【正文】 伺服驅(qū)動(dòng)器伺服電機(jī)圖211伺服系統(tǒng)的構(gòu)成圖 編碼器為了使伺服控制系統(tǒng)能夠完成完整的反饋環(huán)節(jié)，本次設(shè)計(jì)要在伺服電機(jī)上安裝一個(gè)編碼器。增量式編碼器是利用了光電之間的轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出三組反饋信號(hào)脈沖（A相、B相和Z相），Z相在每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖中用于基準(zhǔn)點(diǎn)定位，A相與B相之間的相位差是90176。 PLC的I/O分配在本次設(shè)計(jì)中，用到的是QD75模塊和Q00JCPU進(jìn)行組合的模塊，作為運(yùn)動(dòng)控制的核心，有是四自由度的搬運(yùn)機(jī)械手，因此用到了比較多的輸入接口，為了使得程序的編輯更加清楚，首先對(duì)本次設(shè)計(jì)中的CPU模塊進(jìn)行合理分配，再對(duì)各個(gè)輸入輸出接口進(jìn)行具體的分配。首先由于在本次設(shè)計(jì)中是四自由度的搬運(yùn)機(jī)械手，所以用到了四個(gè)伺服電機(jī)，也就是要先對(duì)這四個(gè)電機(jī)進(jìn)行輸入輸出接口的連接分配，四個(gè)電機(jī)都有其自己的通斷，這就需要八個(gè)輸入口，另外，需要有一個(gè)總的啟動(dòng)和急停來(lái)保證整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行以及安全的停止。首先是QD75定位模塊+Q00JCPU以及開(kāi)關(guān)電源S20124的外部接線(xiàn)圖和CPU的分配，這塊內(nèi)容是本次設(shè)計(jì)能否成功運(yùn)行的基礎(chǔ)，如下圖31所示：圖31 電源模塊+CPU外部接線(xiàn)圖在設(shè)計(jì)中，伺服系統(tǒng)的接線(xiàn)是非常重要的，要想實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)預(yù)想的結(jié)果，必須對(duì)每一個(gè)伺服系統(tǒng)進(jìn)行正確的接線(xiàn)，確保機(jī)械手的正常運(yùn)行。在本次設(shè)計(jì)中，控制核心是QD75+Q00JCPU，因此要特別對(duì)三菱Q系列語(yǔ)言中的一些專(zhuān)用指令進(jìn)行學(xué)習(xí)。下面程序要實(shí)現(xiàn)工程的復(fù)位以及對(duì)當(dāng)前各個(gè)機(jī)械手臂位置和速度的讀取。下面程序是對(duì)軸一（X軸）根據(jù)錯(cuò)誤信號(hào)做出相應(yīng)的調(diào)整。最后，要想使機(jī)械手臂能夠正常的運(yùn)行，就要輸入相應(yīng)的脈沖信號(hào)，通過(guò)輸入的脈沖來(lái)控制機(jī)械手臂的速度和位置，達(dá)到希望的結(jié)果。在本次設(shè)計(jì)中，用QD75定位模塊，也就需要用GX ConfiguratorQP進(jìn)行數(shù)據(jù)的設(shè)置和監(jiān)控。圖34 GX ConfiguratorQP界面在這個(gè)界面中主要的是工程樹(shù)視圖，如下圖35。下圖37為軸一定位數(shù)據(jù)的設(shè)置。圖38軸一塊啟動(dòng)數(shù)據(jù)在所有的參數(shù)設(shè)置以及定位數(shù)據(jù)的設(shè)置完善后，就要用GX ConfiguratorQP的監(jiān)視功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)的演示以及監(jiān)視。4人機(jī)界面的設(shè)計(jì)人機(jī)界面又稱(chēng)用戶(hù)界面，它能夠完成“人——機(jī)”之間的交流，實(shí)現(xiàn)信息之間的交換，是現(xiàn)代科技發(fā)展中不可缺少的一部分13]。①以用戶(hù)為中心，這是人機(jī)界面設(shè)計(jì)的基本原則。③功能原則。這是為了形成一個(gè)統(tǒng)一的界面，使得界面更加的整潔、美觀，能使人感覺(jué)更加清晰合理，減少操作中的失誤。按照控制對(duì)象在系統(tǒng)中的重要性，建立多層次的設(shè)計(jì)窗口，有助于更好的把握系統(tǒng)的主次，提高了管理調(diào)度的效率。①人機(jī)匹配性：人和計(jì)算機(jī)要形成合理的配合，如果出現(xiàn)問(wèn)題，要對(duì)計(jì)算機(jī)中內(nèi)容進(jìn)行修改。近些年來(lái)，隨著科技的發(fā)展，國(guó)內(nèi)的自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)也隨之發(fā)展，人機(jī)界面的使用也更多的走入市場(chǎng)，得到了廣大用戶(hù)的認(rèn)可。圖41 人機(jī)界面的建立在本次設(shè)計(jì)的人機(jī)界面中，做的是基于QD75的搬運(yùn)機(jī)械手，這就使該界面必須有一個(gè)啟動(dòng)和一個(gè)急停按鈕，并且要求該界面有這兩個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)的指示燈。下圖就是我對(duì)本次設(shè)計(jì)進(jìn)行演示監(jiān)控而設(shè)計(jì)的操作面板。在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我對(duì)PLC控制的自動(dòng)系統(tǒng)有了一定的了解，任何控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)都需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶幚砗拖到y(tǒng)的調(diào)試過(guò)程，要一邊學(xué)習(xí)新的內(nèi)容，一邊運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，在遇到問(wèn)題時(shí)，經(jīng)過(guò)不斷努力探索來(lái)解決。江蘇：無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院，[5]袁艷敏. PLC在機(jī)械手自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[D].