【正文】 以編制程序的存儲(chǔ)器 ,用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控 第 13 頁 共 25 頁 制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入 PLC 的用戶程序存儲(chǔ)器中。 作為離散控制的首選產(chǎn)品， PLC 在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展，世界范圍內(nèi)的 PLC 年增長(zhǎng)率保持為 20%～ 30%。從 PLC 的機(jī)外電路來說，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，電氣接線及開關(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 ,此外， PLC 帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。 PLC 的工作原理 第 15 頁 共 25 頁 當(dāng) PLC 投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM 存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/O 映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 一般來說， PLC 的掃描周期包括自診斷、通訊等，如下圖所示，即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和。從控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量 I/O 模塊連接位和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。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 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?。性能?guī)格： FX2N性能規(guī)格運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法 通過儲(chǔ)存的程序周期運(yùn)轉(zhuǎn) I/O 控制方法 批次處理方法（當(dāng)執(zhí)行 END 指令時(shí)） I/O 指令可以刷新運(yùn)轉(zhuǎn)處理時(shí)間 基本指令 ： 應(yīng)用指令： 至幾百 微秒 ， 指令編程語言 邏輯梯形圖和指令清單 使用步進(jìn)梯形圖能生成 SFC 類型程序程式容量 8000 步內(nèi)置 。因此，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。既讓我們懂得了怎么樣把理論運(yùn)用于實(shí)際，又讓我們懂得了怎么樣把理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中，又讓我們懂得了在實(shí)踐中遇到問題怎樣用理論解決。另外，老師經(jīng)常給我講解不同的角度，不同的思路去更好地解決問題，使我能盡快的完成論文，讓我受益匪淺。畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是一種整體性、系統(tǒng)性、全面 性的設(shè)計(jì)，涉及到了很多方面的知識(shí)，在遇到困難的自己和同學(xué)都解決不了的時(shí)候，虛心請(qǐng)教老師，在老師的指導(dǎo)下，一一解決了問題。（ PLC 外圍接線圖與程序詳見附錄） 第 19 頁 共 25 頁 3 總結(jié) 本設(shè)計(jì)通過對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)大學(xué)本科四年所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整合，完成一個(gè)特定功能、滿足特殊要求的數(shù)控機(jī)床上下料機(jī)械手的設(shè)計(jì)，比較好地體現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)生的理論研究水平、實(shí)踐動(dòng)手能力以及專業(yè)精神和態(tài)度，具有較強(qiáng)的針對(duì)性和明確的實(shí)施目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。 （ 6） 通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其它智能設(shè)備間的通信。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)， PLC 能編制各種各樣控制算法程序，完成閉環(huán)控制。 （ 1） 開關(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。 (3) 輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后， PLC 就進(jìn)入輸出刷新階段。在整個(gè)運(yùn)行期間， PLC 的 CPU 以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。為不熟悉電子電路 、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事打開了方便之門。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。但是，在 中國(guó) 等發(fā)展中國(guó)家 PLC 的增長(zhǎng)十分迅速。 PLC 的 CPU 內(nèi)有指示程序步存儲(chǔ)地址的程序計(jì)數(shù)器，在程序運(yùn)行過程中，每執(zhí)行一步該計(jì)數(shù)器自動(dòng)加 1，程序從起始步（步序號(hào)為零）起依次執(zhí)行到最終步（通常為 END 指令），然后再返回起始步循環(huán)運(yùn)算?！? 自二十世紀(jì)六十年代 美國(guó) 推出可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller， PLC）取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來， PLC 得到了快速發(fā)展，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。 表 22 LJ12A34Z/BX接近開關(guān)參數(shù) 規(guī)格型號(hào) LJ12A34Z/BX 外形尺寸 Φ1260mm 檢出方式 電感式 第 12 頁 共 25 頁 檢測(cè)距離 4mm 檢測(cè)物體 金屬（鐵） 工作電壓 DC636V 輸出形式 NPN 三線常開 工作環(huán)境 在 20℃ ～ +60℃ 溫度范圍內(nèi) 外接線圖 （ 4） 對(duì)于檢測(cè)體為金屬時(shí)，若檢測(cè)靈敏度要求不高時(shí)，可選用價(jià)格低廉的磁性接近開關(guān)或霍爾式接近開關(guān)。