【正文】 單步程序語句表 LD O A A SA3: A A O AN AN = 啟動 LD A SA3: A A SQ1: 26第四章 程序設(shè)計O AN AN = 下降 LD A SA3: A A T37 O AN AN = LD A SA3: A A SQ2: O AN AN = LD A SA3: A A SQ3: O AN AN = LD 夾緊 上升 右行27第四章 程序設(shè)計A SA3: A A SQ1: O AN AN = LD A SA3: A A T38 O AN AN = LD A SA3: A A SQ2: O AN AN = LD A SQ4: O AN AN = 下降 松開 上升 28第四章 程序設(shè)計S , 1 左行 LD O AN SQ1: = = 夾緊置位 LD S , 1 TON T37, 20 夾緊 T37計時器計時 LD R , 1 TON T38, 20 松開 T38計時器計時 LD O AN SQ2: = 上升 LD AN SQ3: = 右行 LD AN SQ4: = 左行以上語句表為單步程序的子程序語句，在設(shè)計此程序是因為其實現(xiàn)的功能和單周期操作一樣，但單周期實現(xiàn)的為連續(xù)的操作，中間沒有間斷不需要人為的干擾便可自動運行，而單步工作是一步一步進(jìn)行，且每一步的進(jìn)行都需要人工啟動，主要是為了調(diào)試機械手而設(shè)計的操作，為了不和自動程序發(fā)生沖突，為單步工作方式單獨編寫?yīng)毩⒌淖映绦?。能流只能從左向右流動，網(wǎng)絡(luò)中不能有斷路、開路和反方向的能流。置身黨老師的指導(dǎo)過程中，不僅我的思想觀念煥然一新，也改善了我的思考方式，而且還明白了許多待人接物與為人處世的道理。直到轉(zhuǎn)換條件d成立，重復(fù)結(jié)束，轉(zhuǎn)入步7。如果步3為活動步，且轉(zhuǎn)換條件c也成立，則8三步同時變成活動步，而步3變?yōu)椴换顒?。?）單序列結(jié)構(gòu)功能表圖的單序列結(jié)構(gòu)形式最為簡單，它由一系列按順序排列、相繼激活的步組成。但應(yīng)注意表明動作是保持型還是非保持型的。它直接決定用戶設(shè)計的PLC程序的質(zhì)量?？傊降膭澐謶?yīng)以PLC輸出量狀態(tài)的變化來劃分，因為我們是為了設(shè)計PLC控制的程序，所以PLC輸出狀態(tài)沒有變化時，就不存在程序的變化。這種控制過程用繼電器符號程序很難實現(xiàn)程序設(shè)計。狀態(tài)器轉(zhuǎn)換禁止梯形圖如下。（2）各部分梯形圖的設(shè)計通用部分梯形圖設(shè)計A狀態(tài)器的初始化：初始狀態(tài)器S600在手動方式下被置位、復(fù)位。機械手控制系統(tǒng)電器原理圖。輸出部分：與步進(jìn)電動機連接，注意相序。模塊式結(jié)構(gòu)的PLC采用主機模塊與輸入模塊、功能模式塊組合使用的方法，比整體式方便靈活，維修更換模塊、判斷與處理故障快速方便，適用于工藝變化較多、控制要求復(fù)雜的系統(tǒng)。同時，在底盤上裝有限位磁頭，最大旋轉(zhuǎn)角度可達(dá)270度。其加緊力的大小則根據(jù)夾持物體的重量、慣性和沖擊力的大小來計算。因此，抓握物體的位置和方向（即關(guān)節(jié)間的角度）能從理論上求得。(3)對于復(fù)雜控制系統(tǒng)描述,仍不夠清晰。集中管理分散控制的多級分布式控制系統(tǒng)。2 按功能分根據(jù)PLC所具有的功能不同，可將PLC分為低，中，高檔次（1）低檔PLC 具有邏輯運算、定時、計數(shù)、移位以及自診斷監(jiān)控等基本功能還可以少量模擬量輸入/輸出，算術(shù)運算，數(shù)據(jù)傳送和比較等功能，主要用于邏輯控制，順序控制或少量模擬量控制的單機控制系統(tǒng)。機械手的積極作用正日益為人們所認(rèn)識，其一，它能部分地代替人的勞動并能達(dá)到生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送。速度控制回路主要有：單作用氣缸的速度控制回路，雙作用氣缸單向速度控制回路，雙作用氣缸雙向速度控制回路，雙作用氣缸速回運動控制回路，雙缸同步動作的速度控制回路，緩沖回路。它是機械手的重要組成部分，它支配著機械手按規(guī)定的程序運動，并記憶人們給與機械手的指令信息（如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間），同時按其控制系統(tǒng)的信息對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令，必要時可對機械手的動作進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)動作有錯誤或發(fā)生故障時即發(fā)出報警信號。