【正文】 老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個階段，傾注了大量的心血和汗水，無論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了 *老師悉心細(xì)致的教誨和無私的幫助，特別是她廣博的學(xué)識、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益，在此表示真誠地感謝和深深的謝意。還有在控制方面本課題是采用步進(jìn)電機(jī)來傳動的，所以定位還不是很精確，在軟件系統(tǒng)方面，本科課題沒有調(diào)試記憶功能，所以對調(diào)試起來不是很方便。如高速脈沖輸出口 Y000 或 Y001 或 Y003；方便指令中初始狀態(tài)指令等。晶體管輸出一般用于高速輸出，如伺服、步進(jìn)等，動作頻率高的輸出。 圖 3. 1 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟流程圖 PLC 的輸出方式 PLC 包括繼電器輸出和 晶體管輸出兩種輸出方式。 2)確定輸入、輸出設(shè)備。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。同時在三個方向的另一端添加超程限位開關(guān)，使機(jī)械手到達(dá)極限位置后能鎖定其繼續(xù)前行運(yùn)動， 只能反向運(yùn)動，以實(shí)現(xiàn)因故障或其他原因造成的超程保護(hù)功能。 4）最大細(xì)分 10000 步 /轉(zhuǎn)，有 16 種細(xì)分模式可以選擇。在電機(jī)選型過程中，必須首先計(jì)算出負(fù)載通過機(jī)械傳動系統(tǒng)對電機(jī)軸的折算扭矩 折T ，下面就幾中常見的機(jī)械傳動方式介紹折算扭矩 折T 的計(jì)算過程。 tfa MMMM ??? （ 23） ? ? ????? T nJJM tma （ 24） 式中： aM 電機(jī)啟動加速力矩（ mN? ) mJ 、 tJ 電機(jī)自身慣量與負(fù)載慣量 ( 2scmKg ?? ) n電機(jī)所需達(dá)到的轉(zhuǎn)速（ r/min） T電機(jī)升速時間（ s） 2102 ????? isWuM f ?? （ 25） 式中： fM 導(dǎo)軌摩擦折算至電機(jī)的轉(zhuǎn)矩（ mN? ) U 摩擦系數(shù) η 傳遞效率 2102 ??? ispM tt ?? （ 26） 式中： tM 切削力折算至電機(jī)力矩（ mN? ) tp 最大切削力（ N） 負(fù)載起動頻率估算。一般地說最大靜力矩 maxMj 大的電機(jī)，負(fù)載力矩大。甚至更小，精度容易保證，起動和運(yùn)行頻率較高，但功耗較大，效率較低。永磁式步進(jìn)電動機(jī)由四相繞組組成。 步進(jìn)電機(jī) 的選擇 及其驅(qū)動器 設(shè)定 步進(jìn)電動機(jī) (stepping motor)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)?，F(xiàn)就兩者作以下分析： (1)絲杠螺母機(jī)構(gòu)：位移較準(zhǔn)確、降速比大，運(yùn)平穩(wěn)、無噪音、易自鎖，但高精度的絲杠制造比較困難，傳動效率低。 本設(shè)計(jì)中手爪 結(jié)構(gòu) 本設(shè)計(jì)中被夾持的工件是“工”字輪，是有凹槽回轉(zhuǎn)體，且滿輪的“工”字輪重量比較重，所以在機(jī)械機(jī)構(gòu)方面對手爪做如圖 的設(shè)計(jì)。 PLC 程序設(shè)計(jì) （ 1)手動程序 —— 通過控制臺 上的按鈕，手動對機(jī)械手進(jìn)行各個方向的控制和機(jī)械手夾的加緊和放松動作。 控制要求 (1）定位精確性 —— 步進(jìn)電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器作為動力驅(qū)動設(shè)備，采用開環(huán)控制，滿足定位要求，用脈沖信號來控制機(jī)械手各方向的行程。可以簡化控制線路，節(jié)省成本，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。 4）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造 PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時維護(hù)也變得容易起來?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合?？删幊炭刂破骱喎Q PLC，是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置，是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。本課題的機(jī)械手貼近鋼絲繩工業(yè)的生產(chǎn)要求，具有很強(qiáng)的可行性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。 6 月 6 日前 畢業(yè)論文定稿 － 準(zhǔn)備和進(jìn)行畢業(yè)論文答辯 學(xué)系意見 系主任簽名： __ ______年 ___月 ___日 南通大學(xué)杏林學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 杏林學(xué)院信息學(xué)部自動化系 2021 年 02 月 題 目 ： 基于 PLC 的機(jī)械手控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì) 作 者： 陳周凱 專 業(yè)： 工業(yè)電氣自動化 班 級： 工電 081 指導(dǎo)教師： 陳艷艷、陳娟 I 摘 要 目前，鋼絲繩行業(yè)在我國仍屬于傳統(tǒng)制造業(yè)，其生產(chǎn)工藝流程具有典型的“三高”特點(diǎn)：高能耗，高污染，高作業(yè)強(qiáng)度。 