基于plc气动机械手设计

基于plc气动机械手设计内容摘要：

三种 8 点 DC晶体管输出 8点 AC输出 8点继电器输出 输入输出混合扩展模块 EM223 有六种分别为 4 点 8 点 16 点 DC 输入 4 点 8点 16 点 DC 输出 4 点 8 点 16 点 DC 输入 4 点 8 点 16 点继电器输出 本次设计中共 27 个输入量共 15 个输出量共计 32 点因此选用了 S7– 200 系列 CPU224CPU224 具有 14 点输入 10 点输出 IO点数共计 24 点它可以有七个扩展模块有内置时钟它有更强的模拟量和高速计数的处理能力是使用最多的 S7–200 产品 由于本系统的具有 27 点输入 15 点输出 CPU224 不能满足本系统的要求所以扩展 8 点 DC 输入 EM221 两个用于数字开关量的输入扩展 8 点继电器输出 EM222一个用于继电器的输出 由 CPU224 两个 EM221 和一个 EM222 组成了 PLC 控制系统框图如图 33 所示 图 33 控制系统框图 IO 地址分配 根据机械手的输入信号为 27 个输出信号为 15 个建立 IO 地址分配表 建立输入信号地址分配表如表 33 所示 表 33 输入信号地址分配表 序号 名称 地址 1 SB1 I00 2 SB2 I01 3 SB3 I02 4 SB4 I03 5 SB5 I04 6 SB6 I05 7 SB7 I03 8 SB8 I10 9 SB9 I11 10 SQ1 I07 11 SQ2 I12 12 SQ3 I13 13 SQ4 I20 14 SQ5 I21 15 SQ6 I22 16 SQ7 I23 17 SQ8 I24 18 SQ9 I25 19 SQ10 I26 20 SQ11 I27 21 SQ12 I30 序表 33 22 SQ13 I31 23 SQ14 I32 24 SQ15 I33 25 SQ16 I34 26 SQ17 I35 27 SQ18 I36 建立输出信 号地址分配表如表 34 所示 表 34 输出信号地址分配表 序号 名称 地址 1 KA1 Q00 2 KA 2 Q01 3 KA 3 Q02 4 KA 4 Q03 5 KA 5 Q04 6 KA 6 Q05 7 KA 7 Q06 8 KA 8 Q07 9 KA 9 Q10 10 KA 10 Q11 11 KA 11 Q20 12 KA 12 Q21 13 KA 13 Q22 14 KA 14 Q23 15 KA 15 Q24 建立通用辅助继电器地址分配表如表 35 所示 表 35 通用 辅助继电器地址分配表 序号 名称 地址 1 自动方式 M00 2 手动方式 M01 3 机械手 1 动作中 M02 4 机械手 2 动作中 M03 5 机械手3 动作中 M04 6 系统停止 M05 PLC 外部接线 本系统的各模块在 IO 链中的位置排列方式如图 32 所示 图 32 各模块链图 表 36 所列为其对应的各模块编址情况 表 36 各模块编址 主机 IO 模块 1IO 模块 2IO 模块 3IOI00 Q00 I20 I30 Q20 I01 Q01 I21 I31 Q21 I02 Q02 I22 I32 Q22 I03 Q03 I23 I33 Q23 I04 Q04 I24 I34 Q24 I05 Q05 I25 I35 Q25 序表 36 I06 Q06 I26 I36 Q26 I07 Q07 I27 I37 Q27 I10 Q10 I11 Q11 I12 I13 I14 I15 EM2211 外部接线如图 33 所示 图 33 EM2211 外部接线 机械手 1下降限位开关 SQ4机械手 1夹紧检测开关 SQ5机械手 1上升限位开关 SQ6 机械手 1 左旋限位开关 SQ7 分别连接扩展模块 EM221 1 的 I20– I23 机械手 1 右旋限位开关 SQ8 机械手 2 下降限位开关 SQ9 机械手 2 夹紧检测开关 SQ10机械手 2 上升限位开关 SQ11 分别连接扩展模块 EM221 1 的 I24– I27 EM2212 外部接线如图 34 所示 图 34 EM2212 