【正文】 TDCS、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、繼電器、電機(jī)、顯示燈（2）工作原理：D/A轉(zhuǎn)換器將外部開(kāi)關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，然后傳給集散控制系統(tǒng)。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。方案二：用工業(yè)PC機(jī)控制車庫(kù)電機(jī)是早期用得比較多的一種控制方式，它可以充分利用一般計(jì)算機(jī)提供的各種軟件和硬件資源，利用WINDOWS或其它操作系統(tǒng)，方便地對(duì)系統(tǒng)的進(jìn)行控制。不同點(diǎn)由于PLC和計(jì)算機(jī)屬于兩類產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展都形成了自身的裝置特點(diǎn)和軟件工具，實(shí)際上它們的區(qū)別仍然存在。PLC自問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，在美國(guó)、歐洲、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已成為重要產(chǎn)業(yè)，當(dāng)前，PLC在國(guó)際市場(chǎng)上已成為最受歡迎的工業(yè)控制暢銷產(chǎn)品[8]，用PLC設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)已成為世界潮流。本系統(tǒng)中硬件電路主要分為三大板塊：主電路、傳感器、PLC控制電路等，以下是各板塊的具體設(shè)計(jì)。因此，在一定過(guò)載電流范圍內(nèi)至電流恢復(fù)正常，熔斷器不會(huì)熔斷，可以繼續(xù)使用。 接觸器的選擇接觸器(Contactor)是指工業(yè)電中利用線圈流過(guò)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使觸頭閉合，以達(dá)到控制負(fù)載的電器。交流接觸器利用主接點(diǎn)來(lái)開(kāi)閉電路，用輔助接點(diǎn)來(lái)導(dǎo)通控制回路。接近開(kāi)關(guān)的選型 對(duì)于不同的材質(zhì)的檢測(cè)體和不同的檢測(cè)距離， 應(yīng)選用不同類型的接近開(kāi)關(guān)，以使其在系統(tǒng)中具有高的性能價(jià)格比，為此在選型中應(yīng)遵循以下原則： 1）當(dāng)檢測(cè)體為金屬材料時(shí)，應(yīng)選用高頻振蕩型接近開(kāi)關(guān)，該類型接近開(kāi)關(guān)對(duì)鐵鎳、A3 鋼類檢測(cè)體檢測(cè)最靈敏。當(dāng)有反光面（被檢測(cè)物體）接近時(shí)，光電器件接收到反射光后便在信號(hào)輸出，由此便可“感知”有物體接近。因此，行程開(kāi)關(guān)是一種根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。用戶程序是由用戶根據(jù)控制需要而編寫的程序。 PLC的掃描運(yùn)行方式PLC一般采用循環(huán)掃描方式工作。并對(duì)控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并以此刷新該邏輯線圈或輸出線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)。由掃描工作方式引起的滯后時(shí)間最長(zhǎng)可達(dá)到兩個(gè)多掃描周期。而且，同一臺(tái)可編程控制器還可以用于不同的控制對(duì)象，只要改變軟件就可以實(shí)現(xiàn)不同的控制要求，因此具有很大的靈活性、通用性。因此，它既可控制開(kāi)關(guān)量，又可控制模擬量；既可控制一個(gè)機(jī)械手，又可控制一個(gè)機(jī)械手群；既可控制簡(jiǎn)單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)；既可現(xiàn)場(chǎng)控制，又可遠(yuǎn)程控制。從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)周期長(zhǎng)短考慮不論是對(duì)舊設(shè)備進(jìn)行改造，還是設(shè)計(jì)新的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備。從方案的確立到技術(shù)條件的設(shè)計(jì)以及施工的設(shè)計(jì)，圖面的工作量很大，這勢(shì)必造成設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)。 PLC控制系統(tǒng)的保護(hù)措施要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家用提高設(shè)備的抗干擾能力；另一方面，要求工程設(shè)計(jì)、安裝施工和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合才能完善解決問(wèn)題，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。由于隔離變壓器二次側(cè)對(duì)地懸浮，可以防止操作過(guò)程中觸電。 