【正文】 Design，2000.[17] Cox,Richard D. The Development And Application Of PLC Technology，3rd [M]，NY：Delmar，1995.附錄A:附加圖附圖1 梯形圖接上頁附圖2 指令表接上頁附圖3 PLC外部電氣接線圖 附錄C:英文文獻及其翻譯Manipulator Robot developed in recent decades as hightech automated production equipment. Industrial robot is an important branch of industrial robots. It features can be programmed to perform tasks in a variety of expectations, in both structure and performance advantages of their own people and machines, in particular, reflects the people39。值此論文完成之際，謹向周老師致以崇高的敬意和衷心的感謝！經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。根據(jù)機械手的動作方式和動作類型，決定使用機械手搬運工件控制系統(tǒng)進行控制和模擬，這樣大大提高了該系統(tǒng)的自動化程度，減少了大量的中間繼電器、時間繼電器和硬件接線，也提高了控制系統(tǒng)的可靠性。7) 進入運行環(huán)境調(diào)試。4) 在腳本程序的開始處增加“動畫控制”語句：IF 下移=0 THEN 垂直移動量=垂直移動量+1ENDIFIF 上升=0 THEN 垂直移動量=垂直移動量1ENDIF變化率=1個相素/每次，即每執(zhí)行一次腳本程序，垂直移動量加1或減1，當然變化率也可以選大些或小些。5) 選中“可見度”選項卡，其他項不選。在圖410中，機械手的“封面窗口”中使用到了“進入”和“退出”按鈕。6) 在“用戶窗口”中，選中“封面窗口”，點擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設(shè)置為啟動窗口”選項，將該窗口設(shè)置為運行時自動加載的窗口。將：通道2的最大值分別設(shè)置為：12。5) 單擊“確定”。4) 在文件名一欄內(nèi)輸入“機械手控制系統(tǒng)6”，點擊“保存”按鈕，工程創(chuàng)建完畢。對PLC控制系統(tǒng)而言，它屬高速低電平控制裝置，應(yīng)采用直接接地方式。因此，討論PLC設(shè)計調(diào)試就具有十分重要的意義。由于機械手系統(tǒng)的輸入/輸出點少，要求電氣控制部分體積小，成本低，并能夠用計算機對PLC進行監(jiān)控和管理，該機械手的控制為純開關(guān)量控制，且I/O點數(shù)不多，僅需6個輸入點和7個輸出點，考慮留有一定的裕量。 傳感器與行程開關(guān)的選擇 本設(shè)計在控制機械手運行的過程中，需要有行程開關(guān)來控制機械手的行程位置，進而來控制機械手的動作。最大限度地滿足被控對象或產(chǎn)生過程的控制要求，同時對于一些原來在使用繼電接觸器線路很難實現(xiàn)的要求，使用PLC后，將很容易實現(xiàn)。 通過MODEM實現(xiàn)遠程采集的功能也非常便利。 上位機組態(tài)軟件的選擇上位機是機械手控制系統(tǒng)實現(xiàn)的主要部分，通過上位機可以實時顯示機械手動作實時情況。系統(tǒng)程序是每一個PLC成品必須包括的部分，由PLC廠家提供，用于控制PLC本身的運行，系統(tǒng)程序固化在EPROM中。圖21 總體方案圖 機械手控制方式的選擇 機械手的選擇 機械手作為的被控對象，實現(xiàn)的主要功能包括，上下移動、左右移動、機械手的夾緊和放松功能，故可采用普通的機械手，它具有3個自由度：手臂左右伸縮、手臂上下擺動、手指抓握等功能。根據(jù)PLC作為控制器，能實現(xiàn)機械手的整個動作流程。只有這樣我們才能讓理論結(jié)合實際的前提下，更好的為生活發(fā)展做出貢獻。利用組態(tài)軟件MCGS設(shè)計出上位機人機界面，進行設(shè)備和數(shù)據(jù)對象的連接，實現(xiàn)動畫連接，進而實現(xiàn)機械手的實時監(jiān)控。不論國際還是國內(nèi)的相關(guān)企業(yè)和機構(gòu)都非常重視它的研究應(yīng)用和發(fā)展。 MCGS?？傊瑱C械手在提高勞動生產(chǎn)率，改善勞動生活條件，減輕工人勞動強度和實現(xiàn)現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)自動化的一個主要手段。通過PLC和MCGS就能實現(xiàn)機械手控制系統(tǒng)的動作過程，使機械手的動作更加形象化。PLC的硬件系統(tǒng)由微處理器(CPU)、存儲器(EPROM，ROM)、輸入輸出(I/O)部件、電源部件、編程器、I/O擴展單元和其他外圍設(shè)備組成。也就是說只要改變梯形圖，按照新工藝要求重新輸入新程序或修改原程序即可。