【正文】 圖 53 I/0分配圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 I/O 接線圖 圖 54 I/0接線圖 程序部分 梯形圖 圖 55 梯形圖 基于 PLC 控制物料分揀機(jī)械手自動(dòng)控制系統(tǒng) 圖 56 梯形圖 指令表 圖 57 指令表 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 58 指令表 基于 PLC 控制物料分揀機(jī)械手自動(dòng)控制系統(tǒng) 圖 59 指令表 相關(guān)電氣設(shè)備的選擇 名稱 型號(hào) 數(shù)量 備注 Plc FX2N48MT 1 點(diǎn)晶體管輸出 直流電機(jī) 82ZYT 1 帶動(dòng)圓盤 步進(jìn)電機(jī) 42J1834810 1 帶動(dòng)傳送帶 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 ASD860F 1 磁感線 CS30E、 CS9D、 CS15T 12 光電開關(guān) SB031K 2 單桿氣缸 SBA10 45SA2 7 DC24V 電源 AC220vDC24v 電源 1 空氣開關(guān) 1 電磁閥 4V11006 、 4V12006 7 色標(biāo)傳感器 KT3WN1116 2 檢測(cè)白、黑色物 電容式傳感器 E2KX8ME1 1 檢測(cè)金屬物體 萬(wàn)用表 1 圖 510 元器件的選擇 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 第 六 章 總結(jié)與展望 機(jī)械手的出現(xiàn)延伸和擴(kuò)大了人的手足和大腦功能，它可替代人從事危險(xiǎn)、有害 、有毒、低溫和高熱等惡劣環(huán)境中的工作；代替人完成繁重、單調(diào)重復(fù)勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。 本課題在完成了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)物料分揀機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 基于 PLC 控制物料分揀機(jī)械手自動(dòng)控制系統(tǒng) 致謝 經(jīng)過(guò)半 期 的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè) 專 科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在此，我再說(shuō)一次謝謝！謝謝大家！。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一大規(guī)模并行分布處理非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，適用于強(qiáng)非線性的氣動(dòng)機(jī)械手的控制。這使得機(jī)械設(shè)備更加靈活，動(dòng)作準(zhǔn)確，易于維護(hù)，勞動(dòng)生產(chǎn)率大大得到了提高。 可調(diào)速脈沖輸出指令“ DPLSR”可控制步進(jìn)電機(jī)按 升降速方式運(yùn)行，其使用方法如下 ： 其中： S1 的設(shè)定范圍為： 10— 20200HZ ； S2 的設(shè)定范圍為： 110— 2， 147， 483，647PLS（因?yàn)?DPLSR 為 32位運(yùn)算指令）； S3的設(shè)定范圍為： 500ms以下 ； D的規(guī)定：（ 1）．只能為 Y0 或 Y1 ；（ 2）．一定為晶體管輸出 工作頻率 （ HZ） 總脈沖數(shù) （ PLS） 升降速時(shí)間 （ ms） Y0 或 Y1 S1 S2 S3 D DPLSR X10 基于 PLC 控制物料分揀機(jī)械手自動(dòng)控制系統(tǒng) 圖 43 步進(jìn)電機(jī)接線圖 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器上的驅(qū)動(dòng)程序 圖 44 步進(jìn)電機(jī)程序控制 當(dāng) X1 的常開觸點(diǎn)接通后，輔助繼電器 M2 通電，驅(qū)動(dòng)器向步進(jìn)電機(jī)發(fā)送頻率為 500HZ的 12800 個(gè)脈沖，線圈 Y1 和 Y2 通電，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增， 在各個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。 細(xì)分功能完全是由驅(qū)動(dòng)器靠精確控制電機(jī)的相電流所產(chǎn)生，與電機(jī)無(wú)關(guān)。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)、 功率 驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。 缺點(diǎn)：響應(yīng)時(shí)間預(yù)先由內(nèi)置電流到電壓轉(zhuǎn)換器確定，如跨阻抗放大器，要求額外的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將電壓輸出轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式，光到模擬電壓轉(zhuǎn)換器適合要求設(shè)計(jì)周期較短、產(chǎn)品開發(fā)周期更快、光線條件和空間利用率設(shè)計(jì)精良的應(yīng)用。 顏色傳感器的類型比較 : (1)光到光電流轉(zhuǎn)換器 光到光電流轉(zhuǎn)換器由光電二極管或具有色彩濾波器的光電二極管組成，將光轉(zhuǎn)換成光電流。