【正文】 四年的大學(xué)生活即將畫上句號(hào)，至此，我向伴隨我大學(xué)生活的老師、同學(xué)表示最誠(chéng)摯的感謝。2004[11][J].蘇州：蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2010[12][J].液壓與氣動(dòng)，2002.[13][M].機(jī)械工業(yè)出版社，1996.[14][J].中國(guó)工控信息網(wǎng)，2005[15][M].北京航空航天大學(xué)出版社，2008.[16][M].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2010[17]李奇.[J].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2012[7]三菱微型可編程控制器手冊(cè)[M].MITSUBISHI [8]李道霖．電氣控制與PLC原理及應(yīng)用 [M]．北京: 電子工業(yè)出版社，2004[9]王兆義．小型可編程控制器實(shí)用技術(shù) [M]．北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2002[10]三菱電機(jī).我相信，本次課題的完成過程必將成為我一筆最豐碩的收獲，無論是知識(shí)上還是精神上，都將給以我無限的力量。其囊括了電路理論、PLC技術(shù)等專業(yè)課程知識(shí)，運(yùn)用了CAE、GX Developer、Touch Win軟件的應(yīng)用。對(duì)于基于PLC的機(jī)械手控制體統(tǒng)設(shè)計(jì)，將理論和實(shí)際相結(jié)合，極大的擴(kuò)展了自己的視野。圖416 觸摸屏自動(dòng)畫面編程 自動(dòng)界面離線模擬畫面如下。這一些列先后的動(dòng)作是由于水品氣缸復(fù)位必須在沖壓氣缸和伸縮氣缸復(fù)位完成后才能進(jìn)行，而夾緊氣缸的復(fù)位必須將夾住的工件放置于右工位后才能進(jìn)行[16]。圖413 沖壓氣缸復(fù)位步進(jìn)程序 當(dāng)沖壓完成，則沖壓氣缸復(fù)位，當(dāng)沖壓氣缸復(fù)位到達(dá)初始位置，初始位置的傳感器給PLC信號(hào)，加緊氣缸復(fù)位，則機(jī)械手吧工件放在右側(cè)的工位上，步進(jìn)進(jìn)入S28狀態(tài)[15]。圖410 水平氣缸復(fù)位步進(jìn)程序 當(dāng)伸縮氣缸回到原來位置時(shí)候，原始位置的傳感器X006給PLC信號(hào)，水平推進(jìn)氣缸復(fù)位，步進(jìn)進(jìn)入S25狀態(tài)。圖46 水平氣缸動(dòng)作步進(jìn)程序急停按鈕和光幕傳感器都保持原狀態(tài)沒有異常時(shí)候，伸縮、夾緊、壓制氣缸都處于原始位置，左產(chǎn)品有無檢測(cè)傳感器在檢測(cè)到有工件的時(shí)候，水平氣缸導(dǎo)通，當(dāng)水平氣缸推進(jìn)到末端時(shí)候，定時(shí)2s后進(jìn)入S21狀態(tài)[14]。4．3 控制流程圖控制流程圖是顯示設(shè)計(jì)過程的圖形，圖44為本課題的控制流程圖。圖42 機(jī)械手控制系統(tǒng)PLC輸入端接線圖圖中，有左邊至右依次為輸入端的3個(gè)公共端、輸入X00X0，X0O接啟動(dòng)按鈕SB1，XO1接復(fù)位按鈕，X03接急停按鈕，X04接左側(cè)產(chǎn)品有無光電傳感器，X04X13為四個(gè)氣缸的傳感器，其公共端接在0V上，X14接夾片有無檢測(cè)傳感器。PLC為交流電源供電，加一個(gè)6A的空氣開關(guān)QF3，通訊線W接通觸摸屏和PLC，實(shí)現(xiàn)通訊順暢[12]。插座旁是并在回路上的24V開關(guān)電源，其是為了給PLC、觸摸屏以及傳感器提供直流電源。4．2 硬件接線圖本課題總是控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)于基于PLC的控制系統(tǒng)來說，電氣主接線是完成控制的基礎(chǔ)，圖41是本課題的電氣主接線圖。除了PLC和傳感器，本課題還需要一個(gè)啟動(dòng)按鈕，一個(gè)復(fù)位按鈕，一個(gè)急停按鈕和一個(gè)白色的電源信號(hào)燈。PLC選用三菱FX1S30MROO1型。由于機(jī)械手動(dòng)作中有沖壓過程，為了防止人員操作的過程中，手沒有離開沖壓臺(tái)的安全距離而使操作人員被壓傷，所以增加了一個(gè)安全光幕。通俗來講，光電傳感器就是一個(gè)外部的常閉出點(diǎn)。傳感器固定在氣缸外端，當(dāng)氣缸動(dòng)作時(shí)候，活塞到達(dá)傳感器固定的位置，磁環(huán)就會(huì)使得傳感器得到信號(hào)。同時(shí)系統(tǒng)增加了觸摸屏，人機(jī)界面的設(shè)計(jì)能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)控系統(tǒng)動(dòng)作的流程，同時(shí)在設(shè)備維護(hù)過程中，通過人機(jī)界面操作能夠分步的控制系統(tǒng)，從而更加安全。高溫和充滿油污的馬達(dá)轉(zhuǎn)子在左傳動(dòng)裝置上，當(dāng)其運(yùn)動(dòng)到指定的位置，處于原位的機(jī)械手得到信號(hào)，這時(shí)候水平位置氣缸運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)機(jī)械手水精確的水平移動(dòng)到左工位產(chǎn)品的上方，通過上下伸縮氣缸和夾緊氣缸的動(dòng)作，將產(chǎn)品夾起來，之后水平位置氣缸反向動(dòng)作至初始位置。