【正文】 技術(shù)，機械手控制系統(tǒng)又是一個復(fù)雜的隨機系統(tǒng)，本次設(shè)計的機械手模型控制系統(tǒng)與真正的機械手控制系統(tǒng)之間還有很大的差距。9) 點擊“字符顏色”按鈕，將文字顏色設(shè)為：“紅色” 。圖 411 用戶窗口屬性設(shè)置3) 將窗口名稱改為：封面窗口；窗口標(biāo)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“確定” 。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(biāo)，將三菱“FX232” 添加到右側(cè)選定設(shè)備列表中。窗口中列出了系統(tǒng)已有變量“數(shù)據(jù)對象”的名稱。溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第 30 頁MCGS 全中文組態(tài)軟件可完整實現(xiàn) ODBC 接口，可與SQLServer、Oraver 、Oracle、Access 等主要數(shù)據(jù)庫相連，可實現(xiàn)各種復(fù)雜的報表，并以不同方式增加、刪除數(shù)據(jù)庫中的記錄，支持CAN、 PROFIBUS、HART 、LONWORKS 等多種現(xiàn)場總線。（3）豐富、生動的多媒體畫面。右旋至右限碰壓 SQ6,SQ6 閉時，右旋動作開始停止；并開始下降。降至下限碰壓 SQ3,SQ3 閉后，下降停止；傳送帶 B 開始運轉(zhuǎn)。(6)軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗。運動機構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動（擺動） 、移動或復(fù)合運動來實現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。在此期間，輸入映像存儲器將現(xiàn)場與 CPU 隔離，無論輸入信號如何變化，輸入映像存儲器中的內(nèi)容保持到下一個掃描周期的輸入采樣階段，才重新采樣新的信號，即：輸入映像存儲器每周期刷新一次。 PLC 的選型考慮到機械手工作的穩(wěn)定性、可靠性以及各種控制元器件連接的靈活性和方便性，采用 PLC 作為核心控制器，各控制對象都必須在 PLC 的統(tǒng)一控制下協(xié)同工作，所以 PLC 采用日本三菱公司的 FX2N32MR 型 PLC(16 點輸入、16 點輸出)。I/O 模塊： PLC 的對外功能，主要是通過各種 I/O 接口模塊與外界聯(lián)系的，按 I/O 點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O 模塊可多可少，但其最大數(shù)受 CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。即用戶通過編程器輸入的用戶程序。 通用 PLC 應(yīng)用于專用設(shè)備時可以認為它就是一個嵌入式控制器，但 PLC 相對一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的穩(wěn)定性。用戶編制的控制程序表達了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入 PLC 的用戶程序存儲器中。機械手性能不斷提高，而單機價格不斷下降；機械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展；控制系統(tǒng)向基于 PC 機的開放型控制器方向發(fā)展；傳感器作用日益重要；虛擬現(xiàn)實技術(shù)在機械手中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制。機械手在美國、加拿大等國家應(yīng)用較多，如用果實采摘機械手來摘果實、裝配生產(chǎn)線上應(yīng)用智能機器人等。工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備?？删幊炭刂破?PLC 。本設(shè)計通過 MCGS 組態(tài)軟件對機械手進行監(jiān)控，將機械手的動作過程進行了動畫顯示，使機械手的動作過程更加形象化。利用組態(tài)軟件 MCGS 設(shè)計出人機界面，進行設(shè)備和數(shù)據(jù)對象的連接，實現(xiàn)動畫連接，實現(xiàn)機械手的監(jiān)控。PLC 用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點，在微秒量級，解算 1K 邏輯程序不到 1 毫秒。PLC 具有通用性強、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是 PLC 不可缺少的組成單元。底板或機架：大多數(shù)模塊式 PLC 使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使 CPU 能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體。通電后，消除各元件的隨機狀態(tài)，進行清零或復(fù)位處理，檢查 I/O 單元的連接是否正確（I/O 總線） 。注意：輸入狀態(tài)表——采樣時刷新 輸出狀態(tài)表——隨時刷新（中間值和最終結(jié)果） 輸出端子的接通或開斷——輸出鎖存器決定溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第 16 頁（2） 執(zhí)行用戶程序 執(zhí)行 監(jiān)視a. 