【正文】 量、模擬量等輸入信號(hào)的端口，其元器件質(zhì)量的優(yōu)劣、接線方式及是否牢靠也是影響控制系統(tǒng)可靠性的重要因素。良好的接地是保證 PLC 安全可靠運(yùn)行的重要條件。上升到位后，傳送帶 B 開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)機(jī)械手右轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)到位，傳送帶 B停止，此時(shí)傳送帶 A開始運(yùn)行直到按下光電開關(guān)才停止，再次循環(huán)。 回轉(zhuǎn)速度 90176。 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模 集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。 手腕的運(yùn)動(dòng)：回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、上下擺動(dòng)、左右擺動(dòng)?？删幊绦蚩刂破魇峭ㄟ^編號(hào)來識(shí)別信號(hào)的。存放輸出狀態(tài)信息的存儲(chǔ)器叫輸出狀態(tài)暫存器。 （２）雙方的初始化，使波特率、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位數(shù)、奇偶校驗(yàn)都相同。 二、數(shù)字量 I/O 擴(kuò)展模塊 數(shù)字量 I/O 擴(kuò)展模塊有： EM221：數(shù)字量輸入擴(kuò)展模塊。放松動(dòng)作為時(shí)間控制（設(shè)為 2s）。 ，因此，要有標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)接法蘭，結(jié)構(gòu)上要便于裝卸末端執(zhí)行器。 機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動(dòng)、不知疲勞、不怕危險(xiǎn)、抓舉重物的力量比人手大等特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用，例如： ，特別是在自動(dòng)化車床、組合機(jī)床上使用較為普遍。 為了能對(duì)料倉缺料時(shí)及時(shí)報(bào)警，在料倉的外部安裝漫反射光電傳 感器，并在料倉塑料圓柱上縱向銑槽，以使光電傳感器的紅外光斑能可靠照射到被檢測的物料上。如下圖： 簡易物料倉庫中的物料外型一致，顏色分為黑色和白色。 ，在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板，在機(jī)械行業(yè)中 它可以用來組裝零部件。 ，以保證力與運(yùn)動(dòng)的傳遞。 PLC 的選用 可編程序控制器的選型及工作過程 一、可編程序控制器的選型 陜西航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 2021屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 PLC 選型的基本原則是在滿足基本控制功能和容量的前提下，盡量保證工作可靠、維護(hù)使用方便以及最佳的性價(jià)比。包括 8 點(diǎn) x 24VDC 8 x 120/230VAC 16 x 24VDC EM222： 數(shù)字量輸出擴(kuò)展模塊 4 x 24VDC/5A 4 x 繼電器 /10A 8 x 24VDC/ 8 x 繼電器 /2A 8 x 120/230VAC/ EM223：數(shù)字量輸入 /輸出混合模塊 4 x 24VDC 輸入； 4 x 24VDC/ 輸出 4 x 24VDC 輸入； 4 x 繼電器 /2A 輸出 8 x 24VDC 輸入； 8 x 24VDC/ 輸出 8 x 24VDC 輸入； 8 x 繼電器 /2A 輸出 16 x 24VDC 輸入； 16 x 24VDC/ 輸出 16 x 24VDC 輸入； 16 x 繼電器 /2A 輸出 不同類型的數(shù)字量模塊可以同時(shí)連接到 CPU 后面，只要注意各自的電源連接就可以了。 （３）要對(duì)ＰＬＣ的通信協(xié)議分析清楚，嚴(yán)格地按照協(xié)議的規(guī)定及幀格式編寫ＰＣ機(jī)的通信程序。開機(jī)時(shí)， CPU 首先使 I/0 狀態(tài)表清零，然后進(jìn)行自診斷。 (3)畫梯形圖 它與繼電器控制邏輯的梯形圖概念相同，表達(dá)了系統(tǒng)中全部動(dòng)作的相互關(guān)系。 手部的運(yùn)動(dòng)：夾緊和松開。例如三菱公司生產(chǎn)的 F 系列 PLC 平均無故障時(shí)間高達(dá) 30 萬小時(shí)。 手腕運(yùn)動(dòng)參數(shù) ： 回轉(zhuǎn)范圍 0176。 3． I/0 分配 根據(jù)系統(tǒng)輸入輸出點(diǎn)的數(shù)目，選用 OMRONC 28P 型 PC，它 有 16 個(gè)輸入點(diǎn)， 標(biāo)號(hào)為 0000^0015。為了抑制附加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應(yīng)給 PLC 接專用地線，并且接地點(diǎn)要與其它設(shè)備分開。以開關(guān)量輸入為例，按鈕、行陜西航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 2021屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 程開關(guān)的觸點(diǎn)接觸要保持在良好狀態(tài)，接線要牢固可靠。 PLC 的輸入輸出最好分開走線，開關(guān)量與模擬量也要分開敷設(shè)。