【正文】 輸出端子連接外部的輸出元件，如接觸器、繼電器線圈、信號燈、報警器、電磁鐵、電磁閥、電動機等。特殊擴展設備可以分為3類：特殊功能板、特殊模塊和特殊單元，是一些特殊用途的裝置。 FX2N系列PLC介紹FX2N 型PLC的主要種類 FX2N型PLC按品種可以分為基本單元、擴展單元、擴展模塊和特殊擴展設備。四、功能完善現代PLC不僅有邏輯運算、計時、計數、步進控制功能，還能完成A/D轉換、D/A轉換、模擬量處理、高速計算、聯網通信等功能，可以通過上位計算進行顯示、報警、記錄，進行人機對話，使控制水平大為提高。當控制要求改變，需要變更控制系統(tǒng)的功能時，可以用編程器在線或離線修改程序，同一個PLC裝置用于不同的控制對象，只是輸入/輸出組件和應用軟件的不同。所有這些使PLC具有較高的抗干擾能力，因此穩(wěn)定、可靠，抗干擾能力強。輸出模塊：輸出模塊的率放大元件有大功率晶體管和場效應管（驅動直流負載）、雙向可控硅（驅動交流負載）和小型繼電器，繼電器可以驅動交流負載或直流負載。（3）.可以電檫出可編程的只讀存儲器（EEPROM）S7200用EEPROM來存儲用戶程序和長期保存的重要數據。用戶程序由用戶設計，它使PLC能完成用戶要球的特定功能，用戶程序存儲器的容量以字節(jié)（B）為單位。大、中型PLC一般采用模塊式結構，它由機架和模塊組成，模塊插在模塊插座上，后者焊接在機架中的總線連接板上，有不同槽數的機架供用戶選用，如果一個機架容納不下選用的模塊，可以增設一個或數個擴展機架，各機架之間用接口模塊和電纜相連。 PLC的硬件一、PLC的物理結構根據硬件結構的不同，可以將PLC分為整體式、模塊式和混合式。在本階段，為了適應信息技術的發(fā)展與工廠自動化的需要，PLC的各種功能不斷進步。在這一階段，隨著微電子技術的進步，PLC的功能日益增強，PLC的CPU運算速度大幅度上升、位數不斷增加，使得適用于各種特殊控制的功能模塊不斷被開發(fā)，PLC的應用范圍由單一的順序控制向現場控制拓展。并且形成了固定I/O點型、基本單元加擴展塊型、模塊化結構型這三種延續(xù)至今的基本結構模型。最終以微處理器為核心的現有PLC結構形成，取得了市場的認可。20世紀80年代以后，隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術的迅速發(fā)展，16位和32位微處理器應用于PLC中，使PLC得到迅速發(fā)展。1969年美國數字設備公司（DEC）根據美國通用汽車公司的這種要求，研制成功了世界上第一臺可編程控制器，并在通用汽車公司的自動裝配線上試用，取得很好的效果。（本次課題主要應用三菱FX2N系列PLC進行設計） PLC的發(fā)展歷程在可編程控制器出現前，在工業(yè)電氣控制領域中，繼電器控制占主導地位，應用廣泛。系統(tǒng)程序是每一個PLC成品必須包括的部分，由PLC廠家提供，用于控制PLC本身的運行，系統(tǒng)程序固化在EPROM中。 本文主要工作第一章：緒論 介紹該課題背景，對該系統(tǒng)的設計目的和意義做簡單介紹第二章：系統(tǒng)介紹可編程邏輯控制器 MCGS組態(tài)軟件 和機械手第三章：系統(tǒng)方案的分析 設計 及程序的設計第四章：系統(tǒng)的調試 及設計總結第2章可編程序邏輯控制器（PLC）和機械手概述 可編程序邏輯控制器（PLC） PLC的結構PLC和一般的微型計算機基本相同，也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。引領未來，就是著眼長遠，超前部署前沿技術和基礎研究，創(chuàng)造新的市場需求，培育新興產業(yè)，引領未來經濟社會的發(fā)展。 自主創(chuàng)新，重點跨越，支撐發(fā)展，引領未來。科學技術的飛速發(fā)展，產品功能要求的日益增多，復雜性增加，壽命期的縮短，更新換代速度加快。在我國，近幾年來也有較快發(fā)展，并取得一定效果，受到機械工業(yè)和鐵路部門的重視。同時，現在生產中，存在著各種各樣的生產環(huán)境，如高溫、放射性、有毒氣體、有害氣體場合以及水下作業(yè)等，這些惡劣的生產環(huán)境不利于人工進行操作。PLC作為通用的工業(yè)計算機，其功能日益強大，已經成為工業(yè)控制領域的主流控制設備。研究了基于PLC的機械手模型控制系統(tǒng)的設計，還研究了MCGS在機械手控制系統(tǒng)中的應用。機械手在不同的作業(yè)場合，尤其是在特殊的環(huán)境背景下，為人類活動的順利快速進行帶來了極大的方便和益處，尤為明顯的是在工業(yè)及軍事領域內。在科技進步的同時，以各種控制器控制的不同類型的機械手以其突出的性能越來越多的被人們所應用。在本設計中介紹了國內外機械手研究現狀及PLC的研究發(fā)展趨勢，描述了機械手控制系統(tǒng)的工作原理和動作實現過程。s society, science and technology rapid development, human activities create world a huge change. In the meanwhile, technological progress in various controllers different types of manipulator with its outstanding performance more and more used by people. The homework in different occasions manipulator, especially in the special environment context for the human activity quickly smoothly caused great convenience and benefit, particularly obvious in the industrial and military field. Industrial