【正文】 [5]慶來(lái)主編 變頻器、可編程序控制器及觸摸屏綜合運(yùn)用技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [6]胡曉明主編 電氣控制及 PLC 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [7]程周主編 PLC技術(shù)與應(yīng)用 福建科 學(xué)技術(shù)出版社 2021 [8]李中年主編 控制電氣及應(yīng)用 清華大學(xué)出版社 2021 [9]劉美俊編著 通用變頻器應(yīng)用技術(shù) 福建科學(xué)技術(shù)出版社 2021 [10]馮辛安主編 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [11]廖常初主編 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) 重慶大學(xué)出版社 2021 [12]張繼和 張潤(rùn)敏 梁海峰主編 電機(jī)控制與供電基礎(chǔ) 西南交通大學(xué)出版社 2021 [13]邱士安主編 機(jī)電一體化技術(shù) 西安電子科技大學(xué)出版社 2021 [14]田鳴主編 機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 43 感謝信 首 先，感謝王老師給了我這次學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，讓我對(duì) PLC 領(lǐng)域有所了解，給我的將來(lái)發(fā)展創(chuàng)造了新的方向。 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 25 附錄 1（梯形圖） 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 26 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 27 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 28 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 29 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 30 （ 1）在機(jī)械 手上、下、左、右行走的控制中，使用了一個(gè)軟件聯(lián)鎖觸電，替代了 。 無(wú)給油化 ： 為了適應(yīng)食品、醫(yī)藥、生物工程、電子、紡織、精密儀器等行業(yè)的無(wú)污染要求，不加潤(rùn)滑脂的不供油潤(rùn)滑元件已經(jīng)問(wèn)世。隨著微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展，以及氣動(dòng)伺服技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室和氣動(dòng)伺服定位系統(tǒng)的成套化。 通過(guò)對(duì)機(jī)械手 PLC 控制系統(tǒng)的室內(nèi)模擬調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)帶負(fù)載運(yùn)行調(diào)試工作，我深切體會(huì)到以上調(diào)試原則和步驟的重要性，往往遇到問(wèn)題按學(xué)過(guò)的知識(shí)和方法去處理就能順利解決了。在空載運(yùn)行調(diào)試階段時(shí)，可以按運(yùn)行方式如回原點(diǎn)、點(diǎn)動(dòng)、手動(dòng)操作、單周期運(yùn)行等逐步進(jìn)行，最后進(jìn)行連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試。調(diào)試時(shí)一定要先將主電路斷開(kāi)，只對(duì)控制電路進(jìn)行連機(jī)調(diào)試。 硬件部分的模擬調(diào)試可在斷開(kāi)主電路的情況下，主要試一試手動(dòng)控制部 分的可靠性。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門(mén)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)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為機(jī)械手的自由度 。 1958 年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出 了 第一臺(tái)機(jī)械 手。 5. 模擬量輸出擴(kuò)展模塊 EM232。 9） EEPROM 卡可以存儲(chǔ) CPU 程序，也可以將一個(gè) CPU 中的程序傳送到另一個(gè)CPU 中。 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 14 圖 S7200 CPU 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 15 1） CPU 負(fù)責(zé)執(zhí)行程序和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以便對(duì)工業(yè)自動(dòng)控制任務(wù)或過(guò)程進(jìn)行控制。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 過(guò)程控制 過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 3）大型 PLC。 （ 1）按結(jié)構(gòu)形式分類 按結(jié)構(gòu)形式不同，可分為整體式和模塊式兩類。 PLC 的通信聯(lián)網(wǎng) 依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。 