【正文】 32。 由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位領(lǐng)導(dǎo)和老師批評(píng)和指正。 同時(shí)也感謝 xxxx 大學(xué)圖書館的老師為我提供良好的做畢業(yè)論文的環(huán)境以及實(shí)驗(yàn)室老師給予的支持。 從論文的選題到論文寫作的最終完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。 感謝 xxxx 大學(xué) xxxx 學(xué)院在我四年的大學(xué) 生活當(dāng)中對我的教育與培養(yǎng)，感謝信息工程學(xué)院的所有專業(yè)老師，沒有你們的辛勤勞動(dòng)，就沒有我們今日的滿載而歸。沒有你們就不會(huì)有我的今天。 感謝生我養(yǎng)我，含辛茹苦的父母。四年的大學(xué)生活讓人倍感留戀，倍感珍惜。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 30 參考文獻(xiàn) [1] 廖常初 .S7200PLC編程及應(yīng)用 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 [2] 王曙光，魏秋月，張高記 .S7200PLC應(yīng)用基礎(chǔ)與實(shí)例 .人民郵電出版社 .2021 [3] 袁川來 .基于 S7200的多關(guān)節(jié)機(jī)械手的 PLC控制 . 現(xiàn)代電子技術(shù) .7： 113115 [4] 劉斌，王立梅 .基于 S7200的多關(guān)節(jié)機(jī)械手的 PLC控制 .西南民族 大學(xué)學(xué)報(bào)178。 由于畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間比較緊張和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)不足，所以論文設(shè)計(jì)中有很多方面還存在著缺點(diǎn)和漏洞。 （ 3）建立流程圖，按流程圖編寫各部分程序。 總結(jié)全文，本人具體做了以下幾方面的努力 : （ 1）設(shè)計(jì)了機(jī)械手控制系統(tǒng)的總體方案。作為一種重要的工業(yè)設(shè)備，機(jī)械手在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中占著舉足輕重的位置。 圖 58 實(shí)驗(yàn)室接線圖 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 模擬調(diào)試 28 圖 59 運(yùn)行顯示 圖 沈 陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 設(shè)計(jì)總結(jié) 29 設(shè)計(jì)總結(jié) 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 機(jī)械手已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)化生產(chǎn)線上。 實(shí)驗(yàn)室調(diào)試 首先選擇 CPU226，連接電路，在電腦上載入程序，然后調(diào)試運(yùn)行。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第五章 模擬調(diào)試 27 圖 56 文件打開圖 點(diǎn)擊綠色三角號(hào)運(yùn)行。 圖 55 選擇文件圖 打開文件。 圖 54 程序?qū)雸D 選擇文件。 圖 53 CPU選取圖 點(diǎn)擊“ Program” “ Load Program”。 圖 52 文件保存圖 保存打開 S7200仿真軟件，點(diǎn)擊“ SIEMENS”，在“ CPU type”中選擇 CPU226。如圖 51。下面分別介紹兩種調(diào)試過程。采用較高的電平來傳送信號(hào)對抵抗干擾也有一定的作用。 L=*50=157 mm （ 42） 電動(dòng)機(jī)所需轉(zhuǎn)的圈數(shù) ,式（ 43）。 電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)一周所需的脈沖數(shù)，式（ 41）。 圖 44 PTOx_MAN 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 機(jī)械手控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 23 步進(jìn)電機(jī)脈沖數(shù)的計(jì)算 解決了 PLC 對步進(jìn)電機(jī)的控制問題以后，接下需要考慮的是具體脈沖數(shù)計(jì)算問題。電機(jī)運(yùn)行時(shí)可以修改該速度參數(shù)。對于超出該范圍的 Speed參數(shù)值，速度將限定為啟動(dòng) /停止速度或最大速度。禁止參數(shù) RUN則命令 PTO減速，直至電機(jī)停止。 允許 RUN (Run/Stop)參數(shù)，命令 PTO加速到指定速度 (速度參數(shù) )。這可以使電機(jī)在向?qū)е兄付ǖ姆?圍 (從啟動(dòng) /停止速度到最大速度 )內(nèi)以不同速度啟動(dòng)、停止和運(yùn)行。 圖 43 PTOx_RUN PTOx_MAN 子程序 如圖 44。 模塊完成該指令時(shí)，參數(shù) Done接通。 包絡(luò)參數(shù)包含該移動(dòng)包絡(luò)的號(hào)碼或符號(hào)名。對于每次掃描，當(dāng) START參數(shù)接通且 PTO當(dāng)前未激活時(shí)，指令激活 PTO。確保 EN位保持接通，直至 Done位指示該子程序已完成。 PTOx_RUN子程序 (運(yùn)行包絡(luò) )命令 PLC在一個(gè)指定的包絡(luò)中執(zhí)行運(yùn)動(dòng)操作，此包絡(luò)存儲(chǔ)在組態(tài) /包絡(luò)表中。 參數(shù) Error包含指令的執(zhí)行結(jié)果。 Done輸出是一個(gè)布爾量輸出。當(dāng) 輸入為低電平時(shí)， PTO功能正常操作。當(dāng)輸入變?yōu)楦唠娖綍r(shí)， PTO立即終止脈沖輸出。 