【正文】 重復執(zhí)行，直至可編程序控制器停機或切換到 STOP 工作狀態(tài)。 (1) 讀取輸入 在輸入采樣階段， PLC 以掃描方式依次讀入所有的數(shù)據(jù)和狀態(tài)它們存入 I/O 映像區(qū)的相應單元內(nèi)。 (2) 執(zhí)行用戶程序 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 的 CPU 總是由上而下，從左到右的順序依次掃描梯形圖。 (3) 通信處理 在處理通信請求階段， CPU 處理從通信接口和智能模塊接收到的信息，例如讀取智能模塊的信息并存放在緩沖區(qū)中，在適當?shù)臅r候將信息傳送給通信請求方。 (6) 中斷程序的處理 如果在程序中使用了中斷，中斷事件發(fā)生時， CPU 停止正常的掃描工作方式，立即執(zhí)行中斷程序，中斷功能可以提高 PLC 對某些事件的影響速度。 課題的目的和意義 一、提高生產(chǎn)過程中的自動化程度 應用機械手有利于實現(xiàn)材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機器的裝配等的自動化的程度，從而可以提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。因此，在自動化機床的綜合加工自動線上，目前幾乎都沒有機械手，以減少人力和更準確的控制生產(chǎn)的節(jié)拍，便于有節(jié)奏的進行工作生產(chǎn)。 設計介紹 機械手作為一種自動化設施，電氣系統(tǒng)應完成預設的動作，實現(xiàn)貨物的準確搬運。 (4)機械手的張合由電磁閥控制。 3) 當手臂前伸同時，手臂開始下降。 7) 底盤、夾手轉動到位后，縱軸開始下降。 11) 橫軸回縮到位后，機械手臂回到初始狀態(tài)。 圖 22 機械手控制系統(tǒng)的功能框圖 機械手完成以上工藝主要是通過機械控制來實現(xiàn)的，即利用 PLC控制電動機的轉動、步進電機的運行和電磁閥的通斷，電動機的轉動來驅動機械手臂和夾手的旋轉和回轉，步進電機控制機械手的上升、下降、伸出和回縮，電磁閥驅機械手爪的夾緊和放松。具有緊湊的設計、良好的擴展性、低廉的價格以及強大的指令，使得 S7200可以近乎完美地滿足小規(guī)模的控制要求。 沈陽化工大學學士學位論文 第三章 控制系統(tǒng)硬件設計 10 電氣元器件的選型及參數(shù) 步進電機的選型 步進電機最大特點是它接受數(shù)字控制信號 (電脈沖信號 )，并轉換成與之相對應的角位移或直線位移。本次用到的步進電機為2S42Q02940，如圖 32， 步進電機 2S42Q02940參數(shù)，如表 31 圖 32 步進電機 2S42Q02940 表 31 步進電機技術參數(shù) 型號 2S42Q02940 步距角 176。 20% 電機慣量 電機長度 L（ mm） 40 引線數(shù)量 4 絕緣等級 B 沈陽化工大學學士學位論文 第三章 控制系統(tǒng)硬件設計 11 耐壓等級 500VAC1 分鐘 最大軸向負載（ N） 10 最大徑向負載（ N） 21 工作環(huán)境溫度 20℃～ 50℃ 表面溫升 最高 80℃（兩相接通額定電流） 絕緣阻抗 最小 100MΩ， 500VDC 重量（ kg） 引出線長度（ mm） 500177。2M412 Kinco174。本課題選用 JZ11型繼電器，具體技術參數(shù)參見表 34。光電器件主要由發(fā)光二極管，光敏電阻，光電晶體管，光電耦合器等構成了光電開關的傳感系統(tǒng)。在本課題中選用 KW7型行程開關。 表 35 低壓斷路器的技術參數(shù) 型號 額定電壓 殼架電流 脫扣器額定電流 DZ1540/1 220/380 40 1 2 340 控制按鈕 控制按鈕是一種短時接通或斷開小電流電路的手動主令電器。本課題中選用 LA101控制按鈕。 沈陽化工大學學士學位論文 第三章 控制系統(tǒng)硬件設計 14 表 36 RL115型熔斷器技術參數(shù) 型號 額定電壓 UN/V 熔斷器額定電流IN/A 熔體額定電流 INR/A RL115 直流 440 15 2,4,6,10 總結：本次設計中的 PLC選用西門子 S7200系列的 CPU 226 CN DC/DC/DC，直流 24V供電，直流數(shù)字量輸入，晶體管直流電路輸出類型。步進驅動器采用與該步進電機相匹配的 2M412，該驅動器具有脫機、錯相保護功能，并采用交流伺服驅動原理，具備交流伺服運轉特性，三相正弦電流輸出。幾乎無步進電機常見的共振和爬行區(qū)，輸出相電流可通過撥動開關設定，運轉噪聲非常低，接近交流伺服的水平。 是啟動按鈕， 是伸出限位開關， 是回縮限位開關， 是上升限位開關， 是下降限位開關， 是夾手旋轉限 位開關， 是夾手回轉限位開關， 是底盤旋轉限位開關， 是底盤回轉限位開關， 是無工件檢測開關， 是 PTO0 立即停止按鈕， 是 PTO0 減速停止按鈕， 是 PTO1 立即停止按鈕， 是 PTO1 減速停止按鈕， 是 X軸原點接近開關， 是 Y軸原點接近開關， 是 X軸復位開關， 是 Y軸復位開關。 