【正文】 auto hand能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。節(jié)點(diǎn)利用率高：在可編程序控制器中，一個(gè)輸入中的開(kāi)關(guān)量或程序中的一個(gè)“線(xiàn)圈”可提供用戶(hù)所需用的連鎖節(jié)點(diǎn)，即節(jié)點(diǎn)在程序中可不受限制的使用。在每次掃描過(guò)程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等工作。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。世界上各主要PLC廠(chǎng)家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合?！?（1）開(kāi)關(guān)量的邏輯控制　　這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線(xiàn)。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 PLC 的外部設(shè)備 外部設(shè)備是PLC系統(tǒng)不可分割的一部分，它有四大類(lèi)1. 編程設(shè)備：有簡(jiǎn)易編程器和智能圖形編程器，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)在70年代末和80年代初,我國(guó)隨國(guó)外成套設(shè)備,專(zhuān)用設(shè)備,取得良好效果,，PLC市場(chǎng)的國(guó)內(nèi)參與者卻需要尷尬地面對(duì)這樣一個(gè)局面，即在高達(dá)31億的PLC市場(chǎng)總需求中，國(guó)產(chǎn)PLC不到整個(gè)市場(chǎng)份額1％。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。將PC與PLC組成分布式控制系統(tǒng)，進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通信，工作人員在上位機(jī)上編程、監(jiān)督設(shè)備運(yùn)行情況，實(shí)時(shí)地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行修改、調(diào)整，使系統(tǒng)工作于最佳狀態(tài)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)在PLC技術(shù)與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面發(fā)展很快，除有許多從國(guó)外引進(jìn)的設(shè)備，自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)外，國(guó)內(nèi)的機(jī)床設(shè)備已越來(lái)越多采用PLC控制系統(tǒng)采用控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的繼電—接觸器控制系統(tǒng)??；價(jià)格上能與繼電—接觸器控制系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)；易于在現(xiàn)場(chǎng)變更程序；便于使用、維護(hù)、維修；能直接推動(dòng)電磁閥，接觸器與之相當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中央執(zhí)行機(jī)構(gòu)；能向中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)直接傳播數(shù)據(jù)等。與個(gè)人計(jì)算機(jī)的PC相區(qū)別，用PLC表示。本次我的課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容是基于PLC的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)，利用PLC改編機(jī)械手的控制回路。PLC的基本結(jié)構(gòu)框圖如下： 接受 驅(qū)動(dòng)接口部件輸出輸入接口部件 現(xiàn)場(chǎng)信號(hào) 受控元件中央處理單元CPU板 電 源 部 件 CPU的構(gòu)成 PLC中的CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每臺(tái)PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。4. 輸入輸出設(shè)備：用于接收信號(hào)或輸出信號(hào)，一般有條碼讀人器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。從PLC的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線(xiàn)及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。（5）體積小，重量輕，能耗低以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。（3）運(yùn)動(dòng)控制　　PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的控制。PID處理一般是運(yùn)行專(zhuān)用的PID子程序。 PLC的工作原理PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過(guò)一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。系統(tǒng)購(gòu)置的簡(jiǎn)單化：可編程序控制器是一個(gè)完整的系統(tǒng)，購(gòu)置了一臺(tái)可編程序控制器，就相當(dāng)于購(gòu)買(mǎi)了系統(tǒng)所需要的所有繼電器、計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器等器件。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱(chēng)為機(jī)械手的自由度 。機(jī)械手在鍛造工業(yè)中的應(yīng)用能進(jìn)一步發(fā)展鍛造設(shè)備的生產(chǎn)能力，改善熱、累等勞動(dòng)條件。 ⑤若無(wú)工件檢測(cè)，機(jī)械手下降，Y0燈亮，下降到位后(壓下下限開(kāi)關(guān)SQ1，燈Y5亮)轉(zhuǎn)入第⑥步。例如,一旦下降的電磁閥線(xiàn)圈通電,機(jī)械手下降,即使線(xiàn)圈在斷電,仍保持現(xiàn)有的下降動(dòng)作狀態(tài),直到相反方向的線(xiàn)圈通電為止。其全部動(dòng)作由汽缸驅(qū)動(dòng)，而汽缸又由相應(yīng)的電磁閥控制。也就是說(shuō)，若上一次搬運(yùn)到右工作臺(tái)上的工件尚未搬走時(shí)，機(jī)械手自動(dòng)停止下降。自動(dòng)操作方式又分為單步、單周期和連續(xù)操作方式。重新啟動(dòng)時(shí)需用手動(dòng)操作方式將機(jī)械手移回到原點(diǎn)，然后按一下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手又開(kāi)始重新單周期操作。 ④機(jī)械手右行，Y3燈亮，到右限位后(壓下右限開(kāi)關(guān)SQ3，Y7燈亮)轉(zhuǎn)入第⑤步。 圖4 機(jī)械手操作系統(tǒng)程序其原理是：把旋鈕置于回原點(diǎn)，X16接通，系統(tǒng)自動(dòng)回原點(diǎn)，Y9驅(qū)動(dòng)指示燈亮。圖中上升/下降，左移/右移都有聯(lián)鎖和限位保護(hù)。為了使電磁力完全失掉，延時(shí)5秒。從第28行到第66行，為手動(dòng)單步操作程序。而自動(dòng)操作程序能自動(dòng)返回初態(tài)S2。這三部分程序（又稱(chēng)為模塊）是圖3的操作系統(tǒng)運(yùn)行的。上升到最高位，X2接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S27左移。當(dāng)機(jī)械手處于原位時(shí)，按啟動(dòng)X0接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20，驅(qū)動(dòng)下降Y0，當(dāng)?shù)竭_(dá)下限位使行程開(kāi)關(guān)X1接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S21，而S20自動(dòng)復(fù)位。當(dāng)執(zhí)行CJ指