【正文】 394`398微機可編程序控制器原理、使用及應用實例。因為在設計中老師給予了我極大的幫助和支持，使我對本設計題目有了一個深刻的認識。對于立體倉庫控制系統(tǒng)，采用PLC控制，將傳統(tǒng)的繼電器控制邏輯變?yōu)镻LC的程序控制邏輯。系統(tǒng)中的功能可以先是實現(xiàn)一種，然后往上添加。不同的PLC類型索要編制的程序不同，控制字也有不同，參考說明書就可以知道這種差異。因為這種電路KM1或KM2單獨閉合時，直流電動機可以正向旋轉或者反向旋轉；當KM1和KM2均閉合或者均不閉合，這時候直流電動機相當于電樞短接，可以將直流電動機很快的制動停止，此時制動電流與直流電動機的容量以及轉動慣量有直接的關系，所已不適合大容量的直流電動機和大轉動慣量的控制應用中。(2) 復位、清除某些繼電器、數(shù)據(jù)寄存器在PLC由運行狀態(tài)切換到編程狀態(tài)，再切換到運行狀態(tài)時，某些繼電器、數(shù)據(jù)寄存器會記憶上次運行時得到的狀態(tài)或結果，從而對本次程序運行產生嚴重影響。在保證控制功能和可*性的基礎上，盡可能地降低成本。1. 手動：用按鈕操作對機械手的每一步運動單獨進行控制，如：當選擇上/下運動時，按下起動按鈕，機械手上升，按下停止按鈕，機械手下降；當選擇左/右運動時，按下起動按鈕，機械手左移，按下停止按鈕，機械手右移；當選擇夾緊/放松按鈕時，按下起動按鈕，機械手夾緊，按下停止按鈕，機械手放松，該方式用于機械手系統(tǒng)的“回原位”操作本系統(tǒng)中，可用手動方式用于機械手的初始狀態(tài)定位，用操作面板按鈕的（SB5，SB6，SB7，SB8，SB9，SB10）來點動執(zhí)行相應的各動作；2. 單步：每按一次起動按鈕SB3，機械手完成一步動作后，自動停止；3. 單周期操作：機械手從原點開始，按一下起動按鈕SB3，機械手自動完成一個周期的動作后，返回原位（如果在動作過程中，按下停止按鈕SB4，機械手停在該工序上，再按下起動按鈕SB3，則又從該工序繼續(xù)工作，最后停在原位），本系統(tǒng)采用單周期方式進行機械手的工藝過程（機械手移動到傳送帶B工件處——夾緊工件——將工件移動到指定位置傳送帶A——放下工件——機械手回到初始位置）；4. 連續(xù)操作：機械手從原點開始，按一下起動按鈕SB3，機械手的動作將自動地、連續(xù)不斷地周期性循環(huán)，在工作中，若按一下停止按鈕SB4，則機械手將繼續(xù)完成一個周期的動作后，回到原點自動停止五 機械手系統(tǒng)設計分析被控對象工藝過程提出系統(tǒng)控制要求確定外部輸入/輸出設備選擇PLC分配I/O點軟件滿足要求設計梯形圖編制程序清單輸入程序并檢查模擬調試滿足要求聯(lián)機調試硬件滿足要求設計控制臺（柜）及安裝接線圖現(xiàn)場施工接線編制技術文件圖51 系統(tǒng)設計(一) 硬件設計 PLC系統(tǒng)一般由PLC、輸入輸出設備、控制柜等設備組成?！駭?shù)據(jù)處理 輸入過濾器常數(shù)可變，中斷輸入處理，直接輸入等。個人電腦軟件 可根據(jù)電源及輸出形式，自由選擇?？删幊炭刂破骶哂兄T多優(yōu)點：A） LC的生產廠家都著力于提高可靠性的指標。(4)簡化應用軟件生成過程：使用匯編語言和高級語言編寫程序，要完成編輯、編譯和連接三個過程，而使用編程語言，只需要編輯一個過程，其余由系統(tǒng)軟件自動完成，整個編輯過程都在人機對話下進行的，不要求用戶有高深的軟件設計能力。如三菱公司的產品有它自己的編程語言，OMRON公司的產品也有它自己的語言。如梯形圖的輸出（OUT）指令，對應于繼電器的線圈，而輸入指令（如LD，AND，OR）對應于接點，互鎖指令（IL、ILC）可看成總開關，等等。 OUT 0002 上圖的助記符程序為：母線是用來連接指令組的。我們在編程之前必須弄清PLC的指令系統(tǒng)B ）程序：PLC指令的有序集合，PLC運行它，可進行相應的工作，當然，這里的程序是指PLC的用戶程序。從本質上講，指令只是一些二進制代碼，這點PLC與普通的計算機是完全相同的。3. 