，控 制相应的气缸动作，观察各气动执行机构的动作特征， 分析判断与各个执行机构相对应的方向控制阀的类型； ⑵观察气动控制回路的组成情况，推断画出操作手单元 的气动控制回路图。
3．方法建议 ⑴由学生自主操作控制各个方向控制阀的手动信号，控 制相应的气缸动作，观察各气动执行机构的动作特征， 分析判断与各个执行机构相对应的方向控制阀的类型； ⑵观察气动控制回路的组成情况，如：有无节流阀、气 缸的进排口情况等，然后推断画出操作手单元的气动 控制回路图。
是否缩 回到位？ Y 摆动气缸向右摆回
是否摆 回到位？ Y 工件是 否合格？ N ③
Y
放下工件 ④
③ 提取气缸下降 N
④ N
是否已 经放下？
Y 提取气缸上升
是否下 降到位？ Y 放下工件
是否已 经放下？ Y ⑤
N
是否上 升到位？ Y
N
⑥
⑤ 提取气缸上升 N
⑥ 摆臂气缸缩回 N
是否上 升到位？
是否缩 回到位？
特别提醒： 在运行程序时，应该有人守侯在设备旁，时刻注意 设备的运行情况，一旦发生执行机构相互冲突的事件， 应及时操作保护设施，如切断设备执行机构的控制信号 回路、切断气源等，以避免造成设备的损坏。
操作手单元的结构与控制
缸（提取气缸和摆臂气缸）、一个转动气缸及气动夹爪等组 成。 提取气缸安装在摆臂气缸的气缸杆的前端，用于实现垂直方 向的运动，以便于提取工件。该气缸在结构上不同于一般的 直线气缸，它是一个杆不回转型气缸，它的活塞杆为六边形， 这样活塞杆就不能随便转动，便于气动手指夹取工件。
转动气缸用于实现摆臂气缸的转动，其转动角度为180°，在 气缸的两个极限位置上分别安装有一个阻尼缸（用于缓冲旋 转过来的冲击）和一个电感式接近开关（用于判断气缸旋转 是否到位）。
气动夹爪则用于抓取工件。 2. 滑槽模块 滑槽模块只有在带有组态操作的MPS系统上才会安装。滑槽
模块用于存放不合格的工件。
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7.1 操作手单元的结构
摆臂气缸构成了气动机械手的“手臂”，可以实现水平方向 上的伸出、缩回动作。同时它还是一个双联气缸（也叫倍力 缸），它拥有两个压力腔和两个活塞杆，在同等压力下，双 联气缸的输出力是一般气缸的两倍，所以有的地方亦叫它倍 力缸。在气缸的两个极限位置上分别安装有磁感应式接近开 关，用于判断气缸的动作是否到位。
2. 编写程序 操作手单元的控制程序框图如图7-2所示，按此框图编写PLC
程序。 3. 下载调试 将编辑好的程序下载到PLC中运行，调试通过，完成控制任
务。
7.2.3 气动控制回路分析及仿真
1. 气动控制回路分析
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7.2 操作手单元的PLC控制及编程
在图7-1中，本站开始工作时，进行夹爪打开、横臂缩回和转 上工位复位动作，均靠气缸复位来完成。等上站工作完成信 号来后，首先使电磁阀线圈2Y2通电，使2号气缸动作，横臂 缩回。当检测开关2B2有信号输出后，使控制4号气缸的电磁 阀线圈4Y1通电，实现夹爪下降动作，准备抓工件，下降到 位后，4B2输出，此时使3Y2通电，实现夹紧动作，延时后， 使4Y1断电，夹爪上升，直到4B1有信号输出，此时令2Y1通 电，横臂缩回；缩回到位后，2B1输出，使1Y2通电，横臂实 现旋转，使操作手达到下一工位。等下工位有工件后，使 2Y2通电，横臂伸出，到位后2B2输出，使4Y1得电，4号气 缸活塞杆伸出，夹爪下降，到位后，使3Y1通电，夹爪释放 工件，完成后，使4Y1断电，夹爪上升，到最高位后，使2Y1 通电，横臂缩回，到位后，2B1有信号输出，使1Y1通电，横 臂转上工位，完成本站工作。
Festo电缸电机操作手册说明书
原版操作手册的译本1适用文件有关产品的所有可用文件 è /pk。
遵守适用文件：–电机指南–电缸指南2安全2.1安全注意事项–仅允许将产品安装在处于安全状态的部件上。
–清洁轴。
联轴器轮毂 [17] 只有夹紧在干燥且无润滑脂的轴颈上才不会打滑。
–保持联轴器轮毂校准 [17]。
–为以下组合提供支撑：–凸出的电机附件和重电机附件–强烈振动和振动/冲击负载–在每次松开或旋转电机后，进行轴的参照点运行。
–选择所需的紧固件。
该组件包括最大要求的紧固件。
–遵守拧紧力矩。
如果没有特别说明，则公差为 ± 20 %。
2.2按规定使用2.2.1使用并排连接轴和电机。
2.2.2许用的电缸和电机过载将导致功能故障和财产损失。
电机的输出端变量不得超过所使用部件的许用数值。
许用数值 è /catalogue 。
•对电机输出端变量予以相应限制。
•由接口代码推导出轴和电机。
示例：EAMM-U-...-T42-60P T42：电缸接口60P ：电机接口电缸接口电缸1)T42EGSC-BS-60，ELGC-BS-60，EPCC-BS-60T46ELGC-BS-801) 小型滑台式电缸 EGSC-BS ，丝杆式电缸 ELGC-BS ，电缸 EPCC-BSTab. 1电机接口电机1)57A EMMS-ST-57，外厂电机60P EMMB-/EMME-/EMMT-AS-60，外厂电机67AEMCA-EC-6780P EMMB-/EMME-/EMMT-AS-80，外厂电机87AEMMS-ST-871) 伺服电机 EMM...-AS ，步进电机 EMM...-ST ，电机单元 EMCA-ECTab. 2用户应自行决定将外厂电机与合适的机械接口进行组合。
