《现代电气控制及PLC应用技术》

课程设计报告

《机械臂分拣装置控制系统设计》

专 业： XXXXXXXXXXXXXX

班 级： XXXXXXXXXX

学 号： XXXXXXX

姓 名： XXX

指导教师： XXX

完成日期： XXX0年XX月XX日

目录

一、设计题目................................................................................................................ 3 二、技术要求................................................................................................................ 3 三、方案确定................................................................................................................ 4

（一）、主回路线路图........................................................................................... 4 （二）、控制回路线路图....................................................................................... 5 （三）、PLC的外接线图 ........................................................................................ 5

1. 控制装置I/O地址分配图 ......................................................................... 5 2．PLC的I/O回路外接线图 ......................................................................... 6

四、电气元件的选择.................................................................................................... 7

主电路元器件表..................................................................................................... 7 控制回路元器件表................................................................................................. 7 PLC元器件表 .......................................................................................................... 7 五、系统工作原理：.................................................................................................... 8

（一）机械臂分拣装置工作原理......................................................................... 8 （二）机械臂分拣装置控制程序流程图............................................................. 9 （三）、机械臂分拣装置控制程序梯形图......................................................... 10 六、设计体会：.......................................................................................................... 12

机械臂分拣装置控制系统设计

一、设计题目：“机械臂分拣装置控制系统设计” 二、技术要求：

图1为一台分检大小球的机械臂装置。它的工作过程是：当机械臂处于原始位置时，即上限开关BGl和左限位开关BG3压下，抓球电磁铁处于失电状态。这时按动启动按钮SFl后，机械臂下行；若碰到下限位开关BG2后停止下行，且电磁铁得电吸球。如果吸住的是小球，则大小球检测开关BG0为ON；如果吸住的是大球，则BG0为OFF。l S后，机械臂上行，碰到上限位开关BGl后右行，它会根据大小球的不同，分别在BG4(小球)和BG5(大球)处停止右行，然后下行至下限位停止，电磁铁失电，机械臂把球放在小球箱里或大球箱里，l s后返回。如果不按停止按钮SF2，则机械臂一直循环工作下去。如果按了停止按钮，则不管何时按，机械臂最终都要停止在原始位置。再次按动启动按钮后，系统可以从头开始循环工作。

图1 机械臂分拣装置

三、方案确定： （一）、主回路线路图

上图为电控系统主电路。QA0为主回路总开关，两台三相异步电动机MA1和MA2分别控制机械臂的升降和平移，接触器QA1、QA2分别控制电动机MA1的正转和反转，而接触器QA3、QA4分别控制电动机MA2的正转和反转；BB1和BB2分别为两台电动机过载保护用的热继电器。

（二）、控制回路线路图

上图为电控系统的控制回路电路图，是基于SIEMENS S7-200（CPU224）的控制电路。TA为隔离变压器，专为PLC提供电源，抗干扰。原始位置指示灯HL和抓球电磁铁均由PLC内部的DC24V直流电源提供电源。各接触器QA1，QA2，QA3，QA4均PLC的继电器控制，由三相电供电。 （三）、PLC的外接线图

1. 控制装置采用S7-200系列PLC，设I/O地址分配如下表所示：