【正文】 根據(jù)資料的介紹，如果 采用機(jī)械手，其機(jī)能要接近于人的上肢，則需要具有 27 個(gè)自由度，而每一個(gè)自由度至少要有一根“人造肌肉”來控制。 程序的修改 在指定的步序上修改指令。 （ 1）基本指令的寫入 基本指令（含步進(jìn)指令）的寫入的基本操作如圖 所示。 圖 根據(jù)指令讀出的基本操作 例如：讀出指令 PLS M104，操作如下： RD 功能下 → PLS→ M→ 1→ 0→ 4→ GO。 圖 根據(jù)步序號(hào)讀出程序的基本操作 例如：讀出第 55 步的程序指令，其操作步驟如下： RD 功能下 → STEP→ 5→ 5→ GO?；具壿嬛噶詈筒竭M(jìn)指令在 HPP 上有對(duì)應(yīng)的指令鍵，但沒有逐一 對(duì)應(yīng)的功能指令鍵，需通過 [FNC]和數(shù)字、字母鍵鍵入。 編程操作 ： 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 23 以下分別說明在聯(lián)機(jī)方式下，程序讀出、寫入、插入、刪除等操作方法。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 22 圖 方式選擇 3． 編程 操作前，首先確認(rèn) PLC 的 [RUN/STOP]開關(guān)為“ STOP”位置，然后在指定的范圍內(nèi)成批寫入 NOP 指令，將 PLC 內(nèi)部用戶存儲(chǔ)器的程序全部清除，再用編程器的編輯功能進(jìn)行編程。接通 PLC電源后， HPP 顯示屏上將顯示如圖 上部所示的畫面， 2 秒鐘后將自動(dòng)轉(zhuǎn)入下一個(gè)畫面。 HPP 的操作過程 HPP 的操作過程主要包括：操作準(zhǔn)備、方式選擇、編程、監(jiān)視與測試等。 （ 7）光標(biāo)鍵 [↑ ]、 [↓ ] 用此鍵來移動(dòng)光標(biāo)和提示符，指定當(dāng)前元件的前一個(gè)或后一個(gè)地址號(hào)元件，作行滾動(dòng)。此鍵也可以用于清除錯(cuò)誤信息，恢復(fù)原來的畫面。每個(gè)功能鍵均有兩個(gè)功能并交替起作用：按一次時(shí)選擇第 1 功能；再按一次，則選擇第 2 功能。編制的程序先寫入HPP 內(nèi)部的 RAM，再成批地傳送到 PLC 的存儲(chǔ)器中，也可以在 HPP 和 ROM 寫入器之間進(jìn)行程序傳送。 圖 輸入輸出口的保護(hù) 手持編程器 FX－ 20P－ E 的使用 FX20PE 簡易編程器（ Handy Programming Panel， 簡稱 HPP）適用于 FX 系列PLC，也可以通過轉(zhuǎn)換器 FX20PEFKIT 用于 F 系列 PLC【 17】 。對(duì)于 直流電源，應(yīng)并接續(xù)流二極管，對(duì)于交流電路應(yīng)并接阻容電路。編程器將用戶所希望的功能通過編程語言送到 PLC 的用戶程序存儲(chǔ)器中。 輸入輸出模塊 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 18 N 可編程控制器是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它的控制對(duì)象是工業(yè)生產(chǎn)過程，與 DCS 相似，它與工業(yè)生產(chǎn)過程的 聯(lián)系也是通過輸入輸出接口模塊（ I/O）實(shí)現(xiàn)的。 存儲(chǔ)器模塊 隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM 用于存儲(chǔ) PLC 內(nèi)部的輸入、輸出信息，并存儲(chǔ)內(nèi)部繼電器（軟繼電器）、移位寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器以及累加器等的工作狀態(tài)，還可以存儲(chǔ)用戶正在調(diào)試和修改的程序以及各種暫存的數(shù)據(jù)、中間變量等。 圖 PLC 的組成框圖 外部開關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)以及各種傳感器檢測信號(hào)作為 PLC 的輸入變量，它們經(jīng) PLC 的輸入端子進(jìn)入 PLC 的輸入存儲(chǔ)器，收集和暫存被控對(duì)象實(shí)際運(yùn)行的狀態(tài)信號(hào)和數(shù)據(jù)；經(jīng) PLC 內(nèi)部 運(yùn)算與處理后，按被控對(duì)象實(shí)際動(dòng)作要求產(chǎn)生輸出結(jié)果；輸出結(jié)果送到輸出端子作為輸出變量，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 PLC是用微處理器實(shí)現(xiàn)繼電器、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器以及 A/D、 D/A 模擬轉(zhuǎn)換器件的組合體的功能，采用軟件編程進(jìn)行它們之間的聯(lián)系。 例如 FX2N－ 32MT－ D 表示 FX2N 系列， 32 個(gè) I/O 點(diǎn)基本單位，晶體管輸出，使用直流電源， 24V 直流輸出型。在該模塊上可以進(jìn)行軟元件的監(jiān)控、測試，時(shí)鐘的設(shè)定，存儲(chǔ)器卡盒與內(nèi)置 RAM 間程序的傳送、比較等操作。新增了高速輸入輸出適配器，模擬量輸入輸出適配器和溫度輸入適配器，這些適配器不占用系統(tǒng)點(diǎn)數(shù)，使用方便，在 FX3U的左側(cè)最多可以連接 10 臺(tái)特殊適配器其中通過使用高速輸入適配器可以實(shí)現(xiàn)最多 8路、最高 200kHz 的高速計(jì)數(shù)。強(qiáng)化了指令的功能，提供了多達(dá) 209 條應(yīng)用指令，包括像與三菱變頻器通訊的指令， CRC 計(jì)算指令，產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)指令等等。它們采用整體式和模塊式相結(jié)合的疊裝式結(jié)構(gòu) ，如圖 。還要考慮大家對(duì)產(chǎn)品的熟悉程度，以及編程指令的易懂性。 FX 系列 PLC 在特殊控制方面不但具備模擬量輸入輸出控制，而且具有定位控制幾 PID 系統(tǒng)控制。在 FX 系列 PLC 中設(shè)置了高數(shù)計(jì)數(shù)器，對(duì)來自特定的輸入繼電器的高頻脈沖進(jìn)行中斷處理，擴(kuò)大了 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域。 