【正文】 。在制作畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中我曾經(jīng)向老師們和同學(xué)們請教過不少的問題，老師們的熱情解答和同學(xué)們的熱心幫助才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能較為順利的完成。另外，在校圖書館查找資料的時候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。謝謝你們，我的父親母親！ 在這四年中，老師的諄諄教導(dǎo)、同學(xué)的互幫互助使我在專業(yè)技術(shù)和為人處事方面都得到了很大的提高。是你們，為我的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件；是你們，一如既往的站在我的身后默默的支持著我。生我者父母。參考文獻(xiàn)[1] (第四版)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2005[2] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社．2005[3] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1981[4] [J].可編程控制器與工廠自動化,2006，6(5):134～136[5] Saeed ,Introduction to Robotics: Analysis, Systems, Application[M].USA: Pearson Education, 2001[6] 陳懇，楊向東，劉莉，[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006[7] [M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998[8] [M].北京：高等教育出版社，1991[9] David .“Programmable Controllers for Factory Automation”. Marcel Decker, York and Basel[J].1987,5(4):10～23 [10] [M].北京：航空航天大學(xué)出版社，2003[11] MITSUBISHI PROGRAMMABLE CONTROLLER MELSEC F1 SERIES Programming Manuol. Mitsubishi Electric COR[J].1999,2(6)：101～120[12] [M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2001致 謝行文至此，我的這篇論文已接近尾聲；歲月如梭，我四年的大學(xué)時光也即將敲響結(jié)束的鐘聲。在設(shè)計(jì)中，我不斷的發(fā)現(xiàn)問題并且解決問題，使我的畢業(yè)論文從簡陋變得更加的完美。例如：在設(shè)計(jì)中我學(xué)會并且熟悉掌握了AutoCAD制圖軟件，進(jìn)一步了解了PLC的相關(guān)知識。：氣夾夾緊 X12=0？ 接通Y2，上升 X12=0？ X3=1？ X6=1？ X7=1？ X12=0？ X12=0？ 接通Y5，放松 接通Y3，下降 接通Y1，后縮 N N Y N N N N N Y Y Y Y Y Y 主機(jī)板 氣夾放松流程圖總 結(jié)在基于PLC的機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通過自己的不斷學(xué)習(xí)和努力，使自己在該領(lǐng)域有了一定的提高，同時鞏固了在大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識。當(dāng)按下復(fù)位按鈕時，無論機(jī)械手處于何種運(yùn)行狀態(tài)，那種狀態(tài)都會停止，而進(jìn)行復(fù)位運(yùn)動，復(fù)位運(yùn)動的過程與啟動時復(fù)位的過程相同。 系統(tǒng)總體流程圖本設(shè)計(jì)中機(jī)械手的總體運(yùn)動過程為：按下啟動按鈕，機(jī)械手復(fù)位，復(fù)位過程中，機(jī)械手先后縮，然后上升，回到原點(diǎn)后，機(jī)械手自動進(jìn)行工作，然后機(jī)械手前伸，前伸到位后下降，下降到位后，機(jī)械手夾緊物體，夾緊到位后，機(jī)械手上升，上升到位后，機(jī)械手后縮，后縮到位后，機(jī)械手下降，下降到位后，機(jī)械手放開物體，然后上升，回到原點(diǎn)，如此循環(huán)往復(fù)運(yùn)動。當(dāng)上升到位時碰到上限位開關(guān)，回到原點(diǎn)。放松到位時，光電開關(guān)撐開觸點(diǎn)閉合，成閉觸點(diǎn)斷開，停止放松。后縮到位時碰到后限位開關(guān)，后縮停止，輸出端Y3輸出高電平，KM3線圈通電，使伺服電機(jī)二反轉(zhuǎn)，機(jī)械手下降。PLC輸出端Y2輸出高電平，KM2通電，使伺服電機(jī)二正轉(zhuǎn)，機(jī)械手上升，上升到位時，碰到上限位開關(guān)，上升停止。前伸到位時碰到前限位開關(guān)，前伸停止，輸出端Y3輸出高電平，KM3線圈通電，使伺服電機(jī)二反轉(zhuǎn)，機(jī)械手下降。上升到底時碰到上限位開關(guān)，上升停止，回到原點(diǎn)。機(jī)械手若不在原點(diǎn)則PLC輸出端Y1輸出高電平，KM1線圈通電，使伺服電機(jī)一反轉(zhuǎn)，橫軸后縮。機(jī)械手的上升/下降、前伸/后縮動作、機(jī)械手的放松/夾緊是通過分別控制三個伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的[13]。 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 機(jī)械手的動作實(shí)現(xiàn)過程根據(jù)機(jī)械手的工作流程，本設(shè)計(jì)采用順序控制方式進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。不同類型的PLC其存儲容量各不相同，一般來說，隨著PLC機(jī)型增大其存儲容量也相應(yīng)增大。這部分存儲單元內(nèi)的數(shù)據(jù)得以保留；后者當(dāng)PLC停止運(yùn)行時，將這部分存儲單元內(nèi)的數(shù)據(jù)全部置“零”。