机械手实训报告 Revised as of 23 November 2020
PLC实训报告指导老师：黄勤陆黄永晶
学生：曾丽宋馨月付筱蒋亚婷刘雪敏
关键词：PLC 、机械手
目录
一、实训目的
具有初步的实践动手能力，会基本的气路、电路识图及布线和制图；能正确分析自动生产线设备的工作原理、工作过程；掌握自动线的安装、编程和调试技能；学会自动线运行过程的监控、故障检测和排除技能；具备机电设备设计、维护和管理能力。
二、实训内容
机械手的模块组成：plc、硬件组成、程序系统
1、PLC
图1 S7-200外形图
CPU 226 CN
24V DC 电源
24V DC 输入
24V DC 输出
6ES7 216-2AD23-0XB8
100～230V AC电源
24V DC 输入
继电器输出
6ES7 216-2BD23-0XB8
图2 S7-200参数表
工作原理：
PLC 是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。
即在PLC 运行时，CPU 根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束。
然后重新返回第一条指
令，开始
下一轮新的扫描。
在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。
图 3 CPU 226 CN 技术
数据
物理特性
尺寸 (W X H X D) 重量 功耗 196 x 80 x 62 mm 550 g 11 W 196 x 80 x 62 mm 660 g 17 W
程序存储器 在线程序编辑时 非在线程序编辑时 数据存储器 装备(超级电容)
(可选电池)
16384 bytes 24576 bytes 10240 bytes 100小时/典型值(40°C 时最少70
小时) 200天/典型值
16384 bytes 24576 bytes 10240 bytes 100小时/典型值(40°C 时最少70
小时) 200天/典型值
本机数字量输入 本机数字量输出 本机模拟量输入 本机模拟量输出 数字I/O 映象区 模拟I/O 映象区 允许最大的扩展
I/O 模块 允许最大的智能模
块
脉冲捕捉输入 高速计数器 总数 单相计数器 两相计数器 脉冲输出
24 输入 16 输出 无 无
256 (128输入/128
输出) 64(32输入/32输
出) 7个模块 7个模块 24 6个
6，每个30KHz 4，每个20KHz 2个20KHz(仅限于
DC 输出)
24 输入 16 输出 无 无
256 (128输入/128
输出) 64(32输入/32输
出) 7个模块 7个模块
24 6个
6，每个30KHz 4，每个20KHz 2个20KHz(仅限于
DC 输出)
2、电磁阀
图4 电磁阀SY5320-512D-01外形图
电磁阀原件参数：
三位五通中央封闭先导式电磁阀
接管口径：1/4英寸
线圈电压：DC24V
L型插座式，带指示灯及过电压保护回路
导线长300mm
带手动操作方式：旋具压下回转锁定式
工作原理：
中封是一种控制方式，另外还有中泄，中压三种。
是双电控的，并且两端都有复位弹簧，当气路系统断电断气时，两端弹簧将电磁阀压到中间位置，无法通气，工件保持到原位不动。
中封的形式就是在三位阀的中间位置为五个密封口，无法通气，从而实现断气断电保持的作用。
3、气爪MHS2-20D
图5 气爪MHS2-20D外形图
MHS2-20DSMC圆柱形气爪规格:
作动方式复动型
气缸内径(mm)61016202532
配管口径尺寸M3*M5*
使用流体空气
使用压力范围
周围温度-5℃--+60℃(不冻结)
最高作动频率180次/分钟
给油气缸不需给油
爪片要(涂抹润滑油)
最大爪臂长度(mm)3040607085
夹爪开关角度-10--30℃
理论把持力距kgf-cm闭侧×P×P×P×P×P
开侧×P×P×P×P×P
有效把持力距(F)F=M/L×(M:理论把持力距L:爪臂长度)
