【正文】 接口是輸入（IN）／輸出（OUT）接口的簡(jiǎn)稱(chēng)，是PLC主機(jī)與被控對(duì)象進(jìn)行信息交換的紐帶；PLC通過(guò)I／O接口與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，PLC的輸入輸出信號(hào)有開(kāi)關(guān)量、模擬量、數(shù)字量三種類(lèi)型，所有的輸入輸出信號(hào)均經(jīng)過(guò)光電等隔離，大大增強(qiáng)了PLC的抗干擾能力。CPU從第一條指令開(kāi)始，順序逐條地執(zhí)行用戶(hù)程序知道用戶(hù)程序結(jié)束，然后返回第一條指令開(kāi)始新的一輪掃描。因此，控制用的程序估計(jì)較短，約在三百步之內(nèi)。圖51 控制程序流程圖 機(jī)械手順序控制梯形圖圖52 程序控制步進(jìn)圖 指令表根據(jù)梯形圖可得控制指令表（如表52所示）步數(shù)操作數(shù)操作碼步數(shù)操作數(shù)操作碼步數(shù)操作數(shù)操作碼1LDM800234SETS2474LDIX52SETS036STLS2475OUTY54STLS037LDIX276ANDX55LDX138ANIY277OUTT7K106ANDX539OUTY280LDT77ANDX240ORIX281SETS298ANDX441OUTT3K1083STLS299ANDX944LDT384SETY410SETS2045SETS2585LDIX00012STLS2046LDIX386OUTT8K1013SETY1047ANIY389LDT814SETY448ORIX390SETS3015LDX149OUTT4K1092STLS3016SETS2152LDT493LDIX617LDIX053SETS2694OUTY618OUTY154LDIX295OUTT9K1019ORX055ANIY296LDT920OUTT0K1056OUTY297SETS3123SETS2257ORIX2100STLS3124SETY458OUTT5K10101SETY425LDIX061LDT5102LDIX00026OUTT1K1062SETS27103OUTT10K1027LDT164STLS27106LDT1028SETS2365SETY4107SETS3229LDX066LDIX000109STLS3230OUTY167OUTT6K10110LDIX731ORX070LDT6111OUTY732OUTT2K1071SETS28112LDX733LDT273STLS28113OUTT11K10114LDT11135STLS35155LDIX0115SETS33136SETY4156OUTY1117STLS33137LDIX000157ORX0118SETY4138OUTT14K10158OUTT16K10119LDIX000141LDT14161SETS38120OUTT12K10142SETS34163STLS38123SETS34144STLS34164LDIX3125STLS34145LDIX9165ANIY3126LDIX8146OUTY9166OUTY3127OUTY8147LDX9167ORIX3128LDX8148OUTT15K10168OUTT17K10129OUTT13K10151LDT15171SETS39132LDT13152SETS37172RSTX13133SETS35154STLS37173OUTT18K10176LDT18177ANDX11178SETS20179ANDX10180SETS0181END6 典型電路 主電路設(shè)計(jì)主電路電磁閥、接觸器、自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)和熱繼電器控制，電路圖如圖61。其回路圖如圖63所示：圖63 氣壓控制機(jī)械手回路圖7 元器件的選擇 PLC的選擇近年來(lái), PLC生產(chǎn)廠(chǎng)商不斷推出功能更強(qiáng)的小型PLC, 更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短。根據(jù)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)控制時(shí)序圖，整個(gè)系統(tǒng)有16個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出，13個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入。隨著元器件水平的提高，這些指標(biāo)也還在不斷地提高。選型依據(jù)：一、根據(jù)管道參數(shù)選擇電磁閥的：通徑規(guī)格(即DN)、接口方式按照現(xiàn)場(chǎng)管道內(nèi)徑尺寸或流量要求來(lái)確定通徑(DN)尺寸。四、電氣選擇：電壓規(guī)格應(yīng)盡量?jī)?yōu)先選用AC220V、DC24較為方便。 電磁閥線(xiàn)圈通電要求根據(jù)表73及各動(dòng)作中機(jī)械的狀態(tài)，便可自行列出各動(dòng)作中對(duì)YV1YV8線(xiàn)圈的通電要求。大多數(shù)接近開(kāi)關(guān)是指開(kāi)關(guān)剛好動(dòng)作時(shí)感辨頭與檢測(cè)體之間的距離。4）復(fù)位行程：開(kāi)關(guān)從“動(dòng)作”到“復(fù)位”的位移距離。由于斷路器具有很好的保護(hù)作用，故在電氣設(shè)計(jì)的應(yīng)用中越來(lái)越多。