圖23 組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境關(guān)系圖由MCGS生成的用戶應(yīng)用系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實時數(shù)據(jù)庫和運行策略五個部分組成，如圖23所示。當夾緊工件后，機械手上升，碰到上限位開關(guān)后開始右行。疊裝式將整體式和模塊式結(jié)合起來。PLC內(nèi)部光耦與傳感器電源構(gòu)成回路，PLC信號輸入有效，工作原理如圖33所示。三菱PLC的梯形圖見附錄A中的附圖1；相對應(yīng)指令表見附錄A中的附圖2。接地正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)接地的目的通常有兩個，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。 工程的建立與變量的定義 工程的建立1) 首先雙擊桌面MCGS組態(tài)環(huán)境圖標，進入組態(tài)環(huán)境，屏幕中間窗口為工作臺。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，增加了一個新的數(shù)據(jù)對象，如圖43所示。設(shè)備被添加到設(shè)備組態(tài)窗口中，如圖46所示。4) 選中“窗口1”，單擊“窗口屬性”，進入“用戶窗口屬性設(shè)置”。圖411 對象元件管理10) 選中“機械手監(jiān)控畫面”的窗口標題，單擊“動畫組態(tài)”，進入動畫組態(tài)窗口，對“機械手監(jiān)控畫面” 進行相同的操作。圖415 指示燈動畫組態(tài)屬性設(shè)置3) 單擊“組合圖符”，出現(xiàn)“？”、“”按鈕。2) 單擊“查看”菜單，選擇“狀態(tài)條”，在屏幕下方出現(xiàn)狀態(tài)條。5) 計算：水平移動量的最大值=循環(huán)次數(shù)*變化率=50*1=50，即當水平移動量＝50時，水平移動距離為280。在運行中通過對按鈕的操作可檢測所編程序的正確與否。另外，本文中的機械手搬運工件控制系統(tǒng)的機械手模型比較簡單，還需要不斷改進和加強。CADs reliability, reduced maintenance rate, and improve work efficiency. Robot technology related to mechanics, mechanics, electrical hydraulic technology, automatic control technology, sensor technology and puter technology and other fields of science, is a crossdisciplinary integrated technology.First, an overview of industrial manipulatorRobot is a kind of positioning control can be automated and can be reprogrammed to change in multifunctional machine, which has multiple degrees of freedom can be used to carry an object in order to plete the work in different environments. Low wages in China, plastic products industry, although still a laborintensive, mechanical hand use has bee increasingly popular. Electronics and automotive industries that Europe and the United States multinational panies very early in their factories in China, the introduction of automated production. But now the changes are those found in industrialintensive South China, East China39。同時也感謝我的母?！不展こ檀髮W(xué)機電學(xué)院，每當我沒有頭緒的時候?qū)W校的圖書館總會給我一定的幫助，而且在我畢業(yè)設(shè)計期間，正是我公司實習(xí)的時候，中間時間的調(diào)劑也幸虧有學(xué)校的合理安排。利用組態(tài)軟件MCGS對機械手控制系統(tǒng)進行監(jiān)控，可以以最少的人員配置來加強對機械手的管理，提供較為直觀、清晰、準確的機械手運行狀態(tài)，進而為維修和故障診斷提供多方面的可能性，充分提高系統(tǒng)的工作效率。4) 進入“可見度”頁，在表達式一欄填入：工件夾緊標志；當表達式非零時，選擇：對應(yīng)圖符不可見。變化率=25*1=25。8) 在“當表達式非零時”一欄，選擇“對應(yīng)圖符可見”。運行時，指示燈隨機械手動作變化做相應(yīng)指示。2) 單擊工具條中的“工具箱”按鈕，打開繪圖工具箱。依次進入通道連接，直至通道全部連接完成。