【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。根據(jù)以上所述，該次設(shè)計(jì)采取選用PLC作為控制器的方案。 可編程序控制器簡(jiǎn)介可編程序控制器，英文名Programmable Logic Controller簡(jiǎn)稱PLC或PC，在初期是根據(jù)繼電器的邏輯控制方式加以改進(jìn)，再到后來得以大力發(fā)展而來的，在發(fā)展的過程中，不斷跟著微電子技術(shù)快速發(fā)展的腳步，不斷的改進(jìn)自己發(fā)展自己。 PLC的結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)（就是我們說的PC機(jī)）跟PLC相比較的情況下在結(jié)構(gòu)沒有太大區(qū)別，PLC也是由兩大部分——硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成。PLC在硬件系統(tǒng)就是CPU、EPROM、ROM、I/O部分、PSU、PRGMR、I/O Expansion Unit和其他外圍設(shè)備組成。以上每個(gè)部分都有自己那部分的總線。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：圖1 PLC硬件結(jié)構(gòu)圖所謂的軟件系統(tǒng)指的PLC是各種程序的集合，通常是通過系統(tǒng)程序和用戶系統(tǒng)程序兩大部分構(gòu)成。每個(gè)PLC成品都有自己完整的系統(tǒng)程序，這個(gè)都是由PLC的生產(chǎn)者提供給出。這個(gè)系統(tǒng)在沒有特效要求的情況下，一般是在EPROM中，功能就是能夠讓其自身正常運(yùn)行。對(duì)于可以根據(jù)用戶的要求來編寫的那部分程序，即是我們稱為的用戶程序。完整的PLC系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分構(gòu)成的整體，兩者誰也不能夠少。 PLC的特點(diǎn)我們使用的可編程控制器哦是一種用微機(jī)當(dāng)做核心的裝置，所以我可以把它看成一種工業(yè)控制方面的專用計(jì)算機(jī)。無論國(guó)內(nèi)外幾乎所有的機(jī)械手系統(tǒng)，所使用的控制方式都是是相同的——采用我們所選用的PLC來控制，對(duì)于現(xiàn)在這種高要求的機(jī)械手系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中根為普遍。接下來講述PLC的五大優(yōu)點(diǎn)：靈活性，泛用性簡(jiǎn)潔方便是設(shè)計(jì)的要求之一而我們要是使用繼電器的話，就與這個(gè)初衷背道而馳了。因?yàn)槔^電器很大而且安裝的話一般也會(huì)很多。這與設(shè)計(jì)師要求的簡(jiǎn)潔背道而馳的。同時(shí)，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)是面對(duì)不同的要求是要設(shè)計(jì)不同的電氣控制圖，此后還有一系列的繁雜的工作如：布線，焊接等要靠人工完成的工作。這一系列的安裝過程是要耗費(fèi)大量的人力物力的。這里就與設(shè)計(jì)要求的方便完全相悖。也是一種極為浪費(fèi)的做法。因?yàn)樵O(shè)計(jì)者在工藝上有什么改進(jìn)的話，我們就不得不改變我已安裝好的控制系統(tǒng)了。接下我們將會(huì)面對(duì)一大系列的工程。首先我們拆除我們開始安裝好的系統(tǒng)，然后我們?cè)谠诰€搶浪費(fèi)了材料的基礎(chǔ)上又重新開始布線，焊接等人工工作。換句話說我們又開始消耗一次大量材料和人力當(dāng)然還有工時(shí)，跟不要說老板的工資。在轉(zhuǎn)過頭來看我們所選用可編程控制器。因?yàn)槲覀兊腜LC控制控制對(duì)象的程序是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的，我們可以假設(shè)如果對(duì)控制對(duì)象有不同先前的工作要求需要進(jìn)行更變，那我們變動(dòng)的是僅僅只是控制器上接線而已。我還可以假設(shè)，我們因?yàn)楣ぷ饕髮?duì)于同一臺(tái)可編程控制器來控制于不同先前的控制對(duì)象的話，我們只是需要按照工作的要求更改的程序在存到存儲(chǔ)器。有上述所說完全體現(xiàn)了PLC的靈活性、泛用性。有很高的穩(wěn)定性，抗干擾能力強(qiáng)現(xiàn)在工作要求越來越高，環(huán)境越來越苛刻。所以我們對(duì)控制器的要求的可靠性，抗干擾性有了很高的要求。正是這樣的要求機(jī)械手必須在苛刻的條件下(如電磁干擾、高溫、濕潤(rùn)、低溫、粉塵等)，還可以穩(wěn)定的進(jìn)行工作，有較低出現(xiàn)故障的幾率，當(dāng)然這些對(duì)環(huán)境和條件的要求是每種控制系統(tǒng)也是要考慮。由于現(xiàn)在的技術(shù)使用了高集成的微電子技術(shù)，故障的未變的更加容易。