【正文】 單擊 屬 性設(shè)置 選項卡 ,進 入該頁 . 圖 49 動畫組態(tài)屬性設(shè)置 5) 選中 可見度 選項卡 ,其他項不選 . 6) 單擊 可見度 選項卡進入該頁 ,如圖 418 所示 . 圖 418 動畫組態(tài)屬性設(shè)置 7) 在 表達式 一欄 ,單擊 ?按鈕 ,彈出當前用戶定義的所有數(shù)據(jù)對象列表 , 雙擊 啟動按鈕 . 8) 在 當表達式非零時 一欄 ,選擇 對應圖符可見 . 9) 單擊 確認 按鈕 ,退出 可見度 設(shè)置頁 . 10) 單擊 確認按鈕 ,退出 單元屬性設(shè)置 窗口 ,結(jié)束啟動指示燈的動畫連接 . 11) 單擊 保存 按鈕 . 12) 依次對其他指示燈進行設(shè)置 ,依照步驟 1)~11) . 經(jīng)過這樣的連接 ,當按下機械手或畫面上的啟動按鈕后 ,不但相應變量的值會改變 , 相應指示燈也會出現(xiàn)亮滅的改變 . 機械手的動畫連接 剛才圖 45 的畫面 ,只用 8 個指示燈對機械手的工作狀態(tài)進行了動畫顯示 .如果讓機 械手在畫面上動起來 ,看起來就更真實 ,生動了 .為體現(xiàn)機械手上升 ,下降 ,前伸 ,后縮 , 夾緊 ,放松等動作 ,圖中機械手 ,上工件 ,橫滑桿等部分需要隨動作進行水平移動 ,上工 件要做垂直移動 ,氣夾還要張開 ,閉合 . 1,垂直移動動畫連接 : 1) 在 實時數(shù) 據(jù)庫 中增加一個新變量 垂直移動量 ,初值 :0,類型 :數(shù)值型 . 2) 單擊 查看 菜單 ,選擇 狀態(tài)條 ,在屏幕下方出現(xiàn)狀態(tài)條 .狀態(tài)條左側(cè)文字代 表當前操作狀態(tài) ,右側(cè)顯示被選中對象的坐標和大小 . 3) 估計總垂直移動 25 距離 :在上工件底邊與下工件底邊之間畫一條直線 ,根據(jù)狀態(tài)條 大小指示可知直線長度即總垂直移動距離 ,垂直移動距離為 104. 4) 在腳本程序的開始處增加 動畫控制 語句 : IF 下移 =0 THEN 垂直移動量 =垂直移動量 +1 ENDIF IF 上升 =0 THEN 垂直移動量 =垂直移動量 1 ENDIF 變化率 =1 個相素 /每次 ,即每執(zhí)行一次腳本程序 ,垂直移動量加 1 或減 1,當然變化率 也可以選大些或小些 . 5) 計算垂直移動一次腳本程序執(zhí)行次數(shù) :次數(shù) =下移時間 (上升時間 )/循環(huán)策略執(zhí) 32 青島農(nóng)業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設(shè)計 行間隔 =5s/200ms=25 次 . 6) 計算 :垂直移動量的最大值 =循環(huán)次數(shù) * 變化率 =25*1=25. 7) 在機械手監(jiān)控畫面中選中并雙擊上工件 ,彈出 屬性設(shè)置 窗口 . 8) 在 位置動畫連接 一欄中選中 垂直移動 ,單擊 垂直移動 選項卡 ,進入該 頁 . 9) 按照圖 410 所示在 表達式 一欄填入 :垂直移動量 .在垂直移動連接欄填入各 項參數(shù) .單擊 確認 按鈕 ,存盤 . 10) 進入運行環(huán)境 ,單擊 啟動 按鈕 ,觀察動作 . 圖 410 動畫組態(tài)屬性設(shè)置 2,水平移動動畫連接 : 1) 水平移動總距離的測量 :在工件初始位置和移動目的地之間畫一條直線 ,記 26 下狀 態(tài)條大小指示 ,此參數(shù)即為總水平移動距離 .移動距離為 180. 2) 在數(shù)據(jù)庫中增加一個變量 :水平移動量 ,數(shù)值型 ,初值為 0. 圖 411 動畫組態(tài)屬性設(shè)置 3) 腳本程序中增加以下代碼 : IF 前伸 =0 THEN 水平移動量 =水平移動量 +1 ENDIF IF 后縮 =0 THEN 水平移動量 =水平移動量 1 ENDIF 27 4) 腳本程序執(zhí)行次數(shù) =后縮時間 (前伸時間 )/循環(huán)策略執(zhí)行時間 =10s/200s=50 次 . 水平移動量的最大值 =循環(huán)次數(shù) *變化率 =50*1=50, 即當水平移動量 =50 時 , 5) 計算 : 水平移動距離為 180. 圖 421 動畫組態(tài)屬性設(shè)置 6) 如圖 421 所示對右滑桿 ,機械手 ,上工件 ,氣夾分別進行水平動畫連接 . 參數(shù)設(shè)置的意思是 :當水平移動量 =0 時 ,向右移動距離為 0。該線圈斷電時 ,機械手 夾緊 [13]. 打開電源 ,按下起動按鈕時 ,開機復位 .