【正文】 感器、變送器和驅(qū)動(dòng)裝置，并且選擇運(yùn)算功能較強(qiáng)的中小型PLC，如西門子公司的S7300系列PLC或OMRON公司的COM/CQM1H型PLC。 對(duì)于比較復(fù)雜的中大型控制系統(tǒng)，如閉環(huán)控制、PID調(diào)節(jié)、通信聯(lián)信網(wǎng)4等，可選用中大型PLC（如西門子公司的S7400系列PLC或OMRON公司的C200HE/C200HG/C200HX、CV/CVM1等PLC）。當(dāng)系統(tǒng)的各個(gè)控制對(duì)象分布在不同的地域時(shí)，應(yīng)根據(jù)各部分的具體要求來(lái)選擇PLC，一組成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)。 2. PLC應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、機(jī)型系列應(yīng)統(tǒng)一PLC的結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式兩種。整體式結(jié)構(gòu)把PLC的I/O和CPU放在一塊電路板上，省去插接環(huán)節(jié)，體積小，每一I/O點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜，適用于工藝過(guò)程比較穩(wěn)定、控制要求比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。模塊式PLC的功能擴(kuò)展，I/O點(diǎn)數(shù)的增減，輸入與輸出點(diǎn)數(shù)的比例，都比整體式靈活。維修更換模塊、判斷與處理故障快方便，適用于工藝過(guò)程變化教多、控制要求復(fù)雜的系統(tǒng)。在使用時(shí)，應(yīng)按實(shí)際具體情況進(jìn)行選擇。 結(jié)合以上幾點(diǎn)，在設(shè)計(jì)PLC機(jī)械手在大小球分選系統(tǒng)中用的PLC的選型為西門子S7200系列的可編程控制器。本設(shè)計(jì)根據(jù)所需I/O口的數(shù)量可選用S7200系列編程器，該型號(hào)PLC采用繼電器輸出，有14個(gè)輸出口，10個(gè)輸入口，即滿足設(shè)計(jì)要求。 I/O點(diǎn)數(shù)分配 根據(jù)機(jī)械手動(dòng)作流程分析及I/O點(diǎn)數(shù)確定，可以確定電氣控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)分配，： 機(jī)械手控制輸入點(diǎn)分配表輸入地址對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備輸出地址對(duì)應(yīng)設(shè)備的操作設(shè)備的啟動(dòng)按鈕機(jī)械臂上升上移限位開關(guān)機(jī)械臂下降下移限位開關(guān)機(jī)械臂左行左移限位開關(guān)機(jī)械臂右行大小球的選擇開關(guān)機(jī)械臂吸球/放球大球的選擇開關(guān)定時(shí)器定時(shí)時(shí)間小球的限位開關(guān)T372S設(shè)備的停止按鈕T382S連續(xù)運(yùn)行按鈕　　單周期運(yùn)行按鈕　　單不運(yùn)行按鈕　　回原點(diǎn)運(yùn)行　　單步運(yùn)行的輔助按鈕　　 PLC外部接線圖 ，： PLC外部接線圖 PLC程序設(shè)計(jì) 機(jī)械手分撿大小球控制程序流程圖 機(jī)械手分撿大小球控制程序流程圖根據(jù)要求，該控制流程根據(jù)吸住的是（大球、小球）有兩個(gè)分支，此處應(yīng)為分支點(diǎn)，且屬于選擇性分支。分支在機(jī)械臂下降之后根據(jù)接近開光（X0）的通斷，分別將球吸住、上升、右行到SB4 或 SB5 處下降，此處應(yīng)為匯合點(diǎn)。然后再釋放、上升、左移到原點(diǎn)。，如果轉(zhuǎn)換條件滿足，當(dāng)下降的撿球平板碰到下限開關(guān)SB2時(shí)，停止下降，撿球裝置給平板處的電磁線圈（KM）通電，撿球平板產(chǎn)生電磁吸力吸住鋼球，，說(shuō)明吸住的是小球，而如是閉合的，則說(shuō)明吸住的是大球。當(dāng)吸住鋼球后，碰到上限開關(guān)后開始右行，，在右行的過(guò)程中，如果吸住的是小球，，下降到下限開關(guān)位置，斷電釋放鋼球，，開始左行，碰到左極限停止左行；而如果是吸住的大球，，下降到下限開關(guān)出停止下行，斷電釋放鋼球，然后上升到上極限位置停止上升，開始左行，到左極限停止左行，吸球時(shí)間T37為2s，釋放球時(shí)間T38也為2s），系統(tǒng)由開始撿球到放球，返回再次開始撿球，如此循環(huán)不斷的進(jìn)行撿球和放球的過(guò)程，直到按下停止按鈕，系統(tǒng)才停下來(lái)不工作。當(dāng)系統(tǒng)在連續(xù)運(yùn)行時(shí)，停止方式有兩種，一種是正常停止：就是按下停止按鈕后，系統(tǒng)要將整個(gè)周期剩下的步驟全部進(jìn)行完，然后回到原點(diǎn)才停止工作。另外一種是緊急停止：就是用來(lái)處理緊急情況下來(lái)及時(shí)停止整個(gè)系統(tǒng)工作的，一按緊急停止，系統(tǒng)立刻停止，不管已經(jīng)工作到什么位置。 機(jī)械手分揀大小球控制程序的梯形圖第5章 總結(jié)與展望 機(jī)械手的出現(xiàn)延伸和擴(kuò)大了人的手足和大腦功能，它可替代人從事危險(xiǎn)、有害、有毒、低溫和高熱等惡劣環(huán)境中的工作；代替人完成繁重、單調(diào)重復(fù)勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和PLC在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的廣泛應(yīng)用，機(jī)械手技術(shù)方面的研究不斷得到創(chuàng)新，促使成果不斷涌現(xiàn)。本論文的設(shè)計(jì)主要取得了以下成果： 1. 對(duì)大小球分揀機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式、驅(qū)動(dòng)裝置、控制系統(tǒng)等各組成部分進(jìn)行了較為全面的分析，最后得出其總體設(shè)計(jì)方案。 2. 機(jī)械手的控制系統(tǒng)采用了技術(shù)性、可靠性非常高的PLC進(jìn)行控制。這使得機(jī)械設(shè)備更加靈活，動(dòng)作準(zhǔn)確，易于維護(hù)，勞動(dòng)生產(chǎn)率大大得到了提高。各種操作方式自由切換，滿足了各種生產(chǎn)要求。本課題在完成了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)大小球分揀機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。