機(jī)械手的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-10-03 12:12 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 健康，人在車(chē)間工作不可避免的會(huì)接觸到危險(xiǎn)，而應(yīng)用機(jī)械手可以替代人安全的完成作業(yè)，從而改善勞動(dòng)條件。 在一些簡(jiǎn)單，重復(fù)的工作中以機(jī)械手代替人進(jìn)行工 作可以避免因疲勞和疏忽造成的事故。 減少人力資源，便于節(jié)奏生產(chǎn)。 機(jī)械手的應(yīng)用增強(qiáng)了自動(dòng)化生產(chǎn)，會(huì)減少人力的使用。機(jī)械手可以長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)性連續(xù)完成工作，這是人工無(wú)法實(shí)現(xiàn)并完成的。生產(chǎn)線(xiàn)增加使用機(jī)械手以減少人力和精準(zhǔn)的生產(chǎn)節(jié)拍，有利于節(jié)奏性的工作生產(chǎn)。 綜上所述，機(jī)械手的合理利用是機(jī)械行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 2 可編程 控制器 PLC 可編程控制器的產(chǎn)生 PLC 是在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中產(chǎn)生的， 20 世紀(jì) 60 年代末，美國(guó)汽車(chē)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激 烈。為適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，美國(guó)通用汽車(chē)公司（ GM）對(duì)控制系 統(tǒng)提出要 求為：（ 1）能替代各種繼電器、定時(shí)器、接觸器及其主令電器等按一定的邏輯關(guān)系 用導(dǎo)線(xiàn)連接起來(lái)的控制系統(tǒng)，既傳統(tǒng)的繼電－接觸器控制，它簡(jiǎn)單易懂，價(jià)格低廉， 能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝改動(dòng)頻繁的需要；（ 2）編程簡(jiǎn)單；（ 3）模塊式結(jié)構(gòu)；輸入、輸出 電壓是交流 115V（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)），輸出能直接驅(qū)動(dòng)繼電器和電磁閥；（ 4）抗電磁干擾強(qiáng)；（ 5）具有數(shù)據(jù)通信功能。就是把繼電器控制的優(yōu)點(diǎn)與計(jì)算機(jī)的功能齊全、靈 活性、通用性強(qiáng)的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，用計(jì)算機(jī)的編程軟件邏輯易于修改來(lái)代替繼電－ 接觸器控制的硬接線(xiàn)邏輯不易修改。美國(guó)數(shù)字設(shè)備公 司（ DEC）在 1969 年根據(jù)上述 要求，研制出世界上首臺(tái)可編程控制器，并在美國(guó)通用汽車(chē)公司的汽車(chē)裝配線(xiàn)上應(yīng) 用成功，實(shí)現(xiàn)裝配線(xiàn)的自動(dòng)控制。 PLC 的特點(diǎn) （ 1） 高可靠性 ① 所有的 I/O 接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與 PLC 內(nèi)部電路 之間電氣上隔離。 ② 各輸入端均采用 RC 濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為 10～ 20ms。 ③ 各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。 ④ 采用性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源。 ⑤ 對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。 ⑥ 良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況， CPU 立即采用 有效措施，以防止故障擴(kuò)大。 ⑦ 大型 PLC 還可以采用由雙 CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三 CPU 構(gòu)成表決系統(tǒng) ,使可 靠性更進(jìn)一步提高。 （ 2） 豐富的 I/O 接口模塊 嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 PLC 針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，如：交流或直流；開(kāi)關(guān)量或模擬量；電壓或電流； 脈沖或電位； 強(qiáng)電或弱電等。有相應(yīng)的 I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備，如：按 鈕；行程開(kāi)關(guān)；接近開(kāi)關(guān)；傳感器及變送器；電磁線(xiàn)圈；控制閥等直接連接。 （ 3） 采用模塊化結(jié)構(gòu) 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型 PLC 以外，絕大 多數(shù) PLC 均采 用模塊化結(jié)構(gòu)。 PLC 的各個(gè)部件，包括 CPU，電源，I/O 等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī) 架及電纜將各模塊連接起來(lái)，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶(hù)的需要自行組合。 （ 4） 編程簡(jiǎn)單易學(xué) PLC 的編程大多采用類(lèi)似于繼電器控制線(xiàn)路的梯形圖形式，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，不需 要具備計(jì)算機(jī)的專(zhuān)門(mén)知識(shí)，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。 （ 5） 安裝簡(jiǎn)單，維修方便 PLC 不需要專(zhuān)門(mén)的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的 各種設(shè)備與 PLC 相應(yīng)的 I/O 端相連接，即可投入運(yùn)行。 各種模塊上均有運(yùn)行和故障 指示裝置，便于用戶(hù)了解運(yùn)行情況和查找故障。 PLC 的定義 PLC 問(wèn)世以來(lái)，盡管時(shí)間不長(zhǎng)，但發(fā)展迅速。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化，美國(guó) 電氣制造商協(xié)會(huì) NEMA（ National Electrical Manufactory Association）經(jīng)過(guò)四年 的調(diào)查工作，于 1984 年首先將其正式命名為 PC（ Programmable Controller），并給 PC 作了如下定義： “PC 是一個(gè)數(shù)字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲(chǔ)存指令。用來(lái)執(zhí) 行諸如邏輯，順序，計(jì) 時(shí)，計(jì)數(shù)與演算等功能，并通過(guò)數(shù)字或類(lèi)似的輸入 /輸出模塊， 以控制各種機(jī)械或工作程序。一部數(shù)字電子計(jì)算機(jī)若是從事執(zhí)行 PC 之功能被視為 PC，但不包括鼓式或類(lèi)似的機(jī)械式順序控制器。 ” 以后國(guó)際電工委員會(huì) (IEC)又先后頒布了 PLC 標(biāo)準(zhǔn)的草案第一稿，第二稿 ,并在 1987 年 2 月通過(guò)了對(duì)它的定義： “ 可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì) 的。它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算 ,順序控制， 嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入 /輸 出控制各種 類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系 5 統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 ” 總之，可編程控制器是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它是專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算 機(jī)。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。但可編程控制器產(chǎn)品 并不針對(duì)某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其硬件需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用配置， 其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。 機(jī)
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