【正文】 的設(shè)計和軟件的設(shè)計 .通過設(shè)計編制 PLC 程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械手模型控制系統(tǒng)的自動控制 .利用組態(tài)軟件 MCGS 設(shè)計出人機(jī)界面 ,進(jìn)行設(shè)備和數(shù)據(jù)對象的連接 ,實(shí)現(xiàn)動畫連接 ,實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的監(jiān)控 . 通過 MCGS 將機(jī)械手的動作過程進(jìn)行動畫演示 ,使機(jī)械手的動作形象化 .提供較為直觀 , 清晰 ,準(zhǔn)確的機(jī)械手運(yùn)行狀態(tài) ,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 . 第二章 機(jī)械手控制方式的選擇和可編程序控制器簡介 機(jī)械手控制方式的選擇 傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備自動控制主要由繼電器或分立的電子線路來實(shí)現(xiàn) ,這種控制方式投資 相對少一些 ,目前僅在一些舊式的 ,簡單的工業(yè)設(shè)備中還有一定市場 ,但該控制方式卻有 以下致命缺陷 : (1)僅適合于簡單的邏輯控制 。二是向大型網(wǎng)絡(luò)化 ,高可靠性 ,好的兼容性和多功能方面發(fā)展 [12]. 1,大型網(wǎng)絡(luò)化 主要是朝 DCS 方向發(fā)展 , 使其具有 DCS 系統(tǒng)的一些功能 . 網(wǎng)絡(luò)化和通信能力強(qiáng)是 PLC 發(fā)展的一個重要方面 ,向下可將多個 PLC,I/O 框架相連 ,向上與工業(yè)計算機(jī) ,以太網(wǎng) , MAP 網(wǎng)等相連構(gòu)成整個工廠的自動化控制系統(tǒng) . 2,多功能 隨著自調(diào)整 ,步進(jìn)電機(jī)控制 ,位置控制 ,伺服控制等模塊的出現(xiàn) ,使 PLC 控制領(lǐng)域更 加寬廣 . 第三章 機(jī)械手模型控制系統(tǒng)的設(shè)計 機(jī)械手控制系統(tǒng)構(gòu)件概述 本課題設(shè)計使用的是 THWJX1 型機(jī)械手實(shí)物教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置 .機(jī)械手實(shí)物教學(xué)模型的 機(jī)械結(jié)構(gòu)采用滾珠絲桿 ,滑桿 ,氣缸 ,氣夾等機(jī)械部件組成 。當(dāng)工件夾緊 標(biāo)志 =0 時 ,下工件可見 .如圖 421 所示 . 5) 選中并雙擊上工件 ,將其可見度屬性設(shè)置為與下工件相反 ,即當(dāng)工件夾緊標(biāo)志非 零時 ,對應(yīng)圖符可見 .如圖 422 所示 . 6) 依照步驟 3)~5)對氣夾進(jìn)行設(shè)置 . 7) 存盤 ,進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境調(diào)試 . 8) 刪去畫面中不需要的圖符 . 28 圖 412 動畫組態(tài)屬性設(shè)置 組態(tài)運(yùn)行 保存所有組態(tài)設(shè)置 ,然后關(guān)閉組態(tài)監(jiān)控程序 .將 PLC 程序下傳到 PLC 裝置中并讓其 運(yùn)行 ,切換到離線狀態(tài) ,然后啟動 MCGS,進(jìn)入組態(tài)工程運(yùn)行界面 .在運(yùn)行中通過對按鈕 的操作可檢測所編程序的正確與否 .經(jīng)過運(yùn)行測試 ,該組態(tài)監(jiān)控軟件可對機(jī)械手控制系統(tǒng) 的動作過程進(jìn)行有效監(jiān)控 ,PLC 程序達(dá)到了控制要求 . 第五章 結(jié) 論 在本次課題設(shè)計中 ,機(jī)械手模型控制系統(tǒng)采用 PLC 進(jìn)行控制 ,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 ,提高了控制系統(tǒng)的可靠性 . 同時 ,使用 PLC 進(jìn)行控制可方便更改生產(chǎn) 流程 ,增強(qiáng)控制功能 .