【正文】 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] 劉權(quán)，殷愛華. 基于PLC的移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn). 電子機(jī)械工程，2004（1）:60～62[2] 殷華文，于兆和，馬志剛. ，2003（8）:65～67[3] 林建偉. 電機(jī)驅(qū)動(dòng)用H橋組件LMD18200的應(yīng)用. 國(guó)外電子原器件，1998（9）:10～12[4] 姜生元等. 可編程邏輯控制器在管道機(jī)器人控制系統(tǒng)中的應(yīng)用. 無損檢測(cè)，2001（6）:234～239[5] 毛利民. 通風(fēng)管道清洗機(jī)器人專利技術(shù)研究與應(yīng)用. 清洗世界，2004（5）:58～60[6] 甘小明，徐濱士等. 管道機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀. 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用，2003（6）:5～10[7] 張建民等. 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì). 北京：高等教育出版社，2001: 84～114[8] 王全金. 給水排水管道工程. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2001: 232～235[9] 宣財(cái)鑫. PLC脈沖控制步進(jìn)電機(jī)技術(shù). 計(jì)算機(jī)應(yīng)用（機(jī)車車輛工藝），2002（1）:31～32[10] 孫建宇，楊向東等. 新型下水管道自動(dòng)清淤機(jī)器人. 給水排水，1999（3）: 54～44[11] 孫建仁. 步進(jìn)電機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì). 機(jī)械研究與應(yīng)用，2001，14（4）:23～26[12] 殷洪義. 可編程序控制器選擇設(shè)計(jì)與維護(hù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003：151～162[13] Ishibuchi H. Singleobjective and twoobjective genetic algorithms for selecting linguistic rules for pattern classification problems. 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Simultaneous design of membership functions and rule set for fuzzy controllers using genetic Trans Fuzzy Systems，1995，3(2):260～270附 錄。在此表示衷心的感謝，并送上我永遠(yuǎn)的祝福。由于我們需要使用計(jì)算機(jī)，系領(lǐng)導(dǎo)為我們開放CAD中心，給了我們充足的自由上機(jī)時(shí)間。另外，在設(shè)計(jì)過程中王老師非常強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作精神，讓我們自己拓展設(shè)計(jì)思路，鍛煉我們自己獨(dú)立運(yùn)用知識(shí)的能力。44致 謝致 謝本文的研究工作是在王豐老師的悉心指導(dǎo)下完成的，這篇論文傾注了王老師和我的心血。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我收獲很大，這對(duì)于即將離開學(xué)校步入社會(huì)的我來說是很有必要的。3. 實(shí)現(xiàn)了PLC對(duì)四臺(tái)電機(jī)的控制，完成了PLC的硬件接線設(shè)計(jì)和梯形圖的編制及調(diào)試。在此基礎(chǔ)之上針對(duì)排水管道清淤機(jī)器人的具體課題，對(duì)管道清淤機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、PLC系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)做了詳細(xì)地介紹，也取得了以下成果：1. 