在實(shí)際生產(chǎn)中，將行程開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位 置，當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件 上的模塊撞擊行程開關(guān)時(shí)，行程開關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電路的切換。 （ 6）白色物料分類 電磁閥 Y15 得電，氣缸 F 執(zhí)行伸出命令，推白色物料桿伸出，將物料推入白色分類物料 槽； 電磁閥 Y15 失電，氣缸 F 執(zhí)行縮回命令，推白色物料桿縮回。日、美、德等國(guó)的氣動(dòng)元件銷售平均每年增長(zhǎng)超過(guò) 1015﹪。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第 四 章 物料分揀機(jī)械手系統(tǒng)關(guān)鍵部件的使用 電磁閥的使用 電磁閥簡(jiǎn)介 本設(shè)計(jì)中使用四個(gè)兩位五通雙控電磁閥和三個(gè)兩位五通單控電磁閥。 (1)步進(jìn)電機(jī)以及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 ：用于控制 傳送帶 的運(yùn)行。這些分揀需求可以通過(guò)不同方式，如可通過(guò)條形碼掃描、色碼掃描、鍵盤輸入、重量檢測(cè)、語(yǔ)音識(shí)別、高度檢測(cè)及形狀識(shí)別等方式，輸入到分揀控制系統(tǒng)中去，根據(jù)對(duì)這些分揀信號(hào)判斷，來(lái)決定某一種商品該進(jìn)入哪一個(gè)分揀道口。 分揀作業(yè)基本實(shí)無(wú)人化 國(guó)外建立自動(dòng)分揀系統(tǒng)的目的之一就是為了減少人員的使用，減輕工員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高人員的使用效率 ，因此自動(dòng)分揀系統(tǒng)能最大限度地減少人員的使用，基本做到無(wú)人化。 (4)磁性傳感器：用于氣缸的位置檢測(cè)。常用機(jī)械手傳動(dòng)系統(tǒng)分機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)和電力傳動(dòng) 等幾種形式。 (6)軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門操持危險(xiǎn)物品的主從式操作手也常稱為機(jī)械手。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手 部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。喂料量可通過(guò)改變下料套筒和圓盤的間隙大小和卸料位置來(lái)調(diào)整。作為細(xì)粒物料給料設(shè)備，適用于運(yùn)送粉狀、料狀或小塊狀態(tài)的各種非粘性物料，如煤粉、水泥、熟料、石灰石、頁(yè)巖、煤矸石、粘土等粉狀、粒狀或小塊狀物料。大是指大容量、高速度、多功能、高性能。 應(yīng)用類型：邏輯控制 、運(yùn)動(dòng)控制 、過(guò)程控制、數(shù)據(jù)處理、多級(jí)控制 1988 年全世界總銷售量達(dá) 370 億美元。使外部電路和內(nèi)部電路之間避免電的聯(lián)系。 中國(guó) 1974 年研制， 1977 年成功。 1968 年，美國(guó)最大的汽車制造商 GM 公司公開招標(biāo)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第二章 PLC 的簡(jiǎn)介 PLC 產(chǎn)生與特點(diǎn) PLC 的產(chǎn)生 一．概念 PLC 是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來(lái)的，并逐漸發(fā)展成以微處理器為核心，集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及通訊技術(shù)于一體的一種新型工業(yè)控制裝置。金屬工件運(yùn)送到出料斜槽 I 處，傳感器接到工件到達(dá)信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)氣缸 1 活塞桿伸出，將其推入出料斜槽 1；按同樣動(dòng)作順序，氣缸 2 將白色塑料工件推入到出料斜槽 2，氣缸 3 將黑色塑料工件推入出料斜槽 3。氣爪氣缸的松夾也選用二位五通雙控電磁閥 驅(qū)動(dòng)氣缸實(shí)現(xiàn)。通過(guò)本次論文，進(jìn)一步加強(qiáng)自己對(duì)機(jī)械手和 PLC 的認(rèn)識(shí)，以及它們?cè)谏钪袕V泛應(yīng)用。 在完成大學(xué) 三 年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了 plc、 電力拖動(dòng) 、電子技術(shù) 等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì) 設(shè)計(jì)電氣系統(tǒng) 、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。 其設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的組裝，具有系統(tǒng)布局靈活，維護(hù)、檢修方便等特點(diǎn)，受場(chǎng)地原因影響不大。按分揀的手段不同，可分為人工分揀、機(jī)械分揀和自動(dòng)分揀。采用整體化 的設(shè)計(jì)思想，充分考慮了軟、硬件各自的特點(diǎn)并進(jìn)行互補(bǔ)優(yōu)化。 