【正文】 動(dòng)電壓（電 流）。而控制指令則根據(jù)外部的 運(yùn)轉(zhuǎn)指令進(jìn)行運(yùn)算獲得。 第四章 變頻器 變頻技術(shù)是應(yīng)交流電機(jī)無級(jí)調(diào)速的需要而誕生的。 10．防護(hù)等級(jí) 防護(hù)等級(jí)表示三相電動(dòng)機(jī)外殼的防護(hù)等級(jí)，其中 IP 是防護(hù)等級(jí)標(biāo)志符號(hào)， 其后面的兩位數(shù)字分別表示電機(jī)防固體和防水能力。如 n1=1500r/min，則 nN =1440r/min。三相電動(dòng)機(jī)要 求所接的電源電壓值的變動(dòng)一般不應(yīng)超過額定電壓的177。轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， n ? n 電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩 n1 ? n ； 當(dāng) n ? n 時(shí)， s ? 1 n=0,s ? ? 1 n1 ? n ? 0 ，可知異步電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀 n1 n 1 1 態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)差率的變化范圍總在 0和 1之間，即 0＜ s＜ 1。－實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的 前提；電動(dòng)運(yùn)行時(shí) n 恒不等于 n0（異步）－必要條件 nn0； 建立轉(zhuǎn)矩的電流由 感應(yīng)產(chǎn)生。因此，三相電動(dòng)機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場每分 鐘的轉(zhuǎn)速 n定子電流頻率 f及磁極對(duì)數(shù) p之間的關(guān)系是 n1 ? 60 f p 3． 3 三相電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理 圖 39 為三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理示意圖。 當(dāng) ?t ?90? 時(shí)，即經(jīng)過 1/4周期后， 由零變成正的最大值， i 仍為負(fù)值， V iW已變成負(fù)值，如圖 38（ b）所示，這時(shí)合成磁場的方位與 ?t ? 0? 時(shí)相 比，已按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過了 90176。下面來討論旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生。也可用鑄鋁的 方法，把轉(zhuǎn)子導(dǎo)條和端環(huán)風(fēng)扇葉片用鋁液一次澆鑄而成，稱為鑄鋁轉(zhuǎn)子，如圖 35（ b）所示。線圈由絕緣銅導(dǎo)線或絕緣鋁導(dǎo)線繞制。 吊環(huán)：一般是用鑄鋼制造，安裝在機(jī)座的上端，用來起吊、搬抬三相電動(dòng)機(jī)。三相電動(dòng)機(jī)的定子一般由外殼、定子鐵心、 定子繞組等部分組成。發(fā)光二極管是否發(fā)光，即可表示輸出點(diǎn)的狀態(tài)，使用者可得到主機(jī)的輸出 信息。 輸入輸出點(diǎn)數(shù)對(duì)價(jià)格有直接影響。需要復(fù)雜控制功能時(shí)，應(yīng)選擇容量更大，檔次更高的存儲(chǔ)器。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出 和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致?？删幊绦蚩? 制器總的響應(yīng)延遲時(shí)間一般只有幾十 ms，對(duì)于一般的系統(tǒng)是無關(guān)緊要的?；蛘叽_定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能 13 機(jī)械手的 PLC 控制 指令。不過嚴(yán)格地來說掃描周期還包 括自診斷、通信等。 12 機(jī)械手的 PLC 控制 在輸出處理階段， CPU 將輸出映像寄存器的 0/1 狀態(tài)傳送到輸出鎖存器?？删幊绦?控制器梯 形圖中別的編程元件也有對(duì)應(yīng)的映像存儲(chǔ)區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映像寄存器?？删幊绦蚩刂破鞯? 這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。某些可編程序控制器可以為輸入電路和少 量的外部電子檢測裝置（如接近開關(guān)）提供 24V 直流電源。 模 擬 量 ： 按 信 號(hào) 類 型 分 ， 有 電 流 型 （ 420mA,020mA）、 電 壓 型 （ 010V,05V,1010V）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit等。因此，整個(gè) I/O 映象區(qū)可看作由開關(guān)量的 I/O 映象區(qū)和模擬量的 I/O 映象區(qū)兩部分組成。 在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。當(dāng) PLC 投入運(yùn)行時(shí)，首先它 以掃描的方式接受現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū) ,然后 從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯 或算術(shù)運(yùn)算等任務(wù)。如果被控對(duì)象主要是設(shè)備連鎖、回路很少，采用 PLC 較為合適。不同型號(hào)的 PLC，循環(huán)掃描周期在 1 微秒到幾十微秒之間。但是，在中國等發(fā)展中國家 PLC 的增長十分迅速。圖中電動(dòng)機(jī) 3 經(jīng)減速器 主 動(dòng)小齒輪 中間齒輪 大齒輪 7 驅(qū)動(dòng)絲桿 2 旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)升降臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)。如右圖所示，裝在桿上端的滾子 3 和楔塊之間為滾動(dòng)接觸。 圖 12 1． 2 機(jī)械手夾持器和機(jī)座的結(jié)構(gòu) 1．機(jī)械手夾持器 5 機(jī)械手的 PLC 控制 機(jī)械手的機(jī)械夾持器多為雙指手抓式，按其手抓的運(yùn)動(dòng)方式可分為平移型 和回轉(zhuǎn)型。其機(jī)構(gòu) 特點(diǎn)是在螺桿和螺母之間設(shè)有封閉循環(huán)滾道，并在其間放如剛球，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 剛球沿螺旋滾道滾動(dòng)并帶動(dòng)螺母作直線運(yùn)動(dòng)。 滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)由螺母和螺桿組成。該裝置機(jī)械部分有滾珠絲杠、 滑軌、機(jī)械抓手等；電氣方面由交流電機(jī)、變頻器、操作臺(tái)等部件組成。 引 言 ........................................................................................................................ 3 第一章 機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu) ............................................................................................... 4 1． 1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) .................................................................................................. 4 1． 