【正文】 傳感器：不同的傳感器； ⑩ 其它等等。這些端口的編址或信號聯(lián)接的結(jié)構(gòu)見下列步驟： 共 頁 第 18 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 步驟 1：選擇需聯(lián)接輸出的對象； 步驟 2：選擇需聯(lián)接的輸出； 步驟 3：選擇需聯(lián)接輸入的對象； 步驟 4：選擇需聯(lián)接的輸入； 步驟 5：輸入描述釋放動作的備注。如果發(fā)現(xiàn)問題，可以對其進(jìn)行修改和調(diào)試。可使用下拉菜單 “手動 (M)”下子項 “編輯器 ...”來調(diào)用編輯器。 共 頁 第 19 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 5 零件搬運(yùn)系統(tǒng) 設(shè)計 本課題以研究如何對毛坯零件和成品 零件進(jìn)行自動化搬運(yùn)和倉儲為出發(fā)點，現(xiàn)使用上述介紹的 MSM2102 軟件仿真構(gòu)建一套由高架立體倉庫和三軸運(yùn)動機(jī)械手等組成的毛坯零件搬運(yùn)系統(tǒng)。需要指出的是，在實際工作環(huán)境中高架立體倉庫上所需要搬運(yùn)的毛坯零件不只一個，而相關(guān)的控制流程和 PLC程序?qū)訌?fù)雜，所以本課題可以作為進(jìn)一步研究、完善毛坯零件搬運(yùn)系統(tǒng)的初探。 （ 2） SL參數(shù)工作臺 以 2*2m 的 柵格為坐標(biāo)系，搭建一個支承高架立體倉庫和聯(lián)接平臺的工作臺。因此以 SL參數(shù)工作臺作為參考坐標(biāo)系，選取所需型號的 PLC16IO 放置在工作臺上。 （ 5） 機(jī)械手 該軟件構(gòu)建的四層高架立體倉庫上自帶一個三軸運(yùn)動機(jī)械手，搭建 工藝站時即已搭建好機(jī)械手。 （ 6）工件 從工件庫里選擇一個直徑 30mm，高度適當(dāng)?shù)膱A形工件，放置在高架倉庫上。選擇帶緊停、開始和停止按鈕的操作面板，放置在工作臺前方便于操作的位置。選擇PLC 的輸出端，依次與控制面板的各輸入端相連，使工作信號通過 PLC 的輸出傳遞到控制面板并以各色顯示燈顯示出來。綠色按鈕用于系統(tǒng)的啟動，紅色按鈕用于暫停系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，緊急按鈕用于發(fā)生故障時緊急停止整個系統(tǒng)。首先，機(jī)械手沿 X、 Z 軸方向同時前進(jìn)，當(dāng) X 軸傳感器得到信號 1 時，即停止 X 軸方向的運(yùn)動，同理，當(dāng) Z 軸傳感器得到信號 1 時，停止 Z 軸方 向的運(yùn)動。為了確保工件被安全地夾取，在夾取步驟后使用計時器 T1 計時 2S， Y 軸才開始退回。當(dāng) X、 Z 軸方向到達(dá)極限位置并停止時，機(jī)械手手爪松開，放置工件在連接平臺上。只有設(shè)計出流程圖，才可能順利而便捷地編寫出語句表或梯形圖，最終完成程序的設(shè)計。該程序由一個組織模塊 OB1 和一個功能模塊 FC1 組成 。依據(jù)上面所列該三軸運(yùn)動機(jī)械手搬運(yùn)系統(tǒng)的控制要求，繪制出控制流程圖，如圖 所示。 需要指出的是，正如前面所提到在實際工作環(huán)境中高架立體倉庫上所需搬運(yùn)的毛坯零件不只一個，而相關(guān)的控制流程將會更加復(fù)雜，所以本課題如果要作為進(jìn)一步的研究，可以在機(jī)械手完成此次操作過程并回到等待位置 后繼續(xù)搬運(yùn)其它高架倉庫上的毛坯零件，以完善毛坯零件搬運(yùn)系統(tǒng)。當(dāng) Y 方向開始退回動作后，為了防止夾取住工件的機(jī)械手與高架立體倉庫發(fā)生碰撞，使用計時器 T2 計時 2S 后， X、 Z 軸方向才開始同時退回。當(dāng) XOZ 平面定好位置后，機(jī)械手沿 Y 軸方向前進(jìn)以靠近工件。紅色燈在輸送系統(tǒng)暫停時常亮，搬運(yùn)系統(tǒng)未開始、運(yùn)行及緊停狀態(tài)下燈滅。