（二）驅(qū)動系統(tǒng)機械手的驅(qū)動系統(tǒng)是驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的傳動裝置。運動手臂的直線運動用氣缸來實現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)運動用氣壓馬達(dá)來實現(xiàn)。采用同一驅(qū)動能源氣泵。行走機構(gòu)：機械手為了完成遠(yuǎn)距離的操作和擴大使用范圍，可以增設(shè)滾輪行走機構(gòu)。其中直線電機機械手的運動速度快和行程長，維護(hù)和使用方便。方向控制閥是用來控制氣流的方向、氣路的通斷，從而使執(zhí)行機構(gòu)的動作發(fā)生變化的氣動原件。關(guān)鍵詞：機械手，步進(jìn)電機，可編程序控制器引言機械手是近代自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項新技術(shù)，并已成為現(xiàn)代科技的一個重要組成部分。還有一些PLC將整體式和模塊式的特點結(jié)合起來，構(gòu)成所謂疊裝式PLC?，F(xiàn)代的PLC都具有數(shù)學(xué)運算數(shù)據(jù)傳遞，轉(zhuǎn)換，排序和查表等功能，可進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，分析和處理，同時的通過通信接口將這些數(shù)據(jù)傳送給其電智能裝置。每一個觸點代表了一個布爾變量的狀態(tài)，每一個線圈代表了一個實際設(shè)備的狀態(tài)，一個簡單的梯形圖程序如圖1所示:梯形圖程序示例梯形圖的每個梯級表示一個因果關(guān)系,事件發(fā)生的條件表示在梯形的左面,事件發(fā)生的結(jié)果表示在梯級的右面。(3)對較復(fù)雜系統(tǒng)，由于控制功能關(guān)系能夠比較清晰的描述，因此縮短了編程和調(diào)試時 間。(1)、夾緊機構(gòu)機械手手爪使用來抓取工件的部件。(2)軀干軀干由底盤和手臂兩大部分組成。2 輸入/輸出的點數(shù)：I/O點數(shù)可以衡量PLC規(guī)模的大小。驅(qū)動模塊電源輸入部分由電源模塊提供，用兩根導(dǎo)線連接，注意極性。、硬件設(shè)計 1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計PLC硬件設(shè)計是指PLC外部設(shè)備的設(shè)計。（1）根據(jù)機械手的工作方式情況，選擇“梯形圖的總體設(shè)計單步操作”方式時，應(yīng)執(zhí)行“單步操作”程序；在選擇“返回原位”方式時，應(yīng)執(zhí)行“返回原位”程序。在“手動”工作方式（單一操作，返回原位）情況下，禁止進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。此后執(zhí)行類似的操作，完成由初始條件到下一個初始條件的一系列操作。因此，液壓滑臺的整個工作過程可以劃分為停止（原位）、快進(jìn)、工進(jìn)、快退四步。功能表圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術(shù)，是一種通用的技術(shù)語言，因此，功能表圖也可用于不同專業(yè)的人員進(jìn)行技術(shù)交流。如果某一步有幾個動作，可用下圖中的兩種畫法來表示，但并不隱含這些動作間的任何順序。功能表圖中轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)步與步之間實現(xiàn)轉(zhuǎn)換應(yīng)同時具備兩個條件：①前幾步必須是“活動步”；②對應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件成立。并列序列的開始也稱為分支，并列序列的結(jié)束也稱為合并。這些序列實際上都是選擇序列的特殊形式。許多問題都是書本上是這樣，而在實際運用中卻很不一樣，在經(jīng)過多次分析修改后，才設(shè)計出達(dá)到要求的系統(tǒng)。如果想切換為中文環(huán)境，執(zhí)行菜單命令Tools”→“Options”，點擊出現(xiàn)的對話框左邊的“General”圖標(biāo)，在“General”選項卡中，選擇語言為“Chinese”，單擊“OK”按鈕后，軟件將退出。這樣既可以達(dá)到單周期運行的目的。 