2 機(jī)械手夾持器和機(jī)座的結(jié)構(gòu) ................................................................................... 5 第二章可編程控制 PLC ............................................................................................... 7 2． 1 PLC 簡介 ............................................................................................................. 7 2． 2 PLC 內(nèi)部原理 ..................................................................................................... 9 ......................................................................................................10 RAM存儲(chǔ)區(qū) ......................................................................................................10 C．用戶程序存儲(chǔ)區(qū) .....................................................................................................10 2． 3 PLC 的工作原理 ................................................................................................. 11 2． 4 PLC 機(jī)型的選擇方法 ..........................................................................................14 2． 6 機(jī)械手 PLC 選擇及參數(shù) ......................................................................................16 第 三章 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu) ...................................................................18 3． 1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) ........................................................................................18 3． 2 三相交流電機(jī)工作原理 ........................................................................................22 3． 3 三相電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理 ........................................................................................24 3． 3 機(jī)械手電機(jī)的選用 ..............................................................................................28 第四章 變頻器 ............................................................................................................28 變頻器的構(gòu)成 ........................................................................................................29 變頻器的分類和控制方式 .......................................................................................33 FRA540 變頻器 ....................................................................................................36 第五章 機(jī)械手 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..............................................................................39 5． 1 機(jī)械手的工藝過程 ...............................................................................................39 5． 2 PLC 控制系統(tǒng) ....................................................................................................41 致答謝詞 ....................................................................................................................48 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................49 2 機(jī)械手的 PLC 控制 0 言 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機(jī)械化、自動(dòng)化已成為突出的主題。機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)采用滾珠絲桿、滑桿、等機(jī)械器件組成；電氣方面有交流 電機(jī)、變頻器、傳感器、等電子器件組成。 工業(yè)機(jī)械手是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新的技術(shù)，是現(xiàn)代控制理 論與工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化實(shí)踐相結(jié)合的產(chǎn)物，并以成為現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中 的一個(gè)重要組成部分。 3 機(jī)械手的 PLC 控制 第一章 機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu) 1． 1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 1．螺旋機(jī)構(gòu) 螺旋機(jī)構(gòu)由螺桿、螺母和機(jī)架組成，其主要功能是將轉(zhuǎn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng)， 并同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，按螺旋副中的摩擦性質(zhì)，螺旋機(jī)構(gòu)可以分為滑動(dòng)螺旋機(jī) 構(gòu)和滾動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)兩種類型。一般要求 用較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向力，多用在工作時(shí)間短，速度較低的場合。滾珠在返回時(shí)與螺桿脫離接觸的 循環(huán)叫外循環(huán)（如圖 12所示）