PLC控制搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u24138PLC控制搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)案例 1102971系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 1109522系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 51系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)1.1控制系統(tǒng)元器件的選型1.1.1PLC的選型機(jī)器人的控制設(shè)計(jì)基于PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)硬件控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)。本次設(shè)計(jì)采用西門子S7-200-CPU226型PLC，因?yàn)槲鏖T子公司的產(chǎn)品質(zhì)量較好，使用的壽命比較長(zhǎng)，而且這款型號(hào)的PLC適用性也比較強(qiáng)。它具有未定可靠、價(jià)格透明、應(yīng)用廣泛、學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單等特性，S7-200是小型可編程控制器（plc），它能適合很多種行業(yè)的運(yùn)行檢測(cè)和監(jiān)控。它很強(qiáng)大的一點(diǎn)就是很復(fù)雜的控制系統(tǒng)我也能實(shí)線。S7-200系列強(qiáng)大的功能使它能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的控制功能，而不管它是獨(dú)立運(yùn)行還是連接到網(wǎng)絡(luò)。所以它具有很大的性價(jià)比這一特點(diǎn)。而且S7-200系列在大部分的生產(chǎn)行業(yè)都非常的廣泛和成熟。使用其他技術(shù)，不僅優(yōu)點(diǎn)沒(méi)有PLC多，技術(shù)得不到保證，且PLC的穩(wěn)定性強(qiáng)，為維修等問(wèn)題帶來(lái)方便。S7-200是經(jīng)過(guò)了大量的市場(chǎng)調(diào)研研究所產(chǎn)生的產(chǎn)物，可以說(shuō)是為大部分的企業(yè)量身定做的一種小型自動(dòng)化的可編程控制器（PLC）它廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)等的生產(chǎn)。圖3-1但是S7-200的一大致命缺點(diǎn)就是擴(kuò)展模塊比較而言會(huì)稍微偏少一點(diǎn)，對(duì)于一些大型的企業(yè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)不一定是適合的選擇，所以s7-200正常情況下只能適用于一些小型的項(xiàng)目，這是一大弊端。1.1.2其他元器件的選型本次設(shè)計(jì)選用的伺服電機(jī)使用的型號(hào)是三菱HF-KN13J-KH003，伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器使用的型號(hào)是MR-EJ-10A-KH003，模塊使用的十定位控制塊EM253，限位開(kāi)關(guān)采用的XCKN2102P20C。圖3-2硬件組裝圖1.1.3I/O分配表搬運(yùn)機(jī)器人的控制要求需要具有十個(gè)常用的按鈕，這些按鈕分別是對(duì)應(yīng)著plc的I0.0到I1.1的輸入端口，他們分別為為啟動(dòng)按鈕I0.0、停止按鈕I0.1、上線位開(kāi)關(guān)I0.2、下限位開(kāi)關(guān)I0.3、左限位開(kāi)關(guān)I0.4、右限位開(kāi)關(guān)I0.5、前限位開(kāi)關(guān)I0.6、后限位開(kāi)關(guān)I0.7、夾具開(kāi)合開(kāi)關(guān)I1.0和報(bào)警信號(hào)I1.1。而這些按鈕對(duì)應(yīng)著的輸出端分別是Q0.0到Q1.2，分別為脈沖方向Q0.0、脈沖輸出Q0.1、上升指示燈Q0.2、下降指示燈Q0.3、左行指示燈Q0.4、右行指示燈Q0.5、前轉(zhuǎn)指示燈Q0.6、后轉(zhuǎn)指示燈Q0.7、夾具開(kāi)合電磁閥Q1.0、報(bào)警信號(hào)燈Q1.1和指示燈Q1.2。如圖3-3所示圖3-3I/O分配表1.1.4PLC電路的設(shè)計(jì)2系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)2.1程序的設(shè)計(jì)2.1.1夾具的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)夾具的控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正傳和反轉(zhuǎn)以控制夾具的正向轉(zhuǎn)動(dòng)和反向轉(zhuǎn)動(dòng)。邏輯控制設(shè)計(jì)是當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕I0.0時(shí)，夾具正向轉(zhuǎn)動(dòng)，指示燈Q1.2熄滅。當(dāng)M0.6置1時(shí)，夾具反向轉(zhuǎn)動(dòng)。梯形圖如4-1所示。圖4-1夾具正反轉(zhuǎn)邏輯控制系統(tǒng)2.1.2手臂的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)手臂的前后移動(dòng)邏輯控制的設(shè)計(jì)是2s后M1.0復(fù)位、M0.0運(yùn)作，然后夾具停止運(yùn)動(dòng)，Q0.7閉合，手臂朝后轉(zhuǎn)動(dòng)，后轉(zhuǎn)指示燈運(yùn)行發(fā)亮。當(dāng)M0.3置1時(shí)，手臂向前移動(dòng)，前轉(zhuǎn)指示運(yùn)行發(fā)燈亮。梯形圖如4-2所示。圖4-2手臂的前后移動(dòng)邏輯控制系統(tǒng)手臂的上升下降邏輯控制的設(shè)計(jì)是當(dāng)M0.7閉合時(shí)，手臂朝上方向進(jìn)行運(yùn)作，上升指示燈運(yùn)行發(fā)亮。當(dāng)M0.4閉合時(shí)，手臂朝下方向運(yùn)作，下降指示燈運(yùn)行發(fā)亮。梯形圖如圖4-3所示。圖4-3手臂上升下降邏輯控制系統(tǒng)手臂的左右移動(dòng)邏輯控制的設(shè)計(jì)當(dāng)M0.2置1時(shí)，手臂向右移動(dòng)，右行指示燈亮。當(dāng)M0.1置1時(shí)，手臂向左移動(dòng)，左行指示燈亮。梯形圖如圖4-4所示圖4-4手臂左右移動(dòng)邏輯控制系統(tǒng)2.1.3報(bào)警系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)在搬運(yùn)機(jī)器人的運(yùn)行過(guò)程中報(bào)警信號(hào)源I1.1若