【正文】 單擊 屬 性設(shè)置 選項(xiàng)卡 ,進(jìn) 入該頁(yè) . 圖 49 動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置 5) 選中 可見(jiàn)度 選項(xiàng)卡 ,其他項(xiàng)不選 . 6) 單擊 可見(jiàn)度 選項(xiàng)卡進(jìn)入該頁(yè) ,如圖 418 所示 . 圖 418 動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置 7) 在 表達(dá)式 一欄 ,單擊 ?按鈕 ,彈出當(dāng)前用戶定義的所有數(shù)據(jù)對(duì)象列表 , 雙擊 啟動(dòng)按鈕 . 8) 在 當(dāng)表達(dá)式非零時(shí) 一欄 ,選擇 對(duì)應(yīng)圖符可見(jiàn) . 9) 單擊 確認(rèn) 按鈕 ,退出 可見(jiàn)度 設(shè)置頁(yè) . 10) 單擊 確認(rèn)按鈕 ,退出 單元屬性設(shè)置 窗口 ,結(jié)束啟動(dòng)指示燈的動(dòng)畫連接 . 11) 單擊 保存 按鈕 . 12) 依次對(duì)其他指示燈進(jìn)行設(shè)置 ,依照步驟 1)~11) . 經(jīng)過(guò)這樣的連接 ,當(dāng)按下機(jī)械手或畫面上的啟動(dòng)按鈕后 ,不但相應(yīng)變量的值會(huì)改變 , 相應(yīng)指示燈也會(huì)出現(xiàn)亮滅的改變 . 機(jī)械手的動(dòng)畫連接 剛才圖 45 的畫面 ,只用 8 個(gè)指示燈對(duì)機(jī)械手的工作狀態(tài)進(jìn)行了動(dòng)畫顯示 .如果讓機(jī) 械手在畫面上動(dòng)起來(lái) ,看起來(lái)就更真實(shí) ,生動(dòng)了 .為體現(xiàn)機(jī)械手上升 ,下降 ,前伸 ,后縮 , 夾緊 ,放松等動(dòng)作 ,圖中機(jī)械手 ,上工件 ,橫滑桿等部分需要隨動(dòng)作進(jìn)行水平移動(dòng) ,上工 件要做垂直移動(dòng) ,氣夾還要張開(kāi) ,閉合 . 1,垂直移動(dòng)動(dòng)畫連接 : 1) 在 實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)庫(kù) 中增加一個(gè)新變量 垂直移動(dòng)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(dāng)前操作狀態(tài) ,右側(cè)顯示被選中對(duì)象的坐標(biāo)和大小 . 3) 估計(jì)總垂直移動(dòng) 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(zhǎng)度即總垂直移動(dòng)距離 ,垂直移動(dòng)距離為 104. 4) 在腳本程序的開(kāi)始處增加 動(dòng)畫控制 語(yǔ)句 : IF 下移 =0 THEN 垂直移動(dòng)量 =垂直移動(dòng)量 +1 ENDIF IF 上升 =0 THEN 垂直移動(dòng)量 =垂直移動(dòng)量 1 ENDIF 變化率 =1 個(gè)相素 /每次 ,即每執(zhí)行一次腳本程序 ,垂直移動(dòng)量加 1 或減 1,當(dāng)然變化率 也可以選大些或小些 . 5) 計(jì)算垂直移動(dòng)一次腳本程序執(zhí)行次數(shù) :次數(shù) =下移時(shí)間 (上升時(shí)間 )/循環(huán)策略執(zhí) 32 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 行間隔 =5s/200ms=25 次 . 6) 計(jì)算 :垂直移動(dòng)量的最大值 =循環(huán)次數(shù) * 變化率 =25*1=25. 7) 在機(jī)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(dòng)畫連接 一欄中選中 垂直移動(dòng) ,單擊 垂直移動(dòng) 選項(xiàng)卡 ,進(jìn)入該 頁(yè) . 9) 按照?qǐng)D 410 所示在 表達(dá)式 一欄填入 :垂直移動(dòng)量 .在垂直移動(dòng)連接欄填入各 項(xiàng)參數(shù) .單擊 確認(rèn) 按鈕 ,存盤 . 10) 進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境 ,單擊 啟動(dòng) 按鈕 ,觀察動(dòng)作 . 圖 410 動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置 2,水平移動(dòng)動(dòng)畫連接 : 1) 水平移動(dòng)總距離的測(cè)量 :在工件初始位置和移動(dòng)目的地之間畫一條直線 ,記 26 下?tīng)? 態(tài)條大小指示 ,此參數(shù)即為總水平移動(dòng)距離 .移動(dòng)距離為 180. 2) 在數(shù)據(jù)庫(kù)中增加一個(gè)變量 :水平移動(dòng)量 ,數(shù)值型 ,初值為 0. 圖 411 動(dòng)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(dòng)量 =水平移動(dòng)量 +1 ENDIF IF 后縮 =0 THEN 水平移動(dòng)量 =水平移動(dòng)量 1 ENDIF 27 4) 腳本程序執(zhí)行次數(shù) =后縮時(shí)間 (前伸時(shí)間 )/循環(huán)策略執(zhí)行時(shí)間 =10s/200s=50 次 . 