【正文】 .................................................. 5 PLC 的選擇 ................................................................................................................ 9 第二章機械手機構與液壓系統(tǒng)分析 .................................................................................... 10 機械手工作環(huán)境分析 ................................................................................................ 10 機械手機構分析 ....................................................................................................... 10 機械手液壓系統(tǒng)分析 ................................................................................................ 11 機械手設計時應考慮的幾個問題 ............................................................................. 12 本章小結 .................................................................................................................. 13 第三章機械手控制系統(tǒng)設計 ............................................................................................... 14 機械 手動作分析 ....................................................................................................... 14 機械手運動參數(shù)分析 ......................................................................................... 14 機械手控制方式分析 ......................................................................................... 14 儀器選型 .................................................................................................................. 16 可編程控制器簡要介紹 ..................................................................................... 16 本系統(tǒng) PLC 的選型 ............................................................................................ 19 控制電路的設計 .................................................................................................. 27 本章小結 .................................................................................................................. 29 第四章 PLC 控制系統(tǒng)程序的設計 ....................................................................................... 29 總程序的設計 ........................................................................................................... 29 回原點程序的設計 ................................................................................................... 30 點動程序的設計 ....................................................................................................... 31 自動程序的設計 ....................................................................................................... 34 觸摸屏程序的設計 ................................................................................................... 35 本章小結 .................................................................................................................. 37 第五章 程序調試與功能實現(xiàn) ............................................................................................. 38 西門子 S7200 的通訊 .............................................................................................. 38 IV PLC 通信 .................................................................................................................. 39 第六章 總結與展望 ............................................................................................................ 41 總結 ......................................................................................................................... 41 展望 ......................................................................................................................... 41 致謝 ................................................................................................................................... 42 參考文獻 ............................................................................................................................ 43 附錄 ................................................................................................................................... 44 1 第一章緒論 工業(yè)機械手 (以下簡稱機械手 )是近代自動控制領域中出現(xiàn)的一項新技術 ,已經(jīng)成為現(xiàn)代制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個重要組成部分。本文在分析機械手工作環(huán)境和要完成的任務后 ,選定了機械手的機構 ； 在分析機械手各動作后 ,對液壓部分進行了分析。液壓部分是控制的關鍵所在 ， 本系統(tǒng)是通過 PLC 控制電磁閥的電磁鐵 ,從而實現(xiàn)對機械手各動作的控制。機械手的迅速發(fā)展是由于它具有的積極作用正日益為人們所認識 :其一 ,它能部分地代替人工操作 。 Programmable Logical Controller 簡稱為 PLC。 (三 )使用簡單 采用自然語言 —— 梯形圖語言編程方式 ,編程容易 ,更改方便。 (1)手部即與物件接觸的部件。 驅動系統(tǒng) 機械手的驅動系統(tǒng)是驅動執(zhí)行機構運動的傳動裝置。 (3)機械傳動即由機械傳動機構 (如凸輪、連桿、齒輪和齒條、間歇機構等 )驅動。它是機械手的重要組成部分 ,它支配著機械手按規(guī)定的程序運動 ,并記憶人們給與機械手的指令信息 (如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間 ),同時按其控制系統(tǒng)的信息對執(zhí)行機構發(fā)出指令 ,必要時可對機械手的動作進行監(jiān)視 ,當動作有錯誤或發(fā)生故障時即發(fā)出報警信號。 (2)提高工業(yè)機械手的工作性能 機械手工作性能的優(yōu)劣 ,決定著它能否正常地應用于生產(chǎn)中。 (4)研制具有“視覺”和“觸覺”的所謂“智能機器人”對于需用人工進行靈巧操作及需要進行判斷的工作場合 ,工業(yè)機械手很難代替人的勞動。 智能機器人是一種新興的技術 ,對它的研究將涉及到電子技術、控制論、通訊技術、電視技術、空間機構和仿生機械學等學科。 (2)隨著電子技術和計算機技術的發(fā)生 ,PC 的功能越來越強大 ,其概念和內涵也不斷擴展。 在我國應用的 PLC,幾乎涵蓋了世界所有的品牌 ,呈現(xiàn)八國聯(lián)軍的態(tài)勢 ,但從行業(yè)上分 ,有各自的勢力范圍。 (4) PLC的聯(lián)網(wǎng)通信能力增強 ,能向高速度、多層次、大信息量、高可靠性及開放式的通信發(fā)展。 PLC 已不再是早期那種只能進行開關量邏輯運算的產(chǎn)品了 ,而是具有越來越強的模擬量 處理能力 ,以及其他過去只有在計算機上才能具有的高級處理能力 ,如浮點數(shù)運算、PID調節(jié)、溫度控制、精確定位、步進驅動、報表統(tǒng)計等。 主要研究內容如下 : 機械手運動機構和液壓系統(tǒng)分析。這樣就代替了人工的操作 ,大大地改善工人的勞動條件 ,顯著地提高勞動生產(chǎn)率。 液壓換向回路用三位四通閥 控制 。對于移動型手指只有 閉幅度的要求。對于工件表面質量要求高的 ,抓取時盡量避開高質量表面或在手指上加軟質墊 片 (如泡沫塑料、橡皮、石棉襯墊等 )以防夾持時損壞工件。 手臂運動參數(shù) 。擺動速度 :小于 70176。 (2)點動 (手動 )控制 :由操作面板上的選擇手動 控制 ,再由面板上的按鈕分別控制手動控制機械手的十個動作 ,如圖 32所示。 圖 33 機械手自動方式圖 b、全自動控制 :由操作面板上的選擇自動控制方式 ,機器在原位時 ,按下起動按鈕 ,機器就連續(xù)周期地重復進行各步序工作。 e、 執(zhí)行各種診斷程序 目前， PLC 中的 CPU 主要采用單片機，如 Z80A 8051 8039 AMD2900 等，小型 PLC大多數(shù)采用 8為單片機，中型 PLC 大多數(shù)采用 16位甚至 32位單片機。 如果調試通過的用戶程序要長期使用，可用專用 EPROM 寫入器把程序固化在 EPROM 芯片中，再把芯片插入 PLC 的 EPROM 插座上。一般只在程序邏輯輸入、調試和檢修時使用編程器 ,一臺編程器可供多臺可編程控制器公用。另外 ,輸入觸點從通 (ON) 斷 (OFF)或從斷 (OFF) 4 通 (ON)變化到處于確定狀態(tài)止 ,輸入濾波器還有一響應延遲時間 (約 10ms)。 選用 EM231 型的模擬量擴展模塊。如： ? 沖壓機床 21 ? 磨床 ? 印刷機械 ? 橡膠化工機械 ? 中央空調 ? 電梯控制 ? 運動系統(tǒng) S7200 CN 系列 PLC 可提供 4個不同的基本型號的 8種 CPU 供您使用?？蛇B接 2 個擴展模塊，最大擴展至 78 路數(shù)字量 I/O 點或 10 路模擬量 I/O 點。 6個獨立的 30kHz 高速計數(shù)器， 2 路獨立的 20kHz 高速脈沖輸出，具有 PID 控制器。 CPU 226 型 本機集成 24 輸入 /16 輸出共 40 個數(shù)字量 I/O 點。 本次選擇西門子 S7200 系列 PLC CPU226