【正文】 each function and the equipment used in the design control system are determined. Finally, the software program and hardware structure of PLC control system are designed.Keywords: industrial。隨著一系列現(xiàn)代化設備的推進，大大的減輕了操作工人的勞動強度，對于以前那些操作困難、操作危險的工業(yè)操作，都是通過操作工人遠程控制自動化設備自動完成生產的。目前在一些生產的機床和焊接的行業(yè)中，得到大量的應用。機械手技術的使用，已經(jīng)是我國的工業(yè)發(fā)展的重要組成部分。目前，在一些對人力要求較高的工業(yè)中，基本上都有使用機械手技術，用來減輕人力的需求和更好的控制，實現(xiàn)產業(yè)的最大化。 機械手的定義與分類機械手是一種能夠在各種條件下工作的設備，它的工作主要是模仿人手的操作，并且可以通過改變控制程序實現(xiàn)不同的操作的多功能機器[3]。機械手大致可分為三類。專業(yè)機械手是專門用來工廠機床的下料和傳送的機械手，它一般附屬于自動生產的生產線上或生產機床上，除少數(shù)工序外，它的操作工序都是由主機驅動且固定地為主機服務。機械手主要由：用于執(zhí)行動作的執(zhí)行機構和用于驅動各動作運動的驅動機構，以及用于控制機械手運動的控制系統(tǒng)構成。驅動機構是用來驅動機械手各部件運動的機構。在控制過程中，首先需要弄清機械手所要完成的操作步驟，然后根據(jù)操作步驟設計合理的控制程序，用來控制機械手的運行。機械手技術的性能也在不斷的提高，目前，機械手發(fā)展的方向主要有以下幾個方面：熱工業(yè)行業(yè)因其工作溫度高，工作環(huán)境復雜?？焖傩院推椒€(wěn)性是衡量機械手性能的主要指標，提高二者的性能必定是機械手今后發(fā)展的有力方向。 對于一些需要人工判斷的場合如事故、障礙和情況變化的場合，傳統(tǒng)的機械手已經(jīng)不能夠代替人的工作了。3. 控制要求能夠按控制要求實現(xiàn)手爪抓取物件后，手臂能夠完成上下左右的運動，手腕能夠在電機的驅動下按控制做出旋轉，機械手能夠完成整個工序周期內所有的操作動作。(2) I/O接口豐富：PLC的接口針對在不同的使用場合，有不同的接口模塊用來對設備進行通信和控制(3) 模塊化的結構：PLC的各個功能都是通過不同的模塊實現(xiàn)的，每個模塊之間相互獨立，可以人為的根據(jù)對設備的需求自由的組合。PLC每個模塊都有正常工作和故障報警指示的裝置，對用戶了解生產狀況有著極大的幫助。不同廠家生產的PLC在側重功能上也不盡相同；因此，我們在選擇PLC要根據(jù)設計所需的功能，合理地選擇PLC型號。歐姆龍的PLC設計趨于小型化。這種PLC具備以往PLC所有的指令，還能夠使用梯形圖編輯程序和對一些需要有步驟的機械流程進行順序功能設計，并且這些程序之間都是可以相互變換的。本設計選用三菱的FX1N為核心部件。擁有兩百多條指令，更加完善了指令功能[12]。 在通信方面上，而且能同時使用多個通信口。因為它的程序接口與微機的程序接口有差異，使得它的編程語言以及操作方式也與微機有所差異。 PLC的保護由于電感類元件，在電路的通斷時會產生較高的電壓，對PLC的I/O結口將造成損壞，所以需要在元件的兩端采取相應的保護措施。機械手是一種用來替代人手的設備，每完成一個動作都需要有一個自由度，而制造的成本也與自由度的多少息息相關，自由度越多，成本也就越高。機械手的手爪結構形式多樣，有的甚至還帶有傳感裝置；在工業(yè)生產中最常見的有機械式、電磁式、吸盤式等。 底盤在機械手中的作用是用來承載重物和帶動手臂運動的機構。它由PLC控制電動機的運轉情況來控制絲桿和螺母的運動，同時采用限位開關對這些運動進行限位，保證運動的精準和高效率運行。系統(tǒng)的控制面板如圖41所示，旋鈕開關可以控制機械手的手動和連動；當控制開關撥向手動時，機械手的每一步動作都需要按下相應的動作按鈕才能夠實現(xiàn)；當控制開關撥向自動時，機械手能夠連續(xù)且循環(huán)的完成每一步動作；控制開關撥向回原點時，機械手又自動的原位待命。自動程序把工作順序相同的單步運動程序和連續(xù)運動程序編在一起。Y6為復位鍵，X21和X17分別為后限位和上限位，當YX2X17和輔助繼電器M0接通時，表示機械手在原位。圖44 公用程序梯形圖 自動操作流程如圖45所示。 圖45 自動的功能流程圖自動操作程序說明：當運行的是自動操作方式時，X2接通，常開觸點閉合，按下X4啟動運行程序，M1開始得電并保持；當系統(tǒng)需要停止時，只要按下X5就可以使M1斷電。手動操作程序梯形圖如圖47所示。操作如下：“PLC”菜單下的“傳送”，接著點擊“傳送”菜單下的“讀入”，彈出圖 410 所示對話框，選擇好所用的PLC型號后，點擊“確定”，就可以將所編寫的程序上傳到計算機中。 圖411 程序寫入對話框5 設計總結 總結通過本設計讓大家清楚的知道了機械手的組成部分和應用范圍，以及機械手對現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的重要性。當機械手的應用場合有所改變時，底盤需要旋轉的角度也隨之改變，這時可以通過改變PLC內部的計數(shù)器數(shù)值來實現(xiàn)機械手新位置的定位。參考文獻[1] 吳明亮，[M].北京：化學工業(yè)出版社，[2] [J].北京：機械工業(yè)出版社，[3] 瞿大中. 可編程控制與實驗[P].華中科技大學出版社,.[4] [M].北京:經(jīng)濟管理出版社,.[5] [G].北京:機械工業(yè)出版社,.[6] 余雷聲. 電器控制與PLC應用[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1996：5863[7] 程周. 可編程控制器技術與應用[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，：99102[8] 郁漢琪，郭健. 可編程序控制器原理及應用[M]. 北京：中國電力出版社，2004：8890[9] 黃凈. 電氣及PLC控制技術[M]. 北京：機械工業(yè)出版社：72[10] 張萬忠，孫晉. 可編程控制器入門與應用實例（三菱FX2N系列）[M]. 北京：中國電力出版社，2015：8698[11] [M].西安交大機械電子工程研究所,CN 441259/TH. [12] 高欽和. 可編程控制器應用技術與設計實例[M]. 北京：人民郵電出版社，：710[13] [J].北京：[14] . Open Architecture for Computing, June, 1996[15] . The evolution of PLCbased loop control. Control engineering, 1995[16] RENAeronautics 2007，20(3)致 謝 這次設計的選題和制作的過程中得到了謝老師的專心指導，謝老師在忙碌的教學工作中擠出時間給我檢查畢業(yè)論文，在這耗時幾個月的時間里，也曾多次的找到謝老師幫助我指引創(chuàng)意的思路和寫這篇論文的方法，每次都得到了精心的指導。也因為你們的關心和照顧，讓我的大學生活過的更加充實，感謝室友們對我這次畢業(yè)論文的指導，提供給我畢業(yè)設計的創(chuàng)意，使我的畢業(yè)設計更加完美。在這論文即將完成之際，我的心情久久不能平靜。用一些事情，總會看清一些人。4. 歲月是無情的，假如你丟給它的是一片空白，它還給你的也是一片空白。