【正文】 技術也得到飛速的多元化發(fā)展。既便于設計制造，又便于改換工作，擴大了應用的范圍。 視覺功能即在機械手上安裝有電視照相機和光學測距儀（即距離傳感器）以及衛(wèi)星計算機。 PLC 的應用面廣、功能強大、使用方便，已經(jīng)廣泛第應用在各種機械設備和生產(chǎn)過程的自動控制系統(tǒng)中， PLC 在其他領域，例如明勇和家庭自動化的應用也得到迅速的發(fā)工業(yè)機械手的 PLC 控制系統(tǒng)設計 6 展。 　 圖 21 PLC 的組成 模塊 CPU 模塊主要有微處理器） CPU 芯片和存儲器組成。在 I/O 模塊中，用光耦合器，光敏晶閘管、小型繼電器等期間來隔離 PLC 的內(nèi)部電路和外部的 I/O 電路。 PLC 使用 AC 220V 電源或 DC 24V 電源。在 PLC 構成的控制系統(tǒng)中，只需要在 PLC 的端子上接入相應的輸入 /輸出信號線即可，不需要諸如繼電器之類的物理電子器件和大量且繁雜的硬接線線路。 PLC 的輸入 /輸出系統(tǒng)能夠直觀地反映現(xiàn)場信號的變化狀態(tài)，還能通過各種方式直觀地控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)，如內(nèi)部工作狀態(tài)、通信狀態(tài)、 I/O 點狀態(tài)、異常和電源狀態(tài)等，對此均有醒目的指示，非常有利于運行和維護人員對系統(tǒng)進行監(jiān)控。在 RUN 模式的程序執(zhí)行階段，如果沒有跳轉(zhuǎn)指令， CPU 從第一條指令開始，逐條順序地執(zhí)行用戶程序。 5）改寫輸出 CPU 執(zhí)行完用戶程序后，將輸出過程映像寄存器的 0/1 狀態(tài)傳送到輸出模塊并鎖存起來。 （ 1）開關量的邏輯控制 這是 PLC 最基本、最廣泛的應用領域，它取代傳統(tǒng)的繼電器 電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。（ 4）過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 3）電源單元。安防系統(tǒng)中常見的光電開關煙霧報警器，工業(yè)中經(jīng)常用它來記數(shù)機械臂的運動次數(shù)。線圈電壓等級一般采用 DC24V、 AC220V 等。 由于 PLC 的抗干擾能力強，所以能在惡劣的工作環(huán)境中，可靠地完成控制任務，為了使設備便于安裝、調(diào)試，以及從經(jīng)濟角度考慮，設計出圖 33 所示的機械手控制系統(tǒng)的功能框圖。當下降電磁閥通電，機械手下降，若下降電磁閥斷電，機械手停止下降，保持現(xiàn)有的動作狀態(tài)。 控制要求 A 的工件順利搬運到傳送帶 B。特別是 S7– 200CPU22*系列 PLC，由于它具有多種功能模塊和人機界面（ HMI）可供選擇 ，所以系統(tǒng)的集成非常方便，并且可以很容易地組成 PLC 網(wǎng)絡。 輸入 /輸出混合擴展模塊 EM223 有六種：分別為 4 點（ 8 點、 16 點） DC 輸入 /4 點（ 8 點、 16 點） DC 輸出、 4 點（ 8 點、 16 點） DC 輸入 /4 點（ 8 點、 16 點）繼電器輸出。 （ 2）連接 PLC 上的輸出端口對應的動作必須與程序中的輸入輸出點的定義動作保持一致。同時，使用 PLC 進行控制可以方便更改生產(chǎn)流程，增強控制功能。這段人生旅途是富有青春活力的，這一幕幕將永遠存在我的記憶中。在此，謹向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！同時，也要感謝在論文的創(chuàng)作過程當中，提供了意見及幫助的同學們，我才能克服遇到的每個困難和疑惑。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3t nGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8! z89AmYWpazadNuGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。ksv*3t nGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。QA9wkxFyeQ^!dj sXuyUP2kNXpRWXmAamp。不僅使我樹立了遠大的學術目標、掌握了基本的研究方法，更加教會了我許多待人接物與為人處世的道理。由于本人能力尚未達到火候，本次設計的機械手控制系統(tǒng)跟實際生產(chǎn)中的機械手控制系統(tǒng)之間還有很大差距，系統(tǒng)中也還存在很多的缺陷，還需要不斷改進和加強。 九江學院學士學位論文 37 圖 42 手動程序中下降運行 工業(yè)機械手的 PLC 控制系統(tǒng)設計 38 圖 43 自動程序中下降運行 九江學院學士學位論文 39 圖 44 自動程序中的傳送帶 A 啟動工業(yè)機械手的 PLC 控制系統(tǒng)設計 40 第五章 結束語 機械手的控制對于很多場合需求很大，不論是機床使用的小型系統(tǒng)還是流水線上的這類設備，其基本動作要求類似，所以控制的實現(xiàn)也可以相互借鑒。 （ 4）對程序進行調(diào)試和修改，直到滿意為止。 典型的數(shù)字量輸入 /輸出擴展模塊有： 輸入擴展 模塊 EM221 有兩種： 8 點 DC 輸入、 8 點 AC 輸入。 本文選擇的是德國的西門子公司生產(chǎn)的 S7–200PLC。 工業(yè)機械手的 PLC 控制系統(tǒng)設計 16 為了保證機械手動作準確，機械手安裝了限位開關 SQ SQ SQ SQ4，分別對機械手進行下降、上升、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等動作的限位，并給出動作到位的信號。上升到位后，傳送帶 B 開始運行，同時機械手右轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)到位后，傳送帶 B 停止，此時傳送帶 A 運行直到關電開關 PS 再次檢測到物體，才停止 …… ,如此循環(huán) 。 圖 31 二位三通電磁閥 工業(yè)機械手的 PLC 控制系統(tǒng)設計 14 圖 32 二位五通 電磁閥 7）各種按鈕。 對于小型自動控制設備，氣管一般選用 8~12mm的工業(yè)膠氣管。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測。 