【文章內(nèi)容簡介】 能強，有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊，可以構成三級通訊網(wǎng)，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動化。大型PLC還可以采用三CPU構成表決式系統(tǒng)，使機器的可靠性更高。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)。三菱FX2N系列可編程控制器是小型化，高速度，高性能的產(chǎn)品，是FX系列中最高檔次的超小型程序裝置。性能規(guī)格：FX2N性能規(guī)格運轉控制方法 通過儲存的程序周期運轉I/O控制方法 批次處理方法（當執(zhí)行END指令時） I/O指令可以刷新運轉處理時間 基本指令：： ，指令編程語言 邏輯梯形圖和指令清單 使用步進梯形圖能生成SFC類型程序程式容量 8000步內(nèi)置 。 FX2n系列三菱PLC特點集成型高性能。CPU、電源、輸入輸出三為一體。 對6種基本單元，可以以最小8點為單元連接輸入輸出擴展設備，最大可以擴展輸入輸出256點。高速運算 基本指令： 應用指令:～數(shù)100μs/指令安心、寬裕的存儲器規(guī)格 內(nèi)置8000步RAM存貯器 安裝存儲盒后，最大可以擴展到16000步。 豐富的軟元件范圍 輔助繼電器：3072點，定時器：256點，計數(shù)：235點 數(shù)據(jù)寄存器；8000點 除了具有輸入輸出16～256點的一般速途，還有模擬量控制、定位控制等特殊控制。 面向海外的產(chǎn)品適合各種安全規(guī)格 為大量實際應用而開發(fā)的特殊功能： 開發(fā)了各個范圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要模擬I/O，高速計數(shù)器。 定位控制達到16軸，脈沖串輸出或為J和K型熱電偶或Pt傳感器開發(fā)了溫度模塊。對每一個FX2n主單元可配置總計達8個特殊功能模塊。 PLC的工作過程（上電處理）PLC未進入正式運行前，首先應確定自身的完好性。這就是接通電源后的初始操作（見圖）。通電后，消除各元件的隨機狀態(tài)，進行清零或復位處理，檢查I/O單元的連接是否正確（I/O總線）。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)關閉），解題結束，將監(jiān)控定時器to復位，才開始正式運行。PLC的工作方式——（順序）周期循環(huán)掃描 掃描——按分時操作的原理，每一時刻執(zhí)行一個操作，順序進行，這種分時操作的過程稱“CPU對程序的掃描”工作特點——集中輸入，集中輸出（小型PLC） （1）公共操作——故障診斷及處理（自檢），一般故障，只報警，不停機 （2）I/O操作——聯(lián)系現(xiàn)場的數(shù)據(jù)輸入及控制信號的輸出 （3）執(zhí)行用戶程序——順序循環(huán)掃描 （4）服務外設 輸入采樣 三個階段 執(zhí)行用戶程序 輸出刷新 I/O接口簡介（1）I/O接口的概念 CPU與外部設備、存儲器的連接和數(shù)據(jù)交換都需要通過接口設備來實現(xiàn)，前者被稱為I/O接口，而后者則被稱為存儲器接口。存儲器通常在CPU的同步控制下工作，接口電路比較簡單；而I/O設備品種繁多，其相應的接口電路也各不相同，因此，習慣上說到接口只是指I/O接口。(2）接口的分類 I/O接口的功能是負責實現(xiàn)CPU通過系統(tǒng)總線把I/O電路和 外圍設備聯(lián)系在一起，按照電路和設備的復雜程度，I/O接口的硬件主要分為兩大類： 1）I/O接口芯片 這些芯片大都是集成電路，通過CPU輸入不同的命令和參數(shù)，并控制相關的I/O電路和簡單的外設作相應的操作，常見的接口芯片如定時／計數(shù)器、中斷控制器、DMA控制器、并行接口等。 2）I/O接口控制卡 有若干個集成電路按一定的邏輯組成為一個部件，或者直接與CPU同在主板上，或是一個插件插在系統(tǒng)總線插槽上。 按照接口的連接對象來分，又可以將他們分為串行接口、并行接口、鍵盤接口和磁盤接口等。 機械手 機械手簡介 工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設備。工業(yè)機械手是工業(yè)機器人的一個重要分支。它的特點是可通過編程來完成各種預期的作業(yè)任務，在構造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應性。機械手作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國民經(jīng)濟各領域有著廣闊的發(fā)展前景。機械手技術涉及到力學、機械學、電氣液壓技術、自動控制技術、傳感器技術和計算機技術等科學領域，是一門跨學科綜合技術。 機械手分類機械手一般分為三類。第一類是不需要人工操作的通用機械手，它是一種獨立的不附屬于某一主機的裝置。它可以根據(jù)任務的需要編制程序，以完成各項規(guī)定工作。它的特點是除具備普通機械的物理性能外，還具備通用機械、記憶智能的三元機械。第二類是需要人工操作的，稱為操作機。它起源于原子、軍事工業(yè)，先是通過操作機來完成特定的作業(yè)，后來發(fā)展到用無線電信號操作機械手來進行探測月球、火星等。第三類是專用機械手，主要附屬于自動機床或自動線上，用于解決機床上下料和工件傳送。這種機械手在國外稱為“Mechanical Hand”，它是為主機服務的，由主機驅動，除少數(shù)外，工作程序一般是固定的，因此是專用的。本項目要求設計的機械手模型可歸為第一類，即通用機械手。在現(xiàn)代生產(chǎn)企業(yè)中，自動化程度較高，大量應用機械手。通過本次設計，可以增強對工業(yè)機械手的認識，同時并熟悉掌握PLC技術、位置控制技術、氣動技術等工業(yè)控制常用的技術。 第3章 設計