7) 單擊“保存”按鈕。實時數(shù)據(jù)庫是MCGS工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。 機械手控制系統(tǒng)的外部接線圖PLC外部電氣接線圖見附錄A中的附圖3。 （2）輸入、輸出線不能用同一根電纜，輸入、輸出線要分開。表35 PLC的I/O分配表名稱輸入名稱輸出啟動X0夾緊工件Y0左限位X1下降Y1下限位X2上升Y2上限位X3右行Y3右限位X4左行Y4放松工件Y5復(fù)位X7原位Y7 編程指令的選擇方案一：使用起保停電路的編程方式。當動態(tài)物體接近靜態(tài)的物體時，開關(guān)的連桿驅(qū)動開關(guān)的接點引起閉合的接點分斷或者斷開的接點閉合。為保證控制系統(tǒng)的安全、可靠，同時采取“軟件兼施”的辦法。通信協(xié)議分為ASCII通信和16進制通信兩類 ( P LC 的大多采用16 進制通信 )。組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。PLC是一種應(yīng)用面很廣、發(fā)展非常迅速的工業(yè)自動化裝置，在工廠自動化(FA)和計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)內(nèi)占重要地位。伴隨著工業(yè)自動化技術(shù)的迅速發(fā)展，我國工業(yè)領(lǐng)域的自動化已經(jīng)基本實現(xiàn)了從繼電器控制到計算機控制的轉(zhuǎn)變，計算機控制方式具有以下兩個特點：硬件上至少有一個微處理器；通過軟件實現(xiàn)控制思想。目前機械手技術(shù)有了新的發(fā)展：出現(xiàn)了仿人型機械手、微型機械手和微操作系統(tǒng)（如細小工業(yè)管道機械手移動探測系統(tǒng)、微型飛行器等）、機械手化機器、智能機械手（不僅可以進行事先設(shè)定的動作，還可按照工作狀況相應(yīng)地進行動作，如回避障礙物的移動，作業(yè)順序的規(guī)劃，有效的動態(tài)學(xué)習(xí)等）。同時，在計算機時代的引領(lǐng)下各種面向?qū)ο蠡乃枷牒统绦驊?yīng)用而生，這樣就給了機械手控制采用組態(tài)軟件的面向?qū)ο蠛蛯崟r控制功能，讓整個系統(tǒng)更加利于工程的順利運行以及人為合理的操作。指導(dǎo)教師（簽字）教研室主任（簽字）批 準 日 期接受任務(wù)書日期完 成 日 期接受任務(wù)書學(xué)生（簽字）基于MCGS的機械手控制系統(tǒng)設(shè)計摘 要隨著時代的進步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機械手在各種不同的場景作用日益突出。機械手非常廣泛地應(yīng)用在鍛壓、熱處理、沖壓、焊接、裝配、鍛造、機加、噴漆等不同行業(yè)。通過對本課題的設(shè)計，根據(jù)PLC作為控制器的機械手控制系統(tǒng),硬件接口設(shè)計和梯形圖語言編程實現(xiàn)了機械手的左移、右移、上升、下降、夾緊和放松等動作。近年來隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，機械手的研究逐漸成為一門新興學(xué)科，并得到了較快的發(fā)展。 本課題研究的主要內(nèi)容本課題主要研究的是基于MCGS的機械手控制系統(tǒng)設(shè)計，包括硬件和軟件的設(shè)計。綜上所述，機械手的控制方式即下位機選擇PLC控制。這無疑給企業(yè)增加了活力，提高了經(jīng)濟效益。運行環(huán)境是一個獨立的運行系統(tǒng)，它按照組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫中用戶指定的方式進行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計的目標和功能。圖31 機械手結(jié)構(gòu)示意圖當某個電磁閥線圈通電時，就一直保持現(xiàn)有的機械動作，例如一旦下降的電磁閥線圈通電，機械手下降，即使線圈再斷電，仍保持現(xiàn)有的下降動作狀態(tài)，直到相反的線圈通電為止。3）PLC應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求 PLC的結(jié)構(gòu)分為整體式、模塊式和疊裝式等三種。 接近開關(guān)傳感器接近開關(guān)：利用位移傳感器對接近物體的敏感特性制作的開關(guān)。經(jīng)論證本次設(shè)計采用的編程方式選用方案三。10%的交流電。MCGS組態(tài)軟件采用Basic的腳本語言編程，有強大的圖形化流程策略組態(tài)工具，使編程工作降到最少，因而獲得用戶的喜愛[7]。窗口中列出了系統(tǒng)已有變量“數(shù)據(jù)對象”的名稱。7) 雙擊“PLC設(shè)備”，在下方出現(xiàn)“三菱”文件夾，雙擊“三菱”文件夾，出現(xiàn)“FX232”， 雙擊“FX232”圖標，將三菱“FX232” 添加到右側(cè)選定設(shè)備列表中。圖49 用戶窗口屬性設(shè)置3) 將窗口名稱改為：封面窗口；窗口標題改為：封面窗口；窗口位置選中“最大化顯示”、“固定邊”，窗口背景色選為藍色，其他不變，單擊“確