遼寧：沈陽(yáng)化工學(xué)院,2006，2：7879[10]薛迎成,[M].中國(guó)電力出版社,ProgrammablesoftwareGrawHill.S7200Manual. 2004，77~81[13]陳懇，楊向東，劉莉，楊東超．機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2006，2735[14]威綸EB8000使用手冊(cè)[G].威綸通科技有限公司，2011[15]薛士龍,劉以建,[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011,5661致謝光陰荏苒，我即將完成工程學(xué)士學(xué)業(yè)，走向人生新的征程，在此，我向?qū)?、同事以及我的家人和朋友表示最真摯的謝意。感謝我的父母和家人。最后，感謝各位專(zhuān)家教授在百忙中對(duì)本文的審閱!附錄附錄一 PLC外部伺服系統(tǒng)接線(xiàn)圖附錄二 程序梯形圖附錄三元器件清單器件名稱(chēng)型號(hào)數(shù)量主電源開(kāi)關(guān)AC220VGS26I1額定絕緣電壓380V脫扣器電流63A伺服驅(qū)動(dòng)器MRJ2S40A4功率400W 170V伺服電機(jī)HCKFS4343AC 129V OUTPUT 400W開(kāi)關(guān)電源DC24VS201241AC220轉(zhuǎn)DC24VCPUQ00JCPU1DC24VPLCQD75D41DC24VPLC輸入QX40S11DC24VPLC輸出QY40P1DC24V主電源指示燈CL523R1DC24VDC24V按鈕C2SS210B101DC24V觸摸屏MT6070iH1DC24VDC24V指示燈CL502G1DC24V電機(jī)啟動(dòng)按鈕CP110G101DC24V電機(jī)停止按鈕CP110R101DC24V復(fù)位按鈕CP110Y101DC24V急停按鈕CE4T10R111DC24V46。在我困難的時(shí)候，因?yàn)橛懈改负图胰说年P(guān)心支持，才能使我克服困難，順利的完成學(xué)業(yè)。李老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)識(shí)、認(rèn)真務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)無(wú)不時(shí)刻感染著我，將使我終身受益。ControllerAG.applications.Controllers:L[6][J].通用機(jī)械，2004，7（2）:17[7][D].重慶：西南大學(xué)，2007，9：2324[8][J].現(xiàn)代電子技術(shù),[4][J].西安：西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，由于時(shí)間緊迫，本次設(shè)計(jì)在一些方面還有不足之出，需要經(jīng)過(guò)不斷的努力和學(xué)習(xí)，不斷提高自己的水平。5 總結(jié)在本次設(shè)計(jì)中，主要是采用PLC控制機(jī)械手，可以大大提高系統(tǒng)的可靠性，更加有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械手臂的控制。另外，每次開(kāi)機(jī)時(shí)機(jī)械手臂不一定每次都在自己所預(yù)想的位置，這也就造成了在一些時(shí)候會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，在設(shè)計(jì)中必須正確的對(duì)待這些信號(hào)，并且對(duì)這些錯(cuò)誤信號(hào)進(jìn)行顯示，并且及時(shí)的對(duì)錯(cuò)誤信號(hào)進(jìn)行有效的處理。在人機(jī)界面的設(shè)計(jì)中，需要面板具有多層次的管理，才能夠體現(xiàn)更好更直觀的視覺(jué)和應(yīng)用效果，體現(xiàn)設(shè)計(jì)中系統(tǒng)的內(nèi)容，將演示結(jié)果更好的呈現(xiàn)在眼前，并且建立完善的監(jiān)視系統(tǒng)。③人的固有弱點(diǎn)：作為一個(gè)成功的人機(jī)界面，要盡量減少用戶(hù)在使用時(shí)對(duì)記憶量的需求，避免不必要的失誤。也就是根據(jù)用戶(hù)操作人員的不同，設(shè)計(jì)不同的操作界面，根據(jù)工作性質(zhì)的不同，窗口的設(shè)計(jì)也不同，這能夠更好的提高人——機(jī)交換的效率，也就提高了工作效率。也就是根據(jù)人——機(jī)交換的頻率建立不同順序的窗口，有效的提高監(jiān)督效率。④一致性原則。②順序原則。人機(jī)界面的建立，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)控制和監(jiān)督管理來(lái)說(shuō)顯得越來(lái)越重要，它能夠?qū)?fù)雜龐大的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單、易懂、實(shí)用的畫(huà)面。圖39軸一控制軌跡模擬在各種參數(shù)設(shè)置正確、定位數(shù)據(jù)完善后，用GX ConfiguratorQP進(jìn)行的是定位數(shù)據(jù)的監(jiān)視、動(dòng)作的監(jiān)視、定位的調(diào)試、信號(hào)的監(jiān)視以及軸控制數(shù)據(jù)的監(jiān)視等等，下圖310是對(duì)定位數(shù)據(jù)的監(jiān)視圖。當(dāng)執(zhí)行數(shù)據(jù)到“高級(jí)定位控制”時(shí)，必須要設(shè)置“塊啟動(dòng)數(shù)據(jù)”，這也就需要對(duì)塊啟動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置。圖35工程樹(shù)視圖首先，要實(shí)現(xiàn)對(duì)各種參數(shù)的設(shè)置，包括基本參數(shù)、擴(kuò)展參數(shù)、OPR基本參數(shù)和OPR擴(kuò)展參數(shù)。另外，也可以利用GX ConfiguratorQP的測(cè)試功能在參數(shù)設(shè)定和運(yùn)行QD75之前檢查接線(xiàn)的完整性。以上就是我所完成的用QD75為核心的機(jī)械手所用到的軸一（X軸）運(yùn)行的程序，另外三個(gè)軸的程序的編寫(xiě)也是基本相同的，只是各種寄存