程序調(diào)試中遇到的問題在本次程序調(diào)試中遇到的問題主要有，在對單步程序、單周期和連續(xù)程序進(jìn)行調(diào)試時，在開始調(diào)試時三個程序是共用一個子程序即自動程序，由于三者的工作過程相近，所以在開始寫程序時便將三個程序卸載一個子程序中運行，到哪子啊實際的上機調(diào)試過程中單周期和自動程序能夠按照預(yù)定的要求運行，在運行單步程序時，卻無法進(jìn)行，經(jīng)過對程序的檢查分析后，是由于PLC程序中的一些軟繼電器和軟元件位置在置位和無法自動復(fù)位，由于三種工作過方式共用一個子程序，也造成了一些位儲器沒有正常工作，由于多次的輸入造成沖突，使程序無法正常運行，在幾經(jīng)調(diào)整后，決定單獨為單步程序編寫一個獨立的子程序并使用了區(qū)別于單周期和連續(xù)的位存儲器后，問題得到解決，單步程序和單周期、自動程序均可以正常運行，在其他的程序調(diào)試過程中，由于程序相對簡單，未遇到問題，調(diào)試結(jié)果和預(yù)期結(jié)果一致。通過鍵盤或者菜單命令可以方便地插入和刪除一行、一列、一個網(wǎng)絡(luò)、一個子程序或者中斷程序，在編輯區(qū)右鍵單擊要進(jìn)行操作的位置，彈出快捷菜單，選擇“插入”或“刪除”選項，在彈出的子菜單中單擊要插入或刪除的項。同時，也將祝福送給每一位幫助我的師長。第五章 設(shè)計小結(jié)畢業(yè)設(shè)計是我們畢業(yè)前夕最后也是最重要的一份作業(yè)，是對我們?nèi)昵髮W(xué)的一個總結(jié)，包含了我們?nèi)曛兴鶎W(xué)知識的積累，更是提升我們能力的一種方式。（4）子步結(jié)構(gòu)在繪制復(fù)雜控制系統(tǒng)功能表圖時，為了使總體設(shè)計時容易抓住系統(tǒng)的主要矛盾，能更簡潔地表示系統(tǒng)的整體功能和全貌，通常采用“子步”的結(jié)構(gòu)形式，可避免一開始就陷入某些細(xì)節(jié)中。選擇序列的開始稱為分支，選擇序列的結(jié)束稱為合并；選擇序列的分支是指一個前級步后面緊接著有若干個后續(xù)步可供選擇，各分支都有各自的轉(zhuǎn)換條件。D有向連線、轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換條件 如上圖“功能表圖的一般形式”所示，步與步之間用有向連線連接，并且用轉(zhuǎn)換將步分隔開。B功能表圖的組成要素如下圖所是為功能表圖的一般形式。常見的轉(zhuǎn)換條件有按鈕、行程開關(guān)、定時器和計數(shù)器觸點的動作（通/斷）等。根據(jù)上圖所示的功能表圖，可設(shè)計出自動操作時的梯形圖，如下圖所示?！皢尾讲僮鳌睍r，按下夾持按鈕時，夾持輸出Y431自保持，只有按下松開按鈕時，Y431才會復(fù)位；按下上升按鈕，上升輸出Y432保持接通；按下下降按鈕，Y430保持接通；在上限位按下左行按鈕，左行輸出Y434保持接通；在上限位按下右行按鈕，右行輸出Y433保持接通。處于中間工步的狀態(tài)器用手動作復(fù)位操作，即在方式選擇開關(guān)位于“單步操作”或 “返回復(fù)位”時，中間狀態(tài)器同步復(fù)位，故初始狀態(tài)梯形圖如下圖示（如果狀態(tài)器要在供電時從斷電前條件開始繼續(xù)工作，則不需要M71）狀態(tài)器初始化梯形圖。2 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計軟件設(shè)計主要是指編寫工藝流程圖，即將整個流程分解為若干步，確定每步的控制要求及轉(zhuǎn)換條件，配合定時、計數(shù)、分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)及某些特殊功能指令便可完成梯形圖的設(shè)計。接近開關(guān)：接近開關(guān)有三根連接線（紅、藍(lán)、黑）紅色接電源的正極、黑色接電源的負(fù)極、藍(lán)色為輸出信號，當(dāng)與擋塊接近時輸出電平為低電平，否則為高電平。松下FPO系列小型PLC具有性價比高、功能完善、指令豐富等優(yōu)點，能滿足本對象各項控制性能要求，因此，本系統(tǒng)采用松下FPO系列的FPO——C16T作為基本模塊，能輸出兩路脈沖信號進(jìn)行步進(jìn)電動機的控制。手臂采用步進(jìn)電動機帶動絲杠、螺母來實現(xiàn)伸縮和升降運動。為防止突然停電被抓物體落下，還可以有自鎖結(jié)構(gòu)。就目前的技術(shù)狀況而言，上述功能還很難辦到。比如西門子的S7系列梯形圖就沒有右邊的電力軌線。