【正文】 大小和不同要求的控制系統(tǒng)。五、體積小、維護(hù)操作方便PLC體積小，質(zhì)量輕，便于安裝。FX2N 型PLC的初步認(rèn)識如圖所示為FX2N型PLC基本單元外形，其主要是通過輸入端子和輸出端子與外部控制電器聯(lián)系的。然后進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入元件映像寄存器中。機(jī)械手是一種能自動化定位控制并可重新匯編程序以變動的多功能機(jī)器。自由度是機(jī) 械手設(shè)計(jì)的關(guān) 鍵參數(shù)。因此，它能大大地改善工人的勞動條件，顯著地提高勞動生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動化的步伐。代表當(dāng)代最先進(jìn)的技術(shù)在日本，他的自動化。與PLC的聯(lián)合調(diào)試 使系統(tǒng)達(dá)到可以在MCGS系統(tǒng)中監(jiān)控機(jī)械手的運(yùn)動。 3. 程序的標(biāo)準(zhǔn)化 (1) 標(biāo)號編程 用標(biāo)號編程制作可編程控制器程序的話，就不需要認(rèn)識軟元件的號碼而能夠根據(jù)標(biāo)示制作成標(biāo)準(zhǔn)程序。 (a) 沒有必要再和可編程控制器連接?！　‘?dāng)一個(gè)邏輯函數(shù)用邏輯變量的基本運(yùn)算式表達(dá)出來后,實(shí)現(xiàn)這個(gè)邏輯函數(shù)的線路就確定了。其主要特征和功能大體為：具有簡單靈活的可視化操作界面、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、有良好的并行處理性能、有豐富生動的多媒體畫面、開放式結(jié)構(gòu)、廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能、完善的安全機(jī)制、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能、多樣化的報(bào)警功能、支持多種硬件設(shè)備、方便控制復(fù)雜的運(yùn)行流程、良好的可維護(hù)性和可擴(kuò)充性、設(shè)立對象元件庫組態(tài)工作簡單方便、能實(shí)現(xiàn)對工控系統(tǒng)的分布式控制和管理等等。主要的組態(tài)操作包括：定義工程名稱，編制工程菜單，設(shè)計(jì)封面圖形，確定啟動的窗口，設(shè)定動畫刷新周期，指定數(shù)據(jù)庫存盤文件名稱及存盤時(shí)間等。通過在用戶窗口內(nèi)放置不同的圖形對象來搭建多個(gè)窗口，用戶可以構(gòu)件各種復(fù)雜的圖形界面，以便用不同的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和流程的可視化。從外部設(shè)備采集來的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)送入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的報(bào)警處理和存盤處理。一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)有三個(gè)固定的運(yùn)行策略：啟動、循環(huán)策略、和退出策略，用戶也可以根據(jù)具體需要創(chuàng)建新的用戶策略、循環(huán)策略、報(bào)警策略、事件策略、熱鍵策略，并且用戶最多可創(chuàng)建521個(gè)用戶策略。（4）開放式結(jié)構(gòu)，廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能 MCGS采用開放式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可以與廣泛的數(shù)據(jù)源交換數(shù)據(jù)，MCGS提供多種高性能的I/O驅(qū)動；支持Microsoft開放數(shù)據(jù)庫互連（ODBC）接，有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫連接能力；全面支持OPC(OLE for Process Control)標(biāo)準(zhǔn)，即可作為OPL客戶端，也可以作為OPC服務(wù)器，可以與更多的自動化設(shè)備相連接；MCGS通過DDE(Dynamic Data Exchange,動態(tài)數(shù)據(jù)交換)與其他應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)，充分利用計(jì)算機(jī)豐富的軟件資源；MCGS全面支持ActiveX控制，提供極其靈活的面向?qū)ο蟮膭討B(tài)圖形功能，并且包含豐富的圖形庫。各個(gè)部件獨(dú)立地向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫輸入和輸出數(shù)據(jù)，并完成自己的差錯(cuò)控制。除此之外，MCGS還提供了一套開放的可擴(kuò)充接口，用戶可根據(jù)自己的用VB、VC等高等高級開發(fā)語言，編制特定的構(gòu)件來擴(kuò)充系統(tǒng)的功能。（14）實(shí)現(xiàn)對工控系統(tǒng)的分布式控制和管理 考慮到工控系統(tǒng)今后的發(fā)展趨勢，MCGS充分運(yùn)用現(xiàn)今發(fā)展的DCCW(Distributed Computer Cooperator Work，分布式計(jì)算機(jī)協(xié)通工作方式)技術(shù)，使分布在不同現(xiàn)場的采集設(shè)備和工作站之間實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作，不同的工作站之間則通過MCGS實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對工控系統(tǒng)的分布式控制管理。數(shù)據(jù)對象是構(gòu)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的基本單元，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的過程也就是定義數(shù)據(jù)對象的過程。