FPO 系列（輸出同上）：世界產(chǎn)品體積最小，掃描周期 1ms，選擇點(diǎn)從 10 到 128點(diǎn)。 ③ 松下可編程控制器介紹 【 9】 ： 包括 FPO， FP1， FP2， FP3， FPe， FPX 等系列 圖 松下 PLC FPX 特點(diǎn)：超高速處理，浮點(diǎn)數(shù) PID 運(yùn)算只有 32181。 匯集了各種先進(jìn)的功能，如高速響應(yīng)功能、高速計(jì)數(shù)功能、中斷功能，還備有 2個(gè)模擬量設(shè)定。 可連接可編程終端，選用通訊適配器以相應(yīng)的上位 Link 或高速 NT Link 與 PT之間進(jìn)行高速通訊。公司從 1980 年繼電器的委托加工貿(mào)易開始不斷發(fā)展， 1991 年在大連設(shè)立了第一家生產(chǎn)健康醫(yī)療設(shè)備的工廠 —— 歐姆龍（大連）有限公司； 1994 年，作為第一家日本電子制造企業(yè)，被國家有關(guān)部門批準(zhǔn)成立投資性公 司 —— 歐姆龍（中國）有限公司； 經(jīng)過 30 年的不懈努力，歐姆龍以高質(zhì)量的產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，贏得了中國用戶的信賴與好評(píng)。 ② OMRON C200H 可編程控制器介紹： 圖 歐姆龍 PLC 歐姆龍株式會(huì)社是全球知名的自動(dòng)化控制及電子設(shè)備制造廠商，掌握著世界領(lǐng)先的傳感與控制核心技術(shù)。點(diǎn)到點(diǎn)通訊方式（ PPI） ； CPU224：內(nèi)置 24 個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)，可擴(kuò)充到 168 路數(shù)字量 I/O 或 35 路模擬量 I/O； 簡單、易用的 Micro/WIN 編程軟件?？煽啃愿摺⒉僮骱啽?； 應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動(dòng)檢測，自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等 S7200 系列 PLC 在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。由于它具有結(jié)構(gòu)小巧，運(yùn)行速度快，價(jià)格低廉及多功能多用途等特點(diǎn)，因此在 工業(yè)企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。 ① 西門子 S7200 系列可編程控制器介紹： SIMATIC S7200 系列 PLC 是德國西門子（ Siemens） 公司生產(chǎn)的具有很高性能價(jià)格比的微型可編程控制器。 PLC 的選型 對(duì)于 PLC 的選擇，我們必須考慮多方面的因素。隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，機(jī)械手技術(shù)也隨之提高，發(fā)展的趨勢是工作強(qiáng)度高，靈活性強(qiáng)，準(zhǔn)確可靠，可以自動(dòng)檢測并下達(dá)動(dòng)作命令，融入先進(jìn)的人工智能，使人只作平時(shí)的簡單的維護(hù)，這也是現(xiàn)代工廠的發(fā)展趨勢。 機(jī)械手的發(fā)展趨勢 隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)越來越高，工人工作環(huán)境和工作內(nèi)容也要求理想化簡單化，對(duì)于一些往復(fù)的工作由機(jī)械手遠(yuǎn)程控制或自動(dòng)完成顯得非常重要。機(jī)械手的控制分為點(diǎn) 位控制和連續(xù)軌跡控制兩種，目前以點(diǎn)位控制為主，占 90％以上 。 機(jī)械驅(qū)動(dòng)只適用于 動(dòng)作固定的場合。通用機(jī)械手則考慮采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流或交流 的伺服電動(dòng)機(jī)、變速箱等。它的優(yōu)點(diǎn)是氣源方便，維護(hù)方便，成本低。液壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) 是壓力高、體積小，出力大，動(dòng)作平緩，可無攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 機(jī)械手概述 8 級(jí)變速，自鎖方便，并能在中間位置。 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有四種：液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、電氣驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)。 手臂的作用是 引導(dǎo)手指準(zhǔn)確地抓住工件，并運(yùn)送到所需要的位置上。機(jī)械手手部 的構(gòu)造系統(tǒng)模仿人的手指，分為無關(guān)節(jié)、固定關(guān)節(jié)和自由關(guān)節(jié)三種。如果機(jī)械手發(fā)生某些偏離時(shí)，會(huì)引起零部件甚至機(jī)械本身的損壞，但若有了傳感反饋?zhàn)詣?dòng)，機(jī)械手就可以根據(jù)反饋?zhàn)孕姓{(diào)整。將機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，如伸縮、擺動(dòng)、升降、橫移、俯仰等機(jī)構(gòu)，以及用于 不同類型的夾緊機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)成典型的通用機(jī)構(gòu)，以便根據(jù)不同的作業(yè)要求，選用不同的典型部件，即可組成不同用途的機(jī)械手，即便于設(shè)計(jì)制造，又便于改換工作，擴(kuò)大了應(yīng)用的范圍。通過本次設(shè)計(jì)，可以增強(qiáng)對(duì)工業(yè)機(jī)械手的認(rèn)識(shí)，同時(shí)并熟悉掌握 PLC 技術(shù)、位置控制技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)等工業(yè)控制常用的技術(shù)。第三類是專用機(jī)械手，主要附屬于自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)線上，用于解決機(jī)床上下料和工件傳送。它可以根據(jù)任務(wù)的需要編制程序，以完成各項(xiàng)規(guī)定工作。