PLC的搬运机器人控制系统设计毕业论文
一、引言 1
(一)课题研究的意义与目的 1
(二)课题背景 1
二、系统方案设计 2
(一)PLC控制机器人系统的概述以及工作流程 2
1. PLC的搬运机器人控制系统的概述 2
2. PLC的搬运机器人的工作流程 2
3. PLC控制的两轴搬运机械手控制系统设计的主要任务 4
三、系统硬件的设计 4
(一)PLC控制的两轴搬运机械手总体构造与原理 4
(二)PLC控制部分的分析与设计 5
1. PLC的选择和I/O分配 5
2. 驱动器的选择与意义 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
7
3. 触摸屏的设计 7
4. 控制系统程序的部分梯形图设计 11
四、系统软件的设计 14
(一)软件开发环境的介绍 14
(二)语言类型 14
(三)主程序设计 14
(四)软件的调试 14五、结论 43
参考文献 44致谢 45
一、引言
随着中国人口的老年化日益加重,现代年轻人的思想日益开放,导致中国的劳动力越来越少,同时工业领域对生产的质量要求越来越严格,为了解决劳动力缺少的问题以及质量的控制,所以自动化开始走进人们的生活,三菱FX系列的PLC(可编程控制器)的核心是微型处理器,形成一个以微电子技术、自动化技术、通讯技术位整体的工农业控制器,该课题介绍的基于PLC的搬运机器人控制系统的设计,主要采取的是通过FX2N系列的PLC所输出的脉冲信号来控制步进电机驱动器信号的分配与放大来驱动两个步进电机,从而来实现机器人的取件、搬运、加工、搬运到放件的工作流程。就目前的工业领域来说,步进电机的选择已经得到了广泛的使用,PLC控制的两轴搬运机械手则得到更多领域的信赖,不管在工业还是农业方面,只要是自动化较发达的地方,都会多多少少的出现PLC控制步进电机为驱动的机器人,步进电机的运行,是靠接收PLC给出的脉冲信号来转化为自身的角位移或者线位移进行运行的,它拥有精确的定位功能,步进电机运转的快与慢亦或者是暂停,都要靠PLC所给出的脉冲频率以及脉冲数来实现,就目前而言市场上最受人们喜爱的步进电机为:两相混合式的步进电机,它的基本步距角为1.8°/步。例如在工业领域的生产流水上货物的拾取、搬运、加工、搬运到放件,农业领域的小麦、水稻、玉米等农作物拾取、搬运、装载等。本课题的设计在工作过程中,需要进行精确的定位处理,所以需要采用定位模块。
(一)课题研究的意义与目的
90后与80后是这个社会的主要的组成部分,而90后则占了很大的一部分,现在的90后,想让他们做体力劳动那是非常困难的,可以这样说基本上没有,而且现在在工农业领域,很多工作如果仅仅依靠人类的劳动力去完成的话,是相当的困难的。因此为了更好的去完成工农业领域的搬运工作,就需要对机器人的研发和设计提出更高的要求。从而来出色的完成工农业领域的搬运等工作,PLC的搬运机器人控制系统的设计,就是为了去解决部分人力无法完成的任务。
(二)课题背景
目前的信息发展是非常快的,各种各样的科学技术在不断地涌现,让人类的发展更加的自动化,现在有的一些地方自动化水平越来越高,随着生产规模的不断扩大和自动化水平的不断提高,想去做重体力的劳动者现在越来越少,因此搬运机器人应时而生,就现在而言PLC控制的两轴搬运机械手的处理事物的能力以及搬运物品的可靠性正在持续地加强,因此机器人的处理事物的灵活性也变得越来越高、研究的成本也在不断的降低,让搬运机器人在越来越多的领域得到运用。一个机器人的性能与可靠性完全取决于机器人的控制系统,控制系统越先进那么机器人的性能就越高,搬运机器人的控制系统主要分为两类,一类是硬件系统一类是软件系统。自从搬运机器人的技术诞生以来,搬运机器人控制系统的开发基本上都是独立的,所利用的操作系统,机器人的编程语言和处理器都是专用的,研究的成本相对而言比较高,研究的时间也比较长。但现在随着机器人技术的高速发展,现在的机器人性能更加智能化,更加开放化,同时对机器人的控制系统也提出了相当高的要求,要求各种机器人能够相互合作,一个好的机器人所具备的兼容性和开放性是决定该机器人操作性能的基础。本课题设计了一种基于PLC的搬运机器人控制系统,利用红外线探测物体是否到达正确的地点和方位,控制机器人左右行走的步进电机驱动机器人精确的到达被抓取物的上方,控制机械臂上下运动的步进电机,驱动机械臂向下运行,当到达最下位,触动最下位的限位开关时机械臂停止并开始抓取物体,压力传感器检测机械手抓取时作用在物体上的压力,当压力到达一定的范围时,控制机械臂的步进电机,开始回最上位,到达最上位触发限位开关时,控制机器人左右运行的步进电机,开始控制机器人向相应的位置进行运行,双向移动底盘实现了机器人能够在工作区域内安全可靠地直线行走。
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