用戶程序執(zhí)行階段：執(zhí)行預先設定的用戶程序，將處理結果分別放入動態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)和輸出緩沖區(qū)。將輸出元件映象寄存器的內容，從第一個輸出端口開始，到最后一個結束，依次讀入對應的輸出鎖存器，從而驅動輸出器件形成可編程的實際輸出。一般采用高級語言實現(xiàn)。它是PLC用戶程序中最重要的一部分，一般采用梯形圖、助記符或功能塊圖等編程語言編制，不同的PLC制造企業(yè)提供的編程語言有不同的形式，至今沒有一種能全部兼容的編程語言。在系統(tǒng)管理程序的控制下，整個PLC能正確、有效地工作。CPU通過數(shù)據(jù)總線將要輸出的信號放到輸出數(shù)據(jù)寄存器中。1） 輸入接口電路：現(xiàn)場輸入接口電路一般由光電耦合電路和微電腦輸入接口電路成。系統(tǒng)程序存儲器用來存放有關系統(tǒng)管理解釋指令、標準程序系統(tǒng)調用等程序。CPU按掃描方式工作，從0000首址存放的第一條用戶程序開始，到用戶程序的最后一個地址，不停的周期性掃描，每掃描一次，用戶程序就執(zhí)行一次。至于物理實現(xiàn)，正是它與普通微機相區(qū)別之點，普通微機多只考慮信息本身，別的不多考慮，而PLC要考慮實際的控制需要。隨時可依生產工藝的不同要求而隨機修改，還具有可擴展性。本文針對機械手系統(tǒng)的控制方法充分利用了PLC 和其他控制裝置的特性，結構緊湊，擴展可靠，目前，在現(xiàn)場運行良好。通過對物料搬運機械手裝置結構與功能的介紹，給出了FX2N48MT型PLC在機械手控制中的應用實例，重點分析了基于PLC的機械手控制系統(tǒng)組成，并詳細論述了以PLC為核心對步進電機和直流電機進行綜合控制的軟、硬件實現(xiàn)方法。近年來，隨著我國自動化技術的提高，工廠自動化也上了一個新臺階，PLC作為一個新興的工業(yè)控制器，以七個方面具有獨特的優(yōu)點，在各個領域獲得了廣泛應用。二 PLC概述(一) PLC的硬件系統(tǒng)用可編程控制器實施控制，其實質是按一定算法進行輸入輸出變換，并將這個變換予以物理實現(xiàn)。主要是由CPU、RAM、ROM和專門設計的輸入輸出接口電路組成，如圖11和圖121. 中央處理機：PLC的核心，它是由中央處理器（CPU）和存儲器等組成。CPU執(zhí)行完一條指令后，能根據(jù)條件產生下一條指令的地址，以便取出和執(zhí)行下一條指令，在CPU的控制下，程序的指令既可以順序執(zhí)行，也可以分支或跳轉。3. 輸入/輸出部分：這是PLC與被控設備相連接的接口電路?，F(xiàn)場的輸入信號通過光電耦合送到輸入數(shù)據(jù)寄存器，然后通過數(shù)據(jù)總線送給CPU。(二) PLC的軟件系統(tǒng)1. 系統(tǒng)程序：它由PLC的制造企業(yè)編制，固化在PROM或EPROM中，按裝在PLC上，隨產品提供給用戶。2. 用戶程序:它是根據(jù)生產過程控制的要求由用戶使用制造企業(yè)提供的編程語言自行編制的應用程序。操作站系統(tǒng)程。所有的輸入端口采樣結束后，即開始進行邏輯運算處理，根據(jù)用戶輸入的控制程序，從第一條開始，逐條加以執(zhí)行，并將相應的邏輯運行結果，存入對應的中間元件和輸出元件映象寄存器，當最后一條控制程序執(zhí)行完畢后，即轉入輸出刷新處理。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行這四個階段。雖然一些高檔的PLC還具有與計算機兼容的C語言、BASIC語言、專用的高級語言（如西門子公司的GRAPH三菱公司的MELSAP），還有用布爾邏輯語言、通用計算機兼容的匯編語言等。）指令系統(tǒng)：一個PLC所具有的指令的全體稱為該PLC的指令系統(tǒng)。它的連線有兩種：一為母線，另一為內部橫豎線。 A）梯形圖與助記符的對應關系： 助記符指令與梯形圖指令有嚴格的對應關系，而梯形圖的連線又可把指令的順序予以體現(xiàn)。 