【正文】 ......................................................................................................... 11 ......................................................................................................... 12 ......................................................................................................... 17 4．接近開關和限位開關 ....................................................................................................... 18 ........................................................................................................................... 19 三、 應用 PLC設計機械手的步驟 .......................................................... 20 （一） 工藝控制和設計要求 ..................................................................................................... 20 ................................................................................................................. 20 ........................................................................................................................... 21 （二） PLC 程序設計 ................................................................................................................. 22 1. I/O 點數(shù)的確定及 PLC 類型的選擇 ................................................................................... 22 2. PLC 的 I/O 分配 ................................................................................................................ 22 ...................................................................................................... 23 **大學本科生畢業(yè)設計（論文） 程序的設計 ................................................................................................................ 25 四、 PLC 機械手的程序調(diào)試 .................................................................. 31 （一） PLC 控制的安裝與布線 ................................................................................................... 31 ........................................................................................................................... 31 ........................................................................................................................... 31 .................................................................................................................................. 32 （二）機械手控制系統(tǒng)的外部接線圖 ......................................................................................... 32 五、應用組態(tài)王對機械手監(jiān)控過程 .......................................................... 34 （一）畫面繪制 ......................................................................................................................... 34 （二）數(shù)據(jù)變量的設置 .............................................................................................................. 35 （三）組態(tài)王與 PLC 的通訊設置 .............................................................................................. 35 （四）實際監(jiān)控 ......................................................................................................................... 36 六、小結(jié) ........................................................................................... 37 （一）設計和調(diào)試過程遇到的問題及解決方法 ........................................................................... 37 .................................................................................................................... 37 選型的問題 ................................................................................................................ 37 .................................................................................................................... 37 ........................................................................................................................... 38 M8029 的使用 .......................................................................................... 38 ............................................................................................................. 38 （二）心得體會 ......................................................................................................................... 39 七、致謝 ........................................................................................... 40 參考文獻 ........................................................................................... 41 **大學本科生畢業(yè)設計（論文） 1 一 、 緒論 （ 一 ） 課題研究目的及意義 機械手是工業(yè)自動化領域中經(jīng)常遇到的一種控制對象。 而 機械手 可以 解 決 這些問題。 涵蓋了可編程控 制技術，位置控制技術、檢測技術等，是機電一體化的典型代表 。國內(nèi)外都十分重視它的應用和發(fā)展。這就是所謂的示教再現(xiàn) 機器人。外部中斷、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換、 SPI、 PWM、 PCA、 ISP、 IAP等諸多功能，價格從 幾元到幾十元 不等，但總體來說比較便宜 。虛擬儀器沒有常規(guī)儀器的 控制面板 ，而是利用計算機強大的圖形環(huán)境，采用可視化的圖形編程語言和平臺，以在計算機屏幕上建立圖形化的軟面板來替代常規(guī)的傳統(tǒng)儀器面板。人們在應用它時，可以不必進行計算機方面的專門培訓，就能對可編程控制器進行操作及編程，用來完成各種各樣的復雜程度不同的工業(yè)控制任務。 綜上所述，機械手的控制方式選擇 PLC 控制。 組成 中央處理單元（ CPU）、存儲器、 I/O 單元、電源部分、擴展接口、 通信接口 **大學本科生畢業(yè)設計（論文） 6 的特點 可編程序控制器是一種以微機處理器為核心的工業(yè)通用自動控制裝置，其實質(zhì)是一種工業(yè)控制用的專用計算機。 3. PLC 的主要功能 PLC 是一種應用面很廣、發(fā)展非常迅速的工業(yè)自動化裝置，在工廠自動化 (FA)和計算機集成制造系統(tǒng) (CIMS)內(nèi)占重要地位。 PLC 的重量、體積、功耗和硬件價格一直在降低，雖然軟件價格占的比重有所增加，但是各廠商為了競爭也相應地降低了價格。 開關量邏輯控制 能夠方便的和 PLC 進行連接，故采用組態(tài)王作為上位機軟件。 機械手實物教學模型的機械結(jié)構(gòu)采用滾珠絲桿、滑桿、氣缸、氣夾等機械部件組成；電氣方面有步進電機、直流電機、步進電機驅(qū)動器、傳感器、開關電源、電磁閥等電子器件組成。電機出廠時給出了一個步距角的值，如 86BYG250A 型電機給出的值為 176。、三相的為 176。由于步進電機的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉(zhuǎn)矩就成為了衡量步進電機最重要的參數(shù)之一。步 進電機驅(qū)動器有電源輸入部分、信號輸入部分、信號輸出部分等，利用驅(qū)動器可以很方便的對步進電機的轉(zhuǎn)速、方向進行控制。 amp。 DIR 方向信號：用于改變電機轉(zhuǎn)向， 高低電平控制電機正 /反 OPTO 輸入信號的公共端 ，接 +5V FREE 脫機 信號： 當輸入控制端為低時，電機處于脫機自由狀態(tài) 低時，電機勵磁電流被關斷，電機處于脫機自由狀態(tài)。基座和氣夾的正反轉(zhuǎn)限位采用接近開關（金屬傳感器），通過調(diào)整基座和氣夾上的金屬塊的位置，可以在一定范圍內(nèi)改變基座和氣夾的旋轉(zhuǎn)角度。 當電機旋轉(zhuǎn)時，帶動碼盤一塊旋轉(zhuǎn)，此時光電開關在碼盤的作用下發(fā)出一組脈沖信號， 通過檢 測這些脈沖信號就可以檢測電機的旋轉(zhuǎn)角度了。 （ 2） A 點動作過程 S24：手爪閉合，抓住物品； S25：機械手向上升一定高度； S26：順時針旋轉(zhuǎn) 30176。 **大學本科生畢業(yè)設計（論文） 23 的選擇 （ 1） 編程方式選擇 方案一：使用起保停電路的編程方式。 （ 2） 指令選擇 1） PLSR 指令 當步進電機要求的轉(zhuǎn)速較高 ， 且未來保護步進電機， 采用帶加減速功能的脈沖輸出指令 PLSR 控制驅(qū)動器帶動步進電機運動，從而實現(xiàn)機械手的上升下降和左右移動 。 〔 D若指定脈沖數(shù)為 0， 則持續(xù)產(chǎn)生脈沖，即控制步 進電機一直轉(zhuǎn)動。 **大學本科生畢業(yè)設計（論文） 25 程序的設計 （ 1） 程序流程圖 A 點 到 C 點 循 環(huán)