電動(dòng)器具流水線中，自動(dòng)化程度較高，設(shè)備實(shí)現(xiàn)的功能也較為復(fù)雜。系統(tǒng)設(shè)計(jì)后進(jìn)行調(diào)試，不再僅僅只是硬件設(shè)施的調(diào)試，軟件控制程序成為了重點(diǎn)，通過數(shù)據(jù)通訊，可以實(shí)現(xiàn)原有的控制要求，這是信息化時(shí)代的必然趨勢(shì)，也是順應(yīng)了社會(huì)對(duì)于數(shù)字化通訊的要求[8]。基于PLC的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，能夠多角度的進(jìn)行控制系統(tǒng)的研究，有極強(qiáng)的操作性。 操作性較強(qiáng)基于PLC的控制系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)相同的控制動(dòng)作的過程中，從硬件的選擇和軟件程序的編寫，都有很強(qiáng)的變化因素?；赑LC的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，有許多自身具備的有點(diǎn)。進(jìn)行機(jī)械手控制系統(tǒng)的研究，能夠在接受他人設(shè)計(jì)思想的同時(shí)，舉一反三的應(yīng)用，使設(shè)計(jì)的內(nèi)容更加豐富。而基于PLC的機(jī)械手控制系統(tǒng)的研究，首先能夠加強(qiáng)機(jī)械自動(dòng)化的意識(shí)。如機(jī)械手完成下降動(dòng)作時(shí)候，其下降的推進(jìn)氣缸只能給機(jī)械手向下的推力，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定的位置時(shí)候，氣缸的電磁傳感器就會(huì)得到信號(hào)，傳感器的電信號(hào)會(huì)輸入到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)經(jīng)過識(shí)別、傳導(dǎo)、變換，就會(huì)輸出一個(gè)電信號(hào)給氣缸電磁閥，電磁閥得到電信號(hào)就會(huì)關(guān)斷氣流，氣缸得不到氣流就會(huì)停止動(dòng)作，于是機(jī)械手的下降動(dòng)作就完成了[5]。近年來，新興的機(jī)器視覺技術(shù)又讓自動(dòng)化領(lǐng)域迎來了一個(gè)新的發(fā)展變更，由傳統(tǒng)的傳感器識(shí)別到如今的機(jī)器視覺識(shí)別，賦予了機(jī)械手更大的操作識(shí)別空間，以ABB公司生產(chǎn)的機(jī)械手作為代表，世界范圍內(nèi)的機(jī)械手行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)也演變?yōu)閿?shù)字控制行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)。隨著工業(yè)發(fā)展，機(jī)械手的形態(tài)和功能也發(fā)生了巨大的變化，特別是上世紀(jì)八九十年代，機(jī)械手迎來了一個(gè)蓬勃發(fā)展時(shí)期。繼電器輸出的方式其輸出頻率較大，在實(shí)際的應(yīng)用中很常見，一般的常見系統(tǒng)中，這種說出方式能夠適應(yīng)輸出信號(hào)的給定；晶閘管輸出的方式相較與繼電器輸出，其使用于要求信號(hào)變化頻率很快的信號(hào)輸出，但是其輸出功率較小，承載電流較小[3]。DC電源一般為24V，AC有100230V。以三菱FX系列PLC為例，輸入輸出點(diǎn)有10點(diǎn)、14點(diǎn)、20點(diǎn)、30點(diǎn)、32點(diǎn)、64點(diǎn)等等，在進(jìn)行PLC選型時(shí)候，首先就是要確定控制系統(tǒng)中輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)的個(gè)數(shù)，然后來以確定基本的選型方向。PLC有自己的內(nèi)部電源，其穩(wěn)定性很好但是輸出功率較小，直流電源一般采用直流24V電壓，保證PLC的正常運(yùn)行。源形輸出時(shí)候，電流流出端子，公共端接0V。繼電器輸出相較于晶體管輸出，其輸出端的承受電流更大，但是其開關(guān)量的開關(guān)頻率沒有晶體管輸出方式的高，因此在一些開關(guān)頻率較高、控制流程較快的場(chǎng)合，晶體管輸出方式更加實(shí)用。與三極管的導(dǎo)通方式類似，PLC的輸入輸出有源形和漏形之分[2]。PLC存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)程序、邏輯變量等。CPU能夠?qū)ψ陨硇畔⑦M(jìn)行檢測(cè)，識(shí)別錯(cuò)誤信息并警告提醒，黨PLC在運(yùn)行的時(shí)候，能夠控制系統(tǒng)進(jìn)行掃描，完成相應(yīng)的計(jì)算和邏輯運(yùn)算，以循環(huán)掃描的方式控制輸出。PLC眾多的功能模塊，極大的豐富了PLC的控制領(lǐng)域，能夠滿足在不同情況下的控制要求。在早期PLC功能的基礎(chǔ)上，一些新的功能如網(wǎng)絡(luò)通訊功能得以添加，使P