【正文】 裝置，已躍居工業(yè)自動(dòng)化三大支柱（ PLC、 ROBOT、 CAD/CAM）的首位。具有功能強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的支柱產(chǎn)品。 1 機(jī)械手類型的選擇。由于本課題的具體需求在硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中主要考慮了機(jī)械手的經(jīng)濟(jì)實(shí)用、穩(wěn)定的需要。機(jī)械手最早應(yīng)用在汽車制造工業(yè)，常用于焊接、噴漆、上下料和搬運(yùn)。機(jī)械手與數(shù)控加工中 心，自動(dòng)搬運(yùn)小車與自動(dòng)檢測系統(tǒng)可組成柔性制造系統(tǒng) (FMS )和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS )，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。但是，進(jìn)入九十年代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對機(jī)械手的安全性、可靠性、準(zhǔn)確性的要求越來越高，繼電器弱點(diǎn)就越來越明顯。因此 PLC 在機(jī)械手控制系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛，非常有實(shí)際價(jià)值。如自動(dòng)生產(chǎn)線上的上料機(jī)械手，自動(dòng)換刀機(jī)械手，裝配焊接機(jī)械手等裝置。 采用 PLC 控制機(jī)械手的優(yōu)點(diǎn) 控制方式上看：電器控制硬接線，邏輯一旦確定，要改變邏輯或增加功能很是困 難；而 plc 軟接線，只需改變控制程序就可輕易改變邏輯或增加功能。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟 機(jī)械手系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的主要步驟，如下圖 2－ 1 所示： 在機(jī)械手控制系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)過程中主要要考慮以下幾點(diǎn)： 。 I/O 點(diǎn)數(shù)選擇合適的 PLC 類型。 ，在 PLC 軟硬件設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，調(diào)試種發(fā)現(xiàn)的問題要逐一排除，直至調(diào)試成功。由小車實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的移動(dòng)。當(dāng)工件夾緊到位時(shí)，行程開關(guān) SQ5動(dòng)作， B缸的活塞桿收進(jìn)，把工件提升 。行至右邊終點(diǎn)碰壓強(qiáng) 行程開關(guān) SQ9，小車停止前進(jìn) 。 PLC 是用于工業(yè)現(xiàn)場的電控制器。普通計(jì)算機(jī)進(jìn)行入出信息變換時(shí)，大多只考慮信息本身，信息入出的物理過程一般不考慮的。其功能要比繼電控制裝置多的多、強(qiáng)的多。集豐富功能于一身，是別的電控器所沒有的，更是傳統(tǒng)的繼電控制電路所無法比擬的。因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操 作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的 PLC 和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng) 。 根據(jù)估算的方法故本課題的 I/O 點(diǎn)數(shù)為輸入 31 點(diǎn)，輸出 33 點(diǎn)。 存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點(diǎn)數(shù)的 10～ 15 倍，加上模擬 I/O 點(diǎn)數(shù)的 100 倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（ 16 位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的 25%考慮余量 。 （ 1） 控制功能 PLC 主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高 PLC 的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。在線編程方式： CPU 和編程器有各自的 CPU，主機(jī) CPU 負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。 （ 3）診斷功能 PLC 的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。 4． 機(jī)型的選擇 目前，國內(nèi)眾多的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了多種系列功能各異的 PLC 產(chǎn)品，使用戶眼花繚亂、無所適從。檢出方式為透過型，檢測距離為 5m，檢出物體不透明物體幅 16mm 以上，指向角 320，應(yīng)答時(shí)間 7ms 以下輸出電流 200mA 以下。 而定電壓 380V（可制成 220V， 400V， 415V， 440V 和 660V等），頻率 50Hz（或 60Hz），絕緣等級為 B 級（可選 F、 H 級），防護(hù)等級 IP44（可選 IP54， IP55， IP56）。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制。如果該存儲(chǔ)單元為“ 0”狀態(tài)，對應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為“ 0”或“ OFF”狀態(tài)。右母線可以不畫出。邏輯解算是根據(jù)輸入映像寄存器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來進(jìn)行的。當(dāng)機(jī)械手完成一個(gè)工件的搬移、小車返回原位，夾鉗處于放松狀態(tài)時(shí)，就為下一個(gè)工件的搬移作好了準(zhǔn)備。系統(tǒng)的自動(dòng)控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖 8 所示。 2．在打開文件之后就可以繪制梯形圖，根據(jù)所編的程序的，在頁面右面的功能圖，如 42 所示： 圖 42 SWOPCFXGP/WINC 編程 軟件 的功能圖 在繪制梯形圖中選擇需要的輸入元件，經(jīng)過轉(zhuǎn)換，完成對圖形的繪制。 通過 本設(shè)計(jì)，我學(xué)習(xí)到了很多東西，在工作的細(xì)心上也得到了提高。 致謝 衷心感謝 論文 導(dǎo)師幾年來給予我的悉心教導(dǎo)和培養(yǎng) 老師 知識(shí) 淵博 ，教風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，為人正派，我在 校 學(xué)習(xí)期間，一直對我非常關(guān)心，在此，我再次感謝 老師 的教誨之恩，我將永遠(yuǎn)銘記于心！ 衷心感謝教研 組 的其他老師對我的支持和幫助！ 衷心感謝教研室和實(shí)驗(yàn)中心的所有老師對我的支持和幫助！ 衷心感謝 學(xué)友們 的合作和幫助！ 衷心感謝所有關(guān)心、支持和幫助過我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友！ 衷心感謝你們，我能盡快完成論文，離不開你們！ 參考文獻(xiàn) [1]朱紹祥等編譯 . 可編程控制器原理與應(yīng)用 [M]. 上海 :上海交通大學(xué)出版社 , 1988: 121 143 [2]王兆義 . 可編程控制器教程 [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , 1993: 98 103 [3]成大光 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 [S]. 北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 , 2020: 146 153 [4]程光蘊(yùn) . 機(jī)械設(shè)計(jì) [M].北京 :高教出版社 ,1999:113 156 [5]王永華，王東云，宋寅卯，等 .現(xiàn)代電氣及可編程控制技術(shù) [M]北京 :航空航天大學(xué)出版社， 2020. [6]岳慶來，周鋒，吳啟紅，等 .變頻器、可編程序控制器及觸摸屏綜合應(yīng)用技術(shù) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. [7]夏靜，韓服善 .小零件噴漆生產(chǎn)的 PLC控制系統(tǒng) [J]〔 ， 2020(3):44 一 95. [8]付愚 .基于 PLC液壓機(jī)械手的控制系統(tǒng) .[J].湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào) , 2020(2):53一 55. [9] 魯遠(yuǎn)棟 . PLC 機(jī)電控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù) [M] . 北京 : 電子 工業(yè)出版社 , 2020. [10] 范祖堯等 . 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊 (第三卷 ) [M] . 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , 1996.