在美、德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家已成為重要的產(chǎn)業(yè)之一，世界總銷售額不斷上升，生產(chǎn)廠家不斷涌現(xiàn)，品種不斷翻新，產(chǎn)量產(chǎn)值大幅度上升而價格則不斷下降。高檔PLC具有更強的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工廠自動化。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲的場合，應(yīng)用得更為廣泛。如發(fā)生某些偏離時，將引起零件甚至機械手本身的損壞。（一）氣源系統(tǒng)壓縮空氣是保證氣動系統(tǒng)正常工作的動力源，空氣壓縮機是將動力機供給的機械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置。其主要特點是：抓重可達(dá)幾百公斤以上、傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、動作靈敏。機械手是模仿著人手的部分動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。在我國，工業(yè)機械手近年來有較快的發(fā)展，投入了大量的人力物力加以研究和應(yīng)用，并且很好的效果。手腕：是聯(lián)接手部和手臂的部件，其調(diào)整或改變工件方位的作用。它的主要特點是運動準(zhǔn)確可靠、動作頻率高，但結(jié)構(gòu)較大，動作程序不可變。（三）空氣控制閥壓力控制閥分為：調(diào)壓閥、安全閥和順序閥等。本次論文明確了機械手的功能需求和動作流程通過查找了大量資料，了解完成了布進(jìn)電機和驅(qū)動器的選型。模塊式PLC由框架或基板和 各種模塊組成，模塊裝在框架或基板的插座上。大，中型PLC都具有多路模擬量I/O模塊和PID控制功能。(LDLadder Diagram)梯形圖來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述，是PLC編程中被最廣泛使用的一種圖形化語言，由于梯形圖類似于繼電器控制的電氣接線圖，便于理解,因此許多編程人員和維護(hù)人員都選擇了這一編程方式。功能塊編程語言具有以下特點:(1)以功能模塊為單位,從控制功能入手，使控制方案的分析和理解變的容易。本設(shè)計中設(shè)計的機械手，它共有五個自由度。本設(shè)計采用二指式氣動手爪。對開關(guān)量控制的系統(tǒng)，當(dāng)控制速度要求不高時，一般的PLC都可以滿足要求，如對小型泵的順序控制、單臺機械的自動控制等。使用時如果發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電動機轉(zhuǎn)向不對時可以將A相或B相兩根線對調(diào)。 控制流程圖機械手工作流程圖如下圖所示。(4).方案選擇考慮到機械手在工作時間時可能發(fā)生誤動作行程開關(guān)而引起的不安全動作，各個輸入開關(guān)信號只能在規(guī)定的狀態(tài)發(fā)生作用，例如，SQ1的閉合信號只能當(dāng)機械手位于原位而且按下SB2后或從原位右移到右位后才能起作用，其他狀態(tài)時SQ1不起作用。當(dāng)按下啟動按鈕時，從現(xiàn)行工序重新開始工作，M574應(yīng)復(fù)位，即重新允許轉(zhuǎn)換。自下限位置時，X401接通，轉(zhuǎn)化為“夾持”過程。在每一步內(nèi)PLC各輸出量狀態(tài)均保持不變。有關(guān)編程方式建在下一節(jié)中介紹。編程時一般用PLC內(nèi)部軟繼電器來代表各步，因此經(jīng)常直接用相應(yīng)的內(nèi)部軟繼電器編號作為步的編號，如該有一個初始步。轉(zhuǎn)換條件是與轉(zhuǎn)換相關(guān)的邏輯命題。如下圖所示為選擇序列的合并。這種采用子步的結(jié)構(gòu)形式，邏輯性強，思路清晰，可以減少設(shè)計錯誤，縮短設(shè)計時間。系統(tǒng)的分析和設(shè)計是一項既復(fù)雜又辛苦的工作，同時也是一個充滿樂趣的過程，在設(shè)計過程中，要邊學(xué)習(xí)，邊實踐，遇到新的問題就不斷探索和努力直到問題得到解決。軟件支持中文界面。 LD 夾緊 S , 1 LD SQ3: 松開 O SQ4: LPS A R , 1 LRD 上升 A AN SQ2: AN = LPP 下降 A AN SQ1: AN = LD 左行 AN SQ4: A SQ2: AN = LD 右行 18第四章 程序設(shè)計AN SQ3: A SQ2: AN = 以上是手動程序的指令，為了保證系統(tǒng)的安全運行，在手動程序中設(shè)置了必