2) 單擊工作臺右側(cè)“新增對象” 按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對象列表中，增加了一個(gè)新的數(shù)據(jù)對象，如圖35所示。2) 單擊“動畫連接”選項(xiàng)卡，進(jìn)入該頁。9) 單擊“確認(rèn)”按鈕，退出“可見度”設(shè)置頁。3) 估計(jì)總垂直移動距離：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。在垂直移動連接欄填入各項(xiàng)參數(shù)。參數(shù)設(shè)置的意思是：當(dāng)水平移動量=0時(shí)，向右移動距離為0；當(dāng)水平移動量＝50時(shí)，向右移動距離為180。如圖422所示。第四章 系統(tǒng)的調(diào)試及設(shè)計(jì)總結(jié) 系統(tǒng)調(diào)試（1）硬件檢測調(diào)試從硬件方面檢查系統(tǒng)的各個(gè)方面，保證系統(tǒng)的硬件接線正確（2）機(jī)械手控制程序的調(diào)試程序的模擬調(diào)試將設(shè)計(jì)好的程序?qū)懭隤LC后，首先逐條仔細(xì)檢查，并改正寫入出現(xiàn)錯(cuò)誤。結(jié) 論在本次課題設(shè)計(jì)中，機(jī)械手模型控制系統(tǒng)采用PLC進(jìn)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(shí)間繼電器和硬件接線，提高了控制系統(tǒng)的可靠性。另外，本文中的機(jī)械手模型控制系統(tǒng)比較簡單，還需要不斷改進(jìn)和加強(qiáng)。大學(xué)最后一個(gè)學(xué)期有一個(gè)任務(wù)就是做畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過本次設(shè)計(jì)，可以根據(jù)工件的變化及運(yùn)動流程的要求隨時(shí)更改相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手控制系統(tǒng)的不同工作需求，機(jī)械手控制系統(tǒng)具有了很大的靈活性和可操作性。可以根據(jù)功能表，在適合的時(shí)候用開關(guān)或按鈕來模擬實(shí)際的反饋信號，如限位開關(guān)觸點(diǎn)的接通和斷開。6）存盤，進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境調(diào)試。工件移動動畫的實(shí)現(xiàn)：1) 在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中填加一個(gè)變量：工件夾緊標(biāo)志，初值：0，類型：開關(guān)。10) 進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境，單擊“啟動”按鈕，觀察動作。5) 計(jì)算垂直移動一次腳本程序執(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)行間隔=5s/200ms=25次。11) 單擊“保存”按鈕。4) 單擊“”按鈕，彈出“動畫組態(tài)屬性設(shè)置”窗口。圖34實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫窗口圖35實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫窗口圖36 數(shù)據(jù)對象屬性設(shè)置窗口4) 將“對象名稱”改為：啟動按鈕；“對象初值”改為：0；“對象類型”選擇：開關(guān)型；在“對象內(nèi)容注釋輸入框”內(nèi)輸入：機(jī)械手啟動信號，X11輸入，1有效。變量的分配在開始定義之前，我們先對系統(tǒng)進(jìn)行分析，確定需要的變量。2) 單擊文件菜單中“新建工程”選項(xiàng)，自動生成新建工程，默認(rèn)的工程名為：“”。組態(tài)時(shí)，系統(tǒng)生成的組態(tài)結(jié)構(gòu)是一個(gè)數(shù)據(jù)庫；運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)自動生成一個(gè)數(shù)據(jù)庫，保存和處理數(shù)據(jù)對象和報(bào)警信息的數(shù)據(jù)。（9）支持多種硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)“設(shè)備無關(guān)”MCGS針對外部設(shè)備的特征，設(shè)備工具箱，定義多種設(shè)備構(gòu)件，建立系統(tǒng)與外部設(shè)備的連接關(guān)系，賦予相關(guān)的屬性，實(shí)現(xiàn)對外部設(shè)備的驅(qū)動和控制。此外MCGS還提供了工程密碼，鎖定軟件狗、工程運(yùn)行期限等功能，大大加強(qiáng)了保護(hù)組態(tài)開發(fā)者勞動成果的力度。MCGS組態(tài)軟件功能及其特點(diǎn)MCGS的主要和基本功能如下：（1）簡單的可視化操作界面 MCGS采用全中文、可視化、面向窗口的開發(fā)界面，以窗口為單位，構(gòu)造用戶運(yùn)行系統(tǒng)的圖形界面，使得MCGS的組態(tài)工作既簡單直觀，又靈活多變符合中國人的使用習(xí)慣和要求。這種將數(shù)值、屬性和方法封裝在一起的數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)對象。所以的用戶窗口均位于窗口內(nèi)，其打開時(shí)窗口可見，關(guān)閉時(shí)窗口不可見。設(shè)備窗口專門用來放置不同類型和功能的設(shè)備構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)對外部設(shè)備的操作和控制。組態(tài)環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，用來幫助用戶設(shè)計(jì)和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)。在順序功能圖中,在實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換時(shí)使前級步的活動結(jié)束而使后續(xù)步的活動開始,步之間沒有重疊。