【正文】 表37所示。對于限位開關(guān)也用普通開關(guān)代替，當執(zhí)行完該步程序后，進入下一個步，需要將限位開關(guān)撥回OFF狀態(tài)。另外，在實際的生產(chǎn)中，可以設置遠程控制，可以利用監(jiān)控軟件對控制系統(tǒng)進行實時控制，以提供較為直觀、清晰、準確的機械手運行狀態(tài)。雖說是一路崎嶇辛苦，卻也豐富多彩。你們用血與淚盡可能的給我提供成長的機會與支持，你們?yōu)槲宜冻龅氖俏乙簧紵o以回報的。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。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。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。（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。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。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。 控制要求。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)。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。線圈電壓等級一般采用DC24V、AC220V等。安防系統(tǒng)中常見的光電開關(guān)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)。3）電源單元?？删幊炭刂破鞑捎檬堑奈鏖T子S7200。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。若梯形圖中輸出點的線圈“斷電”，對應的硬件繼電器的線圈斷電，其常開觸點斷開，外部負載斷電，停止工作。在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入過程映像寄存器的狀態(tài)，也不會隨之改變，輸入信號變化了的狀態(tài)只能在下一個掃描周期的讀取輸入階段被讀入。為了使PLC得輸出及時地響應各種輸入信號，初始化后PLC要反復不停地分階段處理各種不同的任務（見圖21），這種周而復始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。PLC的輸入/輸出可以直接與交流220V、直流24V等強電相連，并有較強的帶負載能力。小型PLC可以為輸入電路和外部的電子傳感器提供DC 24V電源，驅(qū)動PLC負載的直流電源一般由用戶提供。3. 編程器編程器用來生成用戶程序，并用它來編程、檢查、修改用戶程序，事件用戶程序的執(zhí)行情況。S7200將CPU模塊簡稱為CPU。國際電工委員會（IEC）在1985年的PLC標準草案第3稿中，對PLC作了如下定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。觸覺功能即在機械手上安裝有觸覺反饋控制裝置。此外還應大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺、視覺等性能地機械手，并考慮于計算機聯(lián)用，逐步成為整個機械制造系統(tǒng)中的一個基本單元。研究安裝各種傳感器，把接收到的信息反饋，使機械手具有感覺機能；第三代機械手能獨立完成工作過程中的任務。50～60年代即制成了傳送和裝卸工件的通用機械手和數(shù)控示教再現(xiàn)型機械手。，便于有節(jié)奏地生產(chǎn)應用機械手代替人手進行工作，這是直接減少人力的一個側(cè)面，同時由于應用機械手可以連續(xù)地工作，這是減少人力的另一個側(cè)面。拆修裝是鐵路工業(yè)系統(tǒng)繁重體力勞動較多的部門之一，促進了機械手的發(fā)展。據(jù)資料介紹，美國生產(chǎn)的全部工業(yè)零件中，有75％是小批量生產(chǎn)；金屬加工生產(chǎn)批量中有四分之三在50件以下，零件真正在機床上加工的時間僅占零件生產(chǎn)時間的5％。機械手的種類，按驅(qū)動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手；按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種；按運動軌跡控制方式可分為點位控制和連續(xù)軌跡控制機械手等。機械手主要由手部、運動機構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。機械手在美國、加拿大等國家應用較多，如用果實采摘機械手來摘果實、裝配生產(chǎn)線上應用智能機器人等。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。機械手廣泛地應用與鍛壓、沖壓、鍛造、焊接、裝配、搬運、噴漆、熱處理等各個行業(yè)。