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的場合，應(yīng)用得更為廣泛。 工業(yè)機(jī)械手是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)，并已成為現(xiàn)代制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。它的特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人 和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。使用時(shí)只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與 PLC 相應(yīng)的 I/O 端相連接，即可投入運(yùn)行。 ③ 采用模塊化結(jié)構(gòu) 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型 PLC 以外，絕大多數(shù) PLC 均采用模塊化結(jié)構(gòu)。 6） 良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況， CPU 立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。 2） 各輸入端均采用 RC 濾波器，其濾波時(shí)間常 數(shù)一般為 10～ 20ms。” 總之，可編程控制器是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。一部數(shù)字電子計(jì)算機(jī)若是從事執(zhí)行 PC 之功能著，亦被視為 PC，但不包括鼓式或類似的機(jī)械式順序控制器。美國數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）在 1969 年根據(jù)上述要求，研制出世界上首臺(tái)可編程控制器，并在美國通用汽車公司的汽車裝配線上應(yīng)用成功，實(shí)現(xiàn)裝配線的自動(dòng)控制。它以微處理器為核心，用編寫的程序進(jìn)行邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等，并通過數(shù)字量和模擬量的輸入 /輸出來控制機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。機(jī)械手橫軸水平面內(nèi)作前后方向運(yùn)動(dòng)，豎軸能在垂直面內(nèi)作上下兩方向運(yùn)動(dòng)，底座能作正反兩方向旋轉(zhuǎn)，手能正反兩方向旋轉(zhuǎn)，并且底座能在任意位置停止的功能。這一方針是我國半個(gè)多世紀(jì)科技發(fā)展實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的概括總結(jié)，是面向未來、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的重要抉擇。自主創(chuàng)新，就是從增強(qiáng)國家創(chuàng)新能力出發(fā)，加強(qiáng)原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新。然而，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，尤其是機(jī)械產(chǎn)品方案的設(shè)計(jì)手段，則 顯得力不從心，跟不上時(shí)代發(fā)展的需要。但是，必須清醒地看到，只引進(jìn)而不注重技術(shù)的消化吸收和再創(chuàng)新，勢必削弱自主研究開發(fā)的能力，拉大與世界先進(jìn)水平的差距。這一方針是我國半個(gè) 多世紀(jì)科技發(fā)展實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的概括總結(jié)，是面向未來、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的重要抉擇。自主創(chuàng)新，就是從增強(qiáng)國家創(chuàng)新能力出發(fā)，加強(qiáng)原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新。 進(jìn)入 21 世紀(jì)，我國作為一個(gè)發(fā)展中大國，加快科學(xué)技術(shù)發(fā)展、縮小與發(fā)達(dá)國家的差距，還需要較長時(shí)期的艱苦努力，同時(shí)也有著諸多有利條件。在擴(kuò)大勞動(dòng)就業(yè)、理順分配關(guān)系、提供健康保障和確保國家安全等方面，有諸多困難和問題亟待解決。 新中國成立特別是改革開放以來，我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)取得了舉世矚目的偉大成就。s labor intensity,even endangers life. The industry manipulator like this was born, the manipulator is in theindustry robot assembly system the traditional duty implementingagency, is one of robot key ponents. The electrical aspect has theelectrical machinery, the switching power supply, the solenoid valve,and so on the electronic device position. This equipment has covered the programmable control technology, theposition control technology, the air operated technology and so on, isthe integration of machinery model represents one of instruments. Thisarticle introduced the manipulator is outputs four groups by PLCseparately to actuate the abscissa axis, the zaxis, the chassisrotation, hand turns an electric motor, controls the manipulatorabscissa axis an