【正文】 ..................................14 附機(jī)械手動(dòng)態(tài)演示圖 ........................................................................................18 第 4章 論文小結(jié) ......................................................................................................19 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................20 3 第 1 章 前言 選題背景 大學(xué)三年的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)生涯即將結(jié)束，課程設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用 PLC的工作原理來控制材料搬運(yùn)裝置的技術(shù)基本已經(jīng)成熟，其中得到愈來愈廣泛的就是采用PLC 控制搬運(yùn)機(jī)械手來實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)材料的裝置。 在設(shè) 計(jì)的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)各位老師指正。 培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)能力； 擴(kuò)展知識(shí)結(jié)構(gòu)； 培養(yǎng)綜合運(yùn)用能力； 是課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充。通過本次論文，進(jìn)一步加強(qiáng)自己對(duì)機(jī)械手和 PLC 的認(rèn)識(shí)，以及它們?cè)谏钪袕V泛應(yīng)用。 A 正確選用機(jī)械手和 PLC 類 B 繪制 I/O 分配 C 調(diào)試機(jī)械手動(dòng)態(tài)圖 4 第 2章 PLC 及機(jī)械手的介紹及選擇 可編程序控器 PLC 可編程序控器的簡(jiǎn)介 在 60 年代，汽車生產(chǎn)流水線的自動(dòng)控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構(gòu)成的。當(dāng)時(shí)汽車的每一次改型都直接導(dǎo)致繼電器控制裝置的重新設(shè)計(jì)和安裝。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車型號(hào)更新的周期愈來愈短，這樣，繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地重新設(shè)計(jì)和安裝，十分費(fèi)時(shí)，費(fèi)工，費(fèi)料，甚至阻礙了更新周期的縮短。為了改變這一現(xiàn)狀，美國(guó)通用汽車公司在 1969 年公開招標(biāo)， 要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，并提出了十項(xiàng)招標(biāo)指標(biāo)，即 1. 編程方便，現(xiàn)場(chǎng)可修改程序； 2. 維修方便，采用模塊化結(jié)構(gòu)； 3. 可靠性高于繼電器控制裝置； 4. 體積小于繼電器控制裝置； 5. 數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī)； 6. 成本可與繼電器控制裝置競(jìng)爭(zhēng)； 7. 輸入可以是交流 115V； 8. 輸出為交流 115V， 2A 以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥，接觸器等； 9. 在擴(kuò)展時(shí)，原系統(tǒng)只要很小變更； 10. 用戶程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到 4K。 PLC 的結(jié)構(gòu)，種類和分類 PLC 的結(jié)構(gòu) PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，如圖所示： 5 圖 1 (CPU) 中央處理單元 (CPU)是 PLC 的控制中樞。它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、 I/O 以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤。 存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。 存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。 PLC 常用的存儲(chǔ)器類型： (1) RAM (Random Assess Memory) 這是一種讀 /寫存儲(chǔ)器 (隨機(jī)存儲(chǔ)器 )，其存取速度最快，由鋰電池支持。 (2) EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) 這是一種可擦除的只讀存儲(chǔ)器。在斷電情況下，存儲(chǔ)器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變。(在紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲(chǔ)器內(nèi)容 )。 (3) EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory) 這是一種電可擦除的只讀存儲(chǔ)器。使用編程器就能很容易地對(duì)其所存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行修改。 3. 電源 PLC 的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒有一個(gè)良好的、可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此 PLC 的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。 一般交流電壓波動(dòng)在 +10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將 PLC 直接連接到交流電網(wǎng)上去。 6 常見的 PLC的類型挺多的，有三菱的 FX系列、西門子的 S7系列、臺(tái)灣的豐煒等等。 PLC 的分類 (一 ) 小型 PLC 小型 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)一般在 128 點(diǎn)以下，其特點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，整個(gè)硬件融為一體，除了開關(guān)量 I/O 以外，還可以連接模擬量 I/O 以及其他各種特殊功能模塊。它能執(zhí)行包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊聯(lián)網(wǎng)以及各種應(yīng)用指令。 (二 ) 中型 PLC 中型 PLC 采用模塊化結(jié)構(gòu)，其 I/O 點(diǎn)數(shù)一般在 256~1024 點(diǎn)之間。 I/O 的處理方式除了采用一般 PLC 通用的掃描處理方式外，還能采用直接處理方式，即在掃描用戶程序的過程中，直接讀輸入，刷新輸出。它能聯(lián)接各種特殊功能模塊， 通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強(qiáng)，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更快。 (三 ) 大型 PLC 一般 I/O 點(diǎn)數(shù)在 1024 點(diǎn)以上的稱為大型 PLC。大型 PLC 的軟、硬件功能極強(qiáng)。具有極強(qiáng)的自診斷功能。通訊聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)，有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊，可以構(gòu)成三級(jí)通訊網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動(dòng)化。大型 PLC 還可以采用三 CPU 構(gòu)成表決式系統(tǒng)，使機(jī)器的可靠性更高。 PLC 的選型 考慮到機(jī)械手工作的穩(wěn)定性、可靠性以及各種控制元器件連接的靈活性和方便性，采用 PLC 作為核心控制器，各控制對(duì)象都必須在 PLC 的統(tǒng)一控制下協(xié)同工作 ，所以 PLC采用日本三 菱公司的 FX2N32MR 型 PLC(16 點(diǎn)輸入、 16 點(diǎn)輸出 )。三菱 FX2N 系列可編程控制器是小型化，高速度，高性能的產(chǎn)品，是 FX 系