气动机械手的自动控制和上位机监控设计VIP免费

第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共6页气动机械手的自动控制和上位机监控设计张平洋,吴向前盖晓华(新疆大学电气工程学院，新疆乌鲁木齐830008)[摘要]本设计采用松下FP1-C40型PLC为控制器，以组态王软件为上位机开发平台。通过分析控制动作流程，完成PLC程序设计，实现了气动机械手将不同颜色的物块搬运到指定位置。通过组态软件设计系统图形界面，定义I/O设备，构造数据库，建立动画连接及联机调试，实现了上位机对系统的实时监控。控制安全可靠，监控界面友好。[关键词]气动机械手；FP1-C40；上位机；实时监控TheDesignofAutomaticControlandSupervisionwiththeHostComputerforPneumaticManipulatorAbstract:ThedesignisbasedonPLCofPanasonicFP1-C40asthecontrollerandtheconfigurationsoftwareasthedevelopmentplatformofthehostcomputer.Wedesignthecontrollingflowchart,makethePLCcontrolprogram,andfulfilltoconveyobjectsofdiversecolorstodifferentplaceswithpneumaticmanipulator.Moreover,usingconfigurationsoftware,wedesignthegraphicalinterface,setthesystem’sI/Odevice,structurethedatabase，establishtheanimationconnection,debugonlineandfinallyachievereal-timemonitoringandcontrollingofthehostcomputer.Thecontrolissafety,stableandthecontrollinginterfaceisfriendly.Keywords:pneumaticmanipulator;FP1-C40;thehostcomputer;real-timemonitoringandcontrolling在现代工业中，工业机械手是自动控制领域的一个广泛关注的焦点，并已成为现代自动化生产领域的一个重要组成部分。本课题采用松下FP1—C40型PLC，根据控制要求对机械手系统进行PLC程序设计，实现机械手系统将不同颜色的物块搬运到指定位置，并以组态王软件为开发平台，实现对机械手分拣物料工况的上位机实时监控。此机械手监控系统可移植应用于一些工业产品的分拣装箱，可大大提高工作效率，并第2页共6页第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共6页能使人体避免接触一些对人体有害的化工产品，提高工厂的工作安全性。1机械手控制系统硬件设计1.1硬件总体方案设计气动机械手自动控制系统整体结构图如图1所示，主要设备有：计算机、松下FP1-C40型PLC和机械手工作台，其中机械手工作台主要包括以下部分：24V稳压电源、空气压缩机、电感式接近开关、色标传感器、电控换向阀和气缸。图1气动机械手自动控制系统整体结构图松下FP1-C40是机械手系统的控制器，通过编程实现对机械手装置的控制，以组态软件为开发平台，实现上位机实时监控。稳压电源为PLC、电控阀、电感式接近开关及色彩识别元件供电，空气压缩机为气缸动作提供动力。通过电感式接近开关信号变化，借助电控换向阀改变气缸的运动方向，实现机械手抓取和松开物块，及机械大小臂前后、上下动作，完成传送物块任务。色标传感器用来检测物块的颜色，使机械手装置分拣不同颜色的物块到指定位置。机械手控制系统I/O接线此机械手控制系统共有33个I/O点，其中22个输入点，11个输出点，根据I/O分配表，焊接电感式接近开关、色标传感器，以及电控换向阀的电源线、信号线于输入输出端子排，其中PLC面板上的COM均与电源的正极相连，上面的输入/输出端子均与COM在PLC的内部相连。现场的接线面板上COM均与电源的负极相连，现场的输入/输出元件的负极均与COM在现场面板的内部相连，从而构成控制回路。机械手控制系统I/O接线如图2所示，其中，实线表示正极引线，虚线表示负极引线。第3页共6页第2页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共6页图2机械手控制系统I/O接线图2机械手控制系统软件设计2.1机械手控制系统程序流程图设计根据机械手控制系统的工作要求，即把三种不同颜色的物块搬运到指定位置，机械手控制系统程序流程图如图3所示。图3机械手控制系统程序流程图第4页共6页第3页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共6页2.2机械手控制系统下位机程序设计FPWIN-GR软件是松下电工为其FP...