large Numbers of production activity, there are many not it is easy for humans to manipulate the link, especially in a business environment is dangerous situation, if use has remote control functions may be increased manipulator, the security of the system, big save loss, improve efficiency. Visible, in automation, the process of industrialization, in special background environment using manipulator has bee an inevitable trend. .In this design the present condition of research about domestic and international manipulator and development trend of research concerning PLC were introduced. The principle of work and the process of action’s realization of manipulator control system were described. The design of manipulator model control system based on PLC was researched and MCGS’s application in the manipulator model control system was researched. The interface of supervision for the manipulator model control system was designed by MCGS. An intuitive, clear and accurate manipulator operating state was provided. And then various possibilities for maintain and breakdown’s diagnosis were provided, the work’s efficiency of system was fully elevated.Key words: manipulator，PLC，MCGS目 錄第一章 緒 論 1 課題背景 1 1 本文主要工作 2第2章可編程序邏輯控制器（PLC）和機械手概述 3 可編程序邏輯控制器（PLC） 3 PLC的結構 3 PLC的發(fā)展歷程 4 PLC的硬件 5 PLC的主要特點 6 FX2N系列PLC介紹 7 機械手 9 機械手概述 9 9 10第三章 系統(tǒng)設計 11 系統(tǒng)方案分析設計 11 11 方案設計 11 硬件設計 13 輸入/輸出端子地址分配 13 PLC接線圖 13 系統(tǒng)程序設計 14 常用編程方法介紹 14 16 17 語句表 20 MCGS組態(tài)軟件 21 MCGS 組態(tài)軟件結構 功能特點 22 工程的建立和變量的定義 26 動畫連接 29 調試 34第四章 系統(tǒng)的調試及設計總結 35 系統(tǒng)調試 35結 論 36參考文獻 37致 謝 38附 錄1 FX2N基本指令 39第一章 緒 論 課題背景隨著計算機技術的飛速發(fā)展，PLC（即可編程邏輯編程器的簡稱）已經進入日常生產、生活的各個方面，PLC的應用在各行各業(yè)已成為必不可少的內容。隨著工業(yè)化的進一步發(fā)展，自動化已經成為現代企業(yè)中的重要支柱，無人車間、無人生產流水線等等，已經隨處可見。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲以及帶有放射和污染的場合，應用更為廣泛。我們利用可編程技術，結合相應的硬件裝置，控制機械手完成各種動作。為此，作者在閱讀了大量文獻的基礎上，概括總結了國內外設計學者進行方案設計時采用的方法，并討論了各種方法之間的有機聯系和機械產品方案設計計算機實現的的發(fā)展趨勢。支撐發(fā)展就是從現實的緊迫需求出發(fā)，著力突破重大關鍵、共性技術，支持經濟社會的持續(xù)協(xié)調發(fā)展。要把創(chuàng)造良好環(huán)境和條件，培養(yǎng)和凝聚各類科技人才特別是優(yōu)秀拔尖人才，充分調動廣大科技人員的積極性和創(chuàng)造性，作為科技工作的首要任務，努力開創(chuàng)人才輩出、人盡其才、才盡其用的良好局面，努力建設一支與經濟社會發(fā)展和國防建設相適用的規(guī)模宏大、結構合理的高素質科技人才隊伍，為我國科學技術發(fā)展提供充分的人才支撐和智力保證。其結構簡圖如下：外設I/O接口 輸出部件存儲器 EPROM 微處理器 運算器 控制器電源 輸入部件I/O擴展接口 I/O擴展單元 受控元件輸入信號外部設備圖21 PLC硬件結構圖PLC的軟件系統(tǒng)是指PLC所使用的各種程序的集合，通?？煞譃橄到y(tǒng)程序和用戶程序兩大部分。它是一種以微機處理器為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和通信控制技術等現代科技而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置。于是就設想將計算機功能強大、靈活、通用性好等優(yōu)點與電器控制系統(tǒng)簡單易懂、價格便宜等優(yōu)點結合起來，制成一種通用控制裝置，而且這種裝置采用面向控制過程、面向