【正文】 機械手置原位。單步工作方式：從原點開始，按自動工作循環(huán)的工序， 每按一下啟動按鈕，機械手完成一步的動作后自動停止。單周期工作方式：按下啟動按鈕，從原點開始，機械手按工序自動完成一個周期的動作后，24 / 36停在原位。連續(xù)工作方式：機構(gòu)在原位時，按下啟動按鈕，機構(gòu)自動連續(xù)地執(zhí)行周期動作。當按下停止按鈕時，機械手保持當前狀態(tài)。重新恢復后機械手按停止前的動作繼續(xù)進行。 PLC 選型及 I／O 接線圖根據(jù)控制要求，PLC 控制系統(tǒng)選用西門子公司 S7200 系列 CPU214 和 EM221，其 I／O 端子接線圖如圖 所示。圖 I／O 端子接線圖 PLC I／O 地址分配表根據(jù)控制要求，PLC I/O 地址分配及功能描述如表 所示。表 PLC I／O 地址分配表25 / 36外部設(shè)備 I/O 功能描述 外部設(shè)備 I/O 功能描述SB1 啟動 SB4 上升SQ2 下限 SB5 左移SQ1 上限 SB6 右移SQ4 右限 SB7 加緊SQ3 左限 SB8 放松SP 無工件檢測 SB9 復位SB2 停止 YV2 下降SA 手動 YV5 加緊SA 單步 YV1 上升SA 單周 YV4 右移SA 連續(xù) YV3 左移SB3 下降 HL 原位顯示26 / 36第 4 章 機械手 PLC 設(shè)計 自動控制程序的梯形圖及說明圖 自動操作的梯形圖程序自動操作程序。由于自動操作的動作較復雜，不容易直接設(shè)計出梯形圖，因此可以先畫出自動操作流程圖，用以表明動作的順序和轉(zhuǎn)換的條件，然后根據(jù)所采用的控制方法，設(shè)計梯形圖就比較方便了。機械手的自動操作流程圖如圖 所示。圖中矩形方框表示其自動工作循環(huán)過程中的一個“工步” ，方框中用文字表示該步的編號。方框的右邊畫出該步動作的27 / 36執(zhí)行元件，相鄰兩工步之間可以用有向線段連接，表明轉(zhuǎn)換方向，有向線段上的小橫線表示轉(zhuǎn)換的條件，當轉(zhuǎn)換條件得到滿足時，便從上一工步轉(zhuǎn)到下一工步。為保證運行的可靠性，在執(zhí)行夾緊和放松動作時，分別用定時器 T37 和定時器T38 作為轉(zhuǎn)換的條件，并采用具有保持功能的繼電器()為夾緊電磁閥線圈供電。其工作過程分析如下：1）機構(gòu)處于原位，上限位和左限位行程開關(guān)閉合，、 接通，移位寄存器首位 置“1” ， 輸出原位顯示， 機構(gòu)當前處于原位。 2）按下啟動按鈕， 接通，產(chǎn)生移位信號，使移位寄存器右移一位，置“1” （同時 恢復為 0） ， 得電， 輸出下降信號。3）下降至下限位，下限位開關(guān)受壓， 接通，移位寄存器右移一位，移位結(jié)果將使 置“1” （其余為 0） ， 接通，夾緊動作開始，同時 T37 接通，定時器開始計時。 4）經(jīng)過延時（與設(shè)定 K 值有關(guān)） ，T37 觸點接通，移位寄存器又右移一位，使 置“1” （其余為 0） ， 接通，機構(gòu)上升。由于 為 1，因此夾緊動作繼續(xù)執(zhí)行。5）上升至上限位，上限位開關(guān)受壓， 接通，寄存器在右移一位， 置“1”（其余為 0） ， 接通，機構(gòu)右行。6）右行至右限位， 接通，將寄存器中“1”移到 ， 得電，機構(gòu)再次下降。7）下降至下限位,下限位開關(guān)受壓，移位寄存器又右移一位，使 置“1”（其余為 0） ， 復位，機構(gòu)放松，放下搬運零件同時接通 T38 定時器，定時器開始計時。 8）延時時間到，T38 常開點閉合，移位寄存器移位， 置“1” （其余為 0） ， 再次得電上升。9）上升至上限位，上限位開關(guān)受壓， 閉合，移位寄存器右移一位，置“1” （其余為 0） ， 置“1” ，機構(gòu)左行。10）左行至原位后，左限位開關(guān)受壓， 接通，寄存器仍右移一位，置“1” （其余為 0） ，一個自動循環(huán)結(jié)束。 28 / 36自動操作程序中包含了單周或連續(xù)運動,程序執(zhí)行單周或連續(xù)取決于工作方式選擇開關(guān)。當選擇連續(xù)方式時， 使 置“1” ；當機構(gòu)回到原位時，移位寄存器自動復位，并使 為 “1”,同時 閉合，又獲得一個移位信號，機構(gòu)按順序反復執(zhí)行；當選擇單周期操作方式時， 使 為“0”；當機構(gòu)回到原位時，按下啟動按鈕，機構(gòu)自動動作一個運動周期后停止在原位。自動操作的梯形圖程序如圖 所示。輸出顯示程序。機械手的運動主要包括上升、下降、左行、右行、夾緊、放松，在控制程序中 、 分別控制左、右下降， 控制夾緊， 控制放松，、 分別控制左、右上升，、 分別控制左、右運行， 原位顯示。輸出顯示梯形圖程序如圖 所示。圖 輸出顯示梯形圖程序29 / 36 手動控制程序的梯形圖及說明圖 手動控制的梯形圖主程序圖 手動控制的梯形圖（子程序 0）手動控制程序。手動操作不需要按工序順序動作，可以按普通繼電接觸器控制系統(tǒng)來設(shè)計。手動控制的梯形圖子程序 0 見 所示。手動按鈕、、 分別控制下降、上升、左移、右移、夾緊、30 / 36放松各個動作。為了保持系統(tǒng)的安全運行，設(shè)置了一些必要的聯(lián)鎖保護，其中在左右移動的控制環(huán)節(jié)中加入了 作上限連鎖。