【正文】 ，并且對(duì)這些錯(cuò)誤信號(hào)進(jìn)行顯示，并且及時(shí)的對(duì)錯(cuò)誤信號(hào)進(jìn)行有效的處理。由于時(shí)間緊迫，本次設(shè)計(jì)在一些方面還有不足之出，需要經(jīng)過(guò)不斷的努力和學(xué)習(xí)，不斷提高自己的水平。[6][J].通用機(jī)械，2004，7（2）:17[7][D].重慶：西南大學(xué)，2007，9：2324[8][J].現(xiàn)代電子技術(shù),Controllers:AG.李老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)識(shí)、認(rèn)真務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)無(wú)不時(shí)刻感染著我，將使我終身受益。最后，感謝各位專家教授在百忙中對(duì)本文的審閱!附錄附錄一 PLC外部伺服系統(tǒng)接線圖附錄二 程序梯形圖附錄三元器件清單器件名稱型號(hào)數(shù)量主電源開(kāi)關(guān)AC220VGS26I1額定絕緣電壓380V脫扣器電流63A伺服驅(qū)動(dòng)器MRJ2S40A4功率400W 170V伺服電機(jī)HCKFS4343AC 129V OUTPUT 400W開(kāi)關(guān)電源DC24VS201241AC220轉(zhuǎn)DC24VCPUQ00JCPU1DC24VPLCQD75D41DC24VPLC輸入QX40S11DC24VPLC輸出QY40P1DC24V主電源指示燈CL523R1DC24VDC24V按鈕C2SS210B101DC24V觸摸屏MT6070iH1DC24VDC24V指示燈CL502G1DC24V電機(jī)啟動(dòng)按鈕CP110G101DC24V電機(jī)停止按鈕CP110R101DC24V復(fù)位按鈕CP110Y101DC24V急停按鈕CE4T10R111DC24V46。Manual. 2004，77~81[13]陳懇，楊向東，劉莉，楊東超．機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2006，2735[14]威綸EB8000使用手冊(cè)[G].威綸通科技有限公司，2011[15]薛士龍,劉以建,[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011,5661致謝光陰荏苒，我即將完成工程學(xué)士學(xué)業(yè)，走向人生新的征程，在此，我向?qū)?、同事以及我的家人和朋友表示最真摯的謝意。GrawHill.Programmable[5]袁艷敏. PLC在機(jī)械手自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[D].遼寧：沈陽(yáng)化工學(xué)院,在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我對(duì)PLC控制的自動(dòng)系統(tǒng)有了一定的了解，任何控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)都需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶幚砗拖到y(tǒng)的調(diào)試過(guò)程，要一邊學(xué)習(xí)新的內(nèi)容，一邊運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，在遇到問(wèn)題時(shí)，經(jīng)過(guò)不斷努力探索來(lái)解決。圖41 人機(jī)界面的建立在本次設(shè)計(jì)的人機(jī)界面中，做的是基于QD75的搬運(yùn)機(jī)械手，這就使該界面必須有一個(gè)啟動(dòng)和一個(gè)急停按鈕，并且要求該界面有這兩個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)的指示燈。①人機(jī)匹配性：人和計(jì)算機(jī)要形成合理的配合，如果出現(xiàn)問(wèn)題，要對(duì)計(jì)算機(jī)中內(nèi)容進(jìn)行修改。這是為了形成一個(gè)統(tǒng)一的界面，使得界面更加的整潔、美觀，能使人感覺(jué)更加清晰合理，減少操作中的失誤。①以用戶為中心，這是人機(jī)界面設(shè)計(jì)的基本原則。圖38軸一塊啟動(dòng)數(shù)據(jù)在所有的參數(shù)設(shè)置以及定位數(shù)據(jù)的設(shè)置完善后，就要用GX ConfiguratorQP的監(jiān)視功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)的演示以及監(jiān)視。圖34 GX ConfiguratorQP界面在這個(gè)界面中主要的是工程樹(shù)視圖，如下圖35。最后，要想使機(jī)械手臂能夠正常的運(yùn)行，就要輸入相應(yīng)的脈沖信號(hào)，通過(guò)輸入的脈沖來(lái)控制機(jī)械手臂的速度和位置，達(dá)到希望的結(jié)果。下面程序要實(shí)現(xiàn)工程的復(fù)位以及對(duì)當(dāng)前各個(gè)機(jī)械手臂位置和速度的讀取。首先是QD75定位模塊+Q00JCPU以及開(kāi)關(guān)電源S20124的外部接線圖和CPU的分配，這塊內(nèi)容是本次設(shè)計(jì)能否成功運(yùn)行的基礎(chǔ)，如下圖31所示：圖31 電源模塊+CPU外部接線圖在設(shè)計(jì)中，伺服系統(tǒng)的接線是非常重要的，要想實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)預(yù)想的結(jié)果，必須對(duì)每一個(gè)伺服系統(tǒng)進(jìn)行正確的接線，確保機(jī)械手的正常運(yùn)行。 