自動(dòng)化論文-基于plc的多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-01-13 17:42本頁(yè)面
【正文】 的設(shè)計(jì)，調(diào)試時(shí)先調(diào)試摸個(gè)模塊的功能，可以及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，到最后聯(lián)調(diào)試若出現(xiàn)問(wèn)題就可以很快找出原因及時(shí)解決。程序中用到的元件及設(shè)置如表42所示。表42 元件設(shè)置編號(hào)意義內(nèi)容備注急停標(biāo)志on有效手動(dòng)標(biāo)志on有效自動(dòng)標(biāo)志on有效機(jī)械手上升標(biāo)志on有效手臂左旋標(biāo)志on有效機(jī)械手下降標(biāo)志on有效手爪抓緊工件標(biāo)志on有效機(jī)械手上升標(biāo)志on有效手臂右旋標(biāo)志on有效機(jī)械手下降標(biāo)志on有效手爪松開(kāi)標(biāo)志on有效機(jī)械手上升標(biāo)志on有效手爪抓緊工件標(biāo)志on有效機(jī)械手下降標(biāo)志on有效手爪松開(kāi)端蓋標(biāo)志on有效傳送帶2啟動(dòng)標(biāo)志on有效壓蓋機(jī)啟動(dòng)標(biāo)志on有效T37一個(gè)循環(huán)結(jié)束后等待的時(shí)間101sVW01傳感器值存儲(chǔ)單元VW22傳感器置存儲(chǔ)單元VW43傳感器置存儲(chǔ)單元VW64傳感器置存儲(chǔ)單元VW85傳感器置存儲(chǔ)單元VW10抓取工件的標(biāo)志壓力值存儲(chǔ)單元VW20抓取蓋端的標(biāo)準(zhǔn)壓力值由于機(jī)械手的控制過(guò)程是按順序執(zhí)行的，所以在程序編寫(xiě)的時(shí)候采用順序控制指令。多關(guān)節(jié)機(jī)械手控制系統(tǒng)梯形圖如圖43所示。 圖43 多關(guān)節(jié)機(jī)械手控制系統(tǒng)梯形圖如圖43所示的是控制系統(tǒng)的主程序，如圖43（a）所示中主要是對(duì)高速計(jì)數(shù)器和高速脈沖輸出進(jìn)行初始化。對(duì)于高速計(jì)數(shù)器，選用高速計(jì)數(shù)器HSC0，工作方式為模式0。設(shè)置HSC0的功能為：復(fù)位與啟動(dòng)輸入信號(hào)都是高電位有效、4倍計(jì)數(shù)頻率、計(jì)數(shù)方向?yàn)樵鲇?jì)數(shù)、預(yù)設(shè)脈沖為10000個(gè)、允許更新雙子和執(zhí)行HSC指令。對(duì)于高速脈沖輸出控制，設(shè)置為脈沖輸出方式。脈沖的輸出設(shè)置為多段管線輸出，本例中采用3段輸出，寫(xiě)控制字到特定存儲(chǔ)器中，完成設(shè)置的功能為：時(shí)間基準(zhǔn)為μs級(jí)、不允許更新周期和脈沖數(shù)。由于是多段輸出，所以還需要簡(jiǎn)歷包絡(luò)表，對(duì)3段脈沖周期、數(shù)量進(jìn)行設(shè)置，多關(guān)節(jié)機(jī)械手控制系統(tǒng)多段脈沖輸出梯形圖如圖44所示。 圖44 多關(guān)節(jié)機(jī)械手控制系統(tǒng)多段脈沖輸出梯形圖手臂的左右旋轉(zhuǎn)采用步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制是為了提高定位的精度，所以需要用到高速計(jì)數(shù)器和高速脈沖輸出，對(duì)發(fā)出的脈沖數(shù)和接收到的脈沖數(shù)進(jìn)行比較，如果相等，則定位準(zhǔn)確，如果兩者有偏差，則補(bǔ)發(fā)脈沖，最后達(dá)到設(shè)定的位置上。如圖44表示的是對(duì)步進(jìn)電機(jī)的脈沖輸出控制，本例采用3段脈沖輸出，由于步進(jìn)電機(jī)本身的特性，啟動(dòng)頻率不宜太高，所以在啟動(dòng)階段輸出的脈沖周期為500ms，且周期逐步減少，緩慢提高其輸出脈沖頻率；在第二階段，輸出脈沖周期為50ms，在這個(gè)階段手臂的移動(dòng)是最快的，當(dāng)達(dá)到設(shè)定位置的時(shí)候，同樣不可以突然是頻率降低到0，需要逐漸降低脈沖的頻率值，所以第三階段的脈沖周期為200ms，電動(dòng)機(jī)逐步減速，達(dá)到設(shè)定位置后可能可靠停止。 