通過本次設(shè)計 ,可以根據(jù) 工件的變化及運(yùn)動流程的要求隨時更改相關(guān)參數(shù) ,實(shí)現(xiàn)機(jī)械手控制系統(tǒng)的不同工作需求 , 機(jī)械手控制系統(tǒng)具有了很大的靈活性和可操作性 . 利用組態(tài)軟件 MCGS 對機(jī)械手控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控 , 可以以最少的人員配置來加強(qiáng)對機(jī) 械手的管理 ,提供較為直觀 ,清晰 ,準(zhǔn)確的機(jī)械手運(yùn)行狀態(tài) ,進(jìn)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 .MCGS 是一種比較新穎的軟件 ,將 MCGS 應(yīng)用于機(jī)械手的自動控制對我來說是一次新的體驗(yàn) . 本文中介紹的機(jī) 29 械手模型控制系統(tǒng)對于教學(xué)有很好 的輔助作用 .機(jī)械手控制技術(shù)是一 項(xiàng)綜合型的技術(shù) ,機(jī)械手控制系統(tǒng)又是一個復(fù)雜的隨機(jī)系統(tǒng) ,本次設(shè)計的機(jī)械手模型控制 系統(tǒng)與真正的機(jī)械手控制系統(tǒng)之間還有很大的差距 .由于對組態(tài)軟件 MCGS 掌握的不熟 練 ,軟件的一些功能沒有能應(yīng)用到監(jiān)控系統(tǒng)中 .另外 ,本文中的機(jī)械手模型控制系統(tǒng)比較 簡單 ,還需要不斷改進(jìn)和加強(qiáng) . 參考文獻(xiàn) [1] 廖常初 .可編程序控制器應(yīng)用技術(shù) (第四版 ).重慶 :重慶大學(xué)出版社 ,2020,114 [2] 許志軍 .工業(yè)控制組態(tài)軟件及應(yīng)用 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 .2020,192198 [3] 王承義 .機(jī)械手及其應(yīng)用 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1981,1225 [4] 彭商賢 , 趙臣 , 張啟先 . 試論國內(nèi)外機(jī)器人機(jī)械學(xué)的發(fā)展趨向 [J], 機(jī)器人 , 1991, (3): 13 4853 [5] Saeed B. 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PLC 的重量 ,體積 ,功耗和硬件價格一直在降低 ,雖然軟件價格占的比重有所增加 , 但是各廠商為了競爭也相應(yīng)地降低了價格 .另外 ,采用 PLC 還可以大大縮短設(shè)計 ,編程和 投產(chǎn)周期 ,使總價格進(jìn)一步降低 .PLC 產(chǎn)品面臨現(xiàn)場總線的發(fā)展 ,將再次革新 ,滿足工業(yè) 與民用控制的更高需求 [11]. PLC 的經(jīng)濟(jì)分析 綜上所述 ,在各種環(huán)境中 ,使用 PLC 控制機(jī)構(gòu)設(shè)備 ,生產(chǎn)流水線和生產(chǎn)過程的自動化 控制將越來越廣泛 . 對 PLC 的經(jīng)濟(jì)分析 ,應(yīng)從以下幾方面考慮 : 1,從影響成本的各個因素綜合考慮 對目前生產(chǎn)設(shè)備控制裝置來說 ,有三種類型 :① 繼電器控制 。處于放松狀態(tài) 39。 對象初值 改為 :0。通信能力的提高發(fā)展了多種局部總線和網(wǎng)絡(luò) (LAN),因而也可構(gòu)成為一個集散系統(tǒng) . 特別是個人計算機(jī)也被吸收到 PLC 系統(tǒng)中 . PLC 在過程控制的發(fā)展將是一智能變送器和現(xiàn) 場總線 ,暨向下拓展功能 ,開放總線 . 2,相同點(diǎn) 3 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 在微電子技術(shù)發(fā)展的背景下 ,從硬件的角度來看 ,PLC,工業(yè)計算機(jī) ,集散系統(tǒng) (DCS) 之間的差別正在縮小 ,都將由類似的一些微電子元件 ,微處理器 ,大容量半導(dǎo)體存儲器和 I/O 模件組成 .編程方面也有很多相同點(diǎn) . 