由于其動(dòng)作是通過無觸點(diǎn)半導(dǎo)體來完成的，大大的提高了工作的穩(wěn)定性。使其工作穩(wěn)定程度是使用笨重的機(jī)械觸點(diǎn)的繼電器沒有辦法可以比的。為了使能夠在艱難的工業(yè)環(huán)境下工作，設(shè)計(jì)者和制造者會(huì)在設(shè)計(jì)和制造過程中會(huì)使用一系列的措施來增強(qiáng)剛干擾的能力，使其在惡劣的工作環(huán)境下可以穩(wěn)定可靠的工作。便于維修，操作簡(jiǎn)單PLC所采用的設(shè)計(jì)方式和符號(hào)都是相關(guān)者所熟悉的，所以使對(duì)于使用者來說可輕易的讀懂，更不用說對(duì)程序進(jìn)行修改抑或是編寫。這種設(shè)計(jì)對(duì)操作者來說，就算沒有經(jīng)過特別的計(jì)算機(jī)的培訓(xùn)或?qū)τ?jì)算機(jī)不是非常了解的人也可以熟練掌握。由于使用的是梯形圖等方式編寫，程序?qū)?huì)十分的明了直觀，所以只需要寫好操作說明書，就可以讓操作人員在很短的時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)和使用。功能強(qiáng)PLC不單單只是有有前提的情況下一些基本的控制功能，也可以非常好的進(jìn)行A/D、D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)字運(yùn)算。也可以出色地完成生產(chǎn)過程監(jiān)控。正是這樣，它在出色的進(jìn)行開關(guān)量的控制，也可以的輕易地進(jìn)行模擬量的控制；不僅僅可以控制獨(dú)立的機(jī)械手，又完成含有多個(gè)機(jī)械手的流水線的監(jiān)控和控制；既可執(zhí)行單一邏輯的系統(tǒng)控制，又可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)龐大系統(tǒng)對(duì)控制對(duì)象的控制；既可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行控制，又可達(dá)成遠(yuǎn)距離指揮操控。提高機(jī)電一體化的程度，體積小巧，重量輕盈PLC構(gòu)成的使用半導(dǎo)體集成電路的結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)使得PLC有小體積、輕重量、小號(hào)的功率較小的特點(diǎn)。針對(duì)于各種要求不相同的工作環(huán)境而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，體積小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，經(jīng)久耐用。結(jié)合有上面敘說的可靠性以及抗干擾的本領(lǐng)，能夠使其更加容易的安裝在控制對(duì)象上一些不好安裝像繼電器這樣大體積的地方，可以很好改進(jìn)一些設(shè)備，提高設(shè)備現(xiàn)代化程度。雖然有上述的諸多長(zhǎng)處，該方式仍然有自己不夠好的地方，在性價(jià)比上與單片機(jī)控制和繼電器控制略高，其開發(fā)能力相較于單片機(jī)要差一些，并且因?qū)Ｓ玫木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得通用性不是很好，可編程序控制器以及其附屬單元會(huì)根據(jù)不同廠家要求而變化等等。 PLC的主要功能PLC有很廣的應(yīng)用、并且更新速度快的工業(yè)自動(dòng)化裝置。在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)和工廠自動(dòng)化(FA)領(lǐng)域中占據(jù)著很重要席位。PLC系統(tǒng)主要有以下功能：1) 編程便易，調(diào)試方便；2) 控制功能多樣化；3) 便于溝通的人機(jī)界面；4) 對(duì)于數(shù)據(jù)的收集，存儲(chǔ)；5) 聯(lián)網(wǎng)通訊；6) 可以調(diào)理的I/O接口。PLC在外形，體積，性價(jià)比等方面跟著技術(shù)的進(jìn)步在不斷優(yōu)化，軟件系統(tǒng)方面在價(jià)格方面的所占的比例也開始加大，使得各商家開始進(jìn)行激烈的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，一直保持著較高的性價(jià)比。此外，采納PLC使設(shè)計(jì)、編程和投產(chǎn)周期大大減短，進(jìn)一步優(yōu)化行使的價(jià)值。PLC產(chǎn)品如今主要發(fā)展現(xiàn)場(chǎng)總線，使得PLC迎來了二次技術(shù)更新，以滿足更高的工業(yè)與民用的需要。 