【正文】 “ CETTIC 全國(guó)可編成控制器 (PLC)程序設(shè)計(jì)師 ” 職業(yè)培訓(xùn)認(rèn)證結(jié)業(yè)設(shè)計(jì) 基于三菱 FX2N 系列 PLC 對(duì)機(jī)械手的控制系統(tǒng) “ CETTIC 全國(guó)可編成控制器 (PLC)程序設(shè)計(jì)師 ” 職業(yè)培訓(xùn)認(rèn)證結(jié)業(yè)設(shè)計(jì) 1 【摘要】 本文基于三菱 FX2N 系列 PLC 完成自動(dòng)化控制，較好的實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手的自動(dòng)化控制，應(yīng)用三菱公司生產(chǎn)的高性能價(jià)格低的微型可編程控制器 FX2N 系列 PLC。設(shè)計(jì)機(jī)械手自動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分利用培訓(xùn)中講述的可編程控制器（ PLC）的多方面設(shè)計(jì)知識(shí)和方法使系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠?？梢允箼C(jī)械手工作過(guò)程更加清楚明了，并且根據(jù)實(shí)際應(yīng)用 完成自動(dòng)控制過(guò)程。使其應(yīng)用范圍得到擴(kuò)展。 【 關(guān)鍵詞 】 可編程控制器（ PLC） 機(jī)械手 自動(dòng)控制 目 錄 “ CETTIC 全國(guó)可編成控制器 (PLC)程序設(shè)計(jì)師 ” 職業(yè)培訓(xùn)認(rèn)證結(jié)業(yè)設(shè)計(jì) 2 第一章 緒論 …………………………………………………… （ 4） 機(jī)械手的現(xiàn)狀及 研究意義 …………………………… .（ 4） 控制系統(tǒng)的比較 ……………………………………… .（ 5） 第二章 PLC 簡(jiǎn)介 ………………………………………… … ...（ 6） 概述 ……………………………………………………… （ 6） 定義 … ……………………………………………… ...（ 8） 特點(diǎn) …………………………………………………… （ 8） 應(yīng)用 …………………………………………………… （ 9） 分類 ………………………………………………… ..（ 10） 發(fā)展趨勢(shì) ……………………………………………… （ 11） 系列 PLC 介紹 …………………………………… ..（ 11） 第三章 機(jī)械手整體設(shè)計(jì) ……………………………… ……… （ 13） 機(jī)械手的工藝流程 ……………………………………… .（ 13） 制定控制方案 …………………………………………… .（ 15） 機(jī)械手邏輯控制 表述 …………………………………… .（ 15） 控制面板 ……………………………………………… .（ 15） 系統(tǒng)配置及輸入、輸出分配表 ………………………… .（ 16） PLC 外部接線圖 ………………………………………… .（ 19） 工作過(guò)程 ………………………………………………… .（ 20） 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 ……………………………………………… .（ 21） 梯形圖 …………………………………………… ………… （ 24） “ CETTIC 全國(guó)可編成控制器 (PLC)程序設(shè)計(jì)師 ” 職業(yè)培訓(xùn)認(rèn)證結(jié)業(yè)設(shè)計(jì) 3 工藝流程時(shí)序圖 ………………………………………… ..（ 26） 輸出通斷表 ……………………………………………… ..（ 27） 第四章 軟件編程 ………………………………………… ……… .（ 27） 第五章 系統(tǒng)整體調(diào)試 ………………………………………… … …… （ 28） 硬件安裝 …………………………………………………… ..（ 28） 軟件調(diào)試 …………………………………………………… ..（ 28） 第 六 章 結(jié)束語(yǔ) ………………………………………… … …… （ 29） 第七章 參考文 獻(xiàn) …………………………………………… …… .（ 30） 第 八 章 程序清單 ………………………………………………… .（ 31） 第一章 緒論 “ CETTIC 全國(guó)可編成控制器 (PLC)程序設(shè)計(jì)師 ” 職業(yè)培訓(xùn)認(rèn)證結(jié)業(yè)設(shè)計(jì) 4 機(jī)械手的現(xiàn)狀及研究意義 機(jī)械手是工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的一 種控制對(duì)象。機(jī)械手可以完成許多工作如搬運(yùn)、裝配、切割、噴染等動(dòng)作 。非常廣泛應(yīng)用 PLC 控制機(jī)械手完成各種規(guī)定的工序活動(dòng)，可以簡(jiǎn)化控制線路。節(jié)省成本。