基于plc的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(畢業(yè)設(shè)計(jì))(文件)
【正文】 方式，且正在工作的方式要能夠簡(jiǎn)單明了的從操縱面板上反映出來(lái)。表42 I/O分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)手動(dòng)SAX0上升/下降步進(jìn)電機(jī)YA0Y0回原位SAX1YA1Y1連續(xù)SAX2YA2Y2回原位SB1X3前進(jìn)/后退步進(jìn)電機(jī)YA3Y3啟動(dòng)SB2X4YA4Y4停止SB3X5YA5Y5下降SB4X6夾緊YA6Y6上升SB5X7手順轉(zhuǎn)YA 7Y7夾緊SB6X10手逆轉(zhuǎn)YA 8Y10松開SB7X11底盤順轉(zhuǎn)YA 9Y11手順轉(zhuǎn)SB8X12底盤逆轉(zhuǎn)YA10Y12手逆轉(zhuǎn)SB9X13底盤順轉(zhuǎn)SB10X14底盤逆轉(zhuǎn)SB11X15下限位SQ1X16上限位SQ2X17前限位SQ3X20續(xù)表42輸入信號(hào)后限位SQ4X21底盤順限位SQ5X22底盤逆限位SQ6X23手順限位SQ7X24手逆限位SQ8X25底旋轉(zhuǎn)脈沖X26前行SB12X30后退SB13X31 機(jī)械手控制系統(tǒng)的外部接線圖 PLC外部接線示意圖如圖42所示圖42 PLC外部電氣接線 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 公用程序、手動(dòng)程序、自動(dòng)程序以及回原位程序是機(jī)械手控制系統(tǒng)的軟件程序的主要組成部分[16]，其結(jié)構(gòu)如圖43所示。 圖43 程序結(jié)構(gòu)圖 公用程序如圖44所示。ZRST是全部復(fù)位指令，能夠使所有繼電器復(fù)位。電磁鐵的電磁力的消失需要適當(dāng)?shù)难訒r(shí)時(shí)間，延時(shí)1s后，T1開始接通，狀態(tài)跳轉(zhuǎn)至S13，完成后退動(dòng)作，后退到限位值后，X21接通，接著跳轉(zhuǎn)至S14，接通X21完成底盤順轉(zhuǎn)，并返回初始狀態(tài)，準(zhǔn)備二次循環(huán)動(dòng)作。 圖46 自動(dòng)操作程序梯形圖 手動(dòng)單步操作程序 手動(dòng)操作程序說(shuō)明：手動(dòng)操作時(shí)，機(jī)械手每按一下按鈕，就完成一次相應(yīng)的操作。圖48 回原位操作程序 PLC程序的上載和下載 PLC程序的上載 程序上載是指把已經(jīng)編輯好PLC程序上傳到計(jì)算機(jī)中，供運(yùn)行使用。點(diǎn)擊“PLC”菜單下的“傳送”，接著點(diǎn)擊“傳送”菜單下的“寫入”，彈出如圖411所示對(duì)話框，選擇“范圍設(shè)置”縮短PLC的寫入時(shí)間。（3） 旋轉(zhuǎn)編碼盤是機(jī)械手定位的重要結(jié)構(gòu)，PLC通過(guò)收集編碼盤發(fā)出的脈沖信號(hào)來(lái)控制底盤的旋轉(zhuǎn)角度。隨著新技術(shù)領(lǐng)域開發(fā)的不斷擴(kuò)大，機(jī)械手的作用和控制方式也將發(fā)生日新月異的改變，更多的新型控制系統(tǒng)機(jī)械手將大量的投入到工業(yè)生產(chǎn)中去，智能性、靈活性是機(jī)械手發(fā)展的主要方向。of感謝各位老師在這四年來(lái)對(duì)我學(xué)習(xí)的幫助，同時(shí)也提供了良好的學(xué)習(xí)和生活條件，讓我擁有繼續(xù)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，還有室友們從自己的家鄉(xiāng)來(lái)到這個(gè)陌生的城市，和我一起度過(guò)四年美好的大學(xué)生活，因?yàn)槟銈兊墓餐途S持，使我們的宿舍擁有家的溫暖。 大學(xué)四年的生活已接近尾聲，回首已經(jīng)走過(guò)的歲月，心中感慨萬(wàn)千。在紛雜的塵世里，為自己留下一片純靜的心靈空間，不管是潮起潮落，也不管是陰晴圓缺，你都可以免去浮躁，義無(wú)反顧，勇往直前，輕松自如地走好人生路上的每一步3. 花一些時(shí)間，總會(huì)看清一些事。努力過(guò)后，才知道許多事情，堅(jiān)持堅(jiān)持，就過(guò)來(lái)了。只有你自己才能把歲月描畫成一幅難以忘懷的人生畫卷。歲月是有情的，假如你奉獻(xiàn)給她的是一些色彩，它奉獻(xiàn)給你的也是一些色彩。有時(shí)候覺(jué)得自己像個(gè)神經(jīng)病。從開始到現(xiàn)在，都有老師、同學(xué)、父母給了我無(wú)限的關(guān)心和指導(dǎo)，再次感謝培養(yǎng)教育我的新余學(xué)院！祝各位老師工作順利，身體健康！1. 若不給自己設(shè)限，則人生中就沒(méi)有限制你發(fā)揮的藩籬。感謝父母在這四年里對(duì)我默默的支持，讓我衣食無(wú)憂。另外，老師踏踏實(shí)實(shí)和一絲不茍的作風(fēng)是我在今后學(xué)習(xí)和工作的榜樣，循循善誘的指導(dǎo)和獨(dú)特新穎的創(chuàng)意，給了我莫大的幫助。