PLC步控机械手实验报告精选文档

P L C步控机械手实验报

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TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

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《工业过程控制》课程实验报告

题目:步进电机机械手控制实验报告

学院：电子工程学院

专业： 11级机械设计制造及其自动化

步控机械手实验报告

一、机械手概述

1.1机械手简介

三自由度机械手又称3D机械人，能够实现三个自由度方向(水平、垂直和旋转)的抓取或放置物品，具有操作范围大，灵活性好，应用广泛的特点。

1.2机械手控制原理

机械手的XY移动距离是是通过步进电机来控制的，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环执行元件。在非超载情况下，电机的转速、停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数目。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性误差而无累计误差。

1.3机械手的结构

三自由度机械手为圆柱坐标型。图1为机械手结构示意图，机械手手臂的左右运动(水平方向)由伸缩步进电机控制，上下运动(垂直方向)由升降步进电机控制，逆时针和顺时针旋转运动则由底盘直流电机的正反转控制。机械手的夹紧装置采用关节结构，其夹紧与松开用气压驱动，并由电磁阀控制。

机械手可以根据设定程序的动作将工件从A处搬运到B处。SQ1，SQ2，SQ5，SQ6为水平和垂直方向上的限位开关，SQ3，SQ4为原点位置和终点位置的光接近开关。

图1 三自由度机械手结构示意图

二、机械手的控制方式

本实验只要求控制XY轴的移动，所以现在只研究平面内的运动。机械手的控制分为：

1、原点回归工作方式

2、手动工作方式

3、单步运行工作方式

4、单周期运行工作方式

5、自动运行工作方式

2.1 IST指令实现控制功能

如图2

X10：手动起动S0初始状态步，执行手

动操作方式：有上升、下降、左行、右行、

夹紧、松开等；

X11：回原点起动S1初始状态步，执行回

原位操作方式，按下返回原位按钮X25，机

械手将按规定程序返回到原位

X12：单步当X12=1时，满足转移条件

图2 时，状态步不在自动转移，必须按下起动按

钮M26，状态才能转移

X13：单循环当X23=1时，按下起动按钮

X26，机械手按规定方式循环一次，返回到

原位后停止；

X14：自动一直循环

X15：原位启动原位启动按钮

X16：启动

X17：停止循环结束后停止

X10——X14必须用旋转开关，以保证这组输入中不可能有两个输入同时为ON

3系统资源分配

3.1内部继电器部分

上升M5

下降M10

左行M6

右行M11

夹紧M12

松开M7

手动M20

3.2数字量输入部分

3.3数字量输出部分

四、 IST编程实现

IST指令一定要放在状态寄存器的前面，不然会导致一些功能错乱。

五、系统硬件连接图

六、组态截图

6.1系统主界面 6.2通信连接 6.3内部实时数据库

七、总结

通过对步进电机机械手的控制运用。学会了PLSY 指令的应用，对步进电机的运动

方式也有一定的了解，经过此次的学习，对工业控制有了更深一步的理解，对PLC 的Y0/Y1口的运用更加的熟练了。

七、梯形图程序