【正文】 采用 PLC 進行工業(yè)機械手模型運行控制，控制系統的硬件結構大為簡化，同時由于采用的是“軟接線”方法的程序控制，系統的可靠性和靈活性都大大提高。選擇“ PLC”菜單下“傳送”子菜單中“寫出”，將計算機中的程序發(fā)送到 PLC 中，在彈出的窗口中選擇“范圍設置”，如圖 411 所示，可減少寫入所需的時間。為保證系統安全運行，程序之間還進行必要的連鎖。圖中上升 /下降，左移 /右移都有 連鎖 和限位保護。下降到最低位， X1 自動連續(xù)程序說明 ：當系統處于自動連續(xù)方式時， X2 為 ON，它的動合觸點閉合，在初始步時按下啟動按鈕 X4， M1 得電并保持，就按照圖 45自動功能圖進行工作。驅動手順轉 Y7， X24 接通， 狀態(tài)轉移到 S3，驅動下降 Y2， X16 接通， 狀態(tài)轉移到 S4， S4 驅動 Y6 置位，延時 1秒，以使電磁力達到最大夾緊力。如果 M0 為 OFF， M10 被復位，系統不能進入連續(xù)工作方式。由于 P1 處的 X1 的動斷觸點閉合，所以又跳過回原位程序到 P2 處。其中自動程序包括單步、連續(xù)運動程序，因它們的工作順序相同所以可將它們和編在一起。 圖 41 控制面板示 意圖 PLC 梯形圖中的編程元件 設計選用 FX1N－ 60MR，其輸入繼電器（ X） 36 點，輸出繼電器 (Y)24 點，輔助繼電器 (M)384 點，狀態(tài)繼電器 (S)1000 點，定時器 (T)256 點，計數 器 (C)，數據寄存器 (D)等。工作方式的選擇可以很方便地在操作面板上表示出來，在手動方式時可以通過手動按鈕來實現，其控制面板如下圖 41。編碼盤的機構如圖 31。手臂采用電動機帶動絲杠、螺母來實現伸縮和升降運動。底盤采用一個直流電動機驅動，底盤旋轉時帶動一個旋轉編碼盤旋轉，機械手每旋轉三度發(fā)出一個脈沖，由傳感器檢測并送入可編程控制器，從而計算底盤旋轉的角度。由可編程控制器控制電磁閥動作，從而控制手爪的開閉。本設計采用機械式夾緊裝置。為防止突然斷電造成被抓物體落下，還可以有自鎖結構。設計制造夾緊機構 —— 機械手，首先要從機械手的坐標形式，運行速度和加速度的情況來考慮。 本設計的機械手，它共有自由度 5 個。 PLC 內部采用總線結構，進行數據和指令的傳輸。系統程序和接口器件又與微機不同，這使它的操作使用方法、編程語言、工作方式等與微型機有所不同。 晶體管輸出型的基本單元內置了 3 軸獨立最高 100kHz 的定位功能，并且增加了新的定位指令：帶 DOG 搜索的原點回歸（ DSZR），中斷單速定位（ DVIT）和表格設定定位（ TBL），從而使得定位控制功能更加強大，使用更為方便。 FX1N 所具有優(yōu)越性能 CPU 處理速度達到了 。在此，我選 用三菱FX1N 來做控制核心。其 FX2N PLC 還可以采用作為擴展設備的硬件計數器，可獲取最高 50kHz 的高速脈沖。由于原有 SYSMAC支持軟件及編程器都可繼續(xù)使用，故而系統的擴展及維護都可簡單進行。 OMRON 的可編程序控制器更加小型化。同時還要考慮其經濟實用性以及工作環(huán)境對其的影響。它 5 具有豐富的輸入 /輸出接口，并且具有較強的驅動能力。 安裝簡單，維修方便 PLC 不需要專門的機房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行。有相應的 I/O 模塊與工業(yè)現場的器件或設備，如：按鈕 、 行程開關 、 接近開關 、 傳感器及變送器 、 電磁線圈 、 控制閥等直接連接。它以微處理器為核心，用編寫的程序進行邏輯控制、定時、計數和算術運算等，并通過數字量和模擬量的輸入 /輸出來 控制機械設備或生產過程。從技術方面來說，我國已經具備了獨立自主發(fā)展中國機械手技術的基礎。機械手的應用領域正在向非制造業(yè)和服務業(yè)方向擴展，并且蓬勃發(fā)展的軍用機械 手也將越來越多地裝備部隊。對動作復雜的機械手則采用數字控制系統、小型計算機或微處理機控制的系統。機械驅動只適用于動作固定的場合。本設計的手爪部分采用氣壓驅動。其中以電氣、氣動用得最多，占 90％以上，液壓、機械驅動用得較少。為了使機械手能夠正確地工作，手臂的三個自由度都需要精確地定位。手指的數量又可以分為二指、三指、四指等，其中以二指用得最多。 機械手主要由執(zhí)行機構、驅動機構和 控制系統構成。 在國內主要是發(fā)展各方面的機械手，逐步擴大應用范圍，以減輕勞動強度，改善作業(yè)條件。它的特點是可通過編程來完成各種預期的作業(yè)任務，在構造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點，尤其體現了人的智能和適應性。 同時，借助組態(tài)軟件的輔助作用，大大提高了系統的工作效率。 機械手技術涉及到力學、機械學、電氣液壓技術、自動控制技術、傳感器技術和計算機技術等科學領域，是一門跨學科綜合技術。 在機械制造業(yè)中，機械手應用較多，發(fā)展較快。組態(tài)王支持一系列的硬件設備，包括可編程控制器（ PLC）、智能模塊、板卡、智能儀表、變頻 器等等。最后，進行 PLC 控制系統的硬件結構和軟件程序設計。 控制系統硬件設計 ................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 目 錄 摘 要 .............................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 PLC 梯形圖中的編程元件 .......................................................................... 9 PLC 的 I/O 分配 .......................................................................................... 9 機械手控制系統的外部接線圖 ............................................................... 10 控制系統軟件設計 .............................................................................................. 11 公用程序 ................................................................................................... 11 自動操作程序 ........................................................................................... 12 第 4 章 設計小結 ...............................................................