圖45 多關(guān)節(jié)機(jī)械手控制系統(tǒng)傳感器值1處理子程序梯形圖 圖46 多關(guān)節(jié)機(jī)械手控制系統(tǒng)傳感器值2處理子程序梯形圖 如圖45所示多關(guān)節(jié)機(jī)械手控制系統(tǒng)傳感器值1處理子程序梯形圖和46所示多關(guān)節(jié)機(jī)械手控制系統(tǒng)傳感器值2處理子程序梯形圖，都是針對(duì)傳感器采集到的值傳到PLC處理的子程序，由于機(jī)械手爪在每次加工過(guò)程中，都需要移動(dòng)兩個(gè)工件，對(duì)于不同的工件，手爪的力度是不同的，為了防止抓緊力過(guò)大，對(duì)工件造成損壞，設(shè)置兩個(gè)不同的壓力對(duì)比值。在此小節(jié)中，完成了PLC軟件系統(tǒng)的所有設(shè)計(jì)，程序包括：控制系統(tǒng)的主程序、對(duì)高速脈沖輸出和高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行初始化設(shè)置的子程序和處理傳感器返回值的子程序。在主程序中，主要采用了順序控制指令。在多關(guān)節(jié)機(jī)械手的工作過(guò)程中，機(jī)械手爪是嚴(yán)格按照一定的順序運(yùn)行的，采用順序控制指令能夠非常方便地按照工藝的流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)下一個(gè)動(dòng)作開(kāi)始執(zhí)行時(shí)，前一個(gè)動(dòng)作中的所有元件全部復(fù)位到初始狀態(tài)，減少出現(xiàn)誤動(dòng)作的概率。 致 謝三年的大學(xué)，匆匆而過(guò)，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?nèi)晁鶎W(xué)的一個(gè)體現(xiàn)，經(jīng)歷半年的努力，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，慢慢的學(xué)習(xí)，逐漸的鞏固大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，期間有艱苦，有辛酸，也有欣喜，有快樂(lè)。本設(shè)計(jì)的順利完成,首先要感謝我的指導(dǎo)老師尹群星老師。在論文的寫(xiě)作過(guò)程中，導(dǎo)師給了我許許多多的幫助。尹老師學(xué)識(shí)淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，待人平和，使我不僅學(xué)到了扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了很多待人處事道理。其次，要感謝我的設(shè)計(jì)評(píng)閱老師老師，在評(píng)閱中，老師指出了我設(shè)計(jì)中的許多不足，使我的設(shè)計(jì)更加完善合理。在此，要感謝答辯組的各位老師，在答辯的過(guò)程中，各位老師對(duì)我的設(shè)計(jì)提出了很多意見(jiàn)和建議，使我意識(shí)到自己的諸多不足，為我以后的研究生課題設(shè)計(jì)奠定了良好的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) 【1】. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003【2】：北京航空航天大學(xué)出版社， 2003【3】 【4】 【5】：人民郵電出版社，2002【6】：華南理工大學(xué)出版社，2003【7】：重慶大學(xué)出版社2001【8】：機(jī)械工業(yè)出版社，2004【9】：人民郵電出版社，2004【10】：中國(guó)水利水電出版社，2007 35
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