【正文】 手動程序 圖 手動程序梯形圖 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 圖 手動程序梯形圖（續(xù)） 自 動程序 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 圖 自動程序梯形圖 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 圖 自動程序梯形 圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 38 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 39 圖 自動程序梯形圖（續(xù)）南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 40 第 4 章 結(jié)語 在本次課題設(shè)計中，鋼絲繩工業(yè)生產(chǎn)中的機械手模型控制系統(tǒng)采用 PLC 進行控制，大大提高了該系統(tǒng)的自動化程度，減少了大量的中間繼電器、時間繼電器和硬件接線，提高了控制系統(tǒng)的可靠性。 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 41 參考文獻 [1]臺達可編程控制器 DVP60ES200T 系列編程手冊，步進梯形圖指令，應(yīng)用指令說明書 . [2]李寧 , 劉啟新 . 電機自動控制系統(tǒng) [M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社出版 , 2021. [3]齊占慶 . 機床電氣控制技術(shù) [M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社出版 , 2021. [4]程子華 . PLC 原理與編程實例分析 [M]. 北京 : 國防工業(yè)出版社出版 , 2021. [5]秦曾煌 . 電工學(xué)電子技術(shù) [M]. 第六版 , 北京 : 高等教育出版社出版 , 2021. [6]張建民 . 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 [M]. 北京 : 北京理工大學(xué)出版社 , 2021. [7]白傳悅 . 裝配機械手 PLC 控制系統(tǒng) [J]. 機械制造行業(yè)應(yīng)用 , 2021,5(48),134~136 [8]凌志浩 .智能儀表原理與設(shè)計技術(shù) [M].上海，華東理工大學(xué)出版社， 2021， 6 [9]陸祥生 , 楊秀蓮 . 機械手理論及應(yīng)用 [M]. 北京 : 中國鐵道出版社出版 , 1985. [11]王永章184。通過重組構(gòu)建知識體系，靈活運用理論工具 ，將我設(shè)想的每一想法都一一變?yōu)榻?jīng)得起推敲的論文。論文中的主要參考文獻均為四年內(nèi)所學(xué)的教科書，這些理論教材給我了很大的幫助。 2)在程序方面我們還可以增加一個記憶功能，可以記住每次調(diào)試時到達精確 位置的脈沖數(shù)。 3)適當(dāng)?shù)姆椒ü?jié) 省 I/O 點 數(shù)。繼電器是機械元件，所以有動 作壽命，晶體管是電子元件，所以只有老化，沒有使用次數(shù)限制。 電流：晶體管電流 ，繼電器 2A。 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 4)分配 I/O 點數(shù)，繪制 PLC 控制系統(tǒng)輸入、輸出端子接線圖。 3. 力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便 一個新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護也將導(dǎo)致運行資金的增加。 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 圖 步進電機驅(qū)動器接線示意圖 圖 傳動絲杠示意圖 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 操作臺 操作面板設(shè)計以貼近人們?nèi)粘９ぷ髁?xí)慣、符合人體工程學(xué)、方便工作人員直觀操作、反應(yīng)自動工作狀態(tài)為原則，與后文 I/O 采用方案相匹配進行設(shè)計。 7）可適應(yīng)供陽，供陰，單 /雙脈沖多重模式。這樣電機運動平穩(wěn)，控制精確度又能提高。運行的最高頻率與升速時間的計算。在機械傳動過程中為了使得有更小的脈沖當(dāng)量，一是可以改變絲桿的導(dǎo)程，二是可以通過步進電機的細分驅(qū)動來完成。是永磁式步進電動機和反應(yīng)式步進電動機兩者的結(jié)合，并兼有兩者的優(yōu)點。A 相斷電、南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 B 相繞組通電時，就產(chǎn)生一個新的磁場方向，這時，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動一角度而位于新的磁場方向上，被激勵相的順序決定了轉(zhuǎn)子運動方向?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。滾珠絲桿效率高，但成本高。 圖 機械手手爪示意圖 本設(shè)計中手爪的工作方式：機械手的夾緊 與放松由電氣閥控制。 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 第二章 硬件設(shè)計 機械手夾持結(jié)構(gòu) 夾緊機構(gòu) —— 手爪 機械手手爪是用來抓取工件的部件。 (3) 故障報警系統(tǒng) —— 具有故障指示功能。 實現(xiàn)功能和要求： PLC 控制，預(yù)置工作程序，動作靈活，可根據(jù)“工”字輪的位置變化可以隨時更改相關(guān)控制參數(shù)。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。近年來 PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、濕度控制等各種工業(yè)控制中。 在現(xiàn)代工業(yè)運用中可編程控制器 （ PLC） 的特點如下： 1）可靠性高，抗干擾能力強 可靠性是電 氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。