（2）系統(tǒng)軟設(shè)備存儲區(qū)：除了I/O映象區(qū)以外，系統(tǒng) RAM存儲區(qū)還包括PLC內(nèi)部各類軟設(shè)備（邏輯線圈、數(shù)據(jù)寄存器、計(jì)時器、計(jì)數(shù)器、變址寄存器、累加器等）的存儲區(qū)。一個開關(guān)量I/O占用存儲單元中的一個位（bit）, 一個模擬量I/O占用存儲單元中的一個字（16個bit)。（1）I/O映象區(qū)：由于PLC投入運(yùn)行后，只是在輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，在輸出刷新階段才將輸出的狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的外設(shè)。它和硬件一起決定了該P(yáng)LC的各項(xiàng)功能。它包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷程序等。PLC存儲空間的分配：雖然大、中、小型 PLC的CPU的最大可尋址存儲空間各不相同，但是根據(jù)PLC的工作原理， 其存儲空間一般包括以下三個區(qū)域：系統(tǒng)程序存儲區(qū)，系統(tǒng)RAM存儲區(qū)（包括I/O映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）和用戶程序存儲區(qū)。PLC的軟件分為兩部分: 系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。 PLC的軟件部分與微型計(jì)算機(jī)一樣，除了硬件以外，還必須有軟件。所以說軟件在一個系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的作用非常的巨大，只有得到軟件系統(tǒng)的控制才能達(dá)到準(zhǔn)確控制的目的。 PLC的I/O口分配端口信號注釋X0SQ0X軸前限位一X1SQ1X軸后限位一X2SQ2X軸前限位二X3SQ3X軸后限位二X4SQ4Y軸上限位一X5SQ5Y軸下限位一X6SQ6Y軸上限位二X7SQ7Y軸下限位二X8SQ8光電開關(guān)一X9SQ9光電開關(guān)二X10SB0啟動按鈕X11SB1復(fù)位按鈕X12SB2停止按鈕Y0KM0X軸前伸Y1KM1X軸后縮Y2KM2Y軸上升Y3KM3Y軸下降Y4KM4氣夾夾緊Y5KM5氣夾放松 PLC外部接線圖 PLC外部接線圖FPX C30T共有16個輸入及14個輸出端口，本系統(tǒng)中使用了13個輸入口及6個輸出口。五、具有豐富的通信網(wǎng)絡(luò)功能，而且指令軟件豐富。三、可以通過普通的USB電纜與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)簡單連接，可實(shí)現(xiàn)三種通信功能。松下FPX系列的可編程控制器具有如下特點(diǎn)：一、具有高速處理和充裕的大容量，浮點(diǎn)數(shù)PID運(yùn)算只有32us，可進(jìn)行快速掃描。由于隔離變壓器二次側(cè)對地懸浮，可以防止操作過程中觸電。本設(shè)計(jì)中將220V交流電經(jīng)過1：1的隔離變壓器后再為控制系統(tǒng)供電，使供電網(wǎng)絡(luò)與控制回路之間只有磁的耦合而在電氣連接方面程完全隔離狀態(tài)。硬件的抗干擾措施可以大大提高系統(tǒng)的測控精度和工作可靠性,而系統(tǒng)的抗干擾又不能完全依靠硬件解決。本系統(tǒng)采用三相交流電為系統(tǒng)進(jìn)行供電，三相空氣開關(guān)QF控制整個系統(tǒng)的電源通斷，既可完成主電路的短路保護(hù)又可方便日常的維護(hù)。 PLC控制系統(tǒng)的保護(hù)措施要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家用提高設(shè)備的抗干擾能力；另一方面，要求工程設(shè)計(jì)、安裝施工和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。網(wǎng)絡(luò)化和通信能力強(qiáng)是PLC發(fā)展的一個重要方面，向下可將多個PLC、I/O框架相連，向上與工業(yè)計(jì)算機(jī)、以太網(wǎng)、MAP網(wǎng)等相連構(gòu)成整個工廠的自動化控制系統(tǒng)。 PLC的發(fā)展趨勢現(xiàn)代PLC的發(fā)展主要有兩個趨勢：一是向體積更小、速度更快、功能更強(qiáng)和價格更低的微小型方面發(fā)展；二是向大型網(wǎng)絡(luò)化、高可靠性、好的兼容性和多功能方面發(fā)展[12]。設(shè)計(jì)人員完全可以利用編程器上屏幕顯示來輸入，或修改程序使得梯形圖能準(zhǔn)確無誤地反映生產(chǎn)要求。從方案的確立到技術(shù)條件的設(shè)計(jì)以及施工的設(shè)計(jì)，圖面的工作量很大，這勢必造成設(shè)計(jì)周期長。這既經(jīng)濟(jì)又簡捷，可以達(dá)到事半功倍的效果。這是因?yàn)槭褂肞LC不必改動外部設(shè)備接線，只要對軟件進(jìn)行一些改變就可以了。這無疑給企業(yè)增加了活力，提高了經(jīng)濟(jì)效益。從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)周期長短考慮不論是對舊設(shè)備進(jìn)行改造，還是設(shè)計(jì)新的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備。對PLC的經(jīng)濟(jì)分析，應(yīng)從以下幾方面考慮：從影響成本的各個因素綜合考慮對目前生產(chǎn)設(shè)備控制裝置來說，有三種類型：① 繼電器控制；② 半導(dǎo)體器件控制；③ PLC控制。同樣，可編程序控制器控制也有其不足的地方，在性價比上要高于繼電器控制和單片機(jī)控制，其開發(fā)潛力要差于單片機(jī)，并且通用性不好，不同廠家的可編程序控制器以及其附屬單元都是固定專用等等[11]。因此具有體積小、重量輕、功耗低的特點(diǎn)。因此，它既可控制開關(guān)量，又可控制模擬量；既可控制一個機(jī)械手，又可控制一個機(jī)械手群；既可控制簡單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)；既可現(xiàn)場控制，又可遠(yuǎn)程控制。工程師編好的程序十分清晰直觀，只要寫好操作說明書，操作人員經(jīng)短期的學(xué)習(xí)就可以使用。操作方便、維修容易PLC采用電氣操作人員熟悉的梯形圖和功能助記符編程，