【正文】 。機械手的下降、上升、右移、左移等動作轉換，是由相應的限位開關來控制的，而加緊、放松動作的轉換是有時間來控制的。為了確保安全，機械手右移到位后，必須在右工作臺上無工件時才能下降， 若上次搬到右工作臺上的工件尚未移走，機械手應自動暫停，等待。為此設置了一個光電開關，以檢測“無工件”信號。為了滿足生產要求，機械手設置了手動工作方式和自動工作方式，而自動工作方式又分為單步、單周期和連續(xù)工作方式。1） 手動工作方式：利用按鈕對機械手每一步動作進行控制。例如，按下“下降” 按鈕，機械手下降；按下“上升”按鈕，機械手上升。手動操作可用于調整工作 位置和緊急停車后機械手返回原點。2） 單步工作方式：從原點開始，按照自動工作循環(huán)的步序，每按一次啟動按鈕，機械手完成一步動作后自動停止。3） 單周期工作方式：按下啟動按鈕，機械手按工序自動自動完成一個周期的動作，返回原點后停止。4） 連續(xù)工作方式：按下按鈕，機械手從原點，按步序自動反復連續(xù)工作，在連 續(xù)工作方式下設置兩種停車狀態(tài)：正常停車：在正常工作狀態(tài)下停車。按下復位按鈕，機械手在完成最后一個 周期的工作后，返回原點自動停機。緊急停車：在發(fā)生事故或緊急狀態(tài)時停車。按下緊急停車按鈕，機械手停止 在當前狀態(tài)。當故障排除后，需手動回到原點。 PLC控制系統(tǒng)1．確定輸入/輸出點數(shù)并選擇 PLC 型號1）輸入信號位置檢測信號：下限、上限、右限、左限共 4 個行程開關，需要 4 個輸入端 子?！盁o工件檢測”信號：用光電開關作檢測元件，需要 1 個端子?！肮ぷ鞣绞健边x擇開關：有手動、單步、單周期和連續(xù) 4 種工作方式，需要4 個輸如端子。手動操作：需要有下降、上升、右移、左移、加緊、放松 6 個按鈕，也需要6 個輸入端子。自動工作：尚需啟動、正常停車、緊急停車 3 個按鈕，也需要 3 個輸入端子。 以上共需要 18 個輸入信號。2）輸出信號PLC 的輸出用于控制機械手的下降、上升、右移、左移、加緊、放松以三個電動機轉速的控制等，共需要 11 個輸出點。機械手從原點開始工作，需要一個原點指示燈，也需要 1 個輸出點。所以，至少需要 6 個輸出點。由于機械手的控制屬于開關量控制，在功能上未提出特殊要求。因此任何型 號的小型 PLC 均可滿足要求。根據(jù)所需的 I/O 總點數(shù)并留有一定的備用量，可選用 FX2N48RM，其輸入和輸出各 24 點，繼電器輸出型。FX2N48RM 的各項工作參數(shù)已在第二章介紹，在此不在做介紹。102．分配 PLC 的輸入/輸出端子PLC 的輸入輸出端子分配接線圖，如圖 72 所示。圖 72 輸入/輸出分配接線圖 PLC控制系統(tǒng)程序設計為了方便編程，可將手動和自動程序分別編出相對獨立的程序段，用跳轉指令進行選擇，控制系統(tǒng)程序結構框圖，如圖 73 所示。選擇手動方式時，X3 接同，跳過自動程序，執(zhí)行手動程序；選擇自動工作方式時，X3 斷開，執(zhí)行自動程序。圖 73 總程序結構框圖（1）手動程序 手動操作不需要按工序順序進行動作，所以可按普通繼電器程序來設計。手動操作的梯形圖，如圖 74 所示，圖 74 手動程序手動按鈕 X20X25 分別控制圖 74 手動程序下降、上升、右移、左移、加緊和放松各個動作。為了保證系統(tǒng)的的安全與進行， 設置了一些必要的連鎖。其中在左、右移動的電路中加入 X11 作上限連鎖，這是 因為機械手只有處于上限位置時，才允許左、右移動。