監(jiān)控定時器 WDT（WATCH DOG TIMER）——即監(jiān)控定時器 t1一般專用機械手有 2～3 個自由度。簡單的機械手可以沒有手腕。降至下限碰壓 SQ3,SQ3 閉時，下降動作停止；并開始放松夾緊物。它能夠在基于 Microsoft 的各種32 位 Windows 平臺上運行，通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理，以動畫顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際工程問題的方案，在自動化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。MCGS 用數(shù)據(jù)庫來管理數(shù)據(jù)存儲，系統(tǒng)可靠性高。3) 選擇文件菜單中的“工程另存為”菜單項，彈出文件保存窗口。圖 44 實時數(shù)據(jù)庫窗口圖 45 實時數(shù)據(jù)庫窗口溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第 33 頁圖 46 數(shù)據(jù)對象屬性設(shè)置窗口4) 將“對象名稱”改為：啟動按鈕；“對象初值”改為：0；“對象類型”選擇：開關(guān)型；在“對象內(nèi)容注釋輸入框”內(nèi)輸入：機械手啟動信號，X11 輸入，1 有效。11) 單擊基本屬性頁中的“內(nèi)部屬性”選項，該項右側(cè)會出現(xiàn) 圖標(biāo)，單擊此按鈕進入“內(nèi)部屬性”設(shè)置。窗口位置選中“最大化顯示” ，其它不變，單擊“確認” 。 “對象元件管理”如圖 413 所示。本設(shè)計在老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計和調(diào)試，無不凝聚著他的心血和汗水，在大學(xué)三年的學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著老師的精心指導(dǎo)和無私的關(guān)懷，我受益匪淺。本文中介紹的機械手模型控制系統(tǒng)對于教學(xué)有很好的輔助作用。8) 點擊“字符字體”按鈕，設(shè)置文字字體為：行楷；字型為：粗斜體；大小為：48。2) 選中“窗口 0”，單擊“窗口屬性” ，進入“用戶窗口屬性設(shè)置” 。6) 雙擊串口通訊父設(shè)備圖標(biāo)，將“串口通訊父設(shè)備”添加到右側(cè)選定設(shè)備列表中。溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第 32 頁 變量定義的步驟1) 單擊工作臺中的“實時數(shù)據(jù)庫”選項卡，進入“實時數(shù)據(jù)庫”窗口頁，如圖 44 所示。使用 ActiveDLL 把設(shè)備驅(qū)動掛接在系統(tǒng)之中，支持數(shù)據(jù)采集板、智能模塊、智能儀表、PLC、變頻器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它支持 ActiveX控件，包括溫控曲線、實時曲線、計劃曲線、歷史曲線、XY 曲線、實時報表、歷史報表、單行報表、配方管理、數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)庫瀏覽統(tǒng)計、多媒體輸出等眾多構(gòu)件。（2）實時性強、良好的并行處理性能。升至上限碰壓 SQ1，SQ1 閉時，上升動作停止；并開始右旋。左旋至左限碰壓 SQ2，SQ2 閉后，左旋停止；機械手開始下降。溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第 18 頁(5）宇宙及海洋的開發(fā)。手部是用來抓持工件（或工具）的部溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第 17 頁件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。接著進入程序的執(zhí)行階段，直至信號的輸出。了解了 PLC 的基本結(jié)構(gòu)，我們在購買程控器時就有了一個基本配置的概念，做到既經(jīng)濟又合理，盡可能發(fā)揮 PLC 所提供的最佳功能。CPU 模塊上還有許多設(shè)定開關(guān)，用以對 PLC 作設(shè)定，如設(shè)定起始工作方式、內(nèi)存區(qū)等。 PLC 硬件結(jié)構(gòu)圖CPU 功能：（1）用掃描方式（后面介紹）接收現(xiàn)場輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器；（2）接收并存儲從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)；（3）診斷電源和 PC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編程過程中的語法錯誤；（4）在 PC 進入運行狀態(tài)后：a） 執(zhí)行用戶程序——產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號（從用戶程序存儲器中逐條讀取指令，經(jīng)命令解釋后，按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去啟閉有關(guān)的控制電路）b） 進行數(shù)據(jù)處理——分時、分渠道地執(zhí)行數(shù)據(jù)存取、傳送、組合、比較、變換等動作，完成用戶程序中規(guī)定的邏輯或算術(shù)運算任務(wù)輸出部件外設(shè)I/O接口 存儲器 