本文在縱觀了近年來(lái)機(jī)械手發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上，結(jié)合機(jī)械手方面的設(shè)計(jì)，對(duì)機(jī)械手技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，提出了用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)和 PLC 控制的設(shè)計(jì)方案。 with the technology continues to update and reform, PLC technology is constantly changed and gradually to develop intelligence, is the main reason for the change for the better of the modern social services. In training, I have seen a robot with the metal parts of equipment to sort, but I see that if the robot or the workpiece any deviation, the robot would not be accurate sorting of the parts, sometimes damage to the workpiece surface quality, so I remend using a vacuum to replace the metal disc robot manipulator, and can determine the color of the workpiece. [Keywords]: PLC, robotics, automatic control. 基于 PLC 控制物料分揀機(jī)械手自動(dòng)控制系統(tǒng) 第一章 緒論 分揀是把很多貨物按品種從不同的地點(diǎn)和單位分配到所設(shè)置的場(chǎng)地的作業(yè)。而且，分揀系統(tǒng)能靈活地與其他物流設(shè)備無(wú)縫連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料實(shí)物流、物料信息流的分配和管理 。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用 PLC的工作原理來(lái)控制材料搬運(yùn)裝置的 技術(shù) 基本已經(jīng)成熟，其中 得到愈來(lái)愈廣泛的 就是采用PLC 控制搬運(yùn)機(jī)械手來(lái)實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)材料的裝置 。 設(shè)計(jì)目的及主要內(nèi)容 設(shè)計(jì)目的 培養(yǎng)機(jī)械設(shè)計(jì)能力； 擴(kuò)展知識(shí)結(jié)構(gòu)； 培養(yǎng)綜合運(yùn)用能力； 是課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充。該機(jī)構(gòu)的懸臂氣缸的伸出和縮回，手臂氣缸的上升下降和旋轉(zhuǎn)氣缸的左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)是由三個(gè)雙線圈兩位五通電磁閥驅(qū)動(dòng)氣缸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 輸送皮帶進(jìn)料口光電傳感器接收到工件到達(dá)信號(hào)后，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)送工件到對(duì)應(yīng)的出料斜槽進(jìn)行分揀。 要求設(shè)計(jì)者確定機(jī)械手控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案；確定 PLC 的型號(hào)規(guī)格；確定 PLC I/O 元件；設(shè)計(jì)機(jī)械手氣動(dòng)原理圖及其 PLC 電氣控制線路原理圖；提供順序功能流程圖；進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)并調(diào)試；編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)被淘汰。其后，日本、德國(guó)相繼引入。輸入輸出接口電路采用光電耦合器來(lái)傳遞信號(hào)。 或許更直觀些：只要是涉及工業(yè)控制的任何地方，都會(huì)采用 PLC 來(lái)控制！它涉及到我們生活的方方面面，包括 我們從超市買的任何商品，我們用的數(shù)碼產(chǎn)品，開的車，看的書等其從生產(chǎn) —— 包裝 —— 傳送 —— 倉(cāng)儲(chǔ) —— 運(yùn)輸?shù)鹊拳h(huán)節(jié)都需要用 PLC控制的自動(dòng)化設(shè)備來(lái)完成 。 趨勢(shì)： 1．系統(tǒng)構(gòu)成規(guī)模向大、小兩個(gè)方向發(fā)展。 圓盤式給料機(jī)為容積式計(jì)量的給料設(shè)備，它能均勻、連續(xù)地將物料喂送到下一道工序，并且能夠承受較大的倉(cāng)壓。圓盤中部有一位于接料倉(cāng)下口而高度可調(diào)的下料套筒，物料從下料套筒和圓盤的間隙中漏散出來(lái)，并被刮板將物料從圓盤上刮落下來(lái)。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。 機(jī)械手通常用 作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，如在