了解了國(guó)內(nèi)外清淤技術(shù)現(xiàn)狀，確定了管道清淤機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。這些知識(shí)都是我今后工作所不要可缺少的。只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，把所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工程中才是最重要的。CPU224控制M1和M2，CPU226控制M3和M4。VB100 IN OUT VD202 MOVB EN ENO 1 IN OUT VB206 NETR EN ENO VB200 TBL 0 PORT圖23 執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)寫指令3）執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)讀指令 MOVB EN ENO 2 IN OUT VB211 MOVDW EN ENO amp。VB150，主站被訪問數(shù)據(jù)區(qū)首地址VB312amp。VB100，從站被訪問數(shù)據(jù)區(qū)首地址VB212amp。PLC1（CPU226）為主站，PLC2（CPU224）為從站。網(wǎng)絡(luò)讀和網(wǎng)絡(luò)寫指令在前面的指令介紹中已介紹過了，在這就不贅述了。如果要停止電機(jī)就把脈沖寬度值0裝入SMB77中就完成了。D為載體車輪直徑，車輪的直徑隨著管徑的變化而變化PWM的初始化程序如下：MOVBEN ENO16DB IN OUT SMB77MOVBEN ENO1000 IN OUT SMB78MOVWEN ENOVW0 IN OUT SMW80PLSEN ENO0 MOVB EN ENO 16DA IN SMB77圖20 PWM的初始化程序PWM調(diào)節(jié)脈沖寬度程序如下： MOVW EN ENO VW1 IN OUT SMB77 PLS EN ENO 0 圖21 調(diào)節(jié)脈沖寬度程序在PWM初始化程序中，把脈沖周期裝入SMB78，把前進(jìn)時(shí)的脈沖寬度裝入SMB80。載體在無鈣化物管道中前進(jìn)的速度為5m/s，返回時(shí)為10m/s，相應(yīng)地可算出前進(jìn)時(shí)和返回時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速，然后代入占空比公式可得載體前進(jìn)時(shí)的脈沖寬度為，返回時(shí)，設(shè)為VW0，設(shè)為VW1。上述公式中脈沖周期和電機(jī)最大速度都能計(jì)算出來，通過調(diào)脈沖寬度就能得到相應(yīng)的電機(jī)運(yùn)行速度，因?yàn)楫?dāng)脈寬值等于周期值時(shí)，占空比為100%，即輸出連續(xù)接通；當(dāng)脈寬值為0，占空比為0%，即輸出斷開，所以電機(jī)的運(yùn)行速度可以從0調(diào)到最大速度。當(dāng)脈寬值等于周期值時(shí)，占空比為100%，即輸出連續(xù)接通；當(dāng)脈寬值為0，占空比為0%，即輸出斷開。s65535181。其周期和脈寬的單位可以是ms或181。其中這幾個(gè)程序中主要是脈寬調(diào)制（PWM）子程序和通信子程序。 控制程序的設(shè)計(jì)在這次設(shè)計(jì)中，我的主要任務(wù)是控制系統(tǒng)子程序設(shè)計(jì)。因此我在編程時(shí)，重點(diǎn)對(duì)控制流程圖的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行了研究，具體的控制流程圖在附圖中。有了正確的控制流程圖，那么編程就是一件很容易的事情。5. 無允許輸出端的指令在梯形圖（LAD）、功能塊圖（FBD）中，不能級(jí)聯(lián)的指令方框用不帶布爾允許輸出端（ENO）來表示，如CALL SBRN（N1，…）子程序調(diào)用指令和LBL、SCR等。無條件輸入：在梯形圖（LAD）、功能塊圖（FBD）中，與“能流”無關(guān)的線圈或功能框直接與左母線連接。在語句表（STL）程序中用AENO（ANDENO）指令訪問，可以產(chǎn)生與功能框的允許輸出端（ENO）相同的效果。如果功能框允許輸入端（EN）存在“能流”，且功能框準(zhǔn)確無誤地執(zhí)行了其功能，那么允許輸出端（ENO）將把“能流”傳到下一個(gè)功能塊圖元件，此時(shí)，ENO=1。