水平移動(dòng)量的最大值 =循環(huán)次數(shù) *變化率 =50*1=50, 即當(dāng)水平移動(dòng)量 =50 時(shí) , 5) 計(jì)算 : 水平移動(dòng)距離為 180. 圖 421 動(dòng)畫組態(tài)屬性設(shè)置 6) 如圖 421 所示對(duì)右滑桿 ,機(jī)械手 ,上工件 ,氣夾分別進(jìn)行水平動(dòng)畫連接 . 參數(shù)設(shè)置的意思是 :當(dāng)水平移動(dòng)量 =0 時(shí) ,向右移動(dòng)距離為 0。該線圈斷電時(shí) ,機(jī)械手 夾緊 [13]. 打開(kāi)電源 ,按下起動(dòng)按鈕時(shí) ,開(kāi)機(jī)復(fù)位 .機(jī)械手的動(dòng)作示意圖如圖 所示 11 圖 33 機(jī)械手的動(dòng)作示意圖 機(jī)械手若不在原點(diǎn)則 PLC 向驅(qū)動(dòng)器一同時(shí)輸入脈沖信號(hào)和電平信號(hào) ,步進(jìn)電機(jī)一反轉(zhuǎn) ,橫軸后縮 . 當(dāng)后 縮到位時(shí)碰到后限位開(kāi)關(guān) ,然后主機(jī)向驅(qū)動(dòng)器二輸入脈沖信號(hào) ,步進(jìn)電機(jī)二正轉(zhuǎn) ,機(jī)械手上升 .上升到底時(shí)碰到上限位開(kāi)關(guān) ,上升停止 ,回到原點(diǎn) .主機(jī)向驅(qū)動(dòng)器二同時(shí)輸入脈沖信號(hào)和電平信號(hào) ,步進(jìn)電機(jī)二反轉(zhuǎn) ,機(jī)械手下降 .降到底時(shí)碰到下限位開(kāi)關(guān) ,下降停 止 ,氣夾電磁閥斷電 ,機(jī)械手夾緊 .夾緊后 ,主機(jī)向驅(qū)動(dòng)器二只輸入脈沖信號(hào) ,步進(jìn)電機(jī) 二正轉(zhuǎn) ,機(jī)械手上升 .上升到頂時(shí) ,碰到上限位開(kāi)關(guān) ,上升停止 .PLC 向驅(qū)動(dòng)器一只輸入脈沖信號(hào) ,步進(jìn)電機(jī)一正轉(zhuǎn) ,機(jī)械手前伸 ,前伸到位時(shí) ,碰到前限位開(kāi)關(guān) ,前伸停止 .主 機(jī)向驅(qū)動(dòng)器二同時(shí)輸入脈沖信號(hào)和電平信號(hào) ,步進(jìn)電機(jī)二反轉(zhuǎn) ,機(jī)械手下降 .降到底時(shí)碰 到下限位開(kāi)關(guān) ,下降停止 ,同時(shí)夾緊電磁閥斷電 ,機(jī)械手放松 .放松后 ,主機(jī)向驅(qū)動(dòng)器二 只輸入脈沖信號(hào) ,步進(jìn)電機(jī)二正轉(zhuǎn) ,機(jī)械手上升 .上升到頂時(shí) ,碰到上限位開(kāi)關(guān) ,上升停 止 .上升到頂時(shí) ,碰到上限位開(kāi)關(guān) ,上升停止 .PLC 向驅(qū)動(dòng)器一同時(shí)輸入脈沖信號(hào)和電平 信號(hào) ,步進(jìn)電機(jī)一反轉(zhuǎn) ,橫軸后縮 .機(jī)械手后縮 ,當(dāng)后縮到底時(shí)碰到后限位開(kāi)關(guān) ,然后主 機(jī)向驅(qū)動(dòng)器二同時(shí)輸入脈沖信號(hào)和電平信號(hào) ,步進(jìn)電機(jī)二反轉(zhuǎn) ,機(jī)械手下降 .下降到底時(shí) 碰到下限位開(kāi)關(guān) ,下降停止 ,回到原點(diǎn) .至此 ,機(jī)械手經(jīng)過(guò)八步動(dòng)作完成一 個(gè)循環(huán) [14]. PLC 程序設(shè)計(jì) I/O 點(diǎn)數(shù)的確定及 PLC 類型的選擇 本次設(shè)計(jì)使用的是 THWJX1 型機(jī)械手實(shí)物教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置 .本裝置需采用晶體管輸出 型可編程控制器 ,可同時(shí)輸出兩路脈沖到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 ,控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行 .由于機(jī)械 手系統(tǒng)的輸入 /輸出點(diǎn)少 ,要求電氣控制部分體積小 ,成本低 ,并能夠用計(jì)算機(jī)對(duì) PLC 進(jìn) 行監(jiān)控和管理 ,該機(jī)械 12 手的控制為純開(kāi)關(guān)量控制 ,且 I/O 點(diǎn)數(shù)不多 ,僅需 11 個(gè)輸入點(diǎn)和 9 個(gè)輸出點(diǎn) , 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(jī) ,該機(jī)輸入點(diǎn)為 14 個(gè) ,輸出點(diǎn)為 10 個(gè) [15]. PLC 的 I/O 分配 根據(jù)機(jī)械手動(dòng)作的要求及機(jī)械手實(shí)物教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置說(shuō)明指導(dǎo) ,輸入 ,輸出點(diǎn)分配如表所示 . 