具體調(diào)整方法是松開行程調(diào)整板上的緊定螺釘，讓行程調(diào)整 板在導(dǎo)桿上移動(dòng)，當(dāng)達(dá)到理想的伸出距離以后，再完全鎖緊緊定螺釘，完成行程的調(diào)節(jié)。老師認(rèn)真、負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，讓我在此次設(shè)計(jì)路上走的更為平坦，以后的事業(yè)道路會(huì)更寬廣。讓整個(gè)裝配單元的動(dòng)作過程穩(wěn)定可靠，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)， 與其他單元的配合井 然有序，滿足該自動(dòng)生產(chǎn)線的需要。 交流輸出線和直流輸出線不要同一根電纜，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動(dòng)力線，避免并行。此外，按鈕觸點(diǎn)的選擇也影響到系統(tǒng)的可靠性。但是禁止采用串聯(lián)接地方式，因?yàn)樗?會(huì)使各設(shè)備間產(chǎn)生電位差而引入干擾。 PLC 受到的干擾可分為外部干擾和內(nèi)部干擾。 回轉(zhuǎn)速度 180176。從 PLC 的機(jī)外電路來說，使用 PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。 機(jī)械手的每一個(gè)運(yùn) 動(dòng)，必須要配有一個(gè)原動(dòng)件，當(dāng)各原動(dòng)件按一定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)部件隨之作確定的運(yùn)動(dòng)，從而使機(jī)械手具有運(yùn)動(dòng)和位置的確定性。對(duì)簡易編程器，則往往要經(jīng)過下一步的助記符程序轉(zhuǎn)換過程。 第二階段是處理輸入信號(hào)階段。 2 、ＰＣ機(jī)及與ＦＸ系列ＰＬＣ的串行通訊 2． 1 硬件連接 ＰＣ機(jī)與ＦＸ系列ＰＬＣ不能直接連接，要經(jīng)過ＦＸ－２３２ＡＷ單元進(jìn)行ＲＳ２３２Ｃ／ＲＳ－４２２的變換。 EM231： 4通道電源 /電流模擬量輸入 EM231 RTD： 2通道熱電阻溫度輸入模塊 EM231 TC： 4通道熱電偶溫度輸入模塊 EM235： 4通道電壓、電流輸入 /1通道電壓、電流 輸出模塊 四、通信模塊 除 CPU 本體上的通信口可以支持 PPI/MPI 和自由口通信之外， S7200 系列使用擴(kuò)展模塊支持更多的通信模式。 PLC 一般可以通過三種方式進(jìn)行編程。 ，并設(shè)置硬限位，以防止超限造成機(jī)械損壞。 ，如 軍工品的裝卸、危險(xiǎn)品及有害物的搬運(yùn)等。當(dāng)供氣壓力達(dá)到規(guī)定氣壓后，打開氣路閥門，此時(shí)分配機(jī)構(gòu)底部氣缸在單電控電磁閥的作用下，恢復(fù)到初始狀態(tài) 該氣缸活塞桿伸出，因重力下落的物料被阻擋，系統(tǒng)上電并正常運(yùn)行后，當(dāng)位置變換機(jī)構(gòu)料盤旁的光電傳感器檢測到位置變換機(jī)構(gòu)需要物料時(shí)，物料分配機(jī)構(gòu)中的上部氣缸在電磁閥的作用下 活塞桿伸出，將與之對(duì)應(yīng)的物料夾緊，使其不能下落，底部氣缸活塞桿縮回，物料掉入位置變換機(jī)構(gòu)的料盤中，底部氣缸復(fù)位伸出，上部的氣缸縮回，物料連續(xù)下落，為下一次分料做好準(zhǔn)備。 簡易物料倉庫 簡易物料倉庫是由塑料圓棒加工而成，它直接插裝在物料分配機(jī)構(gòu)的底座連接孔中，并在頂端放置加強(qiáng)金屬環(huán)，用以防止空心塑料圓柱的破壞。這些閥分別對(duì)物料分配，位置變換和裝配動(dòng)作氣路進(jìn)行控制，以改變各自的動(dòng)作狀態(tài)。為了減輕機(jī)器人腕部的重量，腕部機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器采用分離傳動(dòng)。 、下降 、左移、右移動(dòng)作均由極限開關(guān)控制。 陜西航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 2021屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 除了 CPU221 外， S7200 的其他 CPU 型號(hào)都可以附加擴(kuò)展模塊，以增加 I/O點(diǎn)數(shù)、擴(kuò)展通信能力和一些特殊功能。 CPU 提供了三種類 型的計(jì)數(shù)器：一種只能增計(jì)數(shù)；一種只能減計(jì)數(shù)；另外一種既可 以增計(jì)數(shù)，又可以減計(jì)數(shù) 尋址格式 數(shù)據(jù)長度 （二進(jìn)制位） 數(shù)據(jù)類型 取值范圍 BOOL（位） 1（位） 布爾數(shù) （二進(jìn)制位） 真（ 1）；假（ 0） BYTE （字節(jié)） 8 （字節(jié)） 無符號(hào)整數(shù) 0 ~ 255； 0 ~ FF（ Hex） INT（整數(shù)） 16 （字） 有符號(hào)整數(shù) 32768 ~ 32767； 8000 ~ 7FFF（ Hex） WORD（字） 無符號(hào)整數(shù) 0 ~ 65535； 0 ~ FFFF（ Hex） DINT （雙整數(shù)） 32 （雙字） 有符號(hào)整數(shù) 2147483648 ~ 2147483647 8000 0000 ~ 7FFF FFFF（ Hex） DWORD （雙字） 無符號(hào)整數(shù) 0 ~ 4294967295； 0 ~ FFFF（ Hex） REAL （實(shí)數(shù)） IEEE 32位 單精度浮點(diǎn)+38 ~ （負(fù)數(shù)）； + ~++38（正陜西航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 2021屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 數(shù) 數(shù)）； ※ ASCII 8個(gè) （字節(jié)） 字符列表 ASCII 字符、 漢字內(nèi)碼（每個(gè)漢字 2字節(jié)） STRING （字符串） 字符串 1 ~ 254 個(gè) ASCII 字符、 漢字內(nèi)碼（每個(gè)漢字 2字節(jié)） 圖 11 S7200 支持的數(shù)據(jù)格式 可編程序控制器的連接 ＰＣ機(jī)與ＰＬＣ實(shí)現(xiàn)通信的條件 帶異步通信適配器的ＰＣ機(jī)與ＰＬＣ只有滿足如下條件，才能互聯(lián)通信： （１）帶有異步通信接口的ＰＬＣ才能與帶異步通信適配器的ＰＣ機(jī)互聯(lián)。輸入輸出狀態(tài)暫存器也稱為 I/0 狀態(tài)表 .該表是一個(gè)專門 存放輸入輸出狀態(tài)信息的存儲(chǔ)區(qū)。 (2) I/0 分配 即確定哪些信號(hào)是送到可編程序控制器的，并分配給相應(yīng)的輸入端號(hào) 。明確工件的結(jié)形狀和材料特性，定位精度要求，抓取、搬運(yùn)時(shí)的受力 特性 、尺寸和質(zhì)量參數(shù)等，從而進(jìn)一步確定對(duì)機(jī)械手結(jié)構(gòu)及運(yùn)行控制的要求，盡量選用定型的標(biāo)準(zhǔn)組件，簡化設(shè)計(jì)制造過 程，兼顧通用性和專用性，并能實(shí)柔性轉(zhuǎn)換和編程控制 . 機(jī)械手的運(yùn)動(dòng) 機(jī)械手以及其手部所夾持的工件（或工具）在空間的位置，由臂部、腕部等組成部件以及整機(jī)的各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的合成來確定。當(dāng)機(jī)械手的動(dòng)作流程改變時(shí)，只需改變 PLC 程序即可實(shí)現(xiàn)，非常方便快捷。 二、設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù) : 抓重 10 公斤 (夾持式手部 ) 5 公斤 （ 氣流負(fù)壓式吸盤 ） 自由度數(shù) ： 3個(gè)自由度 坐 標(biāo)型式 ：圓柱坐標(biāo) 最大工作半徑 ： 1500mm 手臂最大中心高 ： 1380mm 手臂運(yùn)動(dòng)參數(shù) ： 升降行程 200mm 升降速度 300mm/s 回轉(zhuǎn)范圍 0176。下降到位觸動(dòng)行程開關(guān)，機(jī)械手夾緊物體， 2s后開始上升，面機(jī)械手保持夾緊。但是，如果遇上特殊情況，電源干擾特別嚴(yán)重，可加接一個(gè)帶屏蔽層的隔離變壓器以減少設(shè)備與地之間的干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。地線各點(diǎn)之間的電位差盡可能小，盡量加粗地線，有條件可采用環(huán)形地線。 震動(dòng) 應(yīng)使 PLC遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的震動(dòng)源，防止震動(dòng)頻率為 1055Hz 的頻繁和連續(xù)震動(dòng)。外型如圖 42 所示。 陜西航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 2021屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 致 謝 感謝王老師對(duì)我們這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的親臨指導(dǎo)，王老師能在繁忙的公務(wù)中抽出寶貴的時(shí)間來指導(dǎo)我們這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我們 12 屆畢業(yè)生好生感動(dòng)，導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和精益求精的工作作風(fēng)使我受益匪淺。也可更換噴射式氣流負(fù)壓吸盤，以吸附玻璃、磁盤等薄型不透氣工件，使機(jī)械手的用途更多，使用范圍更廣。 保護(hù)電路：正反向運(yùn)轉(zhuǎn)等可逆操作的控制系統(tǒng)，要設(shè)置外部電器互鎖保護(hù)；往復(fù)運(yùn)動(dòng)及升降移動(dòng)的控制系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置外部限位保護(hù)電路。如晶閘管輸出只能用于交流負(fù)載，晶體管輸出只能 用于直流負(fù)載。完善的接地系統(tǒng)是PLC 控制系統(tǒng)抗干擾的重要措施之一。 分析硬件電路，提出硬件抗干擾措施 陜西航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系 2021屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 PLC 控制系統(tǒng)的安裝和使用環(huán)境 PLC 是專為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的，一般不需要采取什么特殊措施就可以直接 在工業(yè)環(huán)境使用。繞豎直軸的順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)及逆時(shí)針方