高能耗、勞動(dòng)密集和低附加值一直是制約我國(guó)陶瓷工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題，為了讓我國(guó)陶瓷生產(chǎn)企業(yè)走出困境，節(jié)約能耗、生產(chǎn)自動(dòng)化和經(jīng)營(yíng)集約化是行之有效的途徑。那么對(duì)于生產(chǎn)廠(chǎng)家而言，怎樣使用最小的成本生產(chǎn)出最有市場(chǎng)價(jià)值的產(chǎn)品無(wú)疑是設(shè)計(jì)過(guò)程中非常重要的問(wèn)題。致 謝 本次設(shè)計(jì)是在導(dǎo)師邵龍安老師的悉心指導(dǎo)下完成的。感謝胡鴻豪教授、馮景華教授、張邦宏教授、朱永紅博士、張玲老師、王冬老師、以及機(jī)械電子工程學(xué)院的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師等在四年的學(xué)習(xí)和生活中給予的教育、關(guān)心與幫助。在此謹(jǐn)向邵龍安老師的悉心指導(dǎo)和諄諄教誨表示忠心的感謝。由于系統(tǒng)操作方便，安全，對(duì)硬件以及技術(shù)要求不高，易于維修，所以便于多數(shù)大中型企業(yè)的采用，使資金回爐快，便于大規(guī)模投產(chǎn)。10 經(jīng)濟(jì)分析每一種新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，大部分是基于該產(chǎn)品能帶來(lái)更大的收益。各類(lèi)控制電源、整流、濾波元件集中為電源組件等等。其選用依據(jù)是電源種類(lèi)、電壓等級(jí)、觸頭數(shù)量以及斷流容量。操作頻率的大小與接近開(kāi)關(guān)信號(hào)發(fā)生機(jī)構(gòu)的原理及出口元件的種類(lèi)有關(guān)。原則上講，接近開(kāi)關(guān)可以根據(jù)任何一種物理變換為電量的原理作為辯識(shí)機(jī)構(gòu)，如電、磁、光、聲及超聲波等。露天安裝或粉塵多場(chǎng)合應(yīng)選用防水，防塵品種(防護(hù)等級(jí)在IP54以上)。三、根據(jù)壓力參數(shù)選擇電磁閥的：原理和結(jié)構(gòu)品種公稱(chēng)壓力：這個(gè)參數(shù)與其它通用閥門(mén)的含義是一樣的，是根據(jù)管道公稱(chēng)壓力來(lái)定。生產(chǎn),型號(hào)眾多無(wú)法一一列舉，我們可根據(jù)如下主要參數(shù)來(lái)選擇電磁鐵。具有較強(qiáng)的抗干擾能力，能耐惡劣環(huán)境，可直接驅(qū)動(dòng)數(shù)百瓦、直流負(fù)載，很適合電容生產(chǎn)的應(yīng)用。值得注意的是，小型可編程控制器結(jié)構(gòu)的最新發(fā)展也開(kāi)始吸收模塊式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，各種不同點(diǎn)數(shù)的可編程控制器都做成了同高不同長(zhǎng)的模塊。兩個(gè)快速排氣閥，既可加快氣缸起動(dòng)速度，又可全程調(diào)速。同時(shí)，當(dāng)發(fā)生誤動(dòng)作時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，輸出報(bào)警燈HL。2）輸出信號(hào)為12 個(gè)開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)它們分別為：瓷磚進(jìn)料傳送帶A、手腕旋轉(zhuǎn)、小臂收縮、小臂伸張、小臂復(fù)位、大臂旋轉(zhuǎn)、腰旋轉(zhuǎn)、抓瓷磚和放瓷磚。可編程控制系統(tǒng)可在不改變系統(tǒng)硬件接線(xiàn)的情況下，通過(guò)改變PLC的用戶(hù)程序來(lái)改變被控對(duì)象的運(yùn)行方式，大大地提高了控制系統(tǒng)的靈活性。 PLC的硬件組成 PLC的硬件組成與微型計(jì)算機(jī)相似，其主機(jī)由CPU板、存儲(chǔ)器、輸入／輸出（I／O）接口、電源等幾大部分組成；可配備如編程器、圖形顯示器、通信接口等外部設(shè)備CPU也稱(chēng)中央處理器，是由一片或幾片大規(guī)模集成電路芯片組成的，相當(dāng)于人的大腦，是PLC的核心部分；CPU的作用是可通過(guò)接口及軟件向系統(tǒng)的各個(gè)部分發(fā)出各種命令，同時(shí)對(duì)被測(cè)參數(shù)進(jìn)行巡回檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、控制運(yùn)算、報(bào)警處理及邏輯判斷等，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)PLC的工作過(guò)程進(jìn)行控制；目前大多數(shù)小型PLC都用8位或者16位單片機(jī)作CPU。連續(xù)操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開(kāi)始，按一下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手的動(dòng)作將自動(dòng)地、連續(xù)不斷地周期性循環(huán)。傳送帶由電動(dòng)機(jī)M1驅(qū)動(dòng)，機(jī)械手腰部的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由氣動(dòng)閥YY2控制，大臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由氣動(dòng)閥YY4控制，機(jī)械手的手指吸合與斷開(kāi)由氣動(dòng)閥Y5控制，小臂的伸縮運(yùn)動(dòng)分別有氣動(dòng)閥YYYYY10控制。