聲納和雷達(dá)就是利用這個(gè)效應(yīng)的原理制成的。當(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時(shí)，開關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識(shí)別附近有磁性物體存在，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這個(gè)渦流 反作用到接近開關(guān)，使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化，由此識(shí)別出有無導(dǎo)電物體移近，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。 有時(shí)被檢測(cè)驗(yàn)物體是按一定的時(shí)間間隔，一個(gè)接一個(gè)地移向接近開關(guān)，又一個(gè)一個(gè)地離開，這樣不斷地重復(fù)。這時(shí)，需要安裝兩個(gè)位置檢測(cè)傳感器，分別為門完全打開時(shí)檢測(cè)到位和門完全關(guān)緊時(shí)檢測(cè)到位。 第 8 頁 共 25 頁 表 21 機(jī)器人動(dòng)作模式 模式 操作 示教模式 再現(xiàn)模式 遠(yuǎn)程模式 伺服準(zhǔn)備 示教編程器 示教編程器 外部輸入信號(hào) 啟動(dòng) 無效 示教編程器 外部輸入信號(hào) 循環(huán)變更 示教編程器 示教編程器 外部輸入信號(hào) 調(diào)用主程 序 示教編程器 示教編程器 外部輸入信號(hào) 在安川機(jī)器人的實(shí)際操作后，我們主要利用的是機(jī)器人的示教模式，通過我們?nèi)斯さ乜刂茩C(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，然后讓電腦自動(dòng)記錄各個(gè)關(guān)節(jié)實(shí)際運(yùn)動(dòng)到位的各軸位置參數(shù)，并以此存檔，供以后我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用的時(shí)候調(diào)用。 第 7 頁 共 25 頁 圖 22 軸的示意動(dòng)作 動(dòng)作模式 NX100 控制柜有示教模式、再現(xiàn)模式、遠(yuǎn)程模式三種動(dòng)作模式。該過程中，負(fù)責(zé)人員還應(yīng)考慮到機(jī)床運(yùn)動(dòng)跟機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的時(shí)間上的差異，以及各個(gè)運(yùn)動(dòng)之間的順序，避免動(dòng)作的順序不正確，致使生產(chǎn)事故的發(fā)生。所以需要對(duì)機(jī)械手的各個(gè)情況進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)一部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)，配合到機(jī)械手上，從而達(dá) 到一定的實(shí)際應(yīng)用功能。其次，由于機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)范圍限制，因此無法實(shí)現(xiàn)機(jī)械手夾取工件然后直接裝夾到機(jī)床上，這樣子定位難以控制工件的裝夾到位。各個(gè)組別分別負(fù)責(zé)該過程中的一部分內(nèi)容，并對(duì)該部分的機(jī)械手運(yùn)動(dòng)或加工內(nèi)容所需要的元器件進(jìn)行選購(gòu)，部分零件自己設(shè)計(jì)加工。在應(yīng)用專業(yè)機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)地發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研制示教機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合式機(jī)械手等。機(jī)械手可在空間抓放物體，動(dòng)作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中 、小批量自動(dòng)化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于柔性自動(dòng)線。 設(shè)計(jì)目的 目前，我國(guó)大多數(shù)工廠的生產(chǎn)線上數(shù)控機(jī)床裝卸工件仍由人工完成，其勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，而且具有一定的危險(xiǎn)性，已經(jīng)滿足不了生產(chǎn)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。 design, engineering drawing, writing, literature search tool using the basic ability of practice, so that students master the basic scientific research methods. Key words: robot, manipulator, turning processing, automatic control. 3 目錄 摘要 ................................................................................................................................ 1 Abstract .......................................................................................................................... 2 目錄 ................................................................................................................................ 3 ............................................................................................................................. 1 選題背景 ................................................................................................