12（2） 自動程序 自動程序如圖75 所示。圖75 自動程序1）連續(xù)及單周期操作。當機械手在原點時，程序處于初始狀態(tài) S0，執(zhí)行下降動作。當下降到下限位開關時，X10 接通，又接通下一個狀態(tài) S21，接著執(zhí)行 下一步動作。當執(zhí)行完最后一步動作，即左移到原點碰到左限位開關時，X13 接 通，如果是單周期操作，則 M0 斷開，回到初始狀態(tài)，如果連續(xù)操作，則 M0 接通， 狀態(tài)轉移至 S20，又開始下一個周期的循環(huán)。在運行中，如按正常停車按鈕，則 X1 接通，M0 復位，機械手的動作繼續(xù)執(zhí) 行完一個周期后，回到初始狀態(tài)。如按緊急停車按鈕，則 X2 接通，狀態(tài) S0~S33 全部復位，機械手工作停止。重新啟動時，先用手動來將機械手移回原點，才能 再次進行自動操作。2）單步操作。當自動操作程序采用步進指令設計時，單步操作程序用“禁止狀態(tài)轉移”標志器 M8040 來實現(xiàn)，如圖76 所示。該繼電器線圈接通時，禁進狀態(tài)轉移，線圈斷電時，允許狀態(tài)轉移。在單步操作方式下，利用啟動按鈕 X0 作為單步操作信號，X4 接通。不按啟動按鈕時，X0 斷開，其常閉接點閉合，M8040 接通，狀態(tài)轉移被禁止。圖 76 用“禁止狀態(tài)轉移”設計的單步操作梯形圖當完成一步動作后，按下啟動按鈕，X0 接通，其常閉接點將 M8040 斷開，狀態(tài)轉移到下一步。將如圖 76 所示的單步操作梯形圖連接在如圖 75 所示的自動程序上端，就得到了包括單步、單周期、連續(xù)操作在內的整個自動操作的梯形圖。至此，機械手的控制程序分段設計完畢。根據(jù)圖 73 所示的總程序結構框圖，將手動作程序梯形圖和自動程序梯形圖嵌入，就得到整個程序的梯形圖。14結束語在此我要謝謝我的指導老師，他的教誨和幫助是我完成這次設計的基礎和動力。還要衷心感謝三年來幫助過我的班主任，還有同學、朋友們。感謝公司里幫助我的同事跟領導。班主任嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，忘我的工作精神，樸實無華的為人，寬廣大度的胸襟和誨人不倦的風范將是我永遠學習的榜樣。同事跟領導兢兢業(yè)業(yè)的工作態(tài)度，果斷的處事態(tài)度都是我要學習的。值此論文完成之際，感謝老師對我孜孜不倦的教導。感謝學校的領導和老師對我2年來的培養(yǎng)，謝謝各位老師，愿各位老師工作順利，身體健康！。參考文獻[1] 王承義．機械手及其應用．北京：機械工業(yè)出版社，1981，1225[2] 廖常初．可編程控制器的編程方法與工業(yè)應用．重慶：重慶大學出版社，2001，2637[3] 郭洪紅．工業(yè)機器人技術．西安：西安電子科技大學出版社，2006年，2028[4] 王承義．機械手及其應用．北京：機械工業(yè)出版社，1981，825[5] 張鳳珊．電器控制及可編程序控制器．北京：中國輕工業(yè)出版社．1999，6279[6] 楊長能，張興毅．可編程序控制器基礎及應用．重慶：重慶大學出版社．1992，3152[7] 袁秀英．組態(tài)軟件技術．北京：電子工業(yè)出版社．2003，637，154159[8] ［M］.（1）：38～40.[9] 朱梅，［M］.西安：西安電子科技大學出版社，～201.[10] 楊文生，沈兆奎，王寶中，［M］.北京：電子工業(yè)出版社，～264.14