【正文】 最后，我向在百忙中抽出時間對本文進(jìn)行評審并提出寶貴意見的各位老師表示衷心地感謝！參考文獻(xiàn)[1]（第3版）.[2][3][4][5]王永華，[6][7] [8]：[9]：[10][11]：[12]：[13]朱懷忠，：附件1附件2TITLE=機(jī)械手控制系統(tǒng)模擬程序Network 1 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題// 機(jī)械手處于原位，、（‘1’狀態(tài)）LD A AN AN AN AN AN AN AN AN = Network 2 // 按下啟動按鈕，=1，產(chǎn)生移位信號LD O AN = Network 3 // 移位脈沖：=1時，產(chǎn)生移位信號；=1，停止下降，并產(chǎn)生移位信號，機(jī)械手開始抓取物件，,當(dāng)下一個移位信號來時，執(zhí)行上升和保持夾緊動作；=1，機(jī)械手停止上升，同時右移；=1，機(jī)械手停止右移，并執(zhí)行下降動作；=1，機(jī)械手停止下降，并松開，；當(dāng)下一個移位脈沖到來，=0，機(jī)械手又上升；=1，機(jī)械手停止上升；，左移；=1，機(jī)械手停止左移，移位寄存器全部復(fù)位；完成了一個工作周期。同時也使我深刻的體會到了時間和理論的區(qū)別與聯(lián)系，讓我明白怎么樣才能把理論應(yīng)用于時間，在這次實訓(xùn)中，我得到了鍛煉，但是也感覺到了自己的不足，因此，我必須在接下來的時間里對自己提高要求，讓自己適應(yīng)社會潮流，滿足社會需要。經(jīng)過努力，我們順利的完成了機(jī)械搜控制系統(tǒng)的設(shè)計。在此我表示真誠地感謝。在我設(shè)計過程中，徐老師付出了大量的心血和汗水，無論是在課程設(shè)計的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在課程設(shè)計的分析設(shè)計以及成文定稿方面，我都得到了徐老師細(xì)心、耐心地輔導(dǎo)和熱情的幫助，他指導(dǎo)我說明書一定要嚴(yán)格按照畢業(yè)設(shè)計的格式去寫，并且要有自己的觀點和看法。謝辭我完成這篇畢業(yè)論文，得到了許多人的幫助?？梢愿鶕?jù)機(jī)械手的動作順序修改程序，使機(jī)械手的通用性更強(qiáng)。應(yīng)用電力，不會污染環(huán)境，同時成本低廉。另外，該機(jī)械手既可以用于搬運(yùn)小型零件，也可供教學(xué)、實驗使用。設(shè)計總結(jié)（1）本次設(shè)計的是氣動通用機(jī)械手，相對于專用機(jī)械手，通用機(jī)械手的自由度可變，控制程序可調(diào)，因此適用面更廣。（3）由于客觀條件的限制，本設(shè)計中沒有對硬件系統(tǒng)進(jìn)行安裝、對整個系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)調(diào)試和安裝運(yùn)行都無法完成。各種系統(tǒng)的使用調(diào)節(jié)，各種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，各種繼電器的安裝方式，我都是隨著設(shè)計的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會應(yīng)用的。結(jié)論（1）本設(shè)計主要闡述機(jī)械手的自動控制，機(jī)械手依次完成：下降——夾緊——上升——右移——下降——放松——上升——左移（回到原位）八個動作，實現(xiàn)機(jī)械手一個周期的動作，機(jī)械手的下降、上升、左移的動作轉(zhuǎn)換靠限位開關(guān)來控制，而夾緊、放松動作的轉(zhuǎn)換是由時間繼電器來控制的。閉合上限位開關(guān)，上限位指示燈亮；夾緊指示燈熄滅閉合左限位開關(guān)，左限位指示燈亮；夾緊指示燈熄滅。下圖為實驗的連接圖連接好實物圖后，打開實驗板總開關(guān)，給PLC、實驗面板供上電，下面是上電時的狀態(tài)：原位指示燈亮按下啟動按鈕：原位指示燈熄滅，機(jī)械手下降并夾緊，夾緊指示燈亮。由于本次設(shè)計改進(jìn)部分在實驗面板上模擬受到限制。但是在被系統(tǒng)中不需要測量太遠(yuǎn)的距離所以影響可忽略不計。由于s遠(yuǎn)大于h，因此可近似認(rèn)為d=s，則d=s=ct/2,t為超聲波與接收超聲波的時間間隔，c為超聲波在空氣中的傳播速度。圖36超聲波測距原理圖被測距離d=s2(h/2)2。PID反饋控制圖（在此只設(shè)計出PID控制器的大致框圖）超聲波測距模塊超聲波發(fā)生器發(fā)生器內(nèi)部有兩個壓電晶片和一個共振板，當(dāng)兩極外加脈沖信號的頻率等于壓電晶片的固有震蕩頻率時，壓電晶片將發(fā)生共振，并帶動共振板震動，從而產(chǎn)生超聲波；同理，當(dāng)共振板接收到超聲波時，將壓迫壓電晶片產(chǎn)生振動，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號。