Sheng 展望本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的機(jī)械手只有三個(gè)自由度，對(duì)于一些復(fù)雜操作且需要自由度較多的場(chǎng)合無(wú)法滿足需求，需要使用多個(gè)機(jī)械手同時(shí)工作或重新設(shè)計(jì)具有多自由度的機(jī)械手控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。本論文主要論述的是PLC對(duì)機(jī)械手進(jìn)行的控制，得出以下結(jié)論：（1） PLC的軟接線方式能夠很好的對(duì)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行控制，PLC的可靠性和靈活性是機(jī)械手具有良好通用性的保證。 圖410 PLC類型設(shè)置對(duì)話框 PLC程序的下載 程序下載是指把在計(jì)算機(jī)中編寫好的控制程序下載寫入到PLC中去，供運(yùn)行使用。 圖47 手動(dòng)操作程序梯形圖 回原位程序 回原位操作說(shuō)明：當(dāng)系統(tǒng)需要回原位時(shí)，按下X3使M3接通，機(jī)械手松開并開始上升，上升到限位值后X17接通，機(jī)械手進(jìn)行后退操作，達(dá)到后退限位值后X21接通，機(jī)械手停止操作并使M3復(fù)位。需要注意的是，按下停止后，系統(tǒng)并不會(huì)立即停止運(yùn)行，需要完成正在運(yùn)行的工作周期才能夠完全停止下來(lái)，停止時(shí)機(jī)械手在初始位置。機(jī)械手在初始位置的時(shí)候，按下X4啟動(dòng)，運(yùn)行狀態(tài)S1，使完成動(dòng)作前伸Y3接通，前伸到限位值后X20接通；狀態(tài)跳轉(zhuǎn)至S2，此時(shí)S1復(fù)位，手順轉(zhuǎn)YX24接通；狀態(tài)跳轉(zhuǎn)至S3，使完成動(dòng)作下降YX16接通；狀態(tài)跳轉(zhuǎn)至S4，使Y6產(chǎn)生1秒的延時(shí)置位來(lái)增強(qiáng)夾緊力。若執(zhí)行用戶程序時(shí)，機(jī)械手處于手動(dòng)狀態(tài)或回原位狀態(tài)，則M10被初始化置位，為自動(dòng)狀態(tài)做好準(zhǔn)備。本設(shè)計(jì)中應(yīng)用最多的是條件跳轉(zhuǎn)指令CJ，該指令能夠按要求跳轉(zhuǎn)程序，并從指針標(biāo)號(hào)PX處繼續(xù)執(zhí)行下一條程序，能夠減少不必要的程序執(zhí)行時(shí)間。上升回原位停止啟動(dòng)底盤順轉(zhuǎn)手順轉(zhuǎn)夾緊下降前進(jìn)后退放松底盤反轉(zhuǎn)手反轉(zhuǎn)手動(dòng)自動(dòng)回原位圖41 控制面板圖 PLC梯形圖中的編程元件本設(shè)計(jì)采用FX1N60MR[16]系列PLC，其內(nèi)部元件如表41所示。 旋轉(zhuǎn)編碼盤 旋轉(zhuǎn)編碼盤的結(jié)構(gòu)示意圖如圖31所示。它由一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)和旋轉(zhuǎn)編碼盤及限位開關(guān)組成。機(jī)械式的手爪因其功能豐富、種類繁多，而被大量的應(yīng)用在各種工業(yè)場(chǎng)合。 夾緊機(jī)構(gòu) 手爪是機(jī)械手的抓取結(jié)構(gòu)。當(dāng)使用的是直流電源時(shí)，應(yīng)該通過(guò)采取接入續(xù)流二極管的方式對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)；而當(dāng)使用的是交流電源時(shí)，則需要通過(guò)接入阻容電路的方式對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)。PLC的定時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換等功能都是通過(guò)微處理器采用編程的形式進(jìn)行聯(lián)系實(shí)現(xiàn)的。還增加了新的I/O適配器，這些新的適配器并不占用原來(lái)的系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)，使用也相對(duì)方便，可以連接多臺(tái)適配器，實(shí)現(xiàn)多路高頻高速計(jì)數(shù)的功能。 內(nèi)置元件中還增加了新的指令：定位指令。FX系列的PLC是原來(lái)的F系列的替代品，是近些年三菱公司推出的新型PLC，它的體積相對(duì)較小，性價(jià)比較高在各領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。三菱PLC中還采用高速計(jì)數(shù)器，能夠?qū)^電器產(chǎn)生中斷處理，拓寬了PLC的使用范圍。SYSMAC CPM1A只有一張PC卡那么大，在大幅度縮減安裝體積的同時(shí)，也節(jié)省了PLC控制臺(tái)的空間。西門子公司生產(chǎn)的PLC，在我國(guó)的各個(gè)行業(yè)應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛。 總而言之，PLC類似于一臺(tái)計(jì)算機(jī)
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