【正文】 n the space grasping, and handling objects that movements are flexible and diverse, applies to the transformations in the production of varieties, small batch automation, widely used in flexible automatic production line. Manipulator is high temperature, corrosionresistant materials, to adapt to the harsh environment, greatly reducing the labor intensity of workers, improve the efficiency. Manipulator is an important part of industrial robots, in many cases it can be referred to as industrial robots. Industrial robot is a mechanical, electrical, control, artificial intelligence, puters, sensors and other multidisciplinary advanced technology in one of the important modern manufacturing automation equipment. Extensive use of industrial robots, not only can improve the product quality and productivity, and to protect the personal safety, improve the working environment, reduce labor intensity and increase the productivity, conservation of raw materials consumption and lower production costs, has a very important significance. Relay control and puter control for programmable controllers are developed on a product, evolved into automation based on the microprocessing technology, puter technology, munication technology integrated into new industrial automatic control the system reliable and stable, functional range widely in the period. Keywords:PLC。專用機床是大批量生產(chǎn)自動化的有效的辦法；控制機床、數(shù)控機床、加工中心等自動化機械是有效地解決多品種小批量生產(chǎn)自動化的重要辦法。 自上世紀六十年代，機械手被實現(xiàn)為一種產(chǎn)品后，對它的開發(fā)應用也在不斷發(fā)展，最典型的發(fā)展是生產(chǎn)者將此產(chǎn)品大量應用于衛(wèi)生行業(yè)（全自動生化分析儀），從而實現(xiàn)了衛(wèi)生檢驗中急需短時間、大量樣品數(shù)據(jù)的要求，但在衛(wèi)生領域的機械手因采用樣品品單一酶試劑顯色法，且采用濾光片結(jié)構(gòu)設計，造成試劑價格昂貴，限制了產(chǎn)品市場的發(fā)展。 通過了解上述兩類產(chǎn)品的技術特點我們不難看出，機械手具有微升級試劑消耗，不受模板束縛，分析中不同檢測項目可穿插完成，可完成研發(fā)性波長掃描優(yōu)化檢測條件，用戶可自行設計新的檢測項目，體積小，甚至可做現(xiàn)場快速分析等特點。正如一句廣告語所講的“沒有最好，只有更好” 。 隨著工業(yè)機械化和自動化的發(fā)展以及氣動技術自身的一些優(yōu)點，氣動機械手已經(jīng)廣泛應用在生產(chǎn)自動化的各個行業(yè)。 20 世紀 70 年代，液壓與氣動元件的產(chǎn)值比約為 9:1，而 30 多年后的今天，在工業(yè)技術發(fā)達的歐美、日本等國家，該比例已達到 6:4，甚至接近 5:5。 由于氣壓傳動系統(tǒng)使用安全、可靠，可以在高溫、震動、易燃、易爆、多塵埃、強磁、輻射等惡劣環(huán)境下工作”’。車身在每個工序的移動；車身外殼被真空吸盤吸起和放下，在指定工徐州師范大學現(xiàn)代人培訓中心 6 位的夾緊和定位；點焊機焊頭的快速接近、減速軟著陸后的變壓控制點焊，都采用了各種特殊功能的氣動機械手。 氣動機械手用于對食品行業(yè)的粉狀、粒狀、塊狀物料的自動計量包裝；用于煙草工業(yè)的自動卷煙和自動包裝等許多工序。徐州師范大學現(xiàn)代人培訓中心 7 第 2 章 PLC 的簡介 的產(chǎn)生 1968 年美國通用汽車公司（ GM）招標要求 :軟連接代替硬接線 。成本低于繼電器控制柜 。擴展時，原系統(tǒng)變更要少 。 PLC 的定義和特點 的定義 可編程序控制器，英文稱 Programmable Controller，簡稱 PC。用戶在購到所需的 PLC 后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡易的用戶程序編制工作，就可靈活方便地將 PLC 應用于生產(chǎn)實踐。 