【導(dǎo)讀】參與同一工作的其他同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確。的說明并表示了謝意。而本文研究的目的主要從降低工人勞動強(qiáng)度和。主要工作內(nèi)容包括：了解鋼絲繩生產(chǎn)工藝流程，具體工序的實施步驟和技術(shù)要求，從而為后期的機(jī)械手系統(tǒng)軟硬件設(shè)計與選型奠定基礎(chǔ)。制作以及成品的調(diào)試與安裝。養(yǎng)目標(biāo)和要求等內(nèi)容提出具體的意見和建議。研究中的幾個關(guān)鍵點包。統(tǒng)的軟體與硬體；不斷測試和改進(jìn)機(jī)械手功能，增強(qiáng)產(chǎn)品的適用性和普及性。機(jī)械設(shè)計與制作方面的配合；真實工況環(huán)境下的測試。[15]王永章¸杜君文,程國全.數(shù)控技術(shù)[M].北京:高等教育出版社出版,2021.[16]王兆義.小型可編程控制器實用技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社出版,2021.－畢業(yè)設(shè)計中期檢查。－撰寫畢業(yè)論文。的角度出發(fā)，根據(jù)鋼絲繩制作工藝的特點，設(shè)計適合于本行業(yè)的機(jī)械手控制系統(tǒng)。

　　

【正文】 業(yè)設(shè)計（論文） 15 4)分配 I/O 點數(shù)，繪制 PLC 控制系統(tǒng)輸入、輸出端子接線圖。 5)程序設(shè)計，繪制工作循環(huán)圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。 6)程序調(diào)試。先進(jìn)行模擬調(diào)試，再進(jìn)行現(xiàn)場聯(lián)機(jī)調(diào)試；先進(jìn)行局部、分段調(diào)試，再進(jìn)行整體、系統(tǒng)調(diào)試。 7)調(diào)試過程結(jié)束，整理技術(shù)資料，投入使用。 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計過程的具體流程圖如圖 所示。 圖 3. 1 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計步驟流程圖 PLC 的輸出方式 PLC 包括繼電器輸出和 晶體管輸出兩種輸出方式。其適 輸出區(qū)別 如下： 1） 負(fù)載電壓、電流類型不同 負(fù)載類型：晶體管只能帶直流負(fù)載，而繼電器帶交、直流負(fù)載均可。 電流：晶體管電流 ，繼電器 2A。 電壓：晶體管可接直流 24V（繼電器可以接直流 24V 或交流 220V）。 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 2） 負(fù)載能力不同 晶體管帶負(fù)載的能力小于繼電器帶負(fù)載的能力，用晶體管時，有時候要加其他東西來帶動大負(fù)載（如繼電器，固態(tài)繼電器等）。 3） 晶體管過載能力小于繼電器過載的能力 一般來說，存在沖擊電流較大的情況時，晶體管過載能 力較小，需要降額更多。 4）晶體管響應(yīng)速度快于繼電器 繼電器輸出型原理是 PLC 驅(qū)動繼電器線圈，令觸點吸合，使外部電源通過閉合的觸點來驅(qū)動外部負(fù)載，其開路漏電流為零，響應(yīng)時間慢（約 10ms），主要是來控制開關(guān)量。 晶體管輸出型原理是 PLC 通過光耦合使晶體管通斷，以控制外部的直流負(fù)載，響應(yīng)時間快（約 甚至更?。?。晶體管輸出一般用于高速輸出，如伺服、步進(jìn)等，動作頻率高的輸出。 額定工作情況下，繼電器有動作次數(shù)壽命，晶體管只有老化沒有使用次數(shù)的限制。繼電器是機(jī)械元件，所以有動 作壽命，晶體管是電子元件，所以只有老化，沒有使用次數(shù)限制。繼電器的每分鐘開關(guān)次數(shù)也是有限制的，而晶體管則沒有。 本文中使用步進(jìn)電機(jī)作為動力源，故采用晶體管輸出，直流 D24V 電源，而兩個電磁閥用的是繼電器輸出。 I/O 點數(shù) I/O 點數(shù)是衡量可編程控制器規(guī)模大小的依據(jù)。其確定依據(jù)是將與 PLC 相連的全部輸入、輸出器件根據(jù)所需的電壓、電流的大小和種類分別統(tǒng)計，考慮將來發(fā)展的需要再相應(yīng)增加 10％～ 15％ 的余量。 I/O 口分配原則： 1)特殊、特定 I/O 點 優(yōu)先分配。如高速脈沖輸出口 Y000 或 Y001 或 Y003；方便指令中初始狀態(tài)指令等。 2)普通無指定 I/O 點 的歸類分配。 3)適當(dāng)?shù)姆椒ü?jié) 省 I/O 點 數(shù)。如編碼等。 