圖 36 PLC輸出信號回路 PLC 控制的安裝與布線 輸入接線 （ 1）輸入接線一般不要超過 30m。 電源接線 電源是 PLC 引入干擾的主要途徑之一， PLC 應盡可能取用電壓波動較小、波形畸變較小的電源，這對提高 PLC 的可靠性有很大幫助。初級與次級之間的靜電屏蔽要聯(lián)結到零點位，接地抽頭配電容耦合最后引出到接地點。由于本設計使用的是西門子 S7200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。沈陽化工大學學士學位論文 第四章 機械手控制系統(tǒng)程序設計 18 第四章 機械手控制系統(tǒng)程序設計 本章針對機械手控制系統(tǒng)的用戶程序進行設計。 軸數(shù)：四軸。 整個控制系統(tǒng)能自動循環(huán)工作。 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 機械手控制系統(tǒng)程序設計 19 I/O 分配 名稱 地址 輸入信號 啟動按鈕 X 軸伸出限位 X 軸回縮限位 Y 軸上升限位 Y 軸下降限位 夾手旋轉限位 夾手回轉限位 底盤旋轉限位 底盤回轉限位 無工件檢測 PTO0 立即停止 PTO0 減速停止 PTO1 立即停止 PTO1 減速停止 X 軸原點接近開關 Y 軸原點接近開關 X 軸復位開關 Y 軸復位開關 名稱 地址 輸出信號 橫向脈沖 縱向脈沖 X 軸電機正轉 X 軸電機反轉 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 機械手控制系統(tǒng)程序設計 20 夾手電機旋轉 夾手電機回轉 底盤電機旋轉 底盤電機回轉 空氣壓縮機 Y 軸電機正轉 Y 軸電機反轉 編程設計思路 選用順序控制的編程方式。 最大速度和啟動 /停止速度 向導將提示您應用程序的最大速度 (MAX_SPEED)和啟動 /停止速度 (SS_SPEED)。 對于 PTO輸出，您必須指定期望的啟動 /停止速度。如果SS_SPEED的數(shù)值過高，電機會在啟動時丟失脈沖，并且負載在試圖停止時會使電機超速。在程序中僅能使用該子程序一次，并保證每個掃描周期該子程序都被執(zhí)行。當輸入變?yōu)楦唠娖綍r， PTO立即終止脈沖輸出。 Done輸出是一個布爾量輸出。 PTOx_RUN子程序 (運行包絡 )命令 PLC在一個指定的包絡中執(zhí)行運動操作，此包絡存儲在組態(tài) /包絡表中。對于每次掃描，當 START參數(shù)接通且 PTO當前未激活時，指令激活 PTO。 模塊完成該指令時，參數(shù) Done接通。這可以使電機在向導中指定的范 圍 (從啟動 /停止速度到最大速度 )內(nèi)以不同速度啟動、停止和運行。禁止參數(shù) RUN則命令 PTO減速，直至電機停止。電機運行時可以修改該速度參數(shù)。 電動機旋轉一周所需的脈沖數(shù)，式（ 41）。采用較高的電平來傳送信號對抵抗干擾也有一定的作用。如圖 51。 圖 53 CPU選取圖 點擊“ Program” “ Load Program”。 圖 55 選擇文件圖 打開文件。 實驗室調(diào)試 首先選擇 CPU226，連接電路，在電腦上載入程序，然后調(diào)試運行。作為一種重要的工業(yè)設備，機械手在當今工業(yè)生產(chǎn)中占著舉足輕重的位置。 （ 3）建立流程圖，按流程圖編寫各部分程序。 沈陽化工大學學士學位論文 參考文獻 30 參考文獻 [1] 廖常初 .S7200PLC編程及應用 .機械工業(yè)出版社 .2021 [2] 王曙光，魏秋月，張高記 .S7200PLC應用基礎與實例 .人民郵電出版社 .2021 [3] 袁川來 .基于 S7200的多關節(jié)機械手的 PLC控制 . 現(xiàn)代電子技術 .7： 113115 [4] 劉斌，王立梅 .基于 S7200的多關節(jié)機械手的 PLC控制 .西南民族 大學學報178。 感謝生我養(yǎng)我，含辛茹苦的父母。 感謝 xxxx 大學 xxxx 學院在我四年的大學 生活當中對我的教育與培養(yǎng)，感謝信息工程學院的所有專業(yè)老師，沒有你們的辛勤勞動，就沒有我們今日的滿載而歸。 同時也感謝 xxxx 大學圖書館的老師為我提供良好的做畢業(yè)論文的環(huán)境以及實驗室老師給予的支持。32。 由于我的學術水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位領導和老師批評和指正。 從論文的選題到論文寫作的最終完成，老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。沒有你們就不會有我的今天。四年的大學生活讓人倍感留戀，倍感珍惜。 由于畢業(yè)設計時間比較緊張和個人經(jīng)驗不足，所以論文設計中有很多方面還存在著缺點和漏洞。 總結全文，本人具體做了以下幾方面的努力 : （ 1）設計了機械手控制系統(tǒng)的總體方案。 圖 58 實驗室接線圖 沈陽化工大學學士學位論文 第五章 模擬調(diào)試 28 圖 59 運行顯示 圖 沈 陽化工大學學士學位論文 設計總結 29 設計總結 隨著科