由于時(shí)間的限制以及機(jī)械手的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，有些問(wèn)題需要進(jìn)一步的研究： 1. 對(duì)機(jī)械手各部分連接方式的改進(jìn)。本機(jī)械手結(jié)構(gòu)具有模塊式的特點(diǎn)，但由于考慮節(jié)約成本等因素，采用標(biāo)準(zhǔn)的單活塞桿雙作用氣缸，加導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)。各部分不能實(shí)現(xiàn)任意方式拼裝，通過(guò)各種過(guò)渡連接件，使各個(gè)部分可以自由拼裝。 2. 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)改進(jìn)在氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面存在一個(gè)固有的弱點(diǎn)，很難得到高精度位置和力等的控制。所以，在氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制方法上，應(yīng)有所改進(jìn)。雖然還有很多尚未解決的問(wèn)題有待于繼續(xù)研究，但相信PLC控制的物料分揀機(jī)械手的研究是非常有新意、有意義的，有著廣泛的應(yīng)用前景。致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的能夠很好地完成，首先應(yīng)該感謝魏彩喬老師的精心指導(dǎo)，通過(guò)此次設(shè)計(jì)，一方面讓我認(rèn)識(shí)到自己的不足，發(fā)現(xiàn)了學(xué)習(xí)中的錯(cuò)誤之處；另一方面又積累豐富的知識(shí)，吸取別人好的方法和經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的解決能力，摸索出一套解決綜合問(wèn)題的方法，為自己以后的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。再一方面也加強(qiáng)了我和老師的交流，認(rèn)識(shí)到知識(shí)的淵博度。 經(jīng)過(guò)這次的努力，使我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。這份畢業(yè)設(shè)計(jì)既是對(duì)過(guò)去四年所學(xué)知識(shí)的總結(jié)，又是自己知識(shí)的積累，也大大加深了對(duì)PLC編程技術(shù)的了解。 畢業(yè)設(shè)計(jì)中既動(dòng)腦、又動(dòng)手，是一個(gè)理論與實(shí)際結(jié)合的過(guò)程。僅僅有理論是不夠的，更重要的是實(shí)際的，是我們所設(shè)計(jì)的實(shí)物，具有設(shè)計(jì)合理，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)。這就需要我們?cè)O(shè)計(jì)者考慮問(wèn)題是要仔細(xì)、周密，不能有絲毫的大意。對(duì)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)越化，也需要我們綜合各方面的因素考慮，尤其是實(shí)際。同時(shí)，論文的順利完成，離不開其他各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。在整個(gè)的論文寫作中，各位老師、同學(xué)和朋友積極幫助我查資料和提供有利于論文寫作的建議和意見，在他們的幫助下，論文得以不斷的完善，最終幫助我完整的寫完了整個(gè)論文。另外，要感謝在大學(xué)期間所有傳授我知識(shí)的老師，是你們的悉心教導(dǎo)使我有了良好的專業(yè)課知識(shí)，這也是論文得以完成的基礎(chǔ)。感謝所有給我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)，謝謝你們！ 鑒于本人所學(xué)知識(shí)有限，經(jīng)驗(yàn)不足，又是初次研究這種復(fù)雜的設(shè)計(jì)，在此過(guò)程中難免存在一些錯(cuò)誤和不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予批評(píng)和指正。參考文獻(xiàn)［1］［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，～183.［2］［M］.重慶：重慶大學(xué)出版社，～241.［3］陳懇，楊向東，劉莉，［M］.北京：清華大學(xué)出版社，～111.［4］［M］.武漢：武漢理工大學(xué)出版社，～106.［5］張鐵，［M］.廣州：華南理工大學(xué)出版社，～138.［6］費(fèi)仁元，［M］.北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，～234.［7］王永章，杜君文，［M］.北京：高等教育出版社，～273.［8］郭愛芳，［M］.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，～290.［9］［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，～294.［10］陸祥生，［M］.北京：北京鐵道出版社，～63.［11］宋建武，［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，～261.［12］ 吉順平，孫承志，路明，［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，～6.［13］朱梅，［M］.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，～201.［14］楊文生，沈兆奎，王寶中，［M］.北京：電子工業(yè)出版社，～264.［15］［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，～226.［16］［M］.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，～90.［17］［M］.北京:高等教育出版社，～140.［18］陳宇，［M］.廣州：華南理工大學(xué)出版社，～10.［19］［M］.（1）：38～40.［20］［M］.北京:國(guó)防工業(yè)出版社,～291.［21］［D］.西安:陜西科技大學(xué),1993［22］、分析及控制的研究［D］.上海:東華大學(xué),2006［23］萬(wàn)理想,丁保華,徐軍,滕孝來(lái),［J］.徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué),2007