根據(jù)上述 PLC 輸入輸出的控制要求，得出 PLC 輸入輸出 I/O 分配，如表 所示： 表 PLC 輸入輸出 I/O 分配表 共 頁 第 22 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 輸入端 輸出端 PLC 地址 名稱 PLC 地址 名稱 控制面板紅色按鈕 機(jī)械手左移 控制面板綠色按鈕 機(jī)械手右移 控制面板運(yùn)行模式 1 機(jī)械手下移 控制面板運(yùn)行模式 2 機(jī)械手上移 控制面板緊停按鈕 機(jī)械手駛出動作 機(jī)械手左端傳感器 手爪閉合動作 機(jī)械手右端傳感器 操作面板紅燈 機(jī)械手上端傳感器 操作面板綠燈 機(jī)械手下端傳感器 操作面板黃燈 機(jī)械手已 駛出傳感器 操作面板白燈 機(jī)械手手爪已閉合傳感器 X 軸工件位置傳感器 Z 軸工件位置傳感器 信號聯(lián)接操作完成之后，在軟件界面中顯示出最終的信號聯(lián)接表： 表 該系統(tǒng)最終的信號聯(lián)接列表 控制流程圖 控制要求分析 本課題要求：搭建一個能存放 20 個毛坯零件的高架立體倉庫，一個能三軸運(yùn)動的機(jī)械手， 共 頁 第 23 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 一個帶緊停按鈕的操作面板，一個毛坯零件等組成的毛坯零件搬運(yùn)系統(tǒng)。 按照之前介紹的連線步驟，首先選擇操作面板的輸出端，依次連接到 PLC 的輸入端，使按動綠色按鈕時， PLC 接到指令，系統(tǒng)運(yùn)動開始；按動紅色按鈕使之停止；按動緊停按鈕，系統(tǒng)急停。并調(diào)節(jié)其高度，使機(jī)械手在 Z 軸往下的極限位置松開手爪時可以安全將工件放置在連接平臺上。此外，機(jī)械手 X、 Y、 Z 軸的運(yùn)動必須有超限位保護(hù)，在機(jī)械手 X、 Z 軸的中間位置，以及手爪的開合也都設(shè)有傳感器，用于機(jī)械手的定位。該工藝站結(jié)構(gòu)為四層，每層可放置五個工件，共可以存放 20 個毛坯、成品零件。 （ 3） PLC 的選用 西門子 S7 系列的可編程控制器包括 S7200， S7300和 S7400，它們的控制點數(shù)由小到大遞增。 圖 本課題對象編輯窗口 （ 1） 柵格 首先，需要搭建一個空間系統(tǒng)容納其它硬件設(shè)備，即搭建一個三維坐標(biāo)系 ——柵格。 該研究過程按照之前介紹的 MSM 軟件操作步驟，依次進(jìn)行新建計劃、搭建硬件、信號聯(lián)接、硬件信號調(diào)試、編程和軟、硬件調(diào)試，并最終得出符合要求的硬件系統(tǒng)和 PLC 程序。 (6)軟、硬件調(diào)試 在完成了上述操作之后，可對所編的 PLC 程序進(jìn)行模擬運(yùn)行， 最后對系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn) 。可使用下拉菜單 “手動 ”下的子項 “信號 ...”中的可編程控制器欄上調(diào)用所裝入 PLC 的信號窗口。使用者通過 “手動 ”、 “信號 ”將可編程控制器設(shè)置為 “停機(jī) ”狀態(tài)。在實際中可將之與可編程控制器的聯(lián)線相比較。 ⑤ 信息 ...：打開對象輸入和輸出的窗口。 ② 參數(shù)化 ...：添加對象大小和屬性 (修改長度、寬度、高度、 顏色和屬性 )的參數(shù)化。使用按鈕確認(rèn)將打開模擬窗口 (此時所有為黑色 )，在右邊打開對象工作的對話窗口和視區(qū)窗口。它打開一個選擇窗口，可選擇驅(qū)動器和路徑，輸入名稱。 （ 3） MSM2102 該軟件相對于有效的 “SL? MSM2101”模塊，包括了所有的模型庫，以產(chǎn)生典型的自動化過程。 軟件有三個不同的部分： （ 1） MSM2100 軟件包括帶功能部件的模塊庫，其可在機(jī)電一體化基本系統(tǒng) TMS20xxB01(機(jī)電一體化基本配置 )。目前 SL 系統(tǒng)已進(jìn)行連續(xù)的、多學(xué)科的改進(jìn)，已極大豐富了職業(yè)培訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容，其涉及到機(jī)電一體化的關(guān)鍵組件，如自動化技術(shù)領(lǐng)域、計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域和生產(chǎn)過程組織領(lǐng)域，被特別得到關(guān)注。 