所以本課題 的 I/O 口 分配如表 所示為： 表 PLC 的 I/O 分配說明 輸入 功能 (設(shè)備 ) 輸出 功能 (設(shè)備 X0 x 方向零點接近開關(guān) Y0 x 橫向步進(jìn)電機(jī) X1 y 方向零點接近開關(guān) Y1 y 水平步進(jìn)電機(jī) X2 z 方向零點接近開關(guān) Y3 z 垂直步進(jìn)電機(jī) 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 X3 工位接近開關(guān)（公用） Y5 y 水平步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向 X11 捻繩筒定位信號 Y6 z 水平步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向 X12 防 護(hù)罩打開信號 Y7 x 水平步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向 X13 防護(hù)罩關(guān)閉信號 Y10 開鎖氣缸電磁閥 X14 x 方向極限行程 Y11 氣爪氣缸電磁閥 X15 y 方向極限行程 Y14 電機(jī)拖死機(jī)構(gòu) X16 z 方向極限行程 Y15 復(fù)位零點指示燈 X17 夾持卡爪開關(guān)（串聯(lián)） Y16 報警燈 X21 開鎖氣缸伸接近開關(guān)（串聯(lián)） Y17 工作顯示燈 X22 開鎖氣缸縮接近開關(guān)（串聯(lián)） X23 z 方向安全鎖到位（里面接近開關(guān)） X24 氣源壓力開關(guān) X25 鎖可靠接觸（串聯(lián)） X27 停止 X30 復(fù)位 X31 自動運(yùn)行 X32 手動 /自動 X33 x 方向電機(jī) X34 y 方向電機(jī) X35 z 方向電機(jī) X36 卡爪緊 X37 卡爪松 X40 關(guān)索 X41 開鎖 X42 反轉(zhuǎn) /正傳 X43 安裝 /卸載 X50 模式轉(zhuǎn)化 X51 工位 1選擇按鈕 X52 工位 2選擇按鈕 X53 工位 3選擇按鈕 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 程序 設(shè)計 本課題的程序設(shè)計是根據(jù)鋼絲繩生產(chǎn)線中捻股車的生產(chǎn)要求來設(shè)計的，他的工作流程圖如圖 所示： 圖 機(jī)械手的工作流程圖 X54 工位 4選擇按鈕 X55 工位 5選擇按鈕 X56 工位 6選擇按鈕 N 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 圖 機(jī)械手的工作流程圖（續(xù)） N 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 控制原理圖 圖 控制原理圖 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 初始化程序 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 圖 初始程序化梯形圖 回原點程序 圖 返回原點程 序體形圖 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 圖 返回原點程序體形圖 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 圖 返回原點程序體形圖（續(xù)） 手動程序 圖 手動程序梯形圖 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 圖 手動程序梯形圖（續(xù)） 自 動程序 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 圖 自動程序梯形圖 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 圖 自動程序梯形 圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 38 圖 自動程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 39 圖 自動程序梯形圖（續(xù)）南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 40 第 4 章 結(jié)語 在本次課題設(shè)計中，鋼絲繩工業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)械手模型控制系統(tǒng)采用 PLC 進(jìn)行控制，大大提高了該系統(tǒng)的自動化程度，減少了大量的中間繼電器、時間繼電器和硬件接線，提高了控制系統(tǒng)的可靠性。同時，使用 PLC 進(jìn)行控制可方便更改生產(chǎn)流程，增強(qiáng)控制功能。