本設計描述了基于PLC的機械手控制系統(tǒng)設計，重點介紹了機械手控制系統(tǒng)中的硬件選擇方法，軟件的設計過程，以及PLC控制裝置的工作過程?？傊瑱C械手是提高勞動生產(chǎn)率，改善勞動條件，減輕工人勞動強度和實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的一個重要手段。通過此次設計可以更進一步學習PLC的相關(guān)知識，了解世界先進水平，盡可能多的應用于實踐。運動機構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式，稱為機械手的自由度 。機械手在鍛造工業(yè)中的應用能進一步發(fā)展鍛造設備的生產(chǎn)能力，改善熱、累等勞動條件。國內(nèi)外機械工業(yè)、鐵路部門中機械手主要應用于以下幾方面： 熱加工是高溫、危險的笨重體力勞動，很久以來就要求實現(xiàn)自動化。近些年，隨著計算機技術(shù)、電子技術(shù)以及傳感技術(shù)等在機械手中越來越多的應用，工業(yè)機械手已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中提高勞動生產(chǎn)率的重要因素。 機械手的發(fā)展概況專用機械手經(jīng)過幾十年的發(fā)展，如今已進入以通用機械手為標志的時代。60～70年代，又相繼把通用機械手用于汽車車身的點焊和沖壓生產(chǎn)自動線上，亦即是第二代機械手這一新技術(shù)進入了應用階段。因此，國內(nèi)主要是逐步擴大機械手應用范圍，重點發(fā)展鑄鍛、熱處理方面的機械手，以減輕勞動強度，改善作業(yè)條件。如發(fā)生某些偏離時，就將引起零部件甚至機械手本身的損壞。總之，隨著傳感技術(shù)的發(fā)展，機械手的裝配作業(yè)的能力將進一步提高?！睆纳鲜龆x可以看出，PLC是一種用程序來改變控制功能的工業(yè)計算機，除了能完成各種的控制功能外，還有與其他計算機通訊聯(lián)網(wǎng)的功能。開關(guān)量輸出模塊用來控制接觸器、電磁閥、指示燈、數(shù)字顯示裝置和報警裝置等輸出設備；模擬量輸出模塊用來控制調(diào)節(jié)閥、變頻器等執(zhí)行裝置。使用編程軟件可以再計算機屏幕上生成和編輯梯形圖或指令表程序，并且可以實現(xiàn)不同程序語言之間的相互轉(zhuǎn)換。所有這些使PLC具有較高的抗干擾能力，因此穩(wěn)定、可靠，抗干擾能力強。四、功能完善現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運算、計時、計數(shù)、步進控制功能，還能完成A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、模擬量處理、高速計算、聯(lián)網(wǎng)通信等功能，可以通過上位計算進行顯示、報警、記錄，進行人機對話，使控制水平大為提高。外接的電路閉合時，對應的輸入過程映像寄存器為1狀態(tài)，梯形圖中對應的 輸入點的常開觸點接通，常閉觸點斷開。用戶程序讀寫I/O映像寄存器比讀寫I/O點得多，這樣可以提高程序的執(zhí)行速度。7）立即I/O處理在程序執(zhí)行過程在使用立即I/O指令可以直接存取I/O點。從控制機構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。機械手本體單元按功能可分為二軸平衡機構(gòu)、底盤、旋轉(zhuǎn)手臂機構(gòu)、夾手、限位開關(guān)等部件。限位開關(guān)主要是來控制機械手在運動過程中的停止時刻和位置。氣動電磁閥是用來控制流體的自動化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器；氣動電磁閥并不限于液壓，氣動；氣動電磁閥用于控制液壓流動方向，工廠的機械裝置一般都由液壓鋼或電磁閥來控制。 常開型兩位三通單電控電磁閥動作原理：給線圈通電，氣路斷開，線圈一旦斷電，氣路就會接通，這也是“點動”。圖34 機械手控制示意圖機械手用來完成右邊傳送帶A上工件向左邊傳送帶B的轉(zhuǎn)移。夾緊/放松則是由單線圈的兩位電磁閥控制氣缸的運動來實現(xiàn)的，線圈通電時執(zhí)行夾緊動作，斷電時執(zhí)行放松動作。 方案選擇及系統(tǒng)配置 根據(jù)以上控制要求，制定以下控制方案。當CPU的I/O點數(shù)不夠用或需要進行特殊功能的控制時，就要進行I/O的擴展。圖36 PLC的I/O配置表編號意義備注原點標志on有效轉(zhuǎn)換允許標志on有效連續(xù)標志on有效傳送帶啟動與自動右轉(zhuǎn)標志on有效傳送帶A啟動標志on有效自動下降標志on有效自動夾緊標志on有效自動上升標志on有效自動左轉(zhuǎn)標志on有效自動下降標志on有效自動松開標志on有效自動上升標志on有效初始化標志on有效 回原點上升標志on有效回原點左轉(zhuǎn)標志on有效回原點下降標志on有效回原點松開標志on有效回原點上升標志on有效回原點右轉(zhuǎn)/傳送帶B標志on有效回原點原位指示標志