【導讀】電氣系統(tǒng)設計，繪制系統(tǒng)接線圖，編程，調試等。并使用仿真軟件進行調試。尤其是近幾年來，PLC的成本下降，功能又不斷增強，在。國內外已被廣泛應用于各個行業(yè)，已經與工業(yè)生產完美的結合在一起。機械工業(yè)的發(fā)展中，機械手已經廣泛應用在各種自動化生產線上。搬運機械手的控制一直是機械手領域重要的研究課題之一。本次設計以某機械手模型作為平臺，設計控制系統(tǒng)。參數各異的點位相對運動。其中如何用PLC準確的控制步進電機的位置。與速度將成為本次設計的難點?？刂莆锪蠌纳a流水線上安全搬離，提高搬運工作的準確性、安全性，實現(xiàn)一套完整的生產線，使制造過程變的更有效率。

　　

【正文】 STOP)輸入量為一個布爾量輸入。當 輸入為低電平時， PTO功能正常操作。當輸入變?yōu)楦唠娖綍r， PTO產生一個脈沖串將電機減速到停止。 Done輸出是一個布爾量輸出。當 Done位為高電平時，表明 CPU已經執(zhí)行完子程序。 參數 Error包含指令的執(zhí)行結果。 圖 42 PTOx_CTRL PTOx_RUN 子程序 如圖 43。 PTOx_RUN子程序 (運行包絡 )命令 PLC在一個指定的包絡中執(zhí)行運動操作，此包絡存儲在組態(tài) /包絡表中。 接通 EN位，使能該子程序。確保 EN位保持接通，直至 Done位指示該子程序已完成。 接通 START參數以初 始化包絡的執(zhí)行。對于每次掃描，當 START參數接通且 PTO當前未激活時，指令激活 PTO。要保證該命令只發(fā)一次，使用邊沿檢測指令以脈沖觸發(fā) START參數接通。 包絡參數包含該移動包絡的號碼或符號名。 接通參數 Abort，命令位控模塊停止當前的包絡并減速直至電機停下。 模塊完成該指令時，參數 Done接通。 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 機械手控制系統(tǒng)程序設計 22 參數 Error包含指令的執(zhí)行結果。 圖 43 PTOx_RUN PTOx_MAN 子程序 如圖 44。 PTOx_MAN子程序 (手動模式 )使 PTO輸出置為手動模式。這可以使電機在向導中指定的范 圍 (從啟動 /停止速度到最大速度 )內以不同速度啟動、停止和運行。如果啟用了 PTOx_MAN子程序，則不應執(zhí)行其它任何 PTOx_RUN或 PTOx_ADV指令。 允許 RUN (Run/Stop)參數，命令 PTO加速到指定速度 (速度參數 )。即使在電機運行時，您也可以改變速度參數的值。禁止參數 RUN則命令 PTO減速，直至電機停止。 參數 Speed決定 RUN使能時的速度。對于超出該范圍的 Speed參數值，速度將限定為啟動 /停止速度或最大速度。速度是一個每秒多少個脈沖的雙整型 (DINT)值。電機運行時可以修改該速度參數。 參數 Error包含指令的執(zhí)行結果。 圖 44 PTOx_MAN 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 機械手控制系統(tǒng)程序設計 23 步進電機脈沖數的計算 解決了 PLC 對步進電機的控制問題以后，接下需要考慮的是具體脈沖數計算問題。 本設計采用的是 32細分模式，橫軸伸縮 800mm ，縱軸升降 750mm 對中間的傳動機構進行折算，驅動器采用半步驅動，步距角為 。 電動機旋轉一周所需的脈沖數，式（ 41）。 n= 360/*32=12800 個 （ 41） 步進電動機驅動輪半 徑為 5cm，求得周長，式（ 42）。 L=*50=157 mm （ 42） 電動機所需轉的圈數 ,式（ 43）。 m=800/157= （ 43） 橫軸完成一次伸張或收縮輸出的脈沖數，式（ 44） M=*12800=65223 個 （ 44） 同理縱軸完成一次上升或下降輸出的脈沖數，式（ 45） N=65223*750/800=61146 個 （ 45） 注意： 為了更好的使用該驅動器，系統(tǒng)接線時應遵循功率線和信號線分開的原則，以避免控制信號被干擾，在有強干擾源存在的情況下，最好用屏蔽電纜傳送控制信號 。采用較高的電平來傳送信號對抵抗干擾也有一定的作用。 沈陽化工大學學士學位論文 第四章 機械手控制系統(tǒng)程序設計 24 沈陽化工大學學士學位論文 第五章 模擬調試 25 第五章 模擬調試 針對本次設計的調試 環(huán)節(jié)，分別進行了仿真軟件運行和實驗室調試。下面分別介紹兩種調試過程。 仿真軟件調試 打開 STEP7Micro/WIN陶然 7，編譯程序，正確后中點擊“文件” “導出”。如圖 51。 圖 51 文件導出圖 導出為 AWL文件，保存到桌面：如圖 52。 圖 52 文件保存圖 保存打開 S7200仿真軟件，點擊“ SIEMENS”，在“ CPU type”中選擇 CPU226。沈陽化工大學學士學位論文 第五章 模擬調試 26 如圖 53。 圖 53 CPU選取圖 點擊“ Program” “ Load Program”。如圖 54。 圖 54 程序導入圖 選擇文件。如圖 55。 圖 55 選擇文件圖 打開文件。如圖 56。 