有关适合的外厂电机类型，请联系 Festo 公司在您所在地的联系人或访问è/sp 。
2.3专业人员的资质仅允许由有资质的专业人员安装。
3详细信息–附件 è /catalogue 。
MPS-D-电操作手单元
传感器类型决定了两个黄色/红色开关的模式状态
电缆连接口接 PLC
23
2020/7/13
齿形带式带滚动导轨电缸 EGC
ZR SP
Festo (China) Ltd. Didactic Dept
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2020/7/13
Festo (China) Ltd. Didactic Dept
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2020/7/13
➢测量范围： ➢信号处理/测量原理 ➢工作情况 ➢工作电压 ➢最大开关频率 ➢设定选项 ➢功能储备显示 ➢工作状态显示
0－400mm 红光 发送器/接收器 24VDC 1000Hz 电位计 绿色LED 黄色 LED
工作余量是指光电接收器接收超过正常所需的辐射能量值。
由于灰尘的影响,物体的反射率改变或发射二极管的 老 化, 工作余量会随着时间的推移而 逐渐减小, 甚至不能正 常工作。某些传感器配备了第二个LED(绿色)显示，用以 指示工作范围小于80%时报警。而另一些传感器配有一 个黄色LED显示,用以指示工作余量不足时报警。这些都 可以用来防止误操作的发生。
铝合金底板连接件
用于连接铝合金底板。（如连接2个MPS® 工作单 元构成系统）。
- 长度: 45 mm - 安装方式: 螺钉连接，一端旋转接头，另一端 M5 锤头。
3
2020/7/13
模 拟 工 件
Festo (China) Ltd. Didactic Dept
工件“气缸缸体”
加工工件组包括4个黑色、4个红色及4个铝合金气缸缸体。 - 工件数量: 12 (不同类型) - 外径: 40 mm - 高度 (黑色): 22.5 mm - 高度 (红色和铝合金):25 mm
19
80型阀岛CPVSC1，智能立方体
粤文Festo MS9系列气源处理单元操作手册说明书
原版操作手册的译本1EX 标记Tab. 1 2适用文件照相关文件中的技术参数。
有关产品的所有可用文件 è /pk 。
3认证的产品型号名称订货号MS9-EM 手动开关阀562178MS9-FRM 分支模块562534MS9-LF 过滤器562532MS9-LFM 精细过滤器552940MS9-LFR 过滤减压阀562531MS9-LFX 活性炭过滤器552942MS9-LOE 油雾器562533MS9-LR 减压阀562530MS9-LWS水分离器567857Tab. 24功能气源处理单元 MS9 和气源处理单元组合 MSB9 包含气源处理功能，例如过滤器或分支模块。
5安全5.1安全注意事项–本装置在规定的运行条件下可应用于爆炸性气体环境 1 区和 2 区以及爆炸性粉尘环境 21 区和 22 区。
–只能在潜在爆炸性区域以外执行所有作业。
–使用许用附件。
–设备只能使用合适的工作介质运行 è 技术数据。
–本产品不能用于其它流体。
5.2按规定使用气源处理单元和气源处理单元组合规定用于处理压缩空气。
5.3标记 X ：特殊条件–静电放电可造成危险。
–使用冷凝水排放装置时的环境温度：+5 °C £ T a £ +60 °C–使用其他设备时的环境温度 è 技术参数。
6调试带静电零件释放电荷时可能产生可燃火星。
•采取适当的安装和清洁措施防止静电的产生。
•将本装置纳入设备的电位补偿中。
•减压阀：在爆炸性环境中运行时，不得移除旋钮。
•减压阀：只能在安装有接地安装支架时使用滚花螺母。
在使用其他紧固件时去除滚花螺母。
在爆炸性范围之外吸入压缩空气。
–请注意产品标签。
–确保气源处理单元和底座之间的导电接触。
–使用接地螺钉在左侧或右侧底座上将所有气源处理单元及其组合接地。
–通过避免设备中出现负压来防止吸入环境空气。
7维护和保养–定期检查设备的功能。
–最迟在 6 个月后对过滤器进行维护。
VTEM Motion Terminal操作说明书
EDGE® 是商标持有1关于本文件1.1适用文件1.2产品版本本文件适用于以下产品版本：表格 2:产品版本产品版本可根据产品标识或借助合适的 Festo 软件确定。
1.3产品标记产品标记的说明参见产品手册 è1.1 适用文件。
2安全2.1安全注意事项–请注意产品上的各种标识。
–在产品上作业前：关断电源，并做好防重启保护。
–无电流状态（停机状态）下可关断工作气接口和所连驱动器之间的压缩空气。
为避免所连驱动器因泄漏而意外移动，请在断开电源电压之前执行以下步骤：–将系统置于已排气状态 è应用程序控制 (app control)：“排气”。
–断开压力供应，必要时断开真空供应。
–当快速移动较大负载时，尤其是在制动时，气动系统中的压力可能会增加并损坏气动组件。
–根据应用设计具有足够负载储备的气动装置。
–在阴凉、干燥、防紫外线、防腐蚀的环境中存放本产品。
存放时间不可过长。
–遵守有关静电敏感部件的操作规程。
–遵守拧紧扭矩。
如果没有特别说明，则公差为 ±20%。
2.2按规定使用该产品旨在控制气动驱动器并执行运动任务 (Motion App)。
只能在下列条件下使用本产品：–只能在工业范围内使用：在工业环境之外，例如在商业和住宅混合区，必须采取措施防止无线电干扰。
–仅允许与适用于相应产品派生型且经过 Festo 测试和批准的的模块和部件结合使用。
