【正文】 從繁重的工作中解脫出來，去從事更加重要的工作。美國還發(fā)明了一種可以進(jìn)入人體血管的微型機器人，幫助醫(yī)生在病人的血管內(nèi)滅殺病毒。因此，為了實現(xiàn)一定的運動空間，直角坐標(biāo)機器人的結(jié)構(gòu)尺寸要比其他類型的機器人的結(jié)構(gòu)尺寸大得多。這種機器人構(gòu)造比較簡單，精度還可以，常用于搬運作業(yè)。主要應(yīng)用于搬運作業(yè)。相對機器人本體尺寸，其工作空間比較大。機械手的初始位置停在原點，按下啟動按鈕后，機械手將完成一系列動作：從原點開始，按下啟動按鈕時，下降電磁閥通電，機械手下降。右移到位時，碰到右限位開關(guān)，右移電磁閥斷電，機械手右移停止。上訴過程中，機械手的下降、上升、右移、左移等動作的轉(zhuǎn)換，是由相應(yīng)的限位開關(guān)來控制的，而夾緊、放松動作的轉(zhuǎn)換是由時間來控制的。在控制面板上，安裝一個檔位開關(guān)，分手動和自動兩大檔位，手動擋包括調(diào)試和回原位兩檔，自動擋分單步、半自動和全自動三檔，要求自動擋的操作必須在回原位的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行。各部分通過總線(電源總線、控制總線、地址總線、數(shù)據(jù)總線)連接而成。硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成了一個完整的PLC系統(tǒng)，他們是相輔相成，缺一不可的。如果因為工藝上的稍許變化，需要改變電器控制系統(tǒng)的話，那么原先的整個電器控制系統(tǒng)將被全部拆除，而重新進(jìn)行布線、焊接、固定等工作，浪費了大量的人力、物力和時間?，F(xiàn)代PLC采用了集成度很高的微電子器件，大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成，其可靠性程度是使用機械觸點的繼電器所無法比擬的。工程師編好的程序十分清晰直觀，只要寫好操作說明書，操作人員經(jīng)短期的學(xué)習(xí)就可以使用。因此具有體積小、重量輕、功耗低的特點。PLC系統(tǒng)主要有以下功能：1) 多種控制功能；2) 數(shù)據(jù)采集、存儲與處理功能；3) 通信聯(lián)網(wǎng)功能；4) 輸入、輸出接口調(diào)理功能；5) 人機界面功能；6) 編程、調(diào)試功能。 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 PLC選型S7200豐富的種類：CPU226：內(nèi)置40個數(shù)字量I/O點，可擴充到248路數(shù)字量I/O或35路模擬量I/O；選擇PLC時，應(yīng)考慮性能價格比[10]。當(dāng)點數(shù)增加到某一數(shù)值后，相應(yīng)的存儲器容量、機架、母板等也要相應(yīng)增加，估因此，點數(shù)的增加對CPU選用、存儲器容量、控制功能范圍等選擇都有影響，在算和選用時應(yīng)充分考慮，使整個控制系統(tǒng)有較合理的性能價格比。（1）輸入地址分配：輸入地址輸入元件作用輸入元件符號停止按鈕SB1啟動按鈕SB2上限位開關(guān)SQ1下限位開關(guān)SQ2左限位開關(guān)SQ3右限位開關(guān)SQ4光電開關(guān)PS0夾緊限位開關(guān)SQ5松開限位開關(guān)SQ6（2）輸出地址分配：輸出地址輸出元件作用輸出元件符號上升電磁閥YV1下降電磁閥YV2夾緊/松開電磁閥YV3左移電磁閥YV4右移電磁閥YV5原點指示燈EL1（3） 硬件PLC連接圖 通過機械手的輸入和輸出地址分配得出如下硬件連接圖： 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 機械手工作原理及過程：機械手的初始位置停在原點，按下啟動按鈕后，機械手將完成一系列動作：從原點開始，按下啟動按鈕SB1時，機械手下降。右移到位時，碰到右限位開關(guān)SQ4，機械手右移停止。上訴過程中，機械手的下降、上升、右移、左移等動作的轉(zhuǎn)換，是由相應(yīng)的限位開關(guān)來控制的，而夾緊、放松動作的轉(zhuǎn)換是由時間來控制的。