但是,由于這種方法主要時(shí)依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì),所以對設(shè)計(jì)人員的要求也比較高,特別時(shí)要求設(shè)計(jì)者有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對工業(yè)控制系統(tǒng)和工業(yè)上常用的各種典型環(huán)節(jié)比較熟悉。 (2) 在幫助中有CPU錯(cuò)誤，特殊繼電器/特殊寄存器的說明，所以對于在線中發(fā)生錯(cuò)誤，或者是程序制作中想知道特殊繼電器/特殊寄存器的內(nèi)容的情況下提供非常大的便利。 (2) 功能塊（以下，略稱作FB） FB是以提高順序程序的開發(fā)效率為目的而開發(fā)的一種功能。圖31 圖32 硬件設(shè)計(jì) 輸入/輸出端子地址分配代號名稱輸入編號代號名稱輸出SB1啟動按鈕X0KM1機(jī)械手上行Y002SB2停止按鈕X1KM2機(jī)械手下行Y003SQ1下限行程X2KM3機(jī)械手左行Y004SQ2上限行程X3KM4機(jī)械手右行Y005SQ3左限行程X4KM5抓工件Y006SQ4右限行程X5KM6放工件Y007 PLC接線圖 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)　　 GX Developer是三菱PLC的編程軟件。我國也在陸續(xù)在工業(yè)中有所應(yīng)用，對于自動控制，柔性制造系統(tǒng)中應(yīng)用更為廣泛，但我國的自動化技術(shù)有待提高發(fā)展趨勢是工作強(qiáng)多高靈活性強(qiáng)，準(zhǔn)確可靠，可以自動檢測并下達(dá)動作命令，融入先進(jìn)的人工智能使人只做平時(shí)的簡單維護(hù)，這也是現(xiàn)代工廠的發(fā)展趨勢。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染場合，應(yīng)用得更為廣泛。一般專用機(jī)械手有2～3個(gè)自由度。工業(yè)機(jī)械手是近似自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)，并已成為現(xiàn)代制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。 （3）輸出刷新結(jié)果階段 在所有指令執(zhí)行完畢后，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)（接通/斷開）在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過一定方式輸出，最后經(jīng)過輸出端子驅(qū)動外部負(fù)載。輸出端子連接外部的輸出元件，如接觸器、繼電器線圈、信號燈、報(bào)警器、電磁鐵、電磁閥、電動機(jī)等。 FX2N系列PLC介紹FX2N 型PLC的主要種類 FX2N型PLC按品種可以分為基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊和特殊擴(kuò)展設(shè)備。當(dāng)控制要求改變，需要變更控制系統(tǒng)的功能時(shí)，可以用編程器在線或離線修改程序，同一個(gè)PLC裝置用于不同的控制對象，只是輸入/輸出組件和應(yīng)用軟件的不同。輸出模塊：輸出模塊的率放大元件有大功率晶體管和場效應(yīng)管（驅(qū)動直流負(fù)載）、雙向可控硅（驅(qū)動交流負(fù)載）和小型繼電器，繼電器可以驅(qū)動交流負(fù)載或直流負(fù)載。用戶程序由用戶設(shè)計(jì)，它使PLC能完成用戶要球的特定功能，用戶程序存儲器的容量以字節(jié)（B）為單位。 PLC的硬件一、PLC的物理結(jié)構(gòu)根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)的不同，可以將PLC分為整體式、模塊式和混合式。在這一階段，隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步，PLC的功能日益增強(qiáng)，PLC的CPU運(yùn)算速度大幅度上升、位數(shù)不斷增加，使得適用于各種特殊控制的功能模塊不斷被開發(fā)，PLC的應(yīng)用范圍由單一的順序控制向現(xiàn)場控制拓展。最終以微處理器為核心的現(xiàn)有PLC結(jié)構(gòu)形成，取得了市場的認(rèn)可。1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)美國通用汽車公司的這種要求，研制成功了世界上第一臺可編程控制器，并在通用汽車公司的自動裝配線上試用，取得很好的效果。系統(tǒng)程序是每一個(gè)PLC成品必須包括的部分，由PLC廠家提供，用于控制PLC本身的運(yùn)行，系統(tǒng)程序固化在EPROM中。引領(lǐng)未來，就是著眼長遠(yuǎn)，超前部署前沿技術(shù)和基礎(chǔ)研究，創(chuàng)造新的市場需求，培育新興產(chǎn)業(yè)，引領(lǐng)未來經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展?？茖W(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品功能要求的日益增多，復(fù)雜性增加，壽命期的縮短，更新?lián)Q代速度加快。同時(shí)，現(xiàn)在生產(chǎn)中，存在著各種各樣的生產(chǎn)環(huán)境，如高溫、放射性、有毒氣體、有害氣體場合以及水下作業(yè)等，這些惡劣的生產(chǎn)環(huán)境不利于人工進(jìn)行操作。研究了基于PLC的機(jī)械手模型控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，還研究了MCGS在機(jī)械手控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。在科技進(jìn)步的同時(shí)，以各種控制器控制的不同類型的機(jī)械手以其突出的性能越來越多的被人們所應(yīng)用。s society, science and technology rapid development, human activities create world a huge ch