電源模塊 PLC電源用于為 PLC各模塊的集成電路提供工作電源。每套 PLC 至少有一個(gè) CPU，它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功 能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和 PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。 的 特點(diǎn) 可編程控制器之所以能夠得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，主要是由于它具有以下特點(diǎn)： （ 1） 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 用軟件實(shí)現(xiàn)大量的開(kāi)關(guān)量邏輯運(yùn)算，克服了因繼電器觸點(diǎn)接觸不良而造成的故障；輸入采用直流低電壓，更加可靠、安全；面向工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)，采取了濾波、屏蔽、隔離等抗干擾措施，適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過(guò)了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)和一般的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。 PLC 的定義和特點(diǎn) 的定義 可編程序控制器，英文稱 Programmable Controller，簡(jiǎn)稱 PC。成本低于繼電器控制柜 。 氣動(dòng)機(jī)械手用于對(duì)食品行業(yè)的粉狀、粒狀、塊狀物料的自動(dòng)計(jì)量包裝；用于煙草工業(yè)的自動(dòng)卷煙和自動(dòng)包裝等許多工序。 由于氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)使用安全、可靠，可以在高溫、震動(dòng)、易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射等惡劣環(huán)境下工作”’。 隨著工業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)化的發(fā)展以及氣動(dòng)技術(shù)自身的一些優(yōu)點(diǎn)，氣動(dòng)機(jī)械手已經(jīng)廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)自動(dòng)化的各個(gè)行業(yè)。 通過(guò)了解上述兩類產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)我們不難看出，機(jī)械手具有微升級(jí)試劑消耗，不受模板束縛，分析中不同檢測(cè)項(xiàng)目可穿插完成，可完成研發(fā)性波長(zhǎng)掃描優(yōu)化檢測(cè)條件，用戶可自行設(shè)計(jì)新的檢測(cè)項(xiàng)目，體積小，甚至可做現(xiàn)場(chǎng)快速分析等特點(diǎn)。專用機(jī)床是大批量生產(chǎn)自動(dòng)化的有效的辦法；控制機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等自動(dòng)化機(jī)械是有效地解決多品種小批量生產(chǎn)自動(dòng)化的重要辦法。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對(duì)保障人身安全，改善勞動(dòng)環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。自從機(jī)械手問(wèn)世以來(lái)，相應(yīng)的各種難題迎刃而解。 關(guān)鍵字： PLC。從這里看出，裝卸、搬運(yùn)等工序機(jī)械化的迫切性，工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而生產(chǎn)的。機(jī)械手不能完全取代流動(dòng)分析產(chǎn)品一個(gè)重要的理由是：一些特殊樣品處理技術(shù)不能在線實(shí)現(xiàn)，如萃取、高溫蒸餾，需要離線進(jìn)行，相信隨著技術(shù)的進(jìn)步，徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 5 這些方面的技術(shù)也會(huì)提高。 從各國(guó)的行業(yè)統(tǒng)計(jì)資料來(lái)看，近 30 多年來(lái)，氣動(dòng)行業(yè)發(fā)展很快?，F(xiàn)代汽車制造工廠的生產(chǎn)線，尤其是主要工藝的焊接生產(chǎn)線，大多采用了氣動(dòng)機(jī)械手。如：氣動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)病床， Robodoc機(jī)器人， da Vinci 外科手術(shù)機(jī)器人等?？稍趷毫迎h(huán)境下工作 。 PLC 是微機(jī)技 術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是 PLC 的程序編制，不需要專門(mén)的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言知識(shí)，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯(cuò)也都很方便。既可以單機(jī)使用、也可聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，既可集中控制、也可分布控制或者集散控制。 I/O 模塊集成了 PLC 的 I/O 電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。 