但環(huán)境過于惡劣、電磁干擾特別強烈，或安裝使用不當(dāng)，都將不能保證PLC正常、安全、可靠的運行。 （2）輸入、輸出線不能用同一根電纜，輸入、輸出線要分開。為了提高整個系統(tǒng)的抗干擾能力，可編程序控制器供電回路一般可采用隔離變壓器、交流穩(wěn)壓器、晶體管開關(guān)電源等。在選用交流穩(wěn)壓器時，一般可按照實際最大需求容量的130%計算。由于本設(shè)計使用的是FX1N系列可編程控制器，所以有直流24V輸出接線端。系統(tǒng)接地方式有：浮地方式、直接接地方式和電容接地三種方式。 第四章 結(jié) 論在本次課題設(shè)計中，機械手模型控制系統(tǒng)采用PLC進(jìn)行控制，大大提高了該系統(tǒng)的自動化程度，減少了大量的中間繼電器、時間繼電器和硬件接線，提高了控制系統(tǒng)的可靠性。機械手控制技術(shù)是一項綜合型的技術(shù)，機械手控制系統(tǒng)又是一個復(fù)雜的隨機系統(tǒng)，本次設(shè)計的機械手模型控制系統(tǒng)與真正的機械手控制系統(tǒng)之間還有很大的差距。參考文獻(xiàn)[1] 王承義．機械手及其應(yīng)用．北京：機械工業(yè)出版社，1981，1225[2] 陳懇，楊向東，劉莉，楊東超．機器人技術(shù)與應(yīng)用．北京：清華大學(xué)出版社，2006，2735[3] 彭商賢、趙臣、張啟先．試論國內(nèi)外機器人機械學(xué)的發(fā)展趨向[J]，機器人，1991，13 (3)：4853[4] 王承義．機械手及其應(yīng)用．北京：機械工業(yè)出版社，1981，825[5] Saeed B. Niku, Introduction to Robotics: Analysis, Systems, Application. USA: Pearson Education,2001,16~42[6] 郭洪紅．工業(yè)機器人技術(shù)．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2006年，2028[7] 廖常初．可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)(第四版)．重慶：重慶大學(xué)出版社，2005，114[8] 吳建強．可編程控制器原理及其應(yīng)用．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998，1260[9] 林小峰．可編程序控制器及應(yīng)用．北京：高等教育出版社，1991，1726[10] David G. Johnson. “Programmable Controllers for Factory Automation”. Marcel Decker, Inc. New York and Basel, 1987,10~23 [11] 王永華．現(xiàn)代電氣及可編程序控制器技術(shù)．北京：航空航天大學(xué)出版社，2003，3245[12] MITSUBISHI PROGRAMMABLE CONTROLLER MELSEC F1 SERIES Programming Manuol. Mitsubishi Electric ,12~18[13] 張鳳珊．電器控制及可編程序控制器．北京：中國輕工業(yè)出版社．1999，6279第 22 頁 共 24 頁。不過一些功能沒有能應(yīng)用到監(jiān)控系統(tǒng)中。通過本次設(shè)計，可以根據(jù)工件的變化及運動流程的要求隨時更改相關(guān)參數(shù)，實現(xiàn)機械手控制系統(tǒng)的不同工作需求，機械手控制系統(tǒng)具有了很大的靈活性和可操作性。良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)接地的目的通常有兩個，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。PLC供電電源為50Hz、220V177。隔離變壓器是初級和次級之間采用隔離屏蔽層，用漆包線或同等非導(dǎo)磁材料組成，電器回路上不允許短路，兩極各引出一個接地抽頭。電源接線電源是PLC引入