PLC的經(jīng)濟(jì)分析結(jié)合上面所說的，PLC控制機(jī)構(gòu)設(shè)備可以在各類不同的情況下使用，將會(huì)是作業(yè)流水線和生產(chǎn)工藝方面的自動(dòng)化程度越來越高，同時(shí)也在工業(yè)自動(dòng)化范圍領(lǐng)域內(nèi)大放異彩，可以看見PLC控制在未來的工業(yè)生產(chǎn)中有寬泛的應(yīng)用。在價(jià)值方面是否應(yīng)該使用PLC，應(yīng)從以下幾方面考慮：出于對(duì)成本影響的各種因素綜合的考慮雖然現(xiàn)在的工業(yè)控制器林林總總，但主要有三個(gè)不同的類別：① 硬件邏輯控制；②開關(guān)量控制 ；③ 模擬量數(shù)字控制這三類。這三者中就價(jià)格和性能來說的話，高性價(jià)比的PLC是最為合適的。從產(chǎn)品的制造生產(chǎn)的時(shí)間周期和控制器在設(shè)計(jì)上考慮對(duì)于舊設(shè)備我們需要進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)新設(shè)備我需對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試。對(duì)于設(shè)計(jì)的要求務(wù)必要做到將各個(gè)階段所使用的時(shí)間做到優(yōu)化到最短，從而達(dá)到最理想的周期。不少設(shè)計(jì)者追求的理想狀態(tài)能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)，安裝，調(diào)試，生產(chǎn)融為一個(gè)整體，這種理想狀態(tài)加快產(chǎn)品推陳出新速率，對(duì)生產(chǎn)的要求和工藝不斷地要改造，但又不需對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行很大的改動(dòng)，只需要改變外部接通方式和型具，可以迅速的組織和進(jìn)行各式各樣的不要求的生產(chǎn)。這樣的狀態(tài)給工業(yè)生產(chǎn)帶來巨大推動(dòng)力以外，還可以為社會(huì)節(jié)約下大量的勞動(dòng)力，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和投入市場(chǎng)的速度，對(duì)社會(huì)和企業(yè)實(shí)際有好處的。這種控制的方式無非是給企業(yè)注入了一劑強(qiáng)心劑，使得經(jīng)濟(jì)效益可以大幅度增長(zhǎng)。雖然我們無法達(dá)到這樣理想狀態(tài)，但是依靠簡(jiǎn)單笨重占體積的硬件邏輯控制或者繁雜大量的模擬量數(shù)字控制都不能很好的想著這個(gè)理想狀態(tài)靠攏。而我們的開關(guān)量控制可以很好滿足這個(gè)要求。因?yàn)镻LC的控制要求主要在于存儲(chǔ)器的程序中，所以我們只要更改其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序就可以了。換句話說我們只要對(duì)程序進(jìn)行更改，向存儲(chǔ)器輸入根據(jù)新的工藝編寫的程序或?qū)υ绦蚵约诱{(diào)試便可以了。使用這輕便的控制器，可以達(dá)到事半功倍的結(jié)果。更具設(shè)計(jì)者在網(wǎng)上的調(diào)查，我國(guó)的機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)有百分之七十，都是對(duì)控制對(duì)象使用硬件邏輯控制進(jìn)行控制的，阻礙了設(shè)備的改進(jìn)和革新，拉低了設(shè)備的可靠性，是控制程序的設(shè)計(jì)便更加復(fù)雜。根據(jù)上述討論就可以知道硬件邏輯控制技術(shù)的設(shè)計(jì)條件的要求和施工要求的苛刻，還會(huì)增加土面設(shè)計(jì)的工作量和復(fù)雜程度，延長(zhǎng)設(shè)計(jì)時(shí)間這是萬萬不可取的。假設(shè)是以PLC作為控制的方式可以節(jié)省大量的設(shè)計(jì)的工作時(shí)間，也節(jié)省不少要畫成圖表文件資料的制作。設(shè)計(jì)者直接使用用編程器或者使用和PLC連接的PC機(jī)來編輯成程序，或者按照現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)要來修改使得梯形圖可以變得更適合于當(dāng)前的生產(chǎn)狀況。假設(shè)設(shè)計(jì)這要設(shè)計(jì)新產(chǎn)品，有了新的生產(chǎn)要求，重新編寫或者改寫程序再把新程序存儲(chǔ)器中去。當(dāng)要加工這個(gè)新產(chǎn)品時(shí)，可以調(diào)到相應(yīng)程序進(jìn)行生產(chǎn)。從而節(jié)省了大量的替換時(shí)間。 PLC發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)PLC得到了快速的發(fā)展，卻在發(fā)展中出現(xiàn)了兩個(gè)截然相反的趨勢(shì)：一種方向更快，更小，更低廉，功能更強(qiáng)，