在梯形圖（LAD）、功能塊圖（FBD）中，功能框的ENO端是允許輸出端，允許功能框的布爾量輸出。功能框的布爾量輸入端必須存在“能流”，才能執(zhí)行該功能框的功能。在一個(gè)梯級(jí)中，左、右母線之間是一個(gè)完整的“電路”，不允許“短路”、“開路”，也不允許“能流”反向流動(dòng)。在左、右母線之間是由觸點(diǎn)、線圈或功能框組合的有序排列。2. 梯形圖（LAD）/ 功能塊圖（FBD）梯形圖中左、右垂直線稱為左、右母線。語句表（STL）程序中，使用“NETWORK”這個(gè)關(guān)鍵詞對(duì)程序分段。每個(gè)梯形圖網(wǎng)絡(luò)是由一個(gè)或多個(gè)梯級(jí)組成。STEP7Micro/win32，默認(rèn)的編程語言是梯形圖語言，程序編制完成后能自動(dòng)轉(zhuǎn)化成語句表語言。輸入端是功能塊圖的條件，輸出端是功能塊圖的運(yùn)算結(jié)果。它還具有基本邏輯功能、計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)功能、運(yùn)算和比較功能和數(shù)據(jù)傳送功能等。功能塊圖是圖形化的高級(jí)編程語言。3. 功能塊圖（FBD）功能塊圖類似于普通邏輯功能圖，它沿用了半導(dǎo)體邏輯電路的邏輯框圖的表達(dá)方式。它類似于計(jì)算機(jī)的匯編語言，但比匯編語言直觀易懂，編程簡(jiǎn)單，因此也是應(yīng)用很廣泛的一種編程語言。2. 語句表語言（STL）PLC的語句表語言和梯形圖語言是一一對(duì)應(yīng)的，它采用助記符來表示，一般由操作碼和操作數(shù)組成。梯形圖是融邏輯操作、控制于一體，面向?qū)ο蟮?、?shí)時(shí)的、圖形化的編程語言。 1. 梯形圖語言（LAD） 梯形圖語言采用的圖形與實(shí)際的繼電接觸器控制系統(tǒng)的控制線路圖相似，簡(jiǎn)單的PLC邏輯控制系統(tǒng)的梯形圖與有觸點(diǎn)的電氣原理圖幾乎沒有差別。利用編程器的按鍵、顯示和內(nèi)部編輯、監(jiān)控等軟件的支持，可使PLC程序的調(diào)試變得容易。 清淤機(jī)器人的控制程序設(shè)計(jì) 編程的語言PLC的程序結(jié)構(gòu)為典型的塊式結(jié)構(gòu)，應(yīng)用軟件的形成只需要編輯這個(gè)過程。 PLC和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的連接 在第二章已經(jīng)講了直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)用，而且這兩種驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)用非常類似，都是有兩個(gè)主要輸入端，分別是PWM（脈寬調(diào)制）端口和DIR（方向控制）端口。驅(qū)動(dòng)器的L端和N端接供電電源。根據(jù)總體控制方案以及傳感器的應(yīng)用，I/O端口的分配如下：表5 CPU224 I/O端口序號(hào)地址信號(hào)名稱注釋1啟動(dòng)按鈕2手動(dòng)返回按鈕3急停按鈕4到下一井口限位開關(guān)5回到原井口限位開關(guān)6光電編碼器1（調(diào)節(jié)電機(jī)）“1”有效7回到原井口限位開關(guān)8M3的PWM控制“1”有效9M4的PWM控制“1”有效10M3的方向控制“1”有效11M4的方向控制“1”有效12載體打滑報(bào)警“1”有效表6 CPU226 I/O 端口序號(hào)地址信號(hào)名稱注釋1光電編碼器4（載體從動(dòng)輪）“1”有效2光電編碼器2（載體從動(dòng)輪）“1”有效3啟動(dòng)按鈕4手動(dòng)返回按鈕5光電編碼器3（刀具電機(jī)）“1”有效6急停按鈕7到下一井口限位開關(guān)8回到原井口限位開關(guān)9調(diào)速方式選擇（有鈣化物）按鈕10調(diào)速方式選擇（無鈣化物）按鈕11M1的PWM控制“1”有效12M2的PWM控制“1”有效13M1的方向控制“1”有效14M2的方向控制“1”有效15M1過載報(bào)警“1”有效16M2過載報(bào)警“1”有效17010米遇障位置顯示“1”有效181020米遇障位置顯示“1”有效192030米遇障位置顯示“1”有效203040米遇障位置顯示“1”有效224050米遇障位置顯示“1”有效23到達(dá)原井口報(bào)警“1”有效表7 所用輔助觸點(diǎn)序號(hào)地址信號(hào)名稱注釋1載體打滑