《-【優(yōu)秀文檔】機(jī)器人plc畢業(yè)設(shè)計(jì)論文（整理版）》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、1緒論1.1選題背景20世紀(jì)后半期，隨著計(jì)算機(jī)、材料、自動(dòng)控制等技術(shù)的發(fā)展，制造業(yè)也獲得了蓬勃的發(fā)展，新的加工、制造概念和方法層出不窮，如CNC、CAD、CAM、FMS、CIMS、ERP、并行工程、敏捷制造等等。這些先進(jìn)制造技術(shù)改變了傳統(tǒng)的制造模式，人大捉高了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)與基礎(chǔ)科學(xué)、管理學(xué)和工程技術(shù)等領(lǐng)域的最新成果、理論、方法有機(jī)結(jié)合產(chǎn)生的適應(yīng)未來制造的前沿技術(shù)的總稱，具冇綜合性、系統(tǒng)性、創(chuàng)新性、可持續(xù)性等特征，成為集機(jī)械、電子、信息、材料和管理等學(xué)科于一體的新興交叉學(xué)科。1.2可編程控制技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀在先進(jìn)制造技術(shù)日益發(fā)展的情況

2、下，可編程控制技術(shù)(PLC)已經(jīng)成為先進(jìn)自動(dòng)化制造系統(tǒng)屮一項(xiàng)非常重要的技術(shù)。因此，可編程控制技術(shù)也已成為機(jī)械制造專業(yè)方向非常重要的專業(yè)課。同濟(jì)大學(xué)職業(yè)技術(shù)教育學(xué)院機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)也開設(shè)了相關(guān)的課程。然而，可編程控制器的特點(diǎn)決定了這些課程技術(shù)實(shí)踐性非常強(qiáng)，其程序的驗(yàn)證只冇結(jié)合被控制對(duì)象才能實(shí)現(xiàn)，因此，在教學(xué)過程屮，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)非常重要。而實(shí)物被控對(duì)象一般都有體積人、價(jià)格昂貴、維護(hù)困難的特點(diǎn)，所以大部分學(xué)校都因?yàn)槭苜Y金、場(chǎng)地、設(shè)備等因素的制約，只購買一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)箱或者功能單一的可編程控制器，或者只配備-?套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。為了克服這些困難,冃前國(guó)內(nèi)外部分學(xué)校已經(jīng)開

3、始嘗試采川一種基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的實(shí)驗(yàn)方法，通過計(jì)算機(jī)仿真軟件模擬其自動(dòng)控制過程。1.3基于教學(xué)現(xiàn)狀的課題研究目的基于上述我們?cè)谙嚓P(guān)專業(yè)課程里遇到的實(shí)際操作困難，本課題利用徳國(guó)SL公司開發(fā)的MSM-2102軟件，在計(jì)算機(jī)上構(gòu)建一?套山高架立體倉庫和三軸運(yùn)動(dòng)機(jī)械手等組成的毛坯零件搬運(yùn)單元。在了解柔性制造系統(tǒng)(FMS)中毛坯零件的倉儲(chǔ)、搬運(yùn)的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，采用德國(guó)西門子S7對(duì)編程控制器進(jìn)行控制，編制出相應(yīng)的PLC程序，然后進(jìn)行仿真模擬，從而實(shí)現(xiàn)口動(dòng)化生產(chǎn)過程的模擬仿真。一方而，通過這種模擬仿真不僅可以在教學(xué)過程中訃學(xué)生非常直觀地査看控制過程，更容易地理解編程的方

4、法，而fl?還可以提高學(xué)生編程和調(diào)試的能力，以培養(yǎng)我們的工程研究與開發(fā)的能力。另一方面，對(duì)于我們職教師資項(xiàng)hl的學(xué)生來說，還可以深入地體會(huì)到用項(xiàng)H教學(xué)法與模擬仿真方法相結(jié)合，構(gòu)建復(fù)雜工作環(huán)境的教學(xué)方法帶來的優(yōu)勢(shì)。綜合上述因索提出了本課題。1.4研究?jī)?nèi)容和研究方法1.4.1課題構(gòu)思木課題要求在了解柔性制造系統(tǒng)（FMS）中毛坯零件的倉儲(chǔ)、搬運(yùn)的特點(diǎn)的棊礎(chǔ)上，利川德國(guó)SL公司開發(fā)的MSM-2102軟件在計(jì)算機(jī)上仿真構(gòu)建一套由高架立體倉庫和三軸運(yùn)動(dòng)機(jī)械手等組成的毛坯零件搬運(yùn)單元，采用德國(guó)西門子S7可編程控制器進(jìn)行控制，編制出相應(yīng)的PLC程序,然后對(duì)編制的程序進(jìn)行調(diào)試

5、、模擬運(yùn)行。這樣一來，通過對(duì)實(shí)際項(xiàng)hl的仿真模擬，操作者簡(jiǎn)單形象地了解了PLC控制過程，掌握編程方法，培養(yǎng)了工程研究與開發(fā)能力。1.4.2研究?jī)?nèi)容（1）熟悉并掌握德國(guó)SL公司捉供的MSM-2102軟件和可編程控制器編程語言STEP7。（2）了解柔性制造系統(tǒng)（FMS）中毛坯零件的倉儲(chǔ)、搬運(yùn)的特點(diǎn)。（3）利川徳國(guó)SL公司捉供的MSM-2102軟件搭建一個(gè)能存放20個(gè)毛坯零件的高架立體倉庫,一個(gè)能三軸運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手、一個(gè)帶緊停按鈕的操作面板、若干個(gè)毛坯零件等組成的毛坯零件搬運(yùn)系統(tǒng)，連接輸入、輸出信號(hào)線，并設(shè)計(jì)控制流程圖。如圖所示：圖1.1系統(tǒng)搭建界而（4）用編程語言

6、STEP7編制相應(yīng)的PLC控制程序，并利用仿真手段對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，以得出最終控制程序。1.4.3研究方法本課題的研究主要采用系統(tǒng)研究和實(shí)驗(yàn)研究等方法。（1）系統(tǒng)研究利用系統(tǒng)研究的方法了解柔性制造系統(tǒng)（FMS）屮毛坯零件的倉儲(chǔ)、搬運(yùn)的特點(diǎn)，分析研究零件在倉儲(chǔ)、搬運(yùn)中將要碰到的技術(shù)問題，以幫助設(shè)計(jì)控制流程圖和編制PLC控制程序。（2）實(shí)驗(yàn)研究利用德國(guó)SL公司提供的MSM-2102軟件，搭建上述的控制系統(tǒng)的硬件設(shè)備并連接輸入、輸出信號(hào)。用可編程控制器編程語言STEP7編制相應(yīng)的PLC控制程序，并利用仿真手段對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試并最終得出控制程序。此過程即實(shí)驗(yàn)研究過程

7、。2可編程控制技術(shù)1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC),研制出世上第一臺(tái)PLC,并在GM汽車生產(chǎn)線上應(yīng)用成功。國(guó)際電工委員會(huì)(LEC)于1982年11月和1985年1月對(duì)PLC定義為：可編程序控制器(ProgrammableLogicalController,簡(jiǎn)稱PLC)是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在1?業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算籌操作的命令，并通過數(shù)字式模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或牛產(chǎn)過程。多年來，町編程序控制器從其產(chǎn)生到現(xiàn)在，實(shí)現(xiàn)了從接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍，

8、功能由弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了從邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步。在半