【導(dǎo)讀】電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，繪制系統(tǒng)接線圖，編程，調(diào)試等。并使用仿真軟件進(jìn)行調(diào)試。尤其是近幾年來，PLC的成本下降，功能又不斷增強(qiáng)，在。國(guó)內(nèi)外已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，已經(jīng)與工業(yè)生產(chǎn)完美的結(jié)合在一起。機(jī)械工業(yè)的發(fā)展中，機(jī)械手已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)化生產(chǎn)線上。搬運(yùn)機(jī)械手的控制一直是機(jī)械手領(lǐng)域重要的研究課題之一。本次設(shè)計(jì)以某機(jī)械手模型作為平臺(tái)，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。參數(shù)各異的點(diǎn)位相對(duì)運(yùn)動(dòng)。其中如何用PLC準(zhǔn)確的控制步進(jìn)電機(jī)的位置。與速度將成為本次設(shè)計(jì)的難點(diǎn)?？刂莆锪蠌纳a(chǎn)流水線上安全搬離，提高搬運(yùn)工作的準(zhǔn)確性、安全性，實(shí)現(xiàn)一套完整的生產(chǎn)線，使制造過程變的更有效率。

　　

【正文】 STOP)輸入量為一個(gè)布爾量輸入。當(dāng) 輸入為低電平時(shí)， PTO功能正常操作。當(dāng)輸入變?yōu)楦唠娖綍r(shí)， PTO產(chǎn)生一個(gè)脈沖串將電機(jī)減速到停止。 Done輸出是一個(gè)布爾量輸出。當(dāng) Done位為高電平時(shí)，表明 CPU已經(jīng)執(zhí)行完子程序。 參數(shù) Error包含指令的執(zhí)行結(jié)果。 圖 42 PTOx_CTRL PTOx_RUN 子程序 如圖 43。 PTOx_RUN子程序 (運(yùn)行包絡(luò) )命令 PLC在一個(gè)指定的包絡(luò)中執(zhí)行運(yùn)動(dòng)操作，此包絡(luò)存儲(chǔ)在組態(tài) /包絡(luò)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(shù)以初 始化包絡(luò)的執(zhí)行。對(duì)于每次掃描，當(dāng) START參數(shù)接通且 PTO當(dāng)前未激活時(shí)，指令激活 PTO。要保證該命令只發(fā)一次，使用邊沿檢測(cè)指令以脈沖觸發(fā) START參數(shù)接通。 包絡(luò)參數(shù)包含該移動(dòng)包絡(luò)的號(hào)碼或符號(hào)名。 接通參數(shù) Abort，命令位控模塊停止當(dāng)前的包絡(luò)并減速直至電機(jī)停下。 模塊完成該指令時(shí)，參數(shù) Done接通。 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 機(jī)械手控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 22 參數(shù) Error包含指令的執(zhí)行結(jié)果。 圖 43 PTOx_RUN PTOx_MAN 子程序 如圖 44。 PTOx_MAN子程序 (手動(dòng)模式 )使 PTO輸出置為手動(dòng)模式。這可以使電機(jī)在向?qū)е兄付ǖ姆?圍 (從啟動(dòng) /停止速度到最大速度 )內(nèi)以不同速度啟動(dòng)、停止和運(yùn)行。如果啟用了 PTOx_MAN子程序，則不應(yīng)執(zhí)行其它任何 PTOx_RUN或 PTOx_ADV指令。 允許 RUN (Run/Stop)參數(shù)，命令 PTO加速到指定速度 (速度參數(shù) )。即使在電機(jī)運(yùn)行時(shí)，您也可以改變速度參數(shù)的值。禁止參數(shù) RUN則命令 PTO減速，直至電機(jī)停止。 參數(shù) Speed決定 RUN使能時(shí)的速度。對(duì)于超出該范圍的 Speed參數(shù)值，速度將限定為啟動(dòng) /停止速度或最大速度。速度是一個(gè)每秒多少個(gè)脈沖的雙整型 (DINT)值。電機(jī)運(yùn)行時(shí)可以修改該速度參數(shù)。 參數(shù) Error包含指令的執(zhí)行結(jié)果。 圖 44 PTOx_MAN 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 機(jī)械手控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 23 步進(jìn)電機(jī)脈沖數(shù)的計(jì)算 解決了 PLC 對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制問題以后，接下需要考慮的是具體脈沖數(shù)計(jì)算問題。 本設(shè)計(jì)采用的是 32細(xì)分模式，橫軸伸縮 800mm ，縱軸升降 750mm 對(duì)中間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行折算，驅(qū)動(dòng)器采用半步驅(qū)動(dòng)，步距角為 。 電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)一周所需的脈沖數(shù)，式（ 41）。 n= 360/*32=12800 個(gè) （ 41） 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)輪半 徑為 5cm，求得周長(zhǎng)，式（ 42）。 L=*50=157 mm （ 42） 電動(dòng)機(jī)所需轉(zhuǎn)的圈數(shù) ,式（ 43）。 