发布时间 : 星期四 文章自动装配生产线上机械手PLC控制系统的设计更新完毕开始阅读9ec30c544bfe04a1b0717fd5360cba1aa9118c19
机械手右旋收缩液压缸1个 负责启动机械手的右旋 机械手左旋拉伸液压缸1个 负责启动机械手的左旋
本系统PLC接收一路传感器信号，另输出一路用于控制机械手的信号。所以在本系统中其所需的I/O点数不是很多，因此选择小型机即可。综上所述，本次设计选择由三菱公司生产的FX2N系列型号FX2N-48MR的可编程控制作为机械手的控制器
3.1.2 FX2N-48MR系列PLC的主要参数
工作电源：24VDC 输入点数：24 输出点数：24
输入信号类型：直流或开关量 输入电流：24VDC 5mA
模拟输入：-10V～10V（-20mA～+20mA） 输出晶体管允许电流0.3A/点（1.2A/COM） 输出电压规格：30VDC 最大负载：9W
输出反应时间：Off→On 20μs On→Off 30μs 基本指令执行时间：数个μs 程序语言：指令+梯形图+SFC 程序容量：3792STEPS
基本顺序指令：32个（含步进梯形指令） 应用指令：100种
初始步进点：S0～S9
一般步进点：118点，S10～S127
辅助继电器：一般用512+232点（M000～M511+M768～M999）
停电保持用256点（M512～M767） 特殊用280点（M1000～M1279）
定时器：100ms时基64点（T0～T63）
10ms时基63点（T64～T126，M1028为ON时） 1ms时基1点（T127）
计数器：一般用112点（C000～C111，16位计数器）
停电保持用16点（C112～C127，16位计数器）
高速用13点1相5kHz，2相2kHz（C235～C254，全部为停电保持
32位计数器）
数据寄存器：一般用408点（D000～D407）
停电保持用192点（D408～D599） 特殊用144点（D1000～D1143）
指针/中断：P64点；I4点（P0～P63/I001、I101、I201、I301） 串联通信口：程序写入/读出通讯口：RS232 一般功能通讯口：RS485 主机电源220V AC
FX2N-48MR可编程控制器实物图
3.2 电机的选型
考虑本次课题的工业生产情况可采用Y2系列三相异步电动机。此三相异步电动机具有结构新颖、造型美观、噪音低、振动小、绝缘等级高等特点，产品现已达到九十年代国际先进水平，是Y系列电机的更新产品。外壳防护等级IP54，它具有良好的起动性能和运行性能，结构简单，工作可靠，维修方便等特点，采用E级或B级绝缘，外壳防护等级为IP44，冷却方式为ICO141。对于 Y2型号有如下常见种类，它们之间数据参数见下所示：
堵
电流 转速 额定效率 功率 最大转
(安(转／功率 (％) 因数 转矩 转
培) 分）
矩 马力
额定额定额定转矩 转矩 电流
型 号
堵转电流
噪声 限值
振
重量 动
（千限
克） 值
千瓦
Y2—63M1—2 O.18 O.25 O.53 2720 65.0 0.80 2.2 2.2 5.5 61 1.8 9 Y2—63M2—2 O.25 O.33 O.69 2720 68.0 O.81 2.2 2.2 5.5 61 1.8 1O Y2—71M1—2 O.37 O.50 O.99 2740 70.O O.81 2.2 2.2 6.1 64 1.8 14 Y2—71M2—2 O.55 0.75 1.40 2740 73.O O.82 2.3 2.2 6.1 64 1.8 15 Y2—80M1—2 O.75 1.O 1.83 2840 75.O O.83 2.3 2.2 6.1 67 1.8 18 Y2—80M2—2 1.1 1.5 2.58 2840 77.O O.84 2.3 2.2 7.O 67 1.8 19 本次课题中电机承载整个机械手的所有负载，需要功率较大，而机械手主要用于生产线夹持较轻便物体，所需功率又较小，而为了在实验过程中提高其准确性和稳定性以及安全性，电动机的转速较小为好。综合考虑采用Y2系列
Y2-63M2-2三相异步电动机可满足需要。此型号电动机的功率要求可达到所需并且转速不是特别的快速，是一个较好的选择。
Y2系列电机实物图
3.3 传感器的选型
根据本系统，传感器是数据采集单元的核心。其性能直接影响到系统整体的精度。在选择传感器时，测量精度是传感器最为重要的一个性能指标，同时也要综合考虑最大量程、稳定性和工作环境等因素，它关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器精度的精度越高，测量越准，但价格也越昂贵，因此所选传感器的精度只要满足整个测量系统的要求就可以。传感器量程的选择可依系统要求等因素综合考虑来确定，一般应使传感器工作在30％到70％量程内，以保证传感器的使用安全和寿命。在本系统中它需要对机械手运动情况和自动生产线上物体进行检测，故采用光电传感器最为合适。
综上所述，根据国家标准GB/T7551—2008中对光电传感器各项指标的详细规定，选择选择上海普邦传感器有限公司生产的型号为EDAB-2DP的光电传感器。其检出方式为透过型，检测距离为5m，检出物体不透明物体幅16mm以上，指向角3-20，应答时间7ms以下输出电流200mA以下。其相关参数较本次课题的所需要求如检测距离5m等正为合适，符合本课题中机械手系统的实际环境，是一个很好的选择。