工作原理：气动手爪这种执行元件是一种变型气缸。
它可以用来抓取物体，实现机械手各种动作。
在自动化系统中，气动手爪常应用在搬运、传送工件机构中抓取、拾放物体
4、气缸
图6 气缸SMC- CDJ2B16-50-B外形图加工定制：否
CDJ2B16-50-B（N）CDJ2B16-50-B（N）CDJ2B16-50-B（Nm）
图7 气缸(FESTO)DGC-25-735-G-PPV-A 外形图
工作原理：
引导在其中进行直线往复运动的圆筒形金属机件。
工质在发动机气缸中通过膨胀将转化为机械能；在压缩机气缸中接受压缩而提高压力。
涡轮机、等的壳体通常也称“气缸”。
气缸的应用领域：印刷（）、（、研磨）、自动化控制、等等。
5、磁性开关D-C73
图8 磁性开关 D-C73外形图
元件参数：
感应开关型号: D-C37
使用电压范围: DC:24V AC:100V
使用电流范围:DC:5V~40mA AC:5V~20mA 反应时间: （最大）
安装型式:环带安装使用温度范围保护:0~60℃
等级使用:IP-67≥5×106（次）
寿命适用气缸型号:CDJ2、CDVJ、CDLJ2、CDM2、CDBM2、CDVM3、CDVM5、
CDLM2、CDG1、MGG、CDLG1、RSDG、MGC、MIGC、RHC、REC
工作原理：
磁性开关内有一舌簧开关，气缸活塞移动的磁环靠近它时被磁化而相互吸引导致触点闭合，磁环移开后失磁而断开。
6、 稳压阀
图9 稳压阀外形图
工作原理：
当管道从进水端给水时，水流过针阀进入主阀控制室，出口压力通过导管作用到导阀上，当出口压力高于导阀设定值时，导阀关闭，控制室停止排水，此时主阀控制室内压力升高并关闭主阀，出口压力不再升高。
当出口压力降到导阀设定压力时导阀开启，控制室向下游排水。
由于导阀的排水量大于针阀的进水量，主阀控制室压力下降，进口压力使主阀开启。
稳定状态下，控制室进水、排水相同，开度不变，出口压力不变。
调节导阀弹簧即可设定出口压力。
7、 软件系统
表1 PLC- I/O 配置表
公称压力(Mpa) 壳体试验压力(MPa) 密封试验压力(MPa) 调压范围(MPa)
适用介质 介质温度(℃) 水 0-80
8、机械手电气清单
表2 系统清单表
9、机械手原理图
图9 机械手主电路原理图
图10 机械手PLC输入连接原理图
图11 机械手PLC输出连接原理图
10、程序流程图
图12 PLC程序流程图
三、实训总结
PLC实训的课程，跟以前所有开设的课程有很大的区别，这门课程的灵活性很强，充分发挥自己的潜力；其实学习的过程当中并不一定要学到多少东西，个人觉得开散思维怎样去学习，这才是最重要的，而这门课程恰好体现了这一点。
以小组为单位而开展的一次综合的实践，老师也给予我们足够的空间让我们完成此次的实训。
这次实训我们需要准备的很多，我们小组也进行了一次分工合作。
记得第一天的时候我们小组的成员几乎不知从何下手，还好我们后再也慢慢的进入状态了，把我们负责的机械手单元他的硬件部分做了大致的了解。
画原理图的画图，收集资料的收集资料，还有做ppt的，编程的，我们大家齐心协力终于在老师规定的时间里完成了。
在这次实训里我印象最深得是当我把程序写出来了下载的时候出问题了，让我们找程序的错误，改了又改程序终于改对了，看见机械手运行起来了，那时就特别有成就感。
通过这次的实训，让我受益匪浅。
第一，认识了团队合作的力量，要完成一个项目不是一个人的事情，当中我们有过分歧但最终达成共识，不管结果怎样，至少我们曾经在一起努力过，体验其中的过程才是真正的收获。
第二，通过这次的实践操作，我认识到了自己的不足，更感觉到了自己与别人的差距。
为了明年的毕业而做准备，从各方面充实自己，使自己适应这个社会。
总之，这次的实训给予了我不同的学习方法和体验，让我深切的认识到实践的重要性。
在以后的学习过程中，我会更加注重自己的操作能力和应变能力，多与这个社会进行接触，让自己更早适应这个陌生的环境，相信在不久的将来，可以打造一片属于自己的天地。