沈陽化工大學學士學位論文 第五章 模擬調試 27 圖 56 文件打開圖 點擊綠色三角號運行。如圖 57 圖 57 運行圖 模擬調試完畢。 實驗室調試 首先選擇 CPU226，連接電路，在電腦上載入程序，然后調試運行。如圖 58,59。 圖 58 實驗室接線圖 沈陽化工大學學士學位論文 第五章 模擬調試 28 圖 59 運行顯示 圖 沈 陽化工大學學士學位論文 設計總結 29 設計總結 隨著科學技術的發(fā)展， 機械手已經廣泛應用在各種自動化生產線上。搬運機械手的控制一直是機械手領域重要的研究課題之一。作為一種重要的工業(yè)設備，機械手在當今工業(yè)生產中占著舉足輕重的位置。 本文通過設計基于 PLC 的控制系統(tǒng) ,來實現(xiàn)整個機械手的運動流程 ,經過系統(tǒng)調試證明工作安全、可靠。 總結全文，本人具體做了以下幾方面的努力 : （ 1）設計了機械手控制系統(tǒng)的總體方案。 （ 2）對 PLC、步進電機以及其他電氣元件進行選型，設計出了 PLC 外部接線圖。 （ 3）建立流程圖，按流程圖編寫各部分程序。 （ 4）對機械手進行 調試， 完成機械手的整個運動周期。 由于畢業(yè)設計時間比較緊張和個人經驗不足，所以論文設計中有很多方面還存在著缺點和漏洞。希望各位老師提供寶貴意見。 沈陽化工大學學士學位論文 參考文獻 30 參考文獻 [1] 廖常初 .S7200PLC編程及應用 .機械工業(yè)出版社 .2021 [2] 王曙光，魏秋月，張高記 .S7200PLC應用基礎與實例 .人民郵電出版社 .2021 [3] 袁川來 .基于 S7200的多關節(jié)機械手的 PLC控制 . 現(xiàn)代電子技術 .7： 113115 [4] 劉斌，王立梅 .基于 S7200的多關節(jié)機械手的 PLC控制 .西南民族 大學學報178。自然科學版 . [5] 文方 ,房弛 ,陳芳 .基于 PLC的機械手控制設計 .機床電器 [6] 王永華等 .現(xiàn)代電氣控制及 PLC 應用技術 [M].北京：北京航空航天大學出版社，2021 [7] 鄭萍 .現(xiàn)代電氣控制技術 .重慶大學出版社 .2021 [8] SIEMENS 公司 .SIMATIC S7200 可編程控制器系統(tǒng)手冊 [M]， 2021 [9] 廖常初 .可編程控制器的編程方法與工業(yè)應用 [M].重慶：重慶大學出版社， 2021 [10] 張進秋 .可編程控制器原理及應用實例 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 2021 [11] 戴仙金等 .西門子 S7200 系列 PLC 應用與開發(fā) [M].北京：中國水利水電出版社， 2021 [12] 欽和 .可編程控制器應用技術與設計實例 [M].北京：人民郵電出版社， 2021 [13] 張建民 .工業(yè)機器人 [M].北京 :北京理工大學出版社， 1988 [14] 嚴學高，孟正大 .機器人原理 [M].南京 :東南大學出版社， 1992 [15] 鄭洪生 .氣壓傳動及控制 [M].北京 :機械工業(yè)出版社， 1987 [16] 吳振順 .氣壓傳動與控制 [M].哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大學出版社， 1995 沈陽化工大學學士學位論文 致謝 31 致謝 歷經幾 個月的努力，隨著這篇本科 畢業(yè)論文 的最后落筆，我四年的大學生活也即將劃上一個圓滿的句號。四年的大學生活讓人倍感留戀，倍感珍惜。離別在即，站在人生的又一個轉折點上，心中難免思緒萬千，一種感恩之情油然而生。 感謝生我養(yǎng)我，含辛茹苦的父母。是你們，為我的學習創(chuàng)造了條件；是你們，一如既往的站在我的身后默默的支持著我。沒有你們就不會有我的今天。謝謝你們，我的父親母親。 感謝 xxxx 大學 xxxx 學院在我四年的大學 生活當中對我的教育與培養(yǎng)，感謝信息工程學院的所有專業(yè)老師，沒有你們的辛勤勞動，就沒有我們今日的滿載而歸。尤其要感謝我的論文指導老師 —— xx 老師， 他嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。 從論文的選題到論文寫作的最終完成，老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。誠摯的感謝 xx 老師在學習生活和論文寫作上的指導和幫助，在此謹向陳斌老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 同時也感謝 xxxx 大學圖書館的老師為我提供良好的做畢業(yè)論文的環(huán)境以及實驗室老師給予的支持。 此外，還要感謝在百忙中不辭 辛勞為我審批論文的領導和老師們。 由于我的學術水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位領導和老師批評和指正。 最后，感謝我的同學和朋友，以及同一論文小組的其他同學，在我寫論文的過程中給予了我很多有用的素材和數據資料，還在論文的撰寫和排版過程中提供熱情的幫助。32