外部接线 机械手 2左旋限位开关 SQ12机械手 2右旋限位开关 SQ13机械手 3下降限位开关 SQ14 机械手 3 夹紧检测开关 SQ15 分别连接扩展模 EM221 2 的 I30– I33 机械手 3 上升限位开关 SQ16 机械手 3 左旋限位开关 SQ17 机械手 2 右旋限位开关SQ18 分别连接扩展模块 EM221 2 的 I34– I36 EM222 外部接线如图 35 所示 图 35 EM2212 外部接线 机械手 3 下降电磁阀的中间继电器 KA11 机械手 3 夹放电磁阀的中间继电器KA12 机械手 3 上升电磁阀的中间继电器 KA13 机械手 3 左旋电磁阀的中间继电器KA14 分别连接扩展模块 3EM222 的 Q20– Q23 机械手 3 右旋电磁阀的中间继电器KA15 连接扩展模块 3EM222 的 Q24 CPU224 外部接线如图 36 所示 图 36 CPU224 外部接线 总启动按钮 SB1 总停止按钮 SB2 自动手动选择按钮 SB3 机械手 1 启动按 钮SB4 机械手 1 停止按钮 SB5 机械手 2 启动按钮 SB6 机械手 2 停止按钮 SB7 工作台A 物品检测开关 SQ1 分别连接到 CPU224的 I00– I07 机械手 3 启动按钮 SB8 机械手 3停止按钮 SB9工作台 B物品检测开关 SQ2工作台 C物品检测开关 SQ3分别连接到 CPU224 的 I10– I13 机械手 1 下降电磁阀的中间继电器 KA 1 机械手 1 夹放电磁阀的中间继电器KA2机械手 1上升电磁阀的中间继电器 KA3机械手 1左旋电磁阀的中间继电器 KA4分别连接到 CPU224 的 Q00– Q03 机械手 1 右旋电磁阀的中间继电器 KA5 机械手 2下降电磁阀 的中间继电器 KA6机械手 2夹放电磁阀的中间继电器 KA7分别连接到CPU224 的 Q04– Q06 机械手 2 上升电磁阀的中间继电器 KA8 机械手 2 左旋电磁阀的中间继电器 KA9 机械手 2 右旋电磁阀的中间继电器 KA910 分别连接到 CPU224的 Q07– Q11 电气控制原理 机械手 1下降电磁阀连接 KA1机械手 1夹放电磁阀连接 KA2机械手 1上升电磁阀连接 KA3机械手 1左旋电磁阀连接 KA4机械手 1右旋电磁阀连接 KA5机械手2 下降电磁阀连接 KA 6 机械手 2 夹放电磁阀连接 KA7 机械手 2 上升电磁阀连接KA8 机械手 2 左旋电磁阀连接 KA9 机械手 2 右旋电磁阀连接 KA10 机械手 3 下降电磁阀连接 KA 11 机械手 3 夹放电磁阀连接 KA12 机械手 3 上升电磁阀连接 KA13机械手 3 左旋电磁阀连接 KA14 机械手 3 右旋电磁阀连接 KA15 电气连接图如图37 所示 图 37 电气连接图 软件设计 机械手 1 控制程序 当 I22 1 上升限位开关闭合且 I24 1 右旋限位开关闭合且 Q02 0 上升电磁阀断开且 Q03 0 左旋电磁阀断开则 Q00 1 下降电磁阀闭合并且 M02 1 辅助继电器梯形图如图 41 所示 图 41 梯形图 当 Q00 1 下降电磁阀闭合且 I24 1 右旋限位开关闭合且 I20 1 下降限位开关闭合则 Q00 0 下降电磁阀断开并且 Q01 1 夹放电磁阀闭合梯形图如图 42 所示 图 42 梯形图 当 Q01 1 夹放电磁阀闭合且 I24 1 右旋限位开关闭合且 I20 1 下降限位开关闭合 Q02 0 上升电磁阀断开则定时器 T53 启动定时 当 53 1 定时时间到且 I24 1 右旋限位开关闭合且 I20 1 下降限位开关闭合Q00 0 下降电磁阀断开则 Q02 1 上升电磁阀闭合梯形图如图 43 所示 图 43 梯形图 当 Q02 1 上升电磁阀闭合且 I24 1 右旋限位开关闭合 I22 1 上升限位开关闭合则 Q02 0 上升电磁阀断开并 且 Q04 0 右旋电磁阀断开则 Q03 1 左旋电磁阀闭合梯形图如图 44 所示 图 44 梯形图 当 Q03 1 左旋电磁阀闭合且 I22 1 上升限位开关闭合且 I23 1 左旋限位开关闭合则 Q03 