【正文】 參考文獻(xiàn)[1]孫玉華．可編程控制器（PLC）．同濟(jì)大學(xué)職業(yè)技術(shù)教育學(xué)院，2009．[2]朱益飛．PLC的發(fā)展及其應(yīng)用．電氣時代，2008年第9期．[3]劉衛(wèi)平，王明泉．PLC的發(fā)展及應(yīng)用前景．機(jī)械管理開發(fā)，2009年10月．[4]張東明，文友先．PLC的發(fā)展歷程及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備，2007年第9期．[5]葉愛芹，袁金強(qiáng)．PLC在機(jī)械手控制系統(tǒng)中的應(yīng)用．安徽技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報，2001 年15卷 第4期．[6]劉曙光．基于PLC的現(xiàn)代物流技術(shù)．物流科技，2007年第1期．[7]張桂玉．基于PLC的自動傳送系統(tǒng)研究．高校理科研究．[8] 杜杰，李秋明，趙強(qiáng)，顧德英，汪晉寬．計(jì)算機(jī)編程思想在PLC程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用．儀器儀表學(xué)報，2006年6月第27卷第6期增刊．[9]郭瓊．開發(fā)適合自動化教學(xué)的PLC機(jī)械手．機(jī)電信息，2009年第3O期．[10]李美霞．企業(yè)物流自動化立體倉庫設(shè)計(jì)．鐵路采購與物流，2009年12月．[11]楊海兵．淺論自動化控制器件PLC的發(fā)展趨勢．現(xiàn)代企業(yè)教育，2009年12月下期．[12]候永勝．試論P(yáng)LC機(jī)械手系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究．科技博覽．[13] 張正義，張永征，鄭曉海，段敬恩. 自動倉儲系統(tǒng)市場與應(yīng)用——，2006年第7期．[14]翟世勇. ，2009年5月．[15]樓佩煌，朱錦標(biāo)，譚惠民．自動化立體倉庫控制系統(tǒng)中的通信技術(shù)研究與開發(fā)．南京航空航天大學(xué)學(xué)報，1998年8月第30卷第4期． 謝辭 共 頁 第 32 頁。我選擇這個設(shè)計(jì)，也是為了彌補(bǔ)以前學(xué)習(xí)上的不足。通過本設(shè)計(jì)，我學(xué)習(xí)到了很多東西，在工作的細(xì)心上也得到了提高。調(diào)試結(jié)果表明，在適應(yīng)性、精確性和可靠性方面，到達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，表明該設(shè)計(jì)方案是可行的。當(dāng)機(jī)械手的功能增加時，硬件接線上只需增加行程開關(guān)輸入信號。因此，可編程控制器仿真系統(tǒng)的重要性就不言而喻了。不但為高校提供了一種新型的PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，而且只要仿真目標(biāo)根據(jù)實(shí)際需要做一些修改，也可以讓企業(yè)的工程技術(shù)人員在接手項(xiàng)目前無須硬件投資就可作充分的技術(shù)儲備。仿真系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)屏幕上以“動畫”方式再現(xiàn)PLC的控制過程及結(jié)果，即形象又直觀，大大增強(qiáng)了PLC實(shí)驗(yàn)的效果。由于某些典型的設(shè)備（如機(jī)械手，輸送鏈設(shè)備）都具有體積大、價格昂貴、維護(hù)困難等特點(diǎn)，很難在實(shí)驗(yàn)室配備，這已成為輸送系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的一大難點(diǎn)。用一個比喻來說，它是高度自動化的手和腳。該程序由一個組織模塊OB1和一個功能模塊FC1組成。依據(jù)上面所列該三軸運(yùn)動機(jī)械手搬運(yùn)系統(tǒng)的控制要求，繪制出控制流程圖。只有設(shè)計(jì)出流程圖，才可能順利而便捷地編寫出語句表或梯形圖，最終完成程序的設(shè)計(jì)。 