底板或機(jī)架 大多數(shù)模塊式 PLC 使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使 CPU 能訪問(wèn)底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。多數(shù) PLC 具有 RS232 接口，還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。 （ 2）按控制規(guī)模分類 按控制規(guī)模大小，可分為小型、中型和大型 PLC 三種類型。即在 PLC 運(yùn)行時(shí)， CPU 根據(jù)用 戶按控制要求編制好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序，按指令步序號(hào)（或地址號(hào)）作周期性循環(huán)掃描，如無(wú)跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 12 令開(kāi)始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。 PLC 廠家都生產(chǎn)配套的 A/D和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。大中型 PLC 都有 PID 模塊，目前許多小型 PLC也具有此功 能模塊。新近生產(chǎn)的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便 。 4） 通訊端口允許將 S7200CPU 同編程器或一些設(shè)備連接起來(lái)。 圖 S7200 Micro PLC 系統(tǒng)的組成 徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 16 PLC 模塊的選擇：采用 CPU224 的主機(jī)和輸出擴(kuò)展模塊 EM222 簡(jiǎn)要介紹 對(duì)擴(kuò)展模塊的選取 ： S7200PLC 的 I/O 擴(kuò)展模塊有： 1. 輸入擴(kuò)展模塊 EM221: 共有 3 種產(chǎn)品，即 8 點(diǎn)和 16 點(diǎn) DC、 8 點(diǎn) AC。 機(jī)械手的各個(gè)動(dòng)作由汽缸驅(qū)動(dòng)，而汽缸由相應(yīng)的電磁閥 控制 。手是抓取機(jī)構(gòu)，用來(lái)夾緊和松開(kāi)工件，與人的手指相仿，能完成人手的類似動(dòng)作。自由度越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。當(dāng)某個(gè)電磁閥線圈通電，就一直保持現(xiàn)有的機(jī)械動(dòng)作， 例如一旦下降的電磁閥線圈通電，機(jī)械手下降，即使線圈再斷電，仍保持現(xiàn)有的下降動(dòng)作狀態(tài)，直到相反方向的線圈通電為止。調(diào)試時(shí)，可利用上述外部設(shè)備模擬各種現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)和傳感器的狀態(tài)，然后觀察 PLC 的輸出邏輯是否正確。編好程序首先要對(duì)照步進(jìn)流程圖進(jìn)行校對(duì)、修改、補(bǔ)充后，然后再進(jìn)行室內(nèi)模擬調(diào)試。將各電磁閥徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 22 連接上機(jī)械負(fù)載，并通過(guò)操作按鈕按機(jī)械手工藝順序，手動(dòng)運(yùn)行各機(jī)械部份看動(dòng)作是否正常，如上升、下降、左移、右移、夾緊動(dòng)作順序，有無(wú)機(jī)械位置 干涉等現(xiàn)象。但 隨著科技不斷進(jìn)步我相信多 功能復(fù)雜的機(jī)械手 將會(huì)在不久的將來(lái)出現(xiàn) ，所以在今后的學(xué)習(xí)和生活中 我們還要不段的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，只有這樣才能設(shè)計(jì)出更符合現(xiàn)代社會(huì)所需求的產(chǎn)品。模塊化拼裝的氣動(dòng)機(jī)械手比組合導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)裝置更具靈活的安裝體系。 而今，電磁閥的線圈功率越來(lái)越小，而 PLC的輸出功率在增大，由PLC直接控制線圈變得越來(lái)越可能。 在本次畢業(yè)論文的寫(xiě)作過(guò)程中， 張 老師對(duì)我的論文從選題、構(gòu)思、資料收集到最后定稿的各個(gè)環(huán)節(jié)給與細(xì)心指引與教導(dǎo)，使我得以最終完成畢業(yè)論文，在此表示衷心感謝。由于氣動(dòng)機(jī)械手有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)、易徐州師范大學(xué)現(xiàn)代人培訓(xùn)中心 24 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作等諸多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，可以預(yù)見(jiàn)，氣動(dòng)機(jī)械手將越來(lái)越廣泛地進(jìn)人工業(yè)、軍事、航空、醫(yī)療、生活等領(lǐng) 。模塊化氣動(dòng)機(jī)械手使同一機(jī)械手可能由于應(yīng)用不同的模塊而具有不同的功能，擴(kuò)大了機(jī)械手的應(yīng)用范圍，是氣動(dòng)機(jī)械手的一個(gè)重要的發(fā)展方向。重復(fù)精度限定的是一個(gè)隨機(jī)誤差的 范圍，它通過(guò)一定次數(shù)地重復(fù)運(yùn)行機(jī)器人來(lái)測(cè)定。 最后再進(jìn)行考機(jī)運(yùn)行，一般連續(xù)運(yùn)行 72 小時(shí)以上，以考核電氣及機(jī)械運(yùn)行是否穩(wěn)定可靠，如遇干擾一般要采取以下措施來(lái)解