機械手的動作示意圖如圖 所示 11 圖 33 機械手的動作示意圖 機械手若不在原點則 PLC 向驅(qū)動器一同時輸入脈沖信號和電平信號 ,步進電機一反轉(zhuǎn) ,橫軸后縮 . 當后 縮到位時碰到后限位開關(guān) ,然后主機向驅(qū)動器二輸入脈沖信號 ,步進電機二正轉(zhuǎn) ,機械手上升 .上升到底時碰到上限位開關(guān) ,上升停止 ,回到原點 .主機向驅(qū)動器二同時輸入脈沖信號和電平信號 ,步進電機二反轉(zhuǎn) ,機械手下降 .降到底時碰到下限位開關(guān) ,下降停 止 ,氣夾電磁閥斷電 ,機械手夾緊 .夾緊后 ,主機向驅(qū)動器二只輸入脈沖信號 ,步進電機 二正轉(zhuǎn) ,機械手上升 .上升到頂時 ,碰到上限位開關(guān) ,上升停止 .PLC 向驅(qū)動器一只輸入脈沖信號 ,步進電機一正轉(zhuǎn) ,機械手前伸 ,前伸到位時 ,碰到前限位開關(guān) ,前伸停止 .主 機向驅(qū)動器二同時輸入脈沖信號和電平信號 ,步進電機二反轉(zhuǎn) ,機械手下降 .降到底時碰 到下限位開關(guān) ,下降停止 ,同時夾緊電磁閥斷電 ,機械手放松 .放松后 ,主機向驅(qū)動器二 只輸入脈沖信號 ,步進電機二正轉(zhuǎn) ,機械手上升 .上升到頂時 ,碰到上限位開關(guān) ,上升停 止 .上升到頂時 ,碰到上限位開關(guān) ,上升停止 .PLC 向驅(qū)動器一同時輸入脈沖信號和電平 信號 ,步進電機一反轉(zhuǎn) ,橫軸后縮 .機械手后縮 ,當后縮到底時碰到后限位開關(guān) ,然后主 機向驅(qū)動器二同時輸入脈沖信號和電平信號 ,步進電機二反轉(zhuǎn) ,機械手下降 .下降到底時 碰到下限位開關(guān) ,下降停止 ,回到原點 .至此 ,機械手經(jīng)過八步動作完成一 個循環(huán) [14]. PLC 程序設(shè)計 I/O 點數(shù)的確定及 PLC 類型的選擇 本次設(shè)計使用的是 THWJX1 型機械手實物教學實驗裝置 .本裝置需采用晶體管輸出 型可編程控制器 ,可同時輸出兩路脈沖到步進電機驅(qū)動器 ,控制步進電機運行 .由于機械 手系統(tǒng)的輸入 /輸出點少 ,要求電氣控制部分體積小 ,成本低 ,并能夠用計算機對 PLC 進 行監(jiān)控和管理 ,該機械 12 手的控制為純開關(guān)量控制 ,且 I/O 點數(shù)不多 ,僅需 11 個輸入點和 9 個輸出點 , 考慮留有一定的裕量 . 故選用日本三菱公司生產(chǎn)的多功能小型 FX1N24MTD 主 機 ,該機輸入點為 14 個 ,輸出點為 10 個 [15]. PLC 的 I/O 分配 根據(jù)機械手動作的要求及機械手實物教學實驗裝置說明指導 ,輸入 ,輸出點分配如表所示 . 圖 34 PLC 的 I/O 分配表 PLC 程序的設(shè)計 梯形圖見附錄 1. PLC 程序的調(diào)試 由于 PLC 是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計的控制裝置 ,因此一般不需要采取什么特殊措 施 ,就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用 .但環(huán) 境過于惡劣 ,電磁干擾特別強烈 ,或安裝使用不 當 ,都將不能保證 PLC 正常 ,安全 ,可靠的運行 .因此 ,討論 PLC 設(shè)計調(diào)試就具有十分 重要的意義 . PLC 控制的安裝與布線 1, 輸入接線 (1)輸入接線一般不要超過 環(huán)境干擾較小 ,電壓降不大時 ,輸入接線 可適當長些 . (2)輸入 ,輸出線不能用同一根電纜 ,輸入 ,輸出線要分開 . (3)利用普通二極管恰當?shù)拇釉? PLC 輸入回路中 ,防止信號干擾 ,使 PLC 輸入信 號大大增強 . 2,電源接線 電源是 PLC 引入干擾的主要途徑之一 , PLC 應盡 可能取用電壓波動較小 , 波形畸變較 小的電源 , 這對提 13 高 PLC 的可靠性有很大幫助 . PLC 的供電線路應與其他大功率用電設(shè)備 或強干擾設(shè)備 (如高頻爐 ,弧焊機等 )分開 .為了提高整個系統(tǒng)的抗干擾能力 ,可編程序 控制器供電回路一般可采用隔離變壓器 ,交流穩(wěn)壓器 ,晶體管開關(guān)電源等 .我們正是用了 隔離變壓器和交流穩(wěn)壓器來抗干擾 .隔離變壓器是初級和次級之間采用隔離屏蔽層 ,用漆 包線或同等非導磁材料組成 ,電器回路上不允許短路 ,兩極各引出一個接地抽頭 .初級與 次級之間的靜電屏蔽要聯(lián)結(jié)到零點位 ,接地抽頭配電容耦合最后引出到接地點 .