PLC的I/O口分配端口信號(hào)注釋X0SQ0X軸前限位一X1SQ1X軸后限位一X2SQ2X軸前限位二X3SQ3X軸后限位二X4SQ4Y軸上限位一X5SQ5Y軸下限位一X6SQ6Y軸上限位二X7SQ7Y軸下限位二X8SQ8光電開(kāi)關(guān)一X9SQ9光電開(kāi)關(guān)二X10SB0啟動(dòng)按鈕X11SB1復(fù)位按鈕X12SB2停止按鈕Y0KM0X軸前伸Y1KM1X軸后縮Y2KM2Y軸上升Y3KM3Y軸下降Y4KM4氣夾夾緊Y5KM5氣夾放松 PLC外部接線圖 PLC外部接線圖FPX C30T共有16個(gè)輸入及14個(gè)輸出端口，本系統(tǒng)中使用了13個(gè)輸入口及6個(gè)輸出口。PLC存儲(chǔ)空間的分配：雖然大、中、小型 PLC的CPU的最大可尋址存儲(chǔ)空間各不相同，但是根據(jù)PLC的工作原理， 其存儲(chǔ)空間一般包括以下三個(gè)區(qū)域：系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)，系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)（包括I/O映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）和用戶程序存儲(chǔ)區(qū)。一個(gè)開(kāi)關(guān)量I/O占用存儲(chǔ)單元中的一個(gè)位（bit）, 一個(gè)模擬量I/O占用存儲(chǔ)單元中的一個(gè)字（16個(gè)bit)。 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 機(jī)械手的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)過(guò)程根據(jù)機(jī)械手的工作流程，本設(shè)計(jì)采用順序控制方式進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。前伸到位時(shí)碰到前限位開(kāi)關(guān)，前伸停止，輸出端Y3輸出高電平，KM3線圈通電，使伺服電機(jī)二反轉(zhuǎn)，機(jī)械手下降。當(dāng)上升到位時(shí)碰到上限位開(kāi)關(guān)，回到原點(diǎn)。例如：在設(shè)計(jì)中我學(xué)會(huì)并且熟悉掌握了AutoCAD制圖軟件，進(jìn)一步了解了PLC的相關(guān)知識(shí)。是你們，為我的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件；是你們，一如既往的站在我的身后默默的支持著我。謝謝你們，我的父親母親！ 在這四年中，老師的諄諄教導(dǎo)、同學(xué)的互幫互助使我在專業(yè)技術(shù)和為人處事方面都得到了很大的提高。在設(shè)計(jì)中，我不斷的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并且解決問(wèn)題，使我的畢業(yè)論文從簡(jiǎn)陋變得更加的完美。 系統(tǒng)總體流程圖本設(shè)計(jì)中機(jī)械手的總體運(yùn)動(dòng)過(guò)程為：按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手復(fù)位，復(fù)位過(guò)程中，機(jī)械手先后縮，然后上升，回到原點(diǎn)后，機(jī)械手自動(dòng)進(jìn)行工作，然后機(jī)械手前伸，前伸到位后下降，下降到位后，機(jī)械手夾緊物體，夾緊到位后，機(jī)械手上升，上升到位后，機(jī)械手后縮，后縮到位后，機(jī)械手下降，下降到位后，機(jī)械手放開(kāi)物體，然后上升，回到原點(diǎn)，如此循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。PLC輸出端Y2輸出高電平，KM2通電，使伺服電機(jī)二正轉(zhuǎn)，機(jī)械手上升，上升到位時(shí)，碰到上限位開(kāi)關(guān)，上升停止。機(jī)械手的上升/下降、前伸/后縮動(dòng)作、機(jī)械手的放松/夾緊是通過(guò)分別控制三個(gè)伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的[13]。（2）系統(tǒng)軟設(shè)備存儲(chǔ)區(qū)：除了I/O映象區(qū)以外，系統(tǒng) RAM存儲(chǔ)區(qū)還包括PLC內(nèi)部各類軟設(shè)備（邏輯線圈、數(shù)據(jù)寄存器、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、變址寄存器、累加器等）的存儲(chǔ)區(qū)。它包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷程序等。所以說(shuō)軟件在一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的作用非常的巨大，只有得到軟件系統(tǒng)的控制才能達(dá)到準(zhǔn)確控制的目的。松下FPX系列的可編程控制器具有如下特點(diǎn)：一、具有高速處理和充裕的大容量，浮點(diǎn)數(shù)PID運(yùn)算只有32us，可進(jìn)行快速掃描。本系統(tǒng)采用三相交流電為系統(tǒng)進(jìn)行供電，三相空氣開(kāi)關(guān)QF控制整個(gè)系統(tǒng)的電源通斷，既可完成主電路的短路保護(hù)又可方便日常的維護(hù)。