–在技术状态完好的原装状态下使用，不得擅自进行更改。
仅允许根据适用文件中的说明进行改装或更改。
2.3UL/CSA 认证本章节信息和产品上的 UL 检验标志，均表示符合美国和加拿大Underwriters Laboratories Inc. 公司 (UL) 的认证条件 公司的的认证条件。
只能连接在符合 NEC 或 CEC 标准的 2 级电路上。
3其他信息–技术问题请联系当地 Festo 联络人 è.–附件和备件 è/catalogue.4产品概览该产品是 CPX 终端的组成部分，构成了其气动部分，用于执行 Motion App。
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毕业设计(论文) `
题目FESTO操作手单元结构及控
制设计
院系机械工程系
专业班级机械工程及自动化
学生姓名
指导教师
二○一一年六月
FESTO操作手单元结构及控制设计
摘要
随着现代化工业生产的发展，自动化控制技术的集成应用正起着越来越重要的作用。
FESTO MPS模块化生产加工系统，作为自动化控制系统，很具有典型性。
本文设计的主要内容为FESTO操作手单元模拟工业自动化生产过程，设计中利用了PLC、传感器、位置控制、电气传动和气压传动等技术，可以实现操作手单元对工件的搬运和存储操作。
该装置采用架式结构，配有控制器（PLC）、电气接口、传感器、电动机、导轨、气缸、电磁阀、直流电源和滑道等，是典型的机电一体化装置。
本文基于Pro/E对操作手单元的结构进行设计，绘制了主要零件图和总体装配图，根据结构和功能设定了程序动作，对动作进行了运动的模拟仿真，并基于西门子S7-300PLC实现对FESTO操作手单元系统的控制，利用西门子S7-300系列PLC实现了FESTO操作手单元各传感器的监控和顺序动作的控制，利用STEP 7 组态编程软件进行了西门子S7-300系列PLC程序的编写和调试。
经过Pro/E系统运动方针和计算机调试，表明本装置具有良好的稳定性和功能性，达到了预期设计的目的。
关键词：机电一体化；操作手；FESTO；PLC
STRUCTURE AND CONTROL SYSTEM DESIGN OF FESTO HANDlING STATION
Abstract
Along with the development of modern industrial production, the integrated applications of automation control technology are playing a more and more important role. In this paper the main content of the design for the FESTO Handling station can stand the simulated industrial automation production process, the use of PLC, sensors, the position control, electric and pneumatic transmission technology, such as of the manipulator can be realized in the handling and storage operation. This device adopts frame structure, with the controller (PLC), electrical interface, sensors, motor, guide, cylinder, solenoid valve, dc power and slide and so on, it is the typical electromechanical integration device. Based on performance characteristics of the system, this paper based on the Pro/E to the Handling station, main parts unit, general assembly drawings and movement of the simulation to carry on the design and realizes automatically the sensors monitoring , the order of the action control making use of the control model combining of Siemens S7-300 series PLC and use STEP 7 configuration programming software in Siemens s7-300 PLC program of writing, and testing The system was confirmed to achieve stability and real-time performance, and requirement of supervisory control system was met through the real-time supervisory control elevators’ performance.