3,不同點(diǎn) 由于 PLC 和計算機(jī)屬于兩類產(chǎn)品 , 經(jīng)過幾十年的發(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 用編程器或計算機(jī)編程 ,編程語言是梯形圖 ,功能塊圖 ,順序功能表圖和指令表 等 .集散系統(tǒng)自身或用計算機(jī)結(jié)構(gòu)形成組態(tài)構(gòu)成開發(fā)系統(tǒng)環(huán)境 . 特別需要提出的是 ,PLC 與 STD 總線工控機(jī)的區(qū)別 ,無論從維修 ,安裝和模件功能都 很相似 .PLC 更適用于黑模式下運(yùn)行 ,但在線運(yùn)行時若要進(jìn)行較大的程序修改 ,其能力略 遜于 STD 工控機(jī) ,但是從開關(guān)量控 制而言 ,PLC 的性能優(yōu)于 STD 工控機(jī) . 總的來說 ,在選擇控制器時 ,首先要從工程要求 ,現(xiàn)場環(huán)境和經(jīng)濟(jì)性等方面考慮 .沒 有哪種控制器是絕對完善的 ,也沒有哪種產(chǎn)品絕對差 ,只能說根據(jù)不同的環(huán)境選擇更適用的產(chǎn)品 [7]. 機(jī)械手控制方式的選定 PLC 實(shí)現(xiàn)的自動控制系統(tǒng) ,其控制功能基本都是通過設(shè)計軟件來實(shí)現(xiàn)的 ,這種軟件是利用 PLC 廠商提供的指令系統(tǒng) ,根據(jù)機(jī)械設(shè)備的工藝流程來設(shè)計 . PLC 自問世以來 ,經(jīng)過 20 多年的發(fā)展 ,在美國 ,歐洲 ,日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家已成為 重要產(chǎn)業(yè) ,當(dāng)前 ,PLC 在國際市場上已成為最 受歡迎的工業(yè)控制暢銷產(chǎn)品 ,用 PLC 設(shè)計自 動控制系統(tǒng)已成為世界潮流 . PLC 之所以有生命力 ,在于它更加適合工業(yè)現(xiàn)場和市場的要求 :高可靠性 ,強(qiáng)抗各種 干擾的能力 .編程安裝使用簡 5 便 ,低價格長壽命 .比之單片機(jī) ,它的輸入輸出端更接近現(xiàn) 場設(shè)備 ,不需添加太多的中間部件或需要更多的接口 ,這樣節(jié)省了用戶時間和成本 .PLC 的下端 (輸入端 )為繼電器 ,晶體管和晶閘管等控制部件 ,而上端一般是面向用戶的微型 計算機(jī) .人們在應(yīng)用它時 ,可以不必進(jìn)行計算機(jī)方面的專門培訓(xùn) ,就能對可編程控制器進(jìn) 行操作及編程 ,用來完成各種各樣的復(fù)雜 程度不同的工業(yè)控制任務(wù) . PLC 具有很多的優(yōu)點(diǎn) .機(jī)械手控制系統(tǒng)若采用 PLC 控制 ,體積小 ,重量輕 ,控制方式 靈活 ,可靠性高 ,操作簡單 ,維修容易 .由于 PLC 所具有的靈活性 ,模塊化 ,易于擴(kuò)展等 特點(diǎn) ,可以根據(jù)現(xiàn)場要求實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的不同工作要求 .機(jī)械手采用 PLC 控制技術(shù) ,可以大 大提高該系統(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 ,提高了控制系統(tǒng)的可靠性 .同時 ,用 PLC 控制系統(tǒng)可方便地更改生產(chǎn)流程 ,增強(qiáng)控制功能 [8].綜 上所述 ,機(jī)械手的控制方式選擇 PLC 控制 . 可編 程序控制器簡介 可編程序控制器 (Programmable Logic Controller)簡稱 PLC 或 PC,是從早期的繼電 器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來 ,它不斷吸收微計算機(jī)技術(shù)使之功能不斷增強(qiáng) ,逐漸適應(yīng)復(fù)雜的 控制任務(wù) . PLC 和一般的微型計算機(jī)基本相同 , 也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的 . 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(kuò)展單元和其他外圍設(shè)備組成 .各部分通過總線 (電源總線 ,