需要指出的是，正如前面所提到在實(shí)際工作環(huán)境中高架立體倉庫上所需搬運(yùn)的毛坯零件不只一個，而相關(guān)的控制流程將會更加復(fù)雜，所以本課題如果要作為進(jìn)一步的研究，可以在機(jī)械手完成此次操作過程并回到等待位置后繼續(xù)搬運(yùn)其它高架倉庫上的毛坯零件，以完善毛坯零件搬運(yùn)系統(tǒng)。當(dāng)X、Z軸方向到達(dá)極限位置并停止時，機(jī)械手手爪松開，放置工件在連接平臺上。當(dāng)Y方向開始退回動作后，為了防止夾取住工件的機(jī)械手與高架立體倉庫發(fā)生碰撞，使用計(jì)時器T2計(jì)時2S后，X、Z軸方向才開始同時退回。為了確保工件被安全地夾取，在夾取步驟后使用計(jì)時器T1計(jì)時2S，Y軸才開始退回。當(dāng)XOZ平面定好位置后，機(jī)械手沿Y軸方向前進(jìn)以靠近工件。首先，機(jī)械手沿X、Z軸方向同時前進(jìn)，當(dāng)X軸傳感器得到信號1時，即停止X軸方向的運(yùn)動，同理，當(dāng)Z軸傳感器得到信號1時，停止Z軸方向的運(yùn)動。紅色燈在輸送系統(tǒng)暫停時常亮，搬運(yùn)系統(tǒng)未開始、運(yùn)行及緊停狀態(tài)下燈滅。綠色按鈕用于系統(tǒng)的啟動，紅色按鈕用于暫停系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，緊急按鈕用于發(fā)生故障時緊急停止整個系統(tǒng)。根據(jù)上述PLC輸入輸出的控制要求，得出PLC輸入輸出I/O分配，： PLC輸入輸出I/O分配表輸入端輸出端PLC地址名稱PLC地址名稱控制面板紅色按鈕機(jī)械手左移控制面板綠色按鈕機(jī)械手右移控制面板運(yùn)行模式1機(jī)械手下移控制面板運(yùn)行模式2機(jī)械手上移控制面板緊停按鈕機(jī)械手駛出動作機(jī)械手左端傳感器手爪閉合動作機(jī)械手右端傳感器操作面板紅燈機(jī)械手上端傳感器操作面板綠燈機(jī)械手下端傳感器操作面板黃燈機(jī)械手已駛出傳感器操作面板白燈機(jī)械手手爪已閉合傳感器X軸工件位置傳感器Z軸工件位置傳感器信號聯(lián)接操作完成之后，在軟件界面中顯示出最終的信號聯(lián)接表： 該系統(tǒng)最終的信號聯(lián)接列表 控制流程圖 控制要求分析本課題要求：搭建一個能存放20個毛坯零件的高架立體倉庫，一個能三軸運(yùn)動的機(jī)械手，一個帶緊停按鈕的操作面板，一個毛坯零件等組成的毛坯零件搬運(yùn)系統(tǒng)。選擇PLC的輸出端，依次與控制面板的各輸入端相連，使工作信號通過PLC的輸出傳遞到控制面板并以各色顯示燈顯示出來。按照之前介紹的連線步驟，首先選擇操作面板的輸出端，依次連接到PLC的輸入端，使按動綠色按鈕時，PLC接到指令，系統(tǒng)運(yùn)動開始；按動紅色按鈕使之停止；按動緊停按鈕，系統(tǒng)急停。選擇帶緊停、開始和停止按鈕的操作面板，放置在工作臺前方便于操作的位置。并調(diào)節(jié)其高度，使機(jī)械手在Z軸往下的極限位置松開手爪時可以安全將工件放置在連接平臺上。（6）工件從工件庫里選擇一個直徑30mm，高度適當(dāng)?shù)膱A形工件，放置在高架倉庫上。此外，機(jī)械手X、Y、Z軸的運(yùn)動必須有超限位保護(hù)，在機(jī)械手X、Z軸的中間位置，以及手爪的開合也都設(shè)有傳感器，用于機(jī)械手的定位。 （5）機(jī)械手該軟件構(gòu)建的四層高架立體倉庫上自帶一個三軸運(yùn)動機(jī)械手，搭建工藝站時即已搭建好機(jī)械手。該工藝站結(jié)構(gòu)為四層，每層可放置五個工件，共可以存放20個毛坯、成品零件。因此以SL參數(shù)工作臺作為參考坐標(biāo)系，選取所需型號的PLC16IO放置在工作臺上。 （3）PLC的選用 西門子S7系列的可編程控制器包括S7200，S7300和S7400，它們的控制點(diǎn)數(shù)由小到大遞增。 （2）SL參數(shù)工作臺以2*2m的柵格為坐標(biāo)系，搭建一個支承高架立體倉庫和聯(lián)接平臺的工作臺。 本課題對象編輯窗口 （1）柵格首先，需要搭建一個空間系統(tǒng)容納其它硬件設(shè)備，即搭建一個三維坐標(biāo)系——柵格。需要指出的是，在實(shí)際工作環(huán)境中高架立體倉庫上所需要搬運(yùn)的毛坯零件不只一個，而相關(guān)的控制流程和PLC程序?qū)訌?fù)雜，所以本課題可以作為進(jìn)一步研究、完善毛坯零件搬運(yùn)系統(tǒng)的初探。