共 頁 第 14 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 共 頁 第 15 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 4 MSM軟件介紹 SL系統(tǒng)概論 機(jī)電一體化系統(tǒng) “SLMSK 2100”的思想建立在自動化技術(shù)領(lǐng)域多年的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，并引入了最新的 BIBB發(fā)展方向以滿足機(jī)電一體化工程師的需要。 圖 正在運(yùn)行的機(jī)械手 目前，由于微電子技術(shù)和計算軟、硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代控制理論的不斷完善，使機(jī) 械手技術(shù)快速發(fā)展，其中氣動機(jī)械手系統(tǒng)由于其介質(zhì)來源簡便以及不污染環(huán)境、組件價格低廉、維修方便和系統(tǒng)安全可靠等特點．已滲透到工業(yè)領(lǐng)域的各個部門，在工業(yè)發(fā)展中占有重要地位。其特點是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器 各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。 (4)便捷 不管在家里的哪個角落 ,只要連接到房間內(nèi)的任何電源插座上，就可立即擁有 PLC帶來的高速網(wǎng)絡(luò)享受！ (5)永遠(yuǎn)在線 PLC 屬于 即插即用 ，不用煩瑣的撥號過程，接入電源就等于接入網(wǎng)絡(luò)！ (6)結(jié)構(gòu)靈活 通過 PLC 技術(shù)實現(xiàn) Inter 接入，可以靈活擴(kuò)展接入端口數(shù)量，使資源保持較高的利用率。因為家家都有電力線，由此，運(yùn)營商就可以輕松地把這種網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)滲透到每一個家庭 .因此，這一技術(shù)一旦進(jìn)入商業(yè)化階段，將會促進(jìn) 電信市場的變革，并給互聯(lián)網(wǎng)普及帶來極大的發(fā)展空間。 采用 PLC 控制立體倉庫的優(yōu)點 (1)低成本 利用電力線上網(wǎng)，最大的優(yōu)點就是成本低。 基于 PLC 的高架立體倉庫 由 PLC 控制的高架立體倉庫工作流程的全過程，充分體現(xiàn)了 PLC 的優(yōu)點。自動化倉庫系統(tǒng)使用了很多運(yùn)行設(shè)備，各設(shè)備的運(yùn)行任務(wù)，運(yùn)行路徑，運(yùn)行方向都需要由監(jiān)控系統(tǒng)來統(tǒng)一調(diào)度，監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)主機(jī)系統(tǒng)的作業(yè)命令，按運(yùn)行時間最短，作業(yè)間的合理配合等原則對作業(yè)的先后順序進(jìn)行優(yōu)化組合排隊，并將優(yōu)化后的作 業(yè)命令發(fā)送給各個控制系統(tǒng)，對作業(yè)進(jìn)程，作業(yè)信息及運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)控。對機(jī)械及電器故障進(jìn)行判斷，報警和向主機(jī)系統(tǒng)傳遞故障信息。控制系統(tǒng)對搬運(yùn)設(shè)備 ,運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行自動控制，他是自動化倉庫的核心部分之一，直接 共 頁 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 關(guān)系到倉庫作業(yè)的正常經(jīng)行，因此，控制系統(tǒng)中所采用的材料，設(shè)備，傳感器和元件都應(yīng)該采用可靠性高，壽命長，易于維護(hù)和更換的產(chǎn)品，否則將存在安全隱患?，F(xiàn)代生產(chǎn)物流系統(tǒng)中，廣泛采用條