PLC的I/O分配在本次設(shè)計(jì)中，用到的是QD75模塊和Q00JCPU進(jìn)行組合的模塊，作為運(yùn)動(dòng)控制的核心，有是四自由度的搬運(yùn)機(jī)械手，因此用到了比較多的輸入接口，為了使得程序的編輯更加清楚，首先對(duì)本次設(shè)計(jì)中的CPU模塊進(jìn)行合理分配，再對(duì)各個(gè)輸入輸出接口進(jìn)行具體的分配。編碼器反饋線ABZ三相動(dòng)力線定位控制單元伺服驅(qū)動(dòng)器伺服電機(jī)圖211伺服系統(tǒng)的構(gòu)成圖 編碼器為了使伺服控制系統(tǒng)能夠完成完整的反饋環(huán)節(jié)，本次設(shè)計(jì)要在伺服電機(jī)上安裝一個(gè)編碼器。圖210 MRJ2S40A外觀及各部分功能圖 伺服系統(tǒng)的構(gòu)成伺服系統(tǒng)又稱隨動(dòng)系統(tǒng)，能夠精確的實(shí)現(xiàn)機(jī)械的位移、速度和加速度，完成一個(gè)完整的反饋環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)完整的動(dòng)作[12]。⑥可靠性高。規(guī)格：額定輸入電壓：24VDC額定輸入電流：約6mA輸入點(diǎn)數(shù)：16點(diǎn)隔離方法：光電耦合器ON電壓/ON電流：OFF電壓/OFF電流：公共端子排列：16點(diǎn)/公共端外部連接：18點(diǎn)端子排 （2）輸出模塊QY40P如下圖29所示：圖29 QY40P輸出QY40P是一種晶體管輸出模塊（漏型）。（3）QD75的功能分為主要、輔助和控制三類。在QD75P2中的數(shù)字“2”控制軸的個(gè)數(shù)，“1”表示單軸控制，“2”表示兩軸控制，“4”表示四軸控制。其關(guān)系如下圖26：冗余系統(tǒng)順序控制（順序CPU）過(guò)程控制（過(guò)程CPU）信息控制（計(jì)算機(jī)CPU）運(yùn)動(dòng)控制（運(yùn)動(dòng)CPU）控制系統(tǒng)備用系統(tǒng)圖26 Q系列PLC內(nèi)部關(guān)系（1）冗余CPU系統(tǒng)功能：①即使在控制系統(tǒng)中出現(xiàn)故障，備用系統(tǒng)也可以取代控制系統(tǒng)使系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。例如，用于主機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制單元、通訊單元、D/A單元等部分的連接。PLC的硬件基本結(jié)構(gòu)如圖23所示：PLC基本單元電源CPU輸出單元輸出單元通信接口存儲(chǔ)器擴(kuò)展接口擴(kuò)展單元輸入設(shè)備輸出設(shè)備編輯器寫(xiě)入器打印機(jī)人機(jī)界面上位機(jī)計(jì)算機(jī)PLC 圖23 PLC的硬件基本結(jié)構(gòu)根據(jù)上面的硬件結(jié)構(gòu)圖來(lái)看，PLC是由中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出（I/O）接口、電源、通訊接口、擴(kuò)展接口及總線部分組成。20%VDC ,250mA24VDCu端口功能簡(jiǎn)介觸摸屏采用24V直流電源對(duì)其進(jìn)行供電，內(nèi)建電源隔離保護(hù)器。 產(chǎn)品系列介紹WEINVIEW是新一代嵌入式工業(yè)人機(jī)界面，它可以分為MT8000和MT6000兩種系列，根據(jù)采用的CPU不同 ，WEINVIEW人機(jī)界面分為T(mén) 系列、i 系列和X 系列。（2）機(jī)械手的動(dòng)作，其中包括旋轉(zhuǎn)、抓取等。在這些智能化的機(jī)械手中，獲得了一定的傳感能力，通過(guò)對(duì)外界各種條件的不斷變化，不斷的根據(jù)其做出相應(yīng)的變化，重點(diǎn)是不斷研究提高機(jī)械手的視覺(jué)功能和觸覺(jué)功能，能夠更好的感應(yīng)外界條件的變化并作出動(dòng)作。另外，在我國(guó)機(jī)械手還更好的與現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行了結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備之間的自動(dòng)通信，也能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)與配合。另外，在現(xiàn)代化的工業(yè)環(huán)境下，PLC為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的制作生產(chǎn)做出了巨大的貢獻(xiàn)，特別是在硬件配置和軟件編程以及與網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)交流互換信息等方面具有不可磨滅的貢獻(xiàn)[2]。特別是在高危險(xiǎn)、有毒、有放射性等惡劣的條件下，避免了大量的事故的發(fā)生，機(jī)械手在此方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)[1]。同時(shí)本次設(shè)計(jì)做了硬件部分的選型，包括威綸觸摸屏、三菱QD75定位模塊、Q00JCPU及其輸入輸出的選擇和伺服控制系統(tǒng)等一些內(nèi)容。本設(shè)計(jì)描述了機(jī)械手的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)和研究的意義等。另外，機(jī)械手在搬運(yùn)、切割、噴漆等各方面都得到了廣泛的應(yīng)用，使人們的生產(chǎn)和生活得到了很大的提高。在當(dāng)代工業(yè)中，PLC控制系統(tǒng)向著簡(jiǎn)易化、可靠性好以及簡(jiǎn)單的操作等方面前進(jìn)，逐漸成為了現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。而且我國(guó)的機(jī)械手在軟件方面也有了突破性的進(jìn)展，掌握了軟件設(shè)置的關(guān)鍵性技術(shù)（設(shè)計(jì)和編程方面的技術(shù)）[3]。國(guó)外方面：在60年代末期美國(guó)已