的 特點 可編程控制器之所以能夠得到迅速發(fā)展和廣泛應用，主要是由于它具有以下特點： （ 1） 可靠性高，抗干擾能力強 用軟件實現(xiàn)大量的開關量邏輯運算，克服了因繼電器觸點接觸不良而造成的故障；輸入采用直流低電壓，更加可靠、安全；面向工業(yè)環(huán)境設計，采取了濾波、屏蔽、隔離等抗干擾措施，適應各種惡劣的工作環(huán)境，遠遠地超過了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)和一般的計算機控制系統(tǒng)。而且在運行過程中，可隨時修改控制邏輯，增減系統(tǒng)的功能。每套 PLC 至少有一個 CPU，它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功 能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和 PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入 PLC 系統(tǒng)，輸出模塊 相反。 電源模塊 PLC電源用于為 PLC各模塊的集成電路提供工作電源。 PLC 系統(tǒng)的其它設備 i) 編程設備：編程器是 PLC 開發(fā)應用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少的器件，用于編寫程序、對系統(tǒng)作一些設定、監(jiān)控PLC 及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。 PLC 的通信聯(lián)網(wǎng) 依靠先進的工業(yè)網(wǎng)絡技術可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。 PLC 的通信，還未實現(xiàn)互操作性，IEC 規(guī)定了多種現(xiàn)場總線標準， PLC 各廠家均有采用。 （ 1）按結(jié)構(gòu)形式分類 按結(jié)構(gòu)形式不同，可分為整體式和模塊式兩類。 1）小型 PLC。 3）大型 PLC。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 運動控制 PLC 可以用于圓周運動或直 線運動的控制。 過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。 PID 處理一般是運行專用的 PID 子程序。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 第 3 章 PLC 控制方案分析 的選取 由于市場的需求和西門子 PLC 的廣泛應用所以我選取的是 其進行簡要說明： S7200 系列是一類可編程邏輯控制器（ Micro PLC） 。 徐州師范大學現(xiàn)代人培訓中心 14 圖 S7200 CPU 徐州師范大學現(xiàn)代人培訓中心 15 1） CPU 負責執(zhí)行程序和存儲數(shù)據(jù)，以便對工業(yè)自動控制任務或過程進行控制。 5） 狀態(tài)信號燈顯示了 CPU 的工作模式（運行或停止），本機的 I/O 的當前狀態(tài)，以及檢查出來的系統(tǒng)錯誤。 9） EEPROM 卡可以存儲 CPU 程序，也可以將一個 CPU 中的程序傳送到另一個CPU 中。 2. 輸出擴展模塊 EM222：共有 5 種產(chǎn)品，即 8 點 DC 和 4 點 DC、 8 點AC、 8 點繼電器和 4 點繼電器。 5. 模擬量輸出擴展模塊 EM232。 機械手的全部動作由 PLC 控制完成。 1958 年美國聯(lián)合控制公司研制出 了 第一臺機械 手。手腕是連接手指與手臂的元件，可以進行上下、左右和回轉(zhuǎn)動作。運動機構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式，稱為機械手的自由度 。一般專用機械手有 2～ 3 個自由度。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門操持危險物品的主從式操作手也常稱為機械手。另外，夾緊 /放松由單線圈二位電磁閥推動氣缸完成，線圈通電執(zhí)行夾緊動作，線圈斷電時執(zhí)行放松動作。 硬件部分的模擬調(diào)試可在斷開主電路的情況下，主要試一試手動控制部 分的可靠性。如果有錯誤則修改程序后反復調(diào)試。調(diào)試時一定要先將主電路斷開，只對控制電路進行連機調(diào)試。把機械手的各限位開關、氣動電磁閥負載，在模擬板上用信號燈代替。在空載運行調(diào)試階段時，可以按運行方式如回原點、點動、手動操作、單周期運行等逐步進行，最后進行連續(xù)運轉(zhuǎn)調(diào)試。如有機械干涉可通過調(diào)整各個接近開關的安裝位置等措施解決，還可以通過調(diào)節(jié)其距離來控制機械手動作的范圍。 通過對機械手 PLC 控制系統(tǒng)的室內(nèi)模擬調(diào)試和現(xiàn)場帶負載運行調(diào)試工作，我深切體會到以上調(diào)試原則和步驟的重要性，往往遇到問題按學過的知識和方法去處理就能順利解決了。 以下是我對其在未來發(fā)展方向及展望： 重復精度化 ： 精度是指機器人、機械手到達指定點的精確程度，它與驅(qū)動器的分辨率以及反饋裝置有關。隨著微電子技術和現(xiàn)代控制技術的發(fā)展，以及氣動伺服技術走出實驗室和氣動伺服定位系統(tǒng)的成套化。它集成電接口和帶電纜及氣管的導向系統(tǒng)裝置，使機械手運動自如。 無給油化 ： 為了適應食品、醫(yī)藥、生物工程、電子、紡織、精密儀器等行業(yè)的無污染要求，不加潤滑脂的不供油潤滑元件已經(jīng)問世。氣動機械手、氣動 控制越來 越離不開 PLC，而閥島技術的發(fā)展，又使 PLC在氣動機械手、氣動控制中變得更加得心應手。 徐州師范大學現(xiàn)代人培訓中心 25 附錄 1（梯形圖） 徐州師范大學現(xiàn)代人培訓中心 26 徐州師范大學現(xiàn)代人培訓中心 27