圖 34 PLC 的 I/O 分配表 PLC 程序的設(shè)計(jì) 梯形圖見(jiàn)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(jì)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(guò)于惡劣 ,電磁干擾特別強(qiáng)烈 ,或安裝使用不 當(dāng) ,都將不能保證 PLC 正常 ,安全 ,可靠的運(yùn)行 .因此 ,討論 PLC 設(shè)計(jì)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(guò) 環(huán)境干擾較小 ,電壓降不大時(shí) ,輸入接線 可適當(dāng)長(zhǎng)些 . (2)輸入 ,輸出線不能用同一根電纜 ,輸入 ,輸出線要分開(kāi) . (3)利用普通二極管恰當(dāng)?shù)拇釉? PLC 輸入回路中 ,防止信號(hào)干擾 ,使 PLC 輸入信 號(hào)大大增強(qiáng) . 2,電源接線 電源是 PLC 引入干擾的主要途徑之一 , PLC 應(yīng)盡 可能取用電壓波動(dòng)較小 , 波形畸變較 小的電源 , 這對(duì)提 13 高 PLC 的可靠性有很大幫助 . PLC 的供電線路應(yīng)與其他大功率用電設(shè)備 或強(qiáng)干擾設(shè)備 (如高頻爐 ,弧焊機(jī)等 )分開(kāi) .為了提高整個(gè)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(kāi)關(guān)電源等 .我們正是用了 隔離變壓器和交流穩(wěn)壓器來(lái)抗干擾 .隔離變壓器是初級(jí)和次級(jí)之間采用隔離屏蔽層 ,用漆 包線或同等非導(dǎo)磁材料組成 ,電器回路上不允許短路 ,兩極各引出一個(gè)接地抽頭 .初級(jí)與 次級(jí)之間的靜電屏蔽要聯(lián)結(jié)到零點(diǎn)位 ,接地抽頭配電容耦合最后引出到接地點(diǎn) .在選用交 15 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 流穩(wěn)壓器時(shí) ,一般可按照實(shí)際最大需求容量的 130%計(jì)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(guò)軟件實(shí)現(xiàn)控制思想 . 目前 ,工業(yè)自動(dòng)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(jì)算機(jī)(IPC)(3)集散控制系統(tǒng) (DCS) PLC 與工業(yè)控制計(jì)算機(jī) (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(jì)算機(jī)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(biāo)準(zhǔn)化程度高 , 兼容性強(qiáng) ,軟件資源豐富 ,特別是有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持 ,故對(duì)要求快速 ,實(shí)時(shí)性強(qiáng) ,模 型 復(fù)雜和計(jì)算工作量大的工業(yè)對(duì)象的控制占有優(yōu)勢(shì) . 集散系統(tǒng)從工業(yè)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)發(fā)展到以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)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(shì) ,初期主要用在連續(xù)過(guò)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(lái) ,主要應(yīng)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(kāi)關(guān)量順序控制方面 . 近年來(lái)隨著微電子技術(shù) , 大規(guī)模集成電路技術(shù) , 計(jì)算機(jī)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(yùn)算的基礎(chǔ)上 ,增加了數(shù)值運(yùn)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(guó)內(nèi)外機(jī)械手研究概況 .............................................................................................. 2 課題研究的內(nèi)容 ......................................................................................................... 3 第二章 機(jī)械手控制方式的選擇和可編程序控制器簡(jiǎn)介 ........................................................... 3 機(jī)械手控制方式的選擇 .....................................................