【正文】 17縱向移動 16YA得電18原位 電磁鐵不得電本章是主要對液壓系統(tǒng)進行設(shè)計，確定了換向回路、調(diào)速方案、緩沖回路等液壓系統(tǒng)的基本回路，再加上其它輔助裝置，組成了整個液壓系統(tǒng)。5 PLC控制系統(tǒng) PLC的構(gòu)成及工作原理可編程邏輯控制器（PLC）又稱可編程控制器。它是在工業(yè)環(huán)境中使用的數(shù)字操作的電子系統(tǒng)。它使用可編程存儲器存儲用戶設(shè)計的程序指令，這些指令用來實現(xiàn)邏輯運算、順序操作、定時、計數(shù)及算術(shù)運算和通過數(shù)字或模擬輸入/輸出來控制各種機電一體化，程序可變、抗干擾能力強、可靠性高、功能強、體積小、耗電低，特別是易于、價格便宜等特點，具有廣泛的應(yīng)用前景。早期的可編程序控制器－PLC：在功能上只能進行邏輯控制，因而稱為可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller ），－PC（或工業(yè)PC）：除具有早期的邏輯控制外，同時還可以進行算術(shù)運算、模擬量控制。國際電工委員會（IEC）于1985年1月對可編程序控制作了如下的定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。PLC按容量和功能分小型、中型和大型。小型機一般以開關(guān)量控制為主（有些帶有模擬量控制功能）；輸入/輸出點數(shù)適合于接觸器、繼電器控制場合，能直接驅(qū)動電磁閥等執(zhí)行元件；內(nèi)部具有多個輔助繼電器，具有計時、計數(shù)、寄存器等功能；價格低、體積小，適合于控制單臺機設(shè)備。中型機具有開關(guān)量和模擬量控制功能，同時具有數(shù)字計算能力；一般具有8位和12位A/D轉(zhuǎn)換器和多路D/A轉(zhuǎn)換器；指令豐富，在已固化程序內(nèi)，具有比例、積分、微分調(diào)節(jié)、整數(shù)/浮點運算、二進制/BCD碼轉(zhuǎn)換等功能模塊；適用于有溫度控制和開關(guān)動作要求的復(fù)雜機械及連續(xù)生產(chǎn)過程的控制場合。例如：美國GE公司的GEIII系列，德州儀器公司的PM550，日本OMRON公司的C200H，德國西門子公司S5115U，美國AB公司的PLC5系列產(chǎn)品。 富士MICREXSX系列PLC大型機與工業(yè)控制計算機功能相近，具有計算、控制和調(diào)節(jié)功能，具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通訊聯(lián)網(wǎng)能力；控制點數(shù)一般都在1000點以上，配備監(jiān)視系統(tǒng)（CRT，工業(yè)觸摸屏），能夠顯示過程的動態(tài)流程、記錄曲線、PID調(diào)節(jié)參數(shù)選擇圖；配備多種智能板，構(gòu)成一臺多功能系統(tǒng)；可以和其他型號控制器互連、和上位機互連，組成一個集中分散的生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量控制系統(tǒng)。適合于設(shè)備自動化控制、過程自動化控制和過程監(jiān)控系統(tǒng)。 PLC結(jié)構(gòu)PLC采用了典型的計算機結(jié)構(gòu)。 PLC結(jié)構(gòu)示意圖 PLC邏輯結(jié)構(gòu)示意圖輸入、輸出接口電路是PLC與現(xiàn)場I/O設(shè)備或其他外設(shè)直接的連接部件，它起著PLC和外圍設(shè)備直接傳遞信息的作用。 PLC輸入接口電路這個電路的特點：輸入接口電路的一次電路與二次電路間采用光電耦合(隔離)元件，同時在電路中設(shè)有RC濾波器，可以消除輸入觸點的抖動和沿輸入線引入的外部噪聲干擾(PLC內(nèi)部有10ms響應(yīng)延遲)。 PLC輸出接口電路 PLC的工作原理PLC的工作方式采用循環(huán)掃描方式：在PLC中，用戶程序按先后順序存放，CPU從第一條指令開始執(zhí)行程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條指令，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。 掃描過程PLC掃描速度一般以執(zhí)行1000步指令所需時間來衡量，單位ms/K。有時也以執(zhí)行一步指令時間計，則單位us/步。例如：、60ms/K字數(shù)字運算程序； 比較快的為1ms/K字邏輯運算程序，10ms/K字數(shù)字運算程序；。 正是基于PLC這些特點，遠遠可以滿足該套工業(yè)機械手的要求。本次設(shè)計工業(yè)機械手控制工藝流程為：原位→小臂下降→小臂伸出→夾緊工件→小臂收縮→縱向移動→大臂上升→小臂上升→大臂回轉(zhuǎn)→腕部回轉(zhuǎn)→小臂伸出→松開工件→小臂收回→腕部回轉(zhuǎn)→大臂回轉(zhuǎn)→大臂下降→小臂下降→縱向移動→原位 PLC產(chǎn)品選擇選用OMRON CPM2A ，CPM2A具有其他PLC所具有的一切功能，如:邏輯運算、定時器功能、移位、加減運算、條件判別、分支、跳轉(zhuǎn)、暫存、譯碼、編碼、BCD數(shù)轉(zhuǎn)換等功能，還增加了其他低檔PLC所不具有的功能。 (1) 高速計數(shù)器功能最高響應(yīng)頻率為20kHz，5個高速計數(shù)器輸入。(2) 中斷功能(3) 可進行分散控制和模擬量控制(4) 通過脈沖輸出可實現(xiàn)基本的位置控制（晶體管輸出）(5) 具有終端顯示功能 (6) 具有日歷/時鐘單元 ： CPM2A型的主機面板 PLC程序結(jié) 論大學四年馬上就要過去了，在最后一次設(shè)計中，我選擇了六自由度裝配線機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計。這是因為它應(yīng)用較為廣泛，也是結(jié)構(gòu)設(shè)計中比較典型的一個例子。通過這次設(shè)計，我不僅綜合運用了大學四年所學的基本理論知識，例如：機械設(shè)計、液壓系統(tǒng)、工程制圖、材料力學、理論力學等課程，而且也做到了把從書本知識和實際問題結(jié)合起來考慮問題，大大提高了我在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方面分析和解決問題的能力，這對以后工作是很有幫助的。 經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我也深深體會到在機械設(shè)計領(lǐng)域中自己還有太多知識不懂，在以后的學習和工作中需要不斷地充實完善自己。在這次設(shè)計中存在的問題有：個別機構(gòu)布置不合理；沒有很好地考慮結(jié)構(gòu)工藝性；在成本上考慮欠妥等。這就使我感覺到機械系統(tǒng)的設(shè)計不僅僅依靠知識的多少，更需要豐富的經(jīng)驗作為堅實的基礎(chǔ)，因此，在以后的學習和工作中我應(yīng)當多注意這方面的積累。本次設(shè)計的機械手有以下幾個特點：機械手采用六個自由度，動作靈活，工作范圍大，實用性較廣。通用性好，由于采用快換式手部，可通過更換不同的手部，完成不同形狀工件的裝配任務(wù)。機構(gòu)簡單，尺寸緊湊，重量輕?？偟脕碚f，這是我第一次獨立的設(shè)計，通過本次設(shè)計我學到了很多的知識和解決問題的方法，這對我以后的學習和工作是很有幫助的。參 考 文 獻[1] 杜克林,1998,20(2):153160.[2] 石玉明,2007,26(5):9395.[3] 孫兵,趙斌,(PLC FA),2004(11):122124,106.[4] 劉善增 .,2004,17(7):3739,47[5] 趙碧，巴鵬，徐英鳳 .氣動上下料機械手手部結(jié)構(gòu)的設(shè)計與分析，沈陽理工大學學報，2006，25(6)：58～60.[6] 周虹. 氣動與PLC技術(shù)相結(jié)合在機械手設(shè)計中的應(yīng)用 .煙臺職業(yè)學院學報，2004(3):38～39.[7] 張州，劉廣瑞,2004,17(3):25～27 [8] 張桂香,2005,21(19):81～82.[9] 孫兵，趙斌，施永康. 基于PLC的機械手混合驅(qū)動控制，液壓與氣動. 2005, (3): 37～39[10] 羅天洪， ,重慶交通大學學報:自然科學版, 2009，28(6)：11261130[11] 陳文禮，姜海 .多自由度機械手“虛關(guān)節(jié)”設(shè)計 ,機械工程師,2008(9)：42～44[12] 汪興科，郭新照 . 基于PLC控制機械手的運動設(shè)計分析,裝備制造技術(shù),2008(8) ：73～74[13] ,Jochen Werner and F. Lange ,Robot. Based system for the automation of flow　assembly lines .Production Engineering,2009,3(1):121~126[14] Michael Van Damme, Vanderborght Bram, Ronald Van Ham. Sliding Mode Control of a 2DOF Planar Pneumatic Manipulator. Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control ,2009 ,131 (2) 021013102101312[15] , , . Intelligent robotic assembly .Computers amp。 Industrial Engineering,2000,38(4):467478[16] Nourredine Boubekri and Gopal Ramanujam. Design of grasping methodologies for rotational assembly ponents. International Journal of Flexible Manufacturing Systems,1995,7(4):373388致 謝在這次畢業(yè)設(shè)計中，得到了老師和同學們的熱情幫助，他們?yōu)槲业脑O(shè)計提出了很多中肯的建議，幫助我解決很多技術(shù)上難題。尤其感謝我的指導(dǎo)老師張建輝老師，感謝他在百忙之中抽出時間對我的畢業(yè)設(shè)計進行指導(dǎo)監(jiān)督，老師辛勤的指導(dǎo)是我這次設(shè)計順利完成的重要因素。