2） PLC 控制單元。 （ 5）數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。用立即 I/O 指令讀輸入點的值時，相應的輸入過程映像寄存器的值未被更 新。 3）通信處理 在處理通信請求階段， CPU 處理從通信接口和智能模塊接收到的 信息，例如讀取智能模塊的信息并存放在緩沖區(qū)中，咋適當?shù)臅r候?qū)⑿畔魉徒o通信請求方。外接的輸入電路斷開時，對應的輸入過程映像寄存器為 0 狀態(tài)，梯形圖中對應的輸入點的常開觸點斷開，常閉觸點接通。因此， PLC 具有極強的適用性，能夠很好地滿足各類型控制的需要，是目前工廠中應用最廣的自動化設備。與繼電器接觸裝置和通用計算機相比， PLC 更能試用工業(yè)現(xiàn)場較為惡劣的生產(chǎn)環(huán)境。程序被編譯后下載到 PLC，也可以講 PLC 中的程序上傳到計算機。 CPU 模塊的工作電壓一般是 5V，而 PLC 外部的輸入、輸出電路的電源電壓較高，例如 DC 24V 和 AC 220V。 PLC 的組成 PLC 主要由 CPU 模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成（見圖 11）。 現(xiàn)今機械手的發(fā)展更主要的是將機械手和柔性制造系統(tǒng)以及柔性制造單元相結合，從而根本改變目前機械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。為此，國外機械手的發(fā)展趨勢是大力研制具有某些智能的機械手，使其擁有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，做出相應的變更。在應用專用機械九江學院學士學位論文 5 手的同時，相應地發(fā)展通用機械手，有條件的還要研制示教式機械手、計算機控制機 械手和組合式機械手等。 8090 年代，裝配機械手處于鼎盛時期，尤其是日本。由于通用機械手的應用和發(fā)展，進而促進了智能機器人的研制。 機械手的應用意義 在機械工業(yè)中，機械手的應用意義可以概括如下： 應用機械手，有利于提高材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機器的裝配等的自動化程度，從而可以提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。為了提高工作效率，和確保工人的人身安全，尤其對于大件、少量、低速和人力所不能勝任的作業(yè)就更需要采用機械手操作。 機械手的應用 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機械化、自動化已成為突出的主題。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有 6 個自由度。 課題研究的內(nèi)容 本課題主要研究的是基于 PLC 的機械手模型控制系統(tǒng)的設計，包括硬件的設計和軟件的設計。國內(nèi)外都十分重視它的應用和發(fā)展。 本設計實現(xiàn)了機械手在搬運裝配線上，通過 S7200PLC 控制機械手完成從 A 傳送帶搬運物件至 B 傳送帶中，然后進入下一個工作流程。近年來隨著工業(yè)自動化的發(fā)展機械手逐漸成為一門新興學科，并得到了較快的發(fā)展。 clamp / unclamp cylinder is controlled by a single coil solenoid valve movement. 【 Key Words】 Manipulator； PLC； solenoid valve 九江學院學士學位論文 3 目 錄 摘 要 ................................................................................................................................ 1 目 錄 ................................................................................................................................ 4 第 1 章 緒 論 ................................................................................................................ 1 課題的目的和意義 ........................................................................................... 1 課題研究的內(nèi)容 ............................................................................................... 1 第 2 章 機械手和 PLC........................................................................................................ 2 機械手 ............................................................................................................... 2 機械手的概述 ........................................................................................ 2 機械手的應用 ........................................................................................ 2 機械手的應用意義 ................................................................................ 3 機械手的發(fā)展概況 ................................................................................ 4 機械手的發(fā)展趨勢 ....................