大大的減輕工人的勞動強度、減少人力資源的浪費，節(jié)省生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，減少因為人工疏忽造成的安全事故。 本文 重點分析了基于 PLC 的機械手控制系統(tǒng)的組成，并詳細敘述了在以 PLC 為核心的基礎(chǔ)上，對步進電動機進行綜合控制的軟、硬件的實現(xiàn)方法。 杜君文 , 程國全 . 數(shù)控技術(shù) [M]. 北京 : 高等教育出版社出版 , 2021. [16] 王兆義 . 小型可編程控制器實用技術(shù) [M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社出版 , 2021. 本課題必須完成的任務(wù) 熟練掌握基本定位控制系統(tǒng)的設(shè)計架構(gòu)； 設(shè)計出適合鋼絲繩行業(yè)工況的機械手控制系統(tǒng)。 課題類別是指： ， 。 參與同一工作的其他同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。而本文研究的目的主要從降低工人勞動強度和提高工作效率的角度出發(fā)，根據(jù)鋼絲繩制作工藝的特點，設(shè)計適合于本行業(yè)的機械手控制系統(tǒng)。從而降低工人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率。 － 理解課題設(shè)計思想，熟悉 PLC 的機械手控制系統(tǒng)的原理，撰寫開題報告提出機械手系統(tǒng)設(shè)計的基本功能和架構(gòu) － 開始進行對 PLC 的機械手控制系統(tǒng)的深入研究 3 月 17 日 ~3 月 30日完成開題答辯 － 畢業(yè)設(shè)計中期檢查。該機械手控制系統(tǒng)在實際運行中能夠可靠穩(wěn)定運行。就傳統(tǒng)繼電器控制的機械手而言，因其控制裝置落后、接線復(fù)雜、易受干擾、穩(wěn)定性差、維修困難等劣勢，逐步退 出了歷史舞臺。此外， PLC 帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。它接口容易，編程語言容易為工程技術(shù)人員所接受。配套齊全， 功能完善，適用性強 。 （ 2）傳動機構(gòu) —— 機械手臂 Z 軸和 Y 軸采用滾珠絲杠螺母傳動， X 軸采用的是齒輪傳動。 PLC 選擇 保證設(shè)計所需的指令、 I/O 點數(shù)、電壓及輸出方式的要求，選擇質(zhì)優(yōu)、價廉、廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品以降低總設(shè)計成本為主要目的，所以選擇臺達的 PLC。可根據(jù)夾持對象的形狀和大小配備多種形狀和尺寸的夾頭，以適應(yīng)操作。 傳動系統(tǒng) 傳動定位機構(gòu) 本設(shè)計中機械手主要做三個方向上的運動前后 (X)、左右 (Y)和上下 (Z)。 為滿足設(shè)計要求，所以 Y、 Z 方向優(yōu)先選用絲杠螺母機構(gòu)， X 方向 選用齒輪齒條機構(gòu)。 (1)機電式步進電動機由鐵心、線圈、齒輪機構(gòu)等組成。 反應(yīng)式步進電動機在定、轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)外表面上設(shè)有按一定規(guī)律分布的相近齒槽，利用這兩 種齒槽相對位置變化引起磁路磁阻的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。 選擇步進電機時，首先要保證步進電機的輸出功率大于負載所需的功率。 選擇功率步進電機時，應(yīng)當(dāng)估算機械負載的負載慣量和設(shè)備要求的啟動頻率，使之與步進電機的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續(xù)工作頻率能滿足快速移動的需要。負載力矩可按（ 25）和（ 26）計算，電機在最大進給速度時，由矩頻特性決定的電機輸出力矩要大于 fM 與 tM 之和，并留有余量。其驅(qū)動器特點如下： 1） AC80V220V 交流供電，能適應(yīng)惡劣的電網(wǎng) 環(huán)境。 圖 步進電機驅(qū)動器實物圖 本驅(qū)動器細分數(shù)及相電流設(shè)定：本驅(qū)動器是用驅(qū)動器上的撥 盤開關(guān)來設(shè)定細分數(shù)及相位電流的，根據(jù)版面的標(biāo)注即可：請你在控制器頻率允許的情況下，盡量選用高細分數(shù)這樣的電機運行更加平穩(wěn)，所以在 X、 Y、 Z 方向上使用最大的細分數(shù)每轉(zhuǎn) 10000 步，具體設(shè)置方法請參考表 和表 ：（ ON=0， OFF=1） 表 步進電機步數(shù)設(shè)定說明 步數(shù)設(shè)定 1234 位 每轉(zhuǎn)步數(shù) 步距角 0000 400 0001 500 0010 600 0011 800 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 0100 1000 0101 1200 0110 1600 0111 2021 1000 2400 1001 3000 1010 4000 1011 5000 1100 6000 1101 6400 1110 8000 1111 10000 表 步進電機電流設(shè)定說明 電流設(shè)定（設(shè)定在 OFF 位置有效） 7 位 8 位 9 位 10 位 所有撥盤 710 位都在 OFF 位置時電流最大 本設(shè)計中步進電機驅(qū)動器的外部接線圖如圖 所示。這就要求設(shè)計人員在設(shè)計前就要深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場的資料，收集相關(guān)先進的國內(nèi)、國外資料。 4. 適應(yīng)發(fā)展的需要 由于技術(shù)的不斷發(fā)展，控制系統(tǒng)的要求也將會不斷地提高，設(shè)計時要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。先進行模擬調(diào)試，再進行現(xiàn)場聯(lián)機調(diào)試；先進行局部、分段調(diào)試，再進行整體、系統(tǒng)調(diào)試。 3） 晶體管過載能力小于繼電器過載的能力 一般