因為機械手只有處于上限位置（=1）時，才允許左右移動。 由于夾緊、放松動作選用單線圈雙位電磁閥控制，因此在梯形圖中用“置位” 、 “復位”指令來控制，該指令具有保持功能，并且也設(shè)置了機械聯(lián)鎖。只有當機械手處于下限（=1）時，才能進行夾緊和放松動作。31 / 36結(jié)束語通過這幾周在校的畢業(yè)設(shè)計學習，感覺到十分重要，經(jīng)過這次設(shè)計使我知道了平時學習的重要性和各門學科之間的相互的聯(lián)系，更進一步地掌握了過去所學習的知識。此次畢業(yè)設(shè)計我的課題是基于 PLC 的工業(yè)機械手控制設(shè)計，它是一個機械和電氣方面的結(jié)合產(chǎn)品。由于理論知識的不足，再加上平時沒有什么設(shè)計經(jīng)驗，一開始的時候有些手忙腳亂，不知從何入手。在老師的諄諄教導，和同學們的熱情幫助下，開始了入門設(shè)計，畫圖找資料。一點點的步入正題，根據(jù)在設(shè)計中老師的輔導和自己的努力，我們對 PLC﹑機械手和機械手的動作控制等，進行了方案的設(shè)計和最后對方案的確定，確定了方案我們又通過計算和查閱資料，對各部分的元件進行了選擇。通過前期的工作，對原理進行分析，開始逐步繪制草圖。通過幾周的努力，機械手的草圖繪制完成了，之后開始了說明書的書寫，工作圖的繪制。由于時間和知識面有限，雖然解決了在設(shè)計中的一些問題，但此次設(shè)計的課題還存在很大的缺陷。不過在設(shè)計過程中培養(yǎng)了我的綜合運用機械設(shè)計課程及其他課程理論知識來解決實際問題的能力，真正做到了學以致用。在此期間我們同學之間互相幫助，共同面對機械設(shè)計課程設(shè)計當中遇到的困難，培養(yǎng)了我們的吃苦耐勞精神，也使我們知識有一定的提高。雖然每學期都安排了課程設(shè)計或者實習，但是沒有一次像這樣的課程設(shè)計能與此次相比，設(shè)計限定了時間長，而且是單獨一人一組一個課題，任務(wù)繁多、細致、要求更加嚴格、設(shè)計要求的獨立性更加高。要我們充分利用在校期間所學的課程的專業(yè)知識理解、掌握和實際運用的靈活度，加強各門學科之間的聯(lián)系，也是對我應(yīng)用這些知識能力的考查。 在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。 通過這幾周畢業(yè)設(shè)計的學習，給我最深的感受就是我的設(shè)計思維得到了很大的鍛煉與提高，真正懂得了如何理論聯(lián)系實際，而且在老師的幫助下以及和同學之間的討論，使我知道了去做一個設(shè)計方案時，應(yīng)該從那方面下手，應(yīng)該思考那些方面32 / 36的問題等。 隨著設(shè)計的進行，我的體會也就多了，總之，不管學會的還是學不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。 在設(shè)計的過程中，我盡力使自己的設(shè)計減少錯誤，思考問題盡量全面，細致，但我知道由于許多知識和能力的欠缺，肯定有一定的錯誤。 在此更要感謝我的導師和指導老師尹老師，在我遇到問題時，你們能耐心，細致的一次次給我解決，在你們的細心指導和關(guān)懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計的全部內(nèi)容，在我的設(shè)計工作中無不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。老師的嚴謹治學態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻精神使我深受啟迪。從尊敬的導師身上，我不僅學到了扎實、寬廣的專業(yè)知識，也學到了做人的道理。在此我要向我的導師致以最衷心的感謝和深深的敬意。這次畢業(yè)設(shè)計使我學到了好多的知識，增長了見識，也是在走出校門之前很好的鍛煉機會，使我受益匪淺，對以后的工作更有信心。33 / 36致 謝不知不覺中三年的大學生活即將結(jié)束，這其中有很多的美好回憶，有很多的不舍。所以在這份大學的最后答卷里我要感謝的很多人，首先要感謝我的學校，感謝在這三年中交給我的做人道理，讓我從一個懵懂得中學生變成一個成熟的青年。還要感謝我的論文指導老師尹存濤老師，在他的指導下我完成了論文同時她也教會了我很多其他的東西，從心里感謝她。最后在要感謝的就是我的同學、朋友，對于他們我更是有千言萬語，還是匯聚一句話感謝你們伴隨著我。現(xiàn)在即將揮別我的學校、老師、同學還有我三年的大學生活，雖然依依不舍，但是還是對前面的路充滿信心，只想說感謝我的學校和老師，有你們的教誨伴隨我，我會更好的成長的！34 / 36參考文獻(1) 基礎(chǔ)及應(yīng)用2 ．(2)：人民郵出版社，2022.(3) PLC 應(yīng)用[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1996.(4)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2022.(5)郁漢琪、[M]. 北京：中國電力出版社，2022.(6).（7）：化學工業(yè)出版社，2022.（8）楊長能、1992.（9），2022.