提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 各種類型的機(jī)械手是自動(dòng)化生產(chǎn)中必不可少的重要設(shè)備 ， 尤其是在較危險(xiǎn)的環(huán)境下， 在嚴(yán)格威脅人們安全和健 康的環(huán)境下 ， 采用機(jī)械手 的操作 代替人 的操作， ,不僅能保障 人身安全，也能達(dá)到更好更可靠的效果。 珠江三角洲地區(qū) 塑料制造 工業(yè)十分發(fā)達(dá) ,在國(guó)內(nèi)居龍頭 地位， 在國(guó)際上 ， 珠江三角洲也有世界工廠之稱 。 目前行業(yè) 大多數(shù) 使用的注塑機(jī)專用的機(jī)械手 ， 以臺(tái)灣生產(chǎn)的較多 ，如臺(tái)灣勁力公司生產(chǎn)的勁力機(jī)械手，臺(tái)灣威得客股份有限公司生產(chǎn)的“威得客” WZ55 系列專用機(jī)械手等，剖析此類機(jī)械手的結(jié)構(gòu)，其電氣系統(tǒng)一般均采用微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或單片機(jī)系統(tǒng)，機(jī)械手驅(qū)動(dòng)采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)、變頻驅(qū)動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)，在機(jī)械手制造方面，采用滑線尋軌結(jié)構(gòu)、配時(shí)皮帶運(yùn)動(dòng)或用表動(dòng)齒轉(zhuǎn) 齒條配滑線尋軌，總體設(shè)計(jì)思想都采用成熟控制技術(shù)與機(jī)械搭配而成。 機(jī)械手是用來(lái)模仿人的手和臂的某種動(dòng)作，按固定程序抓取物體、搬運(yùn)物體或操作工序的自動(dòng)操作裝置，他可以替代人的繁重勞動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作并能夠保護(hù)人身安全。因而廣泛用于制造、冶金、電子、重工和原子能等部門。機(jī)械手由手部和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。手部是用來(lái)抓持工具的部件，根據(jù)被抓持物體形狀、尺寸、重量的不同 和 使用的材料不同而采用的各種結(jié)構(gòu)形式不同， 而采用不同的 部件 ，而 動(dòng)作機(jī)構(gòu)由手部完成。各種轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)作。機(jī)械手 用來(lái)抓持物體位置姿勢(shì)和運(yùn)動(dòng)的升降和旋轉(zhuǎn)動(dòng)作稱機(jī)械手的自由度，為了抓取空間中任意位置和方位的物體需要 6 個(gè)自由度，自由度是機(jī)械手的關(guān)鍵參數(shù)，自由度越多，機(jī)械手越靈活，性能越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，一般專用機(jī)械手有 2 到 3 個(gè)自由度。 機(jī)械手的種類按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式和機(jī)械式，按使用范圍可分為通用型機(jī)械手和專用型機(jī)械手，按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連接控制機(jī)械手。機(jī)械手通常用在機(jī)床及其他機(jī)械的附加裝置處如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線上的裝卸或者傳遞工具，在加工中換刀具等，一般沒(méi)有獨(dú)立的控制“ CETTIC 全國(guó)可編成控制器 (PLC)程序設(shè)計(jì)師 ” 職業(yè)培訓(xùn)認(rèn)證結(jié)業(yè)設(shè)計(jì) 5 裝置 ，有些操作需要人直接操作。 由于世界各地科技發(fā)展速度較快，各行各業(yè)發(fā)展迅速，利用機(jī)械手可以更安全、更可靠、更準(zhǔn)確完成各種工作任務(wù)，從而提高工作效率。研究機(jī)械手為以后的工業(yè)發(fā)展提供更完善的設(shè)備打下基礎(chǔ)，為研究高科技提供更好的控制方法，如機(jī)器人的手臂控制等。 控制系統(tǒng)的比較 目前控制系統(tǒng)主要由 PLC 與繼電器控制，在 PLC 出現(xiàn)之前，工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，如控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)是將各種繼電器、接觸器、按鈕開(kāi)關(guān)等電器，按控制要求連接起來(lái)的硬控系統(tǒng)。雖然繼電器控制系統(tǒng)價(jià)格低廉，維護(hù)技術(shù)要求低 等優(yōu)點(diǎn)，但該系統(tǒng)設(shè)備體積大，觸點(diǎn)多，壽命低，可靠性差，對(duì)于比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)來(lái)講，維護(hù)不方便，排除故障困難，這種用營(yíng)建實(shí)現(xiàn)控制程序智能化程度低，當(dāng)產(chǎn)品更新，生產(chǎn)工藝和流程變化時(shí)，必須改變相應(yīng)的器件和接線，這種變動(dòng)的工作量大，工期長(zhǎng)，