基 礎(chǔ) 條 件 基本電氣、檢測與控制方面知識的培訓(xùn)；機(jī)械手研制所包含的電氣和機(jī)械設(shè)備的提供； 機(jī)械設(shè)計(jì)與制作方面的配合；真實(shí)工況環(huán)境下的測試。 課題來源 企業(yè)技改項(xiàng)目 課題類別 應(yīng)用 該課題對學(xué)生的要求 熟悉 PLC編程邏輯，以及主流 PLC的產(chǎn)品和指令系統(tǒng) 了解步進(jìn)電機(jī)的工作原理 了解常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理 了解常用的傳感檢測產(chǎn)品 學(xué)系意見 同意立題（ ） 不同意立題（ ） 學(xué)系主任簽名： ______________ ________年 ________月 ________日 注： 此表一式三份，學(xué)系、教務(wù)處、學(xué)生檔案各一份。 本 科 畢 業(yè) 論 文 作 者 ： 專 業(yè) ： 工業(yè)電氣自動化 班 級 ： 指導(dǎo)教師 ： 題 目 基于 PLC 的機(jī)械手控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì) 原 創(chuàng) 性 聲 明 本人聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究成果。參與機(jī)械手系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)與制作以及成品的調(diào)試與安裝。 課題的研究方法和技術(shù)路線 廣泛查閱關(guān)于機(jī)械手設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)資料；深入生產(chǎn)一線，體驗(yàn)鋼絲繩生產(chǎn)的操作流程，根據(jù)特定的工況明確本文機(jī)械手設(shè)計(jì)的基本功能；設(shè)計(jì)機(jī)械手控制系統(tǒng)的軟體與硬體；不斷測試和改進(jìn)機(jī)械手功能，增強(qiáng)產(chǎn)品的適用性和普及性。 5 月 25 日 交畢業(yè)論文草稿 － 修改完善畢業(yè)論文，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)成果演 示和驗(yàn)收。s robot control system. This paper analyzed the PLCbased control system Manipulator the position, and described in detail in the PLC as the core on the basis of the Stepping Motor control of the integrated software and hardware of the method. The system used by the Stepping Motor unit pulse of step with the characteristics of the same distance from their point of using openloop control. To its starting point as a reference point, through the pulse by counting purposes at the location, manually operated mechanical hand movement from the point of reference points to the purpose, the purpose of preserving points of the parameters. The robot control system in the actual operation can be reliable and stable operation. Key words: Programmable Logic Controller, Manipulator, Positioning Control I 目 錄 摘 要 .................................................... I ABSTRACT ................................................... II 第一章 前言 ................................................. 1 研究的目的和意義 ................................................................................................................. 1 主要研究內(nèi)容及需要解決的關(guān)鍵問題和思路 ..................................................................... 2 課題研究內(nèi)容 ............................................................................................................... 2 硬件選擇 ....................................................................................................................... 3 控制要求 ....................................................................................................................... 3 輸入 /輸出設(shè)備 ....................................