設(shè)計(jì)人員完全可以利用編程器上屏幕顯示來(lái)輸入，或修改程序使得梯形圖能準(zhǔn)確無(wú)誤地反映生產(chǎn)要求。這無(wú)疑給企業(yè)增加了活力，提高了經(jīng)濟(jì)效益。因此具有體積小、重量輕、功耗低的特點(diǎn)?，F(xiàn)代PLC采用了集成度很高的微電子器件，大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完成，其可靠性程度是使用機(jī)械觸點(diǎn)的繼電器所無(wú)法比擬的。要求輸入—輸出信號(hào)之間的滯后時(shí)間盡量短的系統(tǒng)，可以選用掃描速度快的可編程序控制器或采取其他措施。例如：算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳達(dá)等。開(kāi)始運(yùn)行之后，串行地執(zhí)行存貯器中的程序，這個(gè)過(guò)程可以分為如下四個(gè)階段。 PLC的工作原理可編程序控制器有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（RUN）狀態(tài)與停止（STOP）狀態(tài)。在電梯的控制電路中，還利用行程開(kāi)關(guān)來(lái)控制開(kāi)關(guān)轎門的速度、自動(dòng)開(kāi)關(guān)門的限位，轎廂的上、下限位保護(hù)。與PLC之間的接線圖如上，當(dāng)傳感器動(dòng)作時(shí)，輸出端對(duì)地接通。 2）當(dāng)檢測(cè)體為非金屬材料時(shí)，如；木材、紙張、塑料、玻璃和水等，應(yīng)選用電容型接近開(kāi)關(guān)。 交流接觸器的接點(diǎn)，由銀鎢合金制成，具有良好的導(dǎo)電性和耐高溫?zé)g性。其原理是當(dāng)接觸器的電磁線圈通電后，會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場(chǎng)，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動(dòng)觸頭動(dòng)作：常閉觸頭斷開(kāi)；常開(kāi)觸頭閉合，兩者是聯(lián)動(dòng)的。本設(shè)計(jì)中采用的熔斷器的型號(hào)為HRW710，額定電壓為220V。熔斷器廣泛應(yīng)用于高低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)以及用電設(shè)備中，作為短路和過(guò)電流的保護(hù)器，是應(yīng)用最普遍的保護(hù)器件之一。編程安裝使用簡(jiǎn)便、低價(jià)格長(zhǎng)壽命。集散系統(tǒng)自身或用計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)形成組態(tài)構(gòu)成開(kāi)發(fā)系統(tǒng)環(huán)境。方案三：PLC控制系統(tǒng)具有體積小、重量輕、控制方式靈活、可靠性高、操作簡(jiǎn)單、維修容易。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。機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)情況由顯示燈進(jìn)行指示。 課題研究的內(nèi)容本課題主要研究的是基于PLC的機(jī)械手模型控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括硬件的設(shè)計(jì)和軟件的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在，第三代機(jī)械手正在第一、第二代機(jī)械手的基礎(chǔ)上蓬勃發(fā)展起來(lái)，它是能感知外界環(huán)境與對(duì)象物，并具有對(duì)復(fù)雜信息進(jìn)行準(zhǔn)確處理，對(duì)自己行為做出自主決策能力的智能化機(jī)械手。我國(guó)自動(dòng)化水平本身比較低，因此用PLC來(lái)控制的機(jī)械手還比較少。機(jī)械手廣泛地應(yīng)用與鍛壓、沖壓、鍛造、焊接、裝配、機(jī)加、噴漆、熱處理等各個(gè)行業(yè)。s positive amp。基于PLC的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)目 錄摘 要…………………………………………………………………………………………..ⅠAbstract…………………………………………………………………………...…………...Ⅱ第1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2章 方案設(shè)計(jì)與論證…………………………………………………………...…………..4 方案設(shè)計(jì)………………………………………………………………............................4 方案論證……………………………………………………………………...………….5 方案確定………………………………………………………………...……………….7第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)…………………………………………………………...……………..8 主電路設(shè)計(jì)…………………………