m=800/157= （ 43） 橫軸完成一次伸張或收縮輸出的脈沖數(shù)，式（ 44） M=*12800=65223 個(gè) （ 44） 同理縱軸完成一次上升或下降輸出的脈沖數(shù)，式（ 45） N=65223*750/800=61146 個(gè) （ 45） 注意： 為了更好的使用該驅(qū)動(dòng)器，系統(tǒng)接線時(shí)應(yīng)遵循功率線和信號(hào)線分開的原則，以避免控制信號(hào)被干擾，在有強(qiáng)干擾源存在的情況下，最好用屏蔽電纜傳送控制信號(hào) 。采用較高的電平來傳送信號(hào)對(duì)抵抗干擾也有一定的作用。 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 機(jī)械手控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 24 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 模擬調(diào)試 25 第五章 模擬調(diào)試 針對(duì)本次設(shè)計(jì)的調(diào)試 環(huán)節(jié)，分別進(jìn)行了仿真軟件運(yùn)行和實(shí)驗(yàn)室調(diào)試。下面分別介紹兩種調(diào)試過程。 仿真軟件調(diào)試 打開 STEP7Micro/WIN陶然 7，編譯程序，正確后中點(diǎn)擊“文件” “導(dǎo)出”。如圖 51。 圖 51 文件導(dǎo)出圖 導(dǎo)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(diǎn)擊“ SIEMENS”，在“ CPU type”中選擇 CPU226。沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 模擬調(diào)試 26 如圖 53。 圖 53 CPU選取圖 點(diǎn)擊“ Program” “ Load Program”。如圖 54。 圖 54 程序?qū)雸D 選擇文件。如圖 55。 圖 55 選擇文件圖 打開文件。如圖 56。 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 模擬調(diào)試 27 圖 56 文件打開圖 點(diǎn)擊綠色三角號(hào)運(yùn)行。如圖 57 圖 57 運(yùn)行圖 模擬調(diào)試完畢。 實(shí)驗(yàn)室調(diào)試 首先選擇 CPU226，連接電路，在電腦上載入程序，然后調(diào)試運(yùn)行。如圖 58,59。 圖 58 實(shí)驗(yàn)室接線圖 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 模擬調(diào)試 28 圖 59 運(yùn)行顯示 圖 沈 陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 設(shè)計(jì)總結(jié) 29 設(shè)計(jì)總結(jié) 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 機(jī)械手已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)化生產(chǎn)線上。搬運(yùn)機(jī)械手的控制一直是機(jī)械手領(lǐng)域重要的研究課題之一。作為一種重要的工業(yè)設(shè)備，機(jī)械手在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中占著舉足輕重的位置。 本文通過設(shè)計(jì)基于 PLC 的控制系統(tǒng) ,來實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)流程 ,經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)試證明工作安全、可靠。 總結(jié)全文，本人具體做了以下幾方面的努力 : （ 1）設(shè)計(jì)了機(jī)械手控制系統(tǒng)的總體方案。 （ 2）對(duì) PLC、步進(jìn)電機(jī)以及其他電氣元件進(jìn)行選型，設(shè)計(jì)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(duì)機(jī)械手進(jìn)行 調(diào)試， 完成機(jī)械手的整個(gè)運(yùn)動(dòng)周期。 由于畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間比較緊張和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)不足，所以論文設(shè)計(jì)中有很多方面還存在著缺點(diǎn)和漏洞。希望各位老師提供寶貴意見。 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 30 參考文獻(xiàn) [1] 廖常初 .S7200PLC編程及應(yīng)用 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 [2] 王曙光，魏秋月，張高記 .S7200PLC應(yīng)用基礎(chǔ)與實(shí)例 .人民郵電出版社 .2021 [3] 袁川來 .基于 S7200的多關(guān)節(jié)機(jī)械手的 PLC控制 . 現(xiàn)代電子技術(shù) .7： 113115 [4] 劉斌，王立梅 .基于 S7200的多關(guān)節(jié)機(jī)械手的 PLC控制 .西南民族 大學(xué)學(xué)報(bào)178。自然科學(xué)版 . 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