0 左旋电磁阀断开并且 Q02 0 上升电磁阀断开则 Q00 1 下降电磁阀闭合梯形图如图 45 所示 图 45 梯形图 当 Q00 1 下降电磁阀闭合且 I23 1 左旋限位开关闭合且 I20 1 下降限位开关闭合则 Q00 0 下降电磁阀断开并且 Q01 0 夹放电磁阀断开梯形图如图 46 所示 图 46 梯形图 当 Q01 0 夹放电磁阀断开且 I23 1 左旋限位开关闭合 且 I20 1 下降限位开关闭合 Q02 0 上升电磁阀断开则定时器 T54 启动定时 当 T54 1 定时时间到且 I23 1 左旋限位开关闭合且 I20 1 下降限位开关闭合Q00 0 下降电磁阀断开则 Q02 1 上升电磁阀闭合梯形图如图 47 所示 图 47 梯形图 当 Q02 1 上升电磁阀闭合且 I23 1 左旋限位开关闭合 I22 1 上升限位开关闭合则 Q02 0 上升电磁阀断开并且 Q03 0 左旋电磁阀断开则 Q04 1 右旋电磁阀闭合梯形图如图 47 所示 图 48 梯形图 当 Q04 1 右旋电磁阀闭合且 I22 1 上升限位开关闭合且 I24 1 右旋限位开关闭合则 Q04 0 右旋电磁阀断开并且 M02 0 辅助继电器梯形图如图 49 所示 图 49 梯形图 机械手 2 控制程序 当 I27 1 上升限位开关闭合且 I31 1 右旋限位开关闭合且 Q07 0 上升电磁阀断开且 Q10 0 左旋电磁阀断开则 Q05 1 下降电磁阀闭合并且 M03 1 辅助继电器梯形图如图 410 所示 图 410 梯形图 当 Q05 1 下降电磁阀闭合且 I31 1 右旋限位开关闭合且 I25 1 下降限位开关闭合则 Q05 0 下降电磁阀断开并且 Q06 1 夹放电磁阀闭合梯形图如图 411 所示 图 411 梯形图 当 Q06 1 夹放电磁阀闭合且 I31 1 右旋限位开关闭合且 I25 1 下降限位开关闭合 Q07 0 上升电磁阀断开则定时器 T55 启动定时 当 55 1 定时时间到且 I31 1 右旋限位开关闭合且 I25 1 下降限位开关闭合Q05 0 下降电磁阀断开则 Q07 1 上升电磁阀闭合梯形图如图 412 所示 图 412 梯形图 当 Q07 1 上升电磁阀闭合且 I31 1 右旋限位开关闭合 I27 1 上升限位开关闭合则 Q07 0 上升电磁阀断开并且 Q11 0 右旋电磁阀断开则 Q10 1 左旋电磁阀闭合梯形图如图 413 所示 图 413 梯形图 当 Q10 1 左旋电磁阀闭合且 I27 1 上升限位开关闭合且 I30 1 左旋限位开关闭合则 Q10 0 左旋电磁阀断开并且 Q07 0 上升电磁阀断开则 Q05 1 下降电磁阀闭合梯形图如图 414 所示 图 414 梯形图 当 Q05 1 下降电磁阀闭合且 I30 1 左旋限位开关闭合且 I25 1 下降限位开关闭合则 Q05 0 下降电磁阀断开并且 Q06 0 夹放电磁阀断开梯形图如图 415 所示 图 415 梯形图 当 Q06 0 夹放电磁阀断开且 I30 1 左旋限位开关闭合且 I25 1 下降限位开关闭合 Q07 0 上升电磁阀断开则定时器 T56 启动定时 T56 1 定时时间到且 I30 1 左旋限位开关闭合且 I25 1 下降 限位开关闭合 Q05 0 下降电磁阀断开则 Q07 1 上升电磁阀闭合梯形图如图 416 所示 图 416 梯形图 当 Q07 1 上升电磁阀闭合且 I30 1 左旋限位开关闭合 I27 1 上升限位开关闭合则 Q07 0 上升电磁阀断开并且 Q10 0 左旋电磁阀断开则 Q11 1 右旋电磁阀闭合梯形图如图 417 所示 图 417 梯形图 当 Q11 1 右旋电磁阀闭合且 I27 1 上升限位开关闭合且 I31 1 右旋限位开关闭合则 Q11 0 右旋电磁阀断开并且 M03 0 辅助继电器梯形图如图 418 所示 图 418 梯形图 机械手 3 控制程序 当 I34 1 上升限位开关闭 合且 I36 1 右旋限位开关闭合且 Q22 0 上升电磁阀断开且 Q23 0 左旋电磁阀断开则 Q20 1 下降电磁阀闭合并且 M04 1 辅助继电器梯形图如图 419 所。