Keywords:Electromechanical integration; Handling station; FESTO; PLC ;
目录
摘要 (I)
Abstract (II)
目录 (1)
1前言 (1)
2机电一体化技术 (2)
2.1 机电一体化的基本概念 (2)
2.2 机电一体化技术的主要技术特征 (3)
2.3 机电一体化系统组成 (3)
2.4 FESTO以及FESTO MPS自动控制系统的介绍 (4)
3 FESTO操作手单元总体结构设计 (5)
3.1 FESTO操作手单元的构成与工作原理 (5)
3.1.1 支架模块 (6)
3.1.2 传感器模块 (6)
3.1.3 PicAlfa模块 (8)
3.1.4 滑槽模块 (9)
3.1.5 CP阀组 (9)
3.1.6 底板 (10)
4 FESTO操作手单元的控制系统设计 (11)
4.1 可编程控制器概述 (11)
4.1.1 PLC的基本原理与构成 (11)
4.1.2 PLC软件系统及常用编程语言 (12)
4.2 西门子系列PLC及其编程语言 (13)
4.2.1 SIEMENS系列PLC (13)
4.2.2 PLC编程软件STEP 7 (14)
4.3 FESTO操作手单元的PLC控制系统设计 (15)
4.3.1 PLC控制系统总体规划 (15)
4.3.2 系统硬件设计 (18)
4.3.3 PLC控制系统设置及程序编写 (18)
4.3.3 PLC程序设计流程图 (21)
结论 (22)
参考文献 (23)
附录PLC程序 (24)
致谢 (27)
1前言
操作手用于传送和储存工件，操作手单元根据工件的不同特性，对其传送或临时储存。
其主要功能为：检查工件特性；从支架上取走工件；在“金属/红色”滑槽或“黑色”滑槽上存储工件；将工件传送到下一工作站，操作手单元配置了柔性 2-自由度提取装置，光电式传感器对放置在支架上的工件进行检测，同时进行相的操作。
该系统应用西门子STEP-7软件编程，利用Profibus现场总线技术交换数据。
Profibus 是目前国际上通用的现场总线标准之一，随着生产自动化和过程自动化中分散化结构的迅速增长，Profibus现场总线系统的应用日益普遍[2]。
本课题设计FESTO MPS自动化技术教学培训系统操作手单元，在进行具体设计时主要包含以下几方面的内容：
1) FESTO MPS自动化技术教学培训系统操作手单元的总体方案设计。
2) 依据总体设计方案，设计FESTO MPS自动化技术教学培训系统的主要模块：支架模块；PicAlfa 模块；滑槽模块，并基于PRO/E绘制主要零件图和总体装配图。
3) 对FESTO MPS自动化技术教学培训系统操作手单元进行了控制设计。
按照所要求的动作设计了其流程图，并采用了Siemens的S7-300系列PLC对它们进行运行控制，并用Siemens STEP 7 Version编写程序实现对该实验装置整个运行过程的控制。
本论文共分为4章，第1章为前言；第2章简要地介绍了机电一体化技术的基本概念以及FESTO MPS自动化技术教学培训系统的一些基本情况；第3章详细地介绍了FESTO MPS自动化技术教学培训系统操作手单元的总体基本构成、工作原理、各模块的工作过程及工作顺序，并对该装置进行了详细的结构设计；第4章围绕着FESTO MPS自动化技术教学培训系统操作手单元的控制系统设计，介绍了可编程控制器（PLC）的相关知识，以及该装置所采用的西门子（SIEMENS）公司的SIMATIC S7-300型号PLC和SIMATIC STEP 7 编程语言，根据实际需要编写了该装置的控制程序，并进行了调试。