通過 本次設(shè)計，可以根據(jù)工件的變化及運(yùn)動流程的要求隨時更改相關(guān)參數(shù)，實現(xiàn)機(jī)械手控制系統(tǒng)的不同工作需求，機(jī)械手控制系統(tǒng)具有了很大的靈活性和可操作性。當(dāng)然本課題所設(shè)計的東西也還不是最完美最好的，也存在這一些不足，在機(jī)械方面的不足主要就是這個機(jī)械手的機(jī)械跨度比較大，占用了大量的空間。還有在控制方面本課題是采用步進(jìn)電機(jī)來傳動的，所以定位還不是很精確，在軟件系統(tǒng)方面，本科課題沒有調(diào)試記憶功能，所以對調(diào)試起來不是很方便。所以我人為繼續(xù)改進(jìn)的方向主要有一下這幾點： 1)目前本課題運(yùn)用的是步進(jìn)電機(jī)的開環(huán)系統(tǒng)，為了能夠更精確的控制我們 還可以選用伺服電機(jī)的閉環(huán)系統(tǒng)。 2)在程序方面我們還可以增加一個記憶功能，可以記住每次調(diào)試時到達(dá)精確 位置的脈沖數(shù)。 3)在機(jī)械方面也可以進(jìn)行改進(jìn)，可以適當(dāng)?shù)脑贉p小機(jī)械手的跨度，節(jié)省空間。 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 41 參考文獻(xiàn) [1]臺達(dá)可編程控制器 DVP60ES200T 系列編程手冊，步進(jìn)梯形圖指令，應(yīng)用指令說明書 . [2]李寧 , 劉啟新 . 電機(jī)自動控制系統(tǒng) [M]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社出版 , 2021. [3]齊占慶 . 機(jī)床電氣控制技術(shù) [M]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社出版 , 2021. [4]程子華 . PLC 原理與編程實例分析 [M]. 北京 : 國防工業(yè)出版社出版 , 2021. [5]秦曾煌 . 電工學(xué)電子技術(shù) [M]. 第六版 , 北京 : 高等教育出版社出版 , 2021. [6]張建民 . 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計 [M]. 北京 : 北京理工大學(xué)出版社 , 2021. [7]白傳悅 . 裝配機(jī)械手 PLC 控制系統(tǒng) [J]. 機(jī)械制造行業(yè)應(yīng)用 , 2021,5(48),134~136 [8]凌志浩 .智能儀表原理與設(shè)計技術(shù) [M].上海，華東理工大學(xué)出版社， 2021， 6 [9]陸祥生 , 楊秀蓮 . 機(jī)械手理論及應(yīng)用 [M]. 北京 : 中國鐵道出版社出版 , 1985. [11]王永章184。 杜君文 , 程國全 . 數(shù)控技術(shù) [M]. 北京 : 高等教育出版社出版 , 2021. [12]王兆義 . 小型可編程控制器實用技術(shù) [M]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社出版 , 2021. 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 42 致謝 幾個月的努力，本次畢業(yè)論文已經(jīng)接近尾聲。作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計， 經(jīng)驗 的匱乏，難免有許多考慮不周全之處，望給予指導(dǎo)，得到更大的提高。 在這里首先要感謝我的論文指導(dǎo)老師陳老師。陳 老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，傾注了大量的心血和汗水，無論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了 *老師悉心細(xì)致的教誨和無私的幫助，特別是她廣博的學(xué)識、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益，在此表示真誠地感謝和深深的謝意。 其次感謝大學(xué)四年以來的每一位授課老師。論文中的主要參考文獻(xiàn)均為四年內(nèi)所學(xué)的教科書，這些理論教材給我了很大的幫助。堅實的理論基礎(chǔ)，為論文的完成提供了有力的基礎(chǔ)。通過重組構(gòu)建知識體系，靈活運(yùn)用理論工具 ，將我設(shè)想的每一想法都一一變?yōu)榻?jīng)得起推敲的論文。 在論文的寫作過程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，同時還到許多在實習(xí)過程中結(jié)識的同事們的支持和幫助，在此一并致以誠摯的謝意。