【正文】 從技術(shù)上看，計算機技術(shù)的新成果會更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全 ，完美的人機界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。為了使電磁力完全失掉，延時 1 秒。應(yīng)注 意，當(dāng)用 S10~S19 作回零操作時，在最后狀態(tài)中在自我復(fù)位前應(yīng)使特殊繼電器 M8043 置 1，表示機械手返回原點 。使用時，必須指定如下具有連續(xù)編號的輸入點。上 / 下夾 / 松運 動 選 擇原 點 指 示 原 點 啟 動 停 止步 進回 原 點手 動單 周 期連 續(xù)左 / 右 圖 4 機械手操作面板布置圖 用戶 I/O 設(shè)備及所需 PLC 的 I/O 點數(shù) 分析可知，本控制需設(shè)工作方式選擇開關(guān) 1 個。 回原點：在該方式下按動原點按鈕時，機械手自動回歸原點。在控制面板上，安裝一個檔位開關(guān)，分手動和自動兩大檔 位，手動擋包括調(diào)試和回原位兩檔，自動擋分單步、半自動和全自動三檔，要求自動擋的操作必須在回原位的基礎(chǔ)上才能進行。 PLC 的用戶程序體現(xiàn)了按照正確的順序所要求的全部功能及其相 11 互關(guān)系 ,編程時可用編程器或計算機直接編程、修改 ,同時也可對 PLC 的工作狀態(tài)、特殊功能進行設(shè)定。同樣，左移 /右移分別由左移電磁閥和右移電磁閥控制。 本項目要求設(shè)計的機械手模型可歸為第一類，即通用機械手。 機械手分類 機械手一般分為三類。 (2）接口的分類 I/O接口的功能是負(fù)責(zé)實現(xiàn) CPU通過系統(tǒng)總線把 I/O電路和 外圍設(shè)備聯(lián)系在一起，按照電路和設(shè)備的復(fù)雜程度， I/O接口的硬件主要分為兩大類： 1） I/O接口芯片 這些芯片大都是集成電路，通過 CPU輸入不同的命令和參數(shù)，并控制相關(guān)的 I/O電路和簡單的外設(shè)作相應(yīng)的操作，常見的接口芯 片如定時／計數(shù)器、中斷控制器、 DMA控制器、并行接口等。 PLC 的工作過程 （上電處理） PLC 未進入正式運行前，首先應(yīng)確定自身的完好性。 7 FX2n系列三菱 PLC特點 集成 型高性能。 (三 ) 大型 PLC 一般 I/O 點數(shù)在 1024 點以上的稱為大型 PLC。如果沒有一個良好的、可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此 PLC 的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。 存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。通過本次論文，進一步加強自己對機械手和 PLC 的認(rèn)識，以及它們在生活中廣泛應(yīng)用。 機械手的結(jié)構(gòu)形式開始比較簡單，專用性較強。工業(yè)機械手也是工業(yè)機器人的一個重要分支。尤其是在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場合，應(yīng)用的更為廣泛。 在設(shè) 計的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。 PLC 的結(jié)構(gòu)，種類和分類 PLC 的結(jié)構(gòu) PLC 實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同，如圖所示： 5 圖 1 (CPU) 中央處理單元 (CPU)是 PLC 的控制中樞。 (3) EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory) 這是一種電可擦除的只讀存儲器。 (二 ) 中型 PLC 中型 PLC 采用模塊化結(jié)構(gòu)，其 I/O 點數(shù)一般在 256~1024 點之間。 PLC 的選型 考慮到機械手工作的穩(wěn)定性、可靠性以及各種控制元器件連接的靈活性和方便性，采用 PLC 作為核心控制器，各控制對象都必須在 PLC 的統(tǒng)一控制下協(xié)同工作 ，所以 PLC采用日本三 菱公司的 FX2N32MR 型 PLC(16 點輸入、 16 點輸出 )。 面向海外的產(chǎn)品適合各種安全規(guī)格 為大量實際應(yīng)用而開發(fā)的特殊功能： 開發(fā)了各個范圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要 模擬 I/O，高速計數(shù)器。 PLC 的工作方式 —— （順序）周期循環(huán)掃描 8 掃描 —— 按分時操作的原理，每一時刻執(zhí)行一個操作，順序進行，這種分時操作的過程稱“ CPU 對程序的掃描” 它的特點是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn) 了人的智能和適應(yīng)性。它起源于原子、 軍事工業(yè)，先是通過操作機來完成特定的作業(yè)，后來發(fā)展到用無線電信號操作機械手來進行探測月球、火星等。例如，當(dāng)下降電磁閥通電時，機械手下降；當(dāng)下降電磁閥斷電時，機械手停止下降，但保持現(xiàn)有的動作狀態(tài)。 (2)分配輸入、輸出設(shè)備 ,即確定哪些外圍設(shè)備是送信號給 PLC 的 ,哪些外 圍設(shè)備是接收來自 PLC 的信號的 ,同時還要將 PLC 的輸入、輸出點與之一一對應(yīng) ,對 I/O 進行分配。控制器檢測上，下，左，右限位開關(guān)的通斷，決定當(dāng)前的動作，通過驅(qū)動系統(tǒng)輸出，控制機械手的動作。當(dāng)選擇左、右運動時，按下啟動按鈕，機械手左移；按下停止按鈕，機械手右移。若按下停止按鈕，機 械手完成正在進行的這個周期的動作，返回原點自動停止。 綜上分析，可選用 FX2n48MR 型 PLC,這種 PLC 有 16 個輸入點， 16 個輸出點，可滿足控制要求。如圖 8 所示。 S23 驅(qū)動 Y3右移。因此步進順控的編程，比起用基本指令編程較為容易，可讀性較強。我堅信我 們國家的工業(yè)會是越來越棒 。左移到最左位，使 X4 接通，返回初始狀態(tài)，再開始第二次循環(huán)動作。 S21 驅(qū)動 Y1 置位，延時 1 秒，以使電磁力達到最大夾緊力。如圖 7 所示 圖 7 初始化電路 （ 2） 手動操作 當(dāng)工作方式選擇開關(guān) SA2 扳到手動位，運動選擇開關(guān) SA1 扳到所需運動方式，如左右位時，按下起動按鈕 SB2，機械手左移；按下按鈕 SB3，機械手右移。 13