25） 完成五塊瓷磚的包裝，一個(gè)工作循環(huán)完畢。同時(shí)，向PLC發(fā)出信號(hào)，小臂收縮一個(gè)位置。將第三塊瓷磚放入包裝箱3中。9） 重復(fù)步驟1）——5）。碰限位開(kāi)關(guān)SQ3動(dòng)作，旋轉(zhuǎn)結(jié)束，機(jī)械手腰開(kāi)始動(dòng)作。例如，當(dāng)手腕向下旋轉(zhuǎn)電磁閥通電時(shí)，手腕旋轉(zhuǎn)，當(dāng)碰到限位開(kāi)關(guān)SQ2時(shí)停止?！蟊坌D(zhuǎn)45176?！”凵斐鲆粋€(gè)位置—手腕旋轉(zhuǎn)90176?！种肝P(pán)斷開(kāi)—放下第三塊瓷磚—大臂旋轉(zhuǎn)90176。—手指吸盤(pán)斷開(kāi)—放下第二塊瓷磚—大臂旋轉(zhuǎn)90176?！滞笮D(zhuǎn)90176。圖43 機(jī)械手的機(jī)構(gòu)組成 機(jī)械手的動(dòng)作流程機(jī)械手的動(dòng)作如圖44所示，它是一個(gè)水平/垂直位移和旋轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備，用來(lái)將瓷磚由右工作臺(tái)搬到左工作臺(tái)。旋轉(zhuǎn)、小臂五個(gè)位置的伸縮、手腕90176。模塊式機(jī)械手是將一些通用部件，根據(jù)作業(yè)的要求，選擇必要的能完成預(yù)定機(jī)能的單元部件，以底座為基礎(chǔ)進(jìn)行組合，配上與其相適應(yīng)的控制部分，即成為能完成特殊要求的機(jī)械手。手部是用來(lái)抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。在PLC出現(xiàn)之前，大多數(shù)控制設(shè)備是用硬接線(xiàn)邏輯設(shè)備。一方面 PLC在硬件上采用了諸如隔離、濾波、屏蔽、接地等一系列抗干擾措施 , 在模板機(jī)箱進(jìn)行了完善的電磁兼容性設(shè)計(jì) , 對(duì)元器件進(jìn)行了精心的挑選。PLC 作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，它體積小，重量輕，能耗少；系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作量小，維護(hù)方便，便于維修和改造。而PLC控制方式對(duì)操作人員的要求一般，不用學(xué)習(xí)專(zhuān)門(mén)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，不需要用到較專(zhuān)業(yè)的軟件知識(shí)，只是需要了解較簡(jiǎn)單的梯形圖語(yǔ)言、操作系統(tǒng)等。因此，單片機(jī)只、需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。四、要求結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、效率高，在保證自身剛度、強(qiáng)度的前提下，盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，以利于減輕手臂的負(fù)載。要求在預(yù)定的工作期限內(nèi)正?？煽康墓ぷ?，從而保證機(jī)器的各種功能的正常實(shí)現(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)是機(jī)械手的指揮系統(tǒng),它通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),讓執(zhí)行器按照規(guī)定的要求進(jìn)行工作,并檢測(cè)其正確與否。③混聯(lián)自動(dòng)包裝線(xiàn)。既保證了高生產(chǎn)率，投資又不過(guò)大。是包裝工業(yè)的發(fā)展方向。同時(shí)，用戶(hù)可按企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)自行設(shè)定參數(shù)，設(shè)備將根據(jù)客戶(hù)設(shè)定的分級(jí)尺寸范圍，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分級(jí)處理，保證出廠(chǎng)產(chǎn)品尺寸完全符合設(shè)定要求。每分鐘能達(dá)到6盒的工作頻率，以每盒4塊600600mm的陶瓷磚計(jì)，連續(xù)工作22小時(shí)則可包裝11400㎡。光澤度：將具有一定要求的黑玻璃的反光能力與被測(cè)此片的反光能力相比較，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)≥55度。拋晶磚采用釉下裝飾、高溫?zé)伞⒂悦婕?xì)膩、高貴華麗，屬高檔產(chǎn)品。②抗靜電磚；在人們?nèi)粘９ぷ骰顒?dòng)中會(huì)產(chǎn)生靜電。建筑陶瓷制品由于主要用于內(nèi)墻建筑或裝飾，對(duì)于產(chǎn)品輻射防護(hù)的安全性顯得尤為重要。關(guān)鍵詞:五自由度機(jī)械手 可編程序控制器 氣壓傳動(dòng) 電氣控制系統(tǒng) 順序功能圖 順序控制 步進(jìn)指令 自動(dòng)控制ABSTRACTIn this paper, a P