基于PLC与步进电动机的机械手控制系统设计_自动化专业论文
发布时间：2015-01-18
来源：人大经济论坛
自动化专业论文范文
基于PLC与步进电动机的机械手控制系统设计
【摘要】 随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，市场竞争激烈，人工成本上涨，以往人工操作的搬运和固定输送带为主的传统搬运方式，不但占用空间也不容易更变生产线结构，加上需要人力监督操作，更增加生产成本，原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要。减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性、降低生产成本，减少环境污染，提高产品的质量及经济效益是企业生产所必须面临的重大问题。它集成自动控制技术、计量技术于一体的机电一体化产品，它利于控制，操作方便等优点。
本设计使用步进电机控制机械手横轴，纵轴的进给，直流电机控制机械手臂，手抓的旋转；通过光栅尺和旋转编码器对机械手进行精确定位；通过接近开关等传感器等实现机械手的精确运动。这次设计模拟物料搬运机械手，可在空间抓放物体，动作灵活多样，并可根据运动流程的要求随时更改相关参数，代替人工在高温和危险的作业区进行作业。
【关键词】 PLC；机械手；传感器；旋转编码器；光栅尺；步进电机
目录
引言3
1. 可变程序控制器的简介4
1.1可变程序控制器的概况4
1.2 PLC的内部结构6
1.2.1中央处理单元(CPU)6
1.2.2存储器7
1.2.3 PLC电源8
1.3 PLC的工作原理9
1.4 PLC机型选择方法12
1.4.1 PLC的类型12
1.4.2输入输出模块的选择12
1.4.3电源的选择12
1.4.4 存储器的选择13
1.4.5 经济性的考虑13
2 步进电动机的结构及控制原理13
2.1.步进电动机的结构简介13
3 步进电机细分驱动器14
3.1步进电机细分驱动器的简介14
3.2 特点15
3.3 引脚说明15
3.4电气特性15
3.5 细分数和电流选择16
3.6电源供给18
3.7输入接口电路18
3.8电机接线18
3.9驱动器与电机的匹配19
3.10驱动器接线20
4 传感器20
4.1电感式接近开关20
4.1.1 工作原理20
4.1.2 开关性能21
4.2霍尔开关21
4.2.1工作原理21
4.2.2工作性能22
4.3 旋转编码器23
4.4光栅尺25
5 硬件系统设计26
5.1 主电路接线图26
5.2控制电路接线图30
6 软件系统设计34
6.1 PLC I/O口地址分配34
6.2 机械手程序的设计35
6.2.1回原点子程序的设计35
6.2.2手动程序的设计36
6.2.3自动程序的设计37
结论39
致谢语40
参考文献40
附录一：机械手控制程序42
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