（此處需要聯(lián)系到實際物體的重力，表面摩擦因素，及加速時的加速度而定這個力的大小，需根據(jù)實際物體才能計算出。一個安裝在橫向位置（a），一個安裝在縱向位置（b）和超聲波，防止在夾取物體的時候壓力過大或過?。海?）當(dāng)壓力過小時，物體滑落，超聲波測距模塊測定到離物體的距離增加，向PLC反饋距離信號，此時PLC接收信號，并對機(jī)械手發(fā)出夾緊信號，當(dāng)物體不再移動時，PLC讀取壓力傳感器的值，然后保持壓力，直至移動到目的地。即當(dāng)操作出現(xiàn)兩個及以上動作：上限位和下限位開關(guān)同時閉合時，此時發(fā)生錯誤，則進(jìn)行報警。（2）當(dāng)壓力過大時，縱向位置的壓力傳感器（a+N）檢測出物體的重量，此時與橫向位置（a）的壓力傳感器電壓進(jìn)行對比，反饋回PLC，再由PLC進(jìn)行處理：（注：N表示一個定值，此值是在重力的基礎(chǔ)上加上的一定的值，原理是重力要略小于提物體的力，才能保證物體不下滑）二、改進(jìn)所用到的硬件兩個壓力傳感器（BF1K3AA）（如圖36）；一個超聲波測距儀模塊（HCSR04）；PLC；導(dǎo)線及其他機(jī)械手部件。 改進(jìn)方案設(shè)計一、改進(jìn)方案當(dāng)發(fā)生操作錯誤時保持當(dāng)前狀態(tài)暫停工作，發(fā)出報警，手爪不松開，持續(xù)夾緊物體。（7）到達(dá)左限位開關(guān)位置，“0”態(tài)，“1”態(tài)，移位寄存器全部復(fù)位，機(jī)械手回到原位，、“1”，完成一個工作周期。（5）待移至右限位開關(guān)動作位置，產(chǎn)生移位信號，“0”，停止右移，“1”，執(zhí)行下降動作。由于使用S指令，機(jī)械手繼續(xù)夾緊工作。（2）當(dāng)下降到位時，產(chǎn)生移位信號，“0”，機(jī)械手停止下降，“1”，執(zhí)行夾緊動作，同時啟動定時器T37。T38延時程序，梯形圖過程詳細(xì)分析（完整程序見附件1，語句表見附件2）初始狀態(tài) 當(dāng)機(jī)械手處于原位時，、左限位開關(guān)I0. 4均處于接通（“1”狀態(tài)），移位寄存器數(shù)據(jù)輸入端接通，“1”，原位指示燈亮。 相關(guān)程序段機(jī)械手原位程序下限位指示燈的顯示移位脈沖：=1時，產(chǎn)生移位信號；=1，停止下降，并產(chǎn)生移位信號，機(jī)械手抓取物件，當(dāng)下一個移位信號來時，執(zhí)行上升和保持夾緊動作；=1，機(jī)械手停止上升，同時右移；=1，機(jī)械手停止右移，并執(zhí)行下降動作；=1，機(jī)械手停止下降，并松開，=0，機(jī)械手又上升；=1，機(jī)械手停止上升；，左移；=1,機(jī)械手停止左移，移位寄存器全部復(fù)位；完成了一個工作周期。 5. PLC 是按循環(huán)掃描事件，沿梯形圖先后順序執(zhí)行，在同一掃描周期中的結(jié)果留在輸出狀態(tài)暫存器中所以輸出點的值在用戶程序中可以當(dāng)作條件使用。 3. 梯形圖中的接點可以任意串、并聯(lián)，但線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。 PLC 控制的相關(guān)流程圖 控制流程圖機(jī)械手控制系統(tǒng)的循環(huán)過程如下圖31；機(jī)械手系統(tǒng)控制流程如下圖32圖32 機(jī)械手控制流程圖 可編程控制器梯形圖標(biāo)準(zhǔn)語言梯形圖語言也是我們最常用的一種語言，它有以下特點 1. 它是一種圖形語言，沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點、線圈、串聯(lián)等術(shù)語和一些圖形符號構(gòu)成，左右的豎線稱為左右母線，左邊畫輸入、右邊畫輸出。功能圖能夠清楚地表現(xiàn)出系統(tǒng)各工作步的功能、步與步之間的轉(zhuǎn)換順序及其轉(zhuǎn)換條件。順序控制法規(guī)律性很強(qiáng)，雖然編程相當(dāng)長，但程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性。在得出邏輯表達(dá)式后，根據(jù)邏輯表達(dá)式畫出梯形圖。 邏輯設(shè)計法繼電器、交流接觸器的觸點都只有兩種狀態(tài)即：斷開和閉合，因此用“0”和“1”兩種取值的邏輯代數(shù)設(shè)計電氣控制線路是完全可以的。這種方法對于一些簡單的控制系統(tǒng)的設(shè)計是比較湊效的，可以收到快速、簡單的效果。在控制線路中KM1/KMKM3/KMKM5/KM6兩兩之間應(yīng)設(shè)計互鎖控制線路如圖25（其余以此類推）圖24 主回路原理圖圖25 KM1和KM2互鎖控制線路表23 機(jī)械手工作狀態(tài)表接觸器觸電工作狀態(tài)KMKM4線圈得電原位指示燈亮表明機(jī)械手工作在原點位置最左邊和最上邊KM1線圈得電主觸點閉合模擬指示燈接通，機(jī)械手工作下降的位置KM5線圈得電主觸點閉合模擬指示燈接通，機(jī)械手工作