PLC在机械手控制系统中的应用资料.doc

目 录 1 课程设计题目及要求 1 1.1 题目 1 1.2 控制要求 1 1.3 系统总体方案设计 2 2 设备和元器件选型 3 2.1 电动机、电磁阀 3 2.2 交流接触器、热继电器、控制变压器、可编程控制器 5 2.3 接近开关、限位开关、光电开关、按钮 10 3 PLC的工作原理 16 3.1 PLC工作原理及扫描工作方式 16 3.2 FX2N-48MR型PLC 17 4 控制系统设计 19 4.1 控制系统设计 19 4.2 PLC(I/O)分配 21 4.3 程序设计 22 5 运行调试 24 5.1 调试过程 24 5.2 调试中出现的问题及解决方法 25 5.3 结果分析 25 6 总结 26 7 参考文献 27 附录一 电气原理图 28 附录二 PLC接线图 29 1 课程设计题目及要求 1.1 题目 PLC在机械手控制系统中的应用。 1.2 控制要求 (1) 机械手系统构成: 图1-1机械手系统构成图 1、机械手上升限位开关（S1） 2、机械手下降限位开关（S2） 3、机械手左转限位开关（SL1） 4、机械手右转限位开关（SL2） 5、工件检测光电开关（SL3） 6、空气压缩机电动机（M1）7、一号传送带电动机（M2） 8、机械手旋转电动机（M3） 9、二号传送带电动机（M4） 10、机械手下降电磁阀（YA1） 11机械手上升电磁阀（YA2）12、机械手夹紧电磁阀（YA3） 按下工作启动按钮，空气压缩机M1工作，60秒后一号传送带电动机M2工作，一号传送带带动工件运行，当光电开关SL3检测到工件时，一号传送带电动机停止运转，机械手下降电磁阀YA1工作，机械手下降，到达限位接近开关SP2，机械手停止下降, 夹紧电磁阀YA3工作，夹紧工件，2秒钟后机械手上升电磁阀YA2工作，机械手上升，到达限位接近开关SP1，机械手旋转电动机M3左转，将工件运到二号传送带上方，机械手左转压到左转限位开关SL1，机械手旋转电动机M3停止运转，同时机械手下降，到达限位接近开关SP2，机械手停止下降并松开释放工件，2秒钟后机械手上升，到达限位接近开关SP1，二号传送带电动机M4工作，二号传送带带动工件运行，同时机械手旋转电动机M3右转，机械手右转压到右转限位开关SL2，机械手旋转电动机M3二号传送带电动机M4停止运转，一号传送带电动机M2又开始工作，机械手开始循环工作作电动机运行的三相异步电机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。 当向三相定子绕组中通入对称的三相交流电时，就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。由于转子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。 通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。 铭牌参数三相异步电动机的额定值刻印在每台电动机的铭牌上,一般包括下列几种：型号为了适应不同用途和不同工作环境的需要，电动机制成不同的系列每种系列用各种型号表示例如 Y132M-4 Y → 三相异步电动机，其中三相异步电动机的产品名称代号还有：YR为绕线式异步电动机；YB为防爆型异步电动机；YQ为高起动转距异步电动机。 132 → 机座中心高(mm) M → 机座长度代号 4 → 磁极数 三相异步电机铭牌参数 功率 KW 功率 HP 电流 （A） 功率因素 效 率(%) 转 速(r/min) 堵转转矩额定