I_STOP (立即 STOP)輸入量為一個(gè)布爾量輸入。在程序中僅能使用該子程序一次，并保證每個(gè)掃描周期該子程序都被執(zhí)行。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 機(jī)械手控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 21 如圖 42。如果SS_SPEED的數(shù)值過高，電機(jī)會(huì)在啟動(dòng)時(shí)丟失脈沖，并且負(fù)載在試圖停止時(shí)會(huì)使電機(jī)超速。 SS_SPEED：在電機(jī)能力范圍內(nèi)輸入一個(gè)數(shù)值，以便以較低的速度驅(qū)動(dòng)負(fù)載。 對于 PTO輸出，您必須指定期望的啟動(dòng) /停止速度。驅(qū)動(dòng)負(fù)載所需的力矩由摩 擦力、慣性以及加速 /減速時(shí)間決定。 最大速度和啟動(dòng) /停止速度 向?qū)⑻崾灸鷳?yīng)用程序的最大速度 (MAX_SPEED)和啟動(dòng) /停止速度 (SS_SPEED)。由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種用電脈沖信號(hào)進(jìn)行控制，并將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或直線位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 機(jī)械手控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 19 I/O 分配 名稱 地址 輸入信號(hào) 啟動(dòng)按鈕 X 軸伸出限位 X 軸回縮限位 Y 軸上升限位 Y 軸下降限位 夾手旋轉(zhuǎn)限位 夾手回轉(zhuǎn)限位 底盤旋轉(zhuǎn)限位 底盤回轉(zhuǎn)限位 無工件檢測 PTO0 立即停止 PTO0 減速停止 PTO1 立即停止 PTO1 減速停止 X 軸原點(diǎn)接近開關(guān) Y 軸原點(diǎn)接近開關(guān) X 軸復(fù)位開關(guān) Y 軸復(fù)位開關(guān) 名稱 地址 輸出信號(hào) 橫向脈沖 縱向脈沖 X 軸電機(jī)正轉(zhuǎn) X 軸電機(jī)反轉(zhuǎn) 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 機(jī)械手控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 20 夾手電機(jī)旋轉(zhuǎn) 夾手電機(jī)回轉(zhuǎn) 底盤電機(jī)旋轉(zhuǎn) 底盤電機(jī)回轉(zhuǎn) 空氣壓縮機(jī) Y 軸電機(jī)正轉(zhuǎn) Y 軸電機(jī)反轉(zhuǎn) 編程設(shè)計(jì)思路 選用順序控制的編程方式。 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)示意圖 A點(diǎn) B點(diǎn) 圖 41 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)過程示意圖 如圖 41，為機(jī)械手運(yùn)動(dòng)過程示意圖。 整個(gè)控制系統(tǒng)能自動(dòng)循環(huán)工作。 機(jī)械手有升降、回轉(zhuǎn) 180度，伸縮、夾手旋轉(zhuǎn) 90度功能。 軸數(shù)：四軸。 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 通過機(jī)械手搬運(yùn)，把物料從取物點(diǎn) A搬運(yùn)到放物點(diǎn) B。沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第四章 機(jī)械手控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 18 第四章 機(jī)械手控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 本章針對機(jī)械手控制系統(tǒng)的用戶程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。良好的接地是保證 PLC 可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。系統(tǒng)接地方式有：浮地方式、直接接地方式和電容接地三種方式。 接地 正確選擇接地點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)接地的目的通常有兩個(gè)，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。由于本設(shè)計(jì)使用的是西門子 S7200系列可編程控制器，所以有直流 24V 輸出接線端。這樣可以保證穩(wěn)壓特性又有助于穩(wěn)壓器工作可沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 17 靠。初級(jí)與次級(jí)之間的靜電屏蔽要聯(lián)結(jié)到零點(diǎn)位，接地抽頭配電容耦合最后引出到接地點(diǎn)。為了提高整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾能力，可編程序控制器供電回路一般可采用隔離變壓器、交流穩(wěn)壓器、晶體管開關(guān)電源等。 電源接線 電源是 PLC 引入干擾的主要途徑之一， PLC 應(yīng)盡可能取用電壓波動(dòng)較小、波形畸變較小的電源，這對提高 PLC 的可靠性有很大幫助。 （ 2）輸入、輸出線不能用同一根電纜，輸入、輸出線要分開。 圖 36 PLC輸出信號(hào)回路 PLC 控制的安裝與布線 輸入接線 （ 1）輸入接線一般不要超過 30m。 S7200 PLC 、 ，回轉(zhuǎn)的控制端。 是啟動(dòng)按鈕， 是伸出限位開關(guān)， 是回縮限位開關(guān)， 是上升限位開關(guān)， 是下降限位開關(guān)， 是夾手旋轉(zhuǎn)限 位開關(guān)， 是夾手回轉(zhuǎn)限位開關(guān)， 是底盤旋轉(zhuǎn)限位開關(guān)， 是底盤回轉(zhuǎn)限位開關(guān