EPROM 微處理器 運算器 控制器電源 輸入部件I/O擴展接口 I/O擴展單元 受控元件輸入信號外部設(shè)備溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第 11 頁c） 更新輸出狀態(tài)——輸出實施控制（根據(jù)運算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內(nèi)容，再由輸入映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容，實現(xiàn)輸出控制、制表、打印、數(shù)據(jù)通訊等）存儲器： 系統(tǒng)程序存儲器——存放系統(tǒng)工作程序（監(jiān)控程序） 、模塊化應(yīng)用功能子程序、命令 解釋、功能子程序的調(diào)用管理程序和系統(tǒng)參數(shù) *不能由用戶直接存取 用戶存儲器 用戶程序存儲器——存放用戶程序。隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展和基礎(chǔ)自動化水平的不斷提高，今后一段時期內(nèi) PLC 在我國仍將保持高速增長勢頭。它以存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和運算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機械或生產(chǎn)過程。國外方面：近幾年國外工業(yè)機械手領(lǐng)域有如下幾個發(fā)展趨勢。由于自動化可以節(jié)省大量的人力、物力等，而 PLC 也具有其他控制方式所不具有的特殊優(yōu)越性，如通用性好、實用性強、硬件配套齊全、編程方法簡單易學(xué)，因此工業(yè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用 PLC。機械手是工業(yè)機器人的重要組成部分，在很多情況下它就可以稱為工業(yè)機器人。機械手。溫州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）第 6 頁 國內(nèi)外機械手研究概況機械手自二十世紀(jì)六十年代初問世以來，經(jīng)過 40 多年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)成為制造業(yè)生產(chǎn)自動化中重要的機電設(shè)備。通過 MCGS 將機械手的動作過程進行動畫演示，使機械手的動作形象化。它把所有的輸入都當(dāng)成開關(guān)量來處理，16 位（也有 32 位的）為一個模擬量?？梢灶A(yù)料：在工業(yè)控制領(lǐng)域中，PLC 控制技術(shù)的應(yīng)用必將形成世界潮流PLC 程序既有生產(chǎn)廠家的系統(tǒng)程序，又有用戶自己開發(fā)的應(yīng)用程序，系統(tǒng)程序提供運行平臺，同時，還為 PLC 程序可靠運行及信息與信息轉(zhuǎn)換進行必要的公共處理。CPU 的控制器控制 CPU 工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。PLC 的外部設(shè)備：外部設(shè)備是 PLC 系統(tǒng)不可分割的一部分，它有四大類1. 編程設(shè)備：有簡易編程器和智能圖形編程器，用于編程、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控 PLC 及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況。再做一道題，使它涉及各種指令和內(nèi)存單元，若解題時間在 to 以內(nèi)，則自身完好（否則，系統(tǒng)關(guān)閉） ，解題結(jié)束，將監(jiān)控定時器 to 復(fù)位，才開始正式運行。正常：執(zhí)行完用戶程序所需的時間應(yīng)不超過 t1。機械手的種類，按驅(qū)動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手；按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種；按運動軌跡控制方式可分為點位控制和連續(xù)軌跡控制機械手等。支柱用來支撐手臂，也可以根據(jù)需要做成移動。經(jīng)延時△t=3 秒時，放下物料的動作結(jié)束。其主要特征和功能大體為：具有簡單靈活的可視化操作界面、實時性強、有良好的并行處理性能、有豐富生動的多媒體畫面、開放式結(jié)構(gòu)、廣泛的數(shù)據(jù)獲取和強大的數(shù)據(jù)處理功能、完善的安全機制、強大的網(wǎng)絡(luò)功能、多樣化的報警功能、支持多種硬件設(shè)備、方便控制復(fù)雜的運行流程、良好的可維護性和可擴充性、設(shè)立對象元件庫組態(tài)工作簡單方便、能實現(xiàn)對工控系統(tǒng)的分布式控制和管理等等 [17]。MCGS 設(shè)立對象元件庫，組態(tài)工作簡單方便，易于實現(xiàn)對工控系統(tǒng)的分布式控制和管理。4) 在文件名一欄內(nèi)輸入“機械手控制系統(tǒng)” ，點擊“保存”按鈕，工程創(chuàng)建完畢。5) 單擊“確定” 。將：通道 2 的最大值分別設(shè)置為：12。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。在圖 412 中，機械手的“封面窗口”中使用到了“進入”和“退出”按鈕。在此表示深深的感謝和崇高的敬意。MCGS是一種比較新穎的軟件，將 MCGS 應(yīng)用于機械手的自動控制對我來說是一次