該研究過程按照之前介紹的MSM軟件操作步驟，依次進(jìn)行新建計(jì)劃、搭建硬件、信號聯(lián)接、硬件信號調(diào)試、編程和軟、硬件調(diào)試，并最終得出符合要求的硬件系統(tǒng)和PLC程序。 5 零件搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)本課題以研究如何對毛坯零件和成品零件進(jìn)行自動化搬運(yùn)和倉儲為出發(fā)點(diǎn)，現(xiàn)使用上述介紹的MSM2102軟件仿真構(gòu)建一套由高架立體倉庫和三軸運(yùn)動機(jī)械手等組成的毛坯零件搬運(yùn)系統(tǒng)。(6)軟、硬件調(diào)試在完成了上述操作之后，可對所編的PLC程序進(jìn)行模擬運(yùn)行，最后對系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。可使用下拉菜單“手動(M)”下子項(xiàng)“編輯器...”來調(diào)用編輯器?？墒褂孟吕藛巍笆謩印毕碌淖禹?xiàng)“信號...”中的可編程控制器欄上調(diào)用所裝入PLC的信號窗口。如果發(fā)現(xiàn)問題，可以對其進(jìn)行修改和調(diào)試。使用者通過“手動”、“信號”將可編程控制器設(shè)置為“停機(jī)”狀態(tài)。這些端口的編址或信號聯(lián)接的結(jié)構(gòu)見下列步驟： 步驟1：選擇需聯(lián)接輸出的對象； 步驟2：選擇需聯(lián)接的輸出； 步驟3：選擇需聯(lián)接輸入的對象； 步驟4：選擇需聯(lián)接的輸入； 步驟5：輸入描述釋放動作的備注。在實(shí)際中可將之與可編程控制器的聯(lián)線相比較?？墒褂孟铝羞x項(xiàng)進(jìn)行接受：1　 單元：不同的空間、分割空間的墻和方便定位的網(wǎng)格；2　 倉儲：工作臺、料箱、容器、支架、刀夾；3　 可編程控制器：各種帶可變的輸入/輸出地址的自動化裝置；4　 工作站：所有部件、功能單元和制造站的對象庫，它們可作為硬件組件使用，因此可直接使用機(jī)電一體化聯(lián)接模塊進(jìn)行控制；5　 附件：操作元件、顯示元件和“電氣”固定板的對象庫；6　 工件：不同的工件組，可用作運(yùn)輸和運(yùn)送裝置的材料流；7　 橫向軸：不同的機(jī)器人橫向軸(在軟件“SLMSM2101”或以上版本)；8　 機(jī)器人：不同的機(jī)器人類型(在軟件“SLMSM 2101”或以上版本，取決于軟件的擴(kuò)充程度)； 9　 傳感器：不同的傳感器；10　 其它等等。5　 信息...：打開對象輸入和輸出的窗口。4　 復(fù)制...：復(fù)制所選對象(在列表中以亮色顯示)，將出現(xiàn)一個輸入復(fù)制后的名稱和偏置的窗口。2　 參數(shù)化...：添加對象大小和屬性(修改長度、寬度、高度、顏色和屬性)的參數(shù)化。(2)硬件的選擇和搭建對象編輯的窗口由三部分組成：對象列表、坐標(biāo)系統(tǒng)和對象定位。使用按鈕確認(rèn)將打開模擬窗口(此時所有為黑色 )，在右邊打開對象工作的對話窗口和視區(qū)窗口。但在一個外部目錄上新建一個計(jì)劃有一個限制，不在該目錄的對象必須使用按鈕“對象接受”導(dǎo)入到主目錄中。它打開一個選擇窗口，可選擇驅(qū)動器和路徑，輸入名稱。為了進(jìn)行有效的編程，可使用原始操作端作為軟件示教。 （3）MSM2102該軟件相對于有效的“SL?MSM2101”模塊，包括了所有的模型庫，以產(chǎn)生典型的自動化過程。 （2）MSM2101 該軟件的效率尤可體現(xiàn)為，幾乎每一個自動化技術(shù)裝置均可從現(xiàn)有的模型庫中調(diào)用后建立。軟件有三個不同的部分： （1）MSM2100 軟件包括帶功能部件的模塊庫，其可在機(jī)電一體化基本系統(tǒng)TMS2000B01(機(jī)電一體化基本配置)。軟件可將涉及各領(lǐng)域的元部件真實(shí)地進(jìn)行仿真，使用者可方便、有效地建立、測試、控制任意仿真的自動化過程，并進(jìn)行工程開發(fā)程序的設(shè)計(jì)。目前SL系統(tǒng)已進(jìn)行連續(xù)的、多學(xué)科的改進(jìn)，已極大豐富了職業(yè)培訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容