基于plc及mcgs組態(tài)的機械手模型控制系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)論文-預(yù)覽頁
【正文】 畫演示，使機械手的動作形象化。目前，工業(yè)自動化領(lǐng)域比較典型的控制方式有：（1）可編程序邏輯控制器（PLC）；（2）工業(yè)控制計算機（IPC）；（3）集散控制系統(tǒng)（DCS）。PLC是由繼電器邏輯系統(tǒng)發(fā)展而來，主要應(yīng)用在工序控制上，初期主要是代替繼電器控制系統(tǒng)，側(cè)重于開關(guān)量順序控制方面。PLC在過程控制的發(fā)展將是一智能變送器和現(xiàn)場總線，暨向下拓展功能，開放總線。PLC用編程器或計算機編程，編程語言是梯形圖、功能塊圖、順序功能表圖和指令表等。總的來說，在選擇控制器時，首先要從工程要求、現(xiàn)場環(huán)境和經(jīng)濟性等方面考慮。PLC之所以有生命力，在于它更加適合工業(yè)現(xiàn)場和市場的要求：高可靠性、強抗各種干擾的能力。人們在應(yīng)用它時，可以不必進行計算機方面的專門培訓(xùn)，就能對可編程控制器進行操作及編程，用來完成各種各樣的復(fù)雜程度不同的工業(yè)控制任務(wù)。機械手采用PLC控制技術(shù)，可以大大提高該系統(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。 PLC的結(jié)構(gòu)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。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。國內(nèi)外現(xiàn)有的機械手系統(tǒng)，它們的控制形式大都采用可編程序控制器控制，特別是在智能化要求程度高容量大的現(xiàn)代化工業(yè)機械手系統(tǒng)中應(yīng)用更為普遍。而且，同一臺可編程控制器還可以用于不同的控制對象，只要改變軟件就可以實現(xiàn)不同的控制要求，因此具有很大的靈活性、通用性。操作方便、維修容易PLC采用電氣操作人員熟悉的梯形圖和功能助記符編程，使用戶十分方便的讀懂程序和編寫、修改程序。因此，它既可控制開關(guān)量，又可控制模擬量；既可控制一個機械手，又可控制一個機械手群；既可控制簡單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)；既可現(xiàn)場控制，又可遠(yuǎn)程控制。同樣，可編程序控制器控制也有其不足的地方，在性價比上要高于繼電器控制和單片機控制，其開發(fā)潛力要差于單片機，并且通用性不好，不同廠家的可編程序控制器以及其附屬單元都是固定專用等等。另外，采用PLC還可以大大縮短設(shè)計、編程和投產(chǎn)周期，使總價格進一步降低。價格僅是選擇PLC品牌的一個因素，而可靠性是選擇控制裝置時需要考慮的又一個重要因素。如果把這些要求得以實現(xiàn)，繼電器或半導(dǎo)體都不能滿足，而PLC則完全可以實現(xiàn)。據(jù)調(diào)查，目前我國70%的機械生產(chǎn)設(shè)備，都是采用繼電器進行控制的，除了可靠性差外，程序設(shè)計也很繁雜。編程人員也可根據(jù)新產(chǎn)品對生產(chǎn)提出的新工藝要求，重新編寫程序并把它存儲在EEPROM模塊中去，需要加工哪種產(chǎn)品的程序，操作人員可以隨時調(diào)用，這既簡單、方便又保密。 多功能隨著自調(diào)整、步進電機控制、位置控制、伺服控制等模塊的出現(xiàn)，使PLC控制領(lǐng)域更加寬廣。 步進電機采用二相八拍混合式步進電機來控制機械手的動作，相比直流電機有更好的制動效果，又加上滾珠絲桿和滑桿配合，使機械手的運動更加穩(wěn)定。PLC控制器與步進電機驅(qū)動器連接及工作原理，如圖32所示。PLC通過控制其輸出點來控制驅(qū)動器光耦的開合，當(dāng)PLC輸出線圈得電表31 電氣規(guī)格說明最小值典型值最大值單位供電電壓182440V均值輸出電流1A邏輯輸入電流61530mA步進脈沖響應(yīng)頻率——100kHz脈沖低電平時間5—1μs表32 電流設(shè)定電流值SW1SW2SW3OFFONONONOFFONOFFOFFONONONOFF0FFONOFFONOFFOFFOFFOFFOFF表33 細(xì)分設(shè)定細(xì)分倍數(shù)步數(shù)/圈（）SW4SW5SW61200ONONON2400OFFONON4800ONOFFON81600OFFOFFON163200ONONOFF326400OFFONOFF6412800OFFONOFF由外部確定動態(tài)改細(xì)分/禁止工作OFFOFFOFF表34 接線信號描述信 號功 能PUL脈沖信號：上升沿有效，每當(dāng)脈沖由低變高時電機走一步DIR方向信號：用于改變電機轉(zhuǎn)向，TTL平驅(qū)動OPTO光耦驅(qū)動電源ENA使能信號：禁止或允許驅(qū)動器工作，低電平禁止GND直流電源地+V直流電源正極，典型值+24VA+電機A相A電機A相B+電機B相B電機B相時，晶體管導(dǎo)通，相應(yīng)的觸電輸出低電平，使驅(qū)動器光耦導(dǎo)通，當(dāng)PLC輸出線圈失電時，晶體管關(guān)斷，使驅(qū)動器光耦截止。機械手的伸縮、升降均采用行程開關(guān)來限位，并通過改變行程開關(guān)的位置來調(diào)節(jié)橫軸和豎軸的運動范圍。行程開關(guān)：當(dāng)檔塊碰到開關(guān)時，常開點閉合。COM端接PLC的傳感器電源負(fù)端。步進電機的運動需要驅(qū)動器，有脈沖輸入時步進電機才會動作，且每當(dāng)脈沖由低變高時步進電機走一步；改變電機轉(zhuǎn)向時，需要加方向信號。當(dāng)該線圈通電時，機械手放松；該線圈斷電時，機械手夾緊[13]。上升到底時碰到上限位開關(guān)，上升停止，回到原點。上升到頂時，碰到上限位開關(guān)，上升停止。放松后，主機向驅(qū)動器二只輸入脈沖信號，步進電機二正轉(zhuǎn)，機械手上升。機械手后縮，當(dāng)后縮到底時碰到后限位開關(guān)，然后主機向驅(qū)動器二同時輸入脈沖信號和電平信號，步進電機二反轉(zhuǎn)，機械手下降。本裝置需采用晶體管輸出型可編程控制器，可同時輸出兩路脈沖到步進電機驅(qū)動器，控制步進電機運行。表35 PLC的I/O分配表名稱輸入名稱輸出氣夾正轉(zhuǎn)限位X0驅(qū)動器一 PULY0如需要全文可聯(lián)系Q Q 2537024709（定做各專業(yè)論文
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