在選用交 15 青島農(nóng)業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設(shè)計 流穩(wěn)壓器時 ,一般可按照實際最大需求容量的 130%計算 .這樣可以保證穩(wěn)壓特性又有助 于穩(wěn)壓器工作可靠 [16]. PLC 供電電源為 50Hz,220V177。 4) 輸入 ,輸出接口調(diào)理功能 。 (2)通過軟件實現(xiàn)控制思想 . 目前 ,工業(yè)自動化 4 領(lǐng)域比較典型的控制方式有 : (1)可編程序邏輯控制器 (PLC) (2)工業(yè)控制計算機(IPC)(3)集散控制系統(tǒng) (DCS) PLC 與工業(yè)控制計算機 (IPC)和集散控制系統(tǒng) (DCS)的比較 1,各自技術(shù)發(fā)展的起源 .計算機是為了滿足快速大量數(shù)據(jù)處理要求的設(shè)備 . 硬件結(jié)構(gòu)方面 , 總線標準化程度高 , 兼容性強 ,軟件資源豐富 ,特別是有實時操作系統(tǒng)的支持 ,故對要求快速 ,實時性強 ,模 型 復雜和計算工作量大的工業(yè)對象的控制占有優(yōu)勢 . 集散系統(tǒng)從工業(yè)自動化儀表控制系統(tǒng)發(fā)展到以工業(yè)控制計算機為中心的集散系統(tǒng) ,所以其在模擬量處理 ,回路調(diào)節(jié)方面具有一定優(yōu)勢 ,初期主要用在連續(xù)過程控制 ,側(cè)重回路 調(diào)節(jié)功能 .PLC 是由繼電器邏輯系統(tǒng)發(fā)展而來 ,主要應用在工序控制上 ,初期主要是代替 繼電器控制系統(tǒng) ,側(cè)重于開關(guān)量順序控制方面 . 近年來隨著微電子技術(shù) , 大規(guī)模集成電路技術(shù) , 計算機技術(shù)和通信技術(shù)等的發(fā)展 , PLC 在技術(shù)和功能上發(fā)生了飛躍 .在初期邏輯運算的基礎(chǔ)上 ,增加了數(shù)值運算 ,閉環(huán)調(diào)節(jié)等功 能 ,增加了模擬量和 PID 調(diào)節(jié)等功能模塊 。MCGS 目錄 摘 要 ...................................................................................................................................... 1 目錄 ........................................................................................................................................ 0 引言 ........................................................................................................................................ 1 第一章 緒 論 ........................................................................................................................ 1 課題研究目的及意義 .................................................................................................. 1 國內(nèi)外機械手研究概況 .............................................................................................. 2 課題研究的內(nèi)容 ......................................................................................................... 3 第二章 機械手控制方式的選擇和可編程序控制器簡介 ........................................................... 3 機械手控制方式的選擇 .....................................................