指令 X010 3. 基本指令系統(tǒng)特點較復雜的算術運算、定時計數(shù)等，一般也參照梯形圖或邏輯元件圖給予表示，雖然象征性不如邏輯運算部分，也受用戶歡迎(2)明確的變量常數(shù)：圖形符相當于操作碼，規(guī)定了運算功能，操作數(shù)由用戶填人，如：K400，T120等。經過30多年的發(fā)展，現(xiàn)在可編程控制器已經成為最重要、最可靠、應用場合最廣泛的工業(yè)控制微型計算機。這樣便能實時發(fā)現(xiàn)發(fā)射機的異常，及時處理，降低停播率，能很好的保證節(jié)目的安全、優(yōu)質播出，并能大大減輕發(fā)射機的值班任務。 脈沖讀取 FXON－3A……模擬輸入出模塊（2CH入，1CH出） FX2N－1PG……脈沖輸出（1軸100KPPS） ● 時計控制 在機械手的各個相應位置都有行程開關用于定位。 b、功能完善。在PLC開始運行時，按下“電源”按鈕SB1，S使KM線圈得電后并自鎖，KM的主觸點接通，給輸出設備提供電源，出現(xiàn)緊急情況，按下“急?！卑粹oSB2，KM觸點斷開。具體的如圖所示圖92 直流電機正/反轉硬件互鎖控制電路B. 在實際應用中，可以采用H橋驅動直流電機，實現(xiàn)正、反轉控制。它是一種性能很良好的數(shù)字化執(zhí)行元件，在數(shù)控系統(tǒng)的點、位控制中，可利用步進電機作為驅動電機，在開環(huán)控制中，步進電機由一定頻率的脈沖控制，由PLC直接產生脈沖來控制步進電機，可以有效地簡化系統(tǒng)的硬件電路，進一步提高可靠性，由于PLC是以循環(huán)掃描方式工作，其掃描周期一般在幾毫秒至幾十毫秒之間，因此受到PLC工作方式的限制以及掃描周期的影響，步進電機不能在高頻下工作，而應該在低頻下工作，脈沖信號頻率選為十至幾十HZ左右。例如R9010，R9011，CNDE指令，END指令等。綜上所述，PLC具有軟件簡單易學, 使用維護方便,運行穩(wěn)定可靠，設計施工周期短等特點；PLC可進行模擬量控制，位置控制。老師的指導使我的畢業(yè)設計能夠順利進行和如期完成，使我在這次的設計中得到鍛煉，增強了我的自主學習和動手能力，為今后走向工作崗位奠定了良好的基礎。2003。2002余雷聲 電氣控制與PLC應用 北京：機械工業(yè)出版社，2001目錄一 引言 1二 PLC概述 2(一) PLC的硬件系統(tǒng) 2(二) PLC的軟件系統(tǒng) 4(三) PLC的工作過程 5(四) PLC的工作原理 5(五) PLC的編程語言的基本指令系統(tǒng)和編程方法 6(六) PLC的優(yōu)勢 9(七) FX2N系列 9三 機械手系統(tǒng)的工作過程 12四 機械手系統(tǒng)的設計思想 13(一) 機械手的單個工作流程 13(二) 機械手的操作方式 13五 機械手系統(tǒng)設計 13(一) 硬件設計 14(二) 軟件設計 15六 機械手系統(tǒng)結構 16(一) 系統(tǒng)結構構成圖 16(二) I/O地址分配 16七 編程軟件 18(一) 正常運行流程圖 18(二) 緊急停止流程圖 20八 機械手系統(tǒng)資源分配 20(一) 數(shù)字量輸入部分 20(二) 數(shù)字量輸出部分 21(三) 定時器部分 21(四) 繼電器部分 21九 機械手系統(tǒng)程序 22(一) 初始化 22(二) 直流電機的正/反轉控制 22(三) 步進電機 24十 機械手系統(tǒng)調試 26(一) 硬件調試 26(二) 軟件調試 26十一 結束語 26十二 致謝詞 27。在此，我致以我衷心的謝意。本設計論上可行，并不代表實際上可用，理論和實際遠有一段距離，也會出現(xiàn)不少的錯誤和漏洞，誠懇的希望老師和同學們給予指導和糾正，若能如此，本人獲益非淺，萬分感謝！十二 致謝詞在設計的過程中特別要感謝指導老師的指導和對我的疑難問題不厭其煩的解答和幫助。從中獲得了大量的設計方法和資料。在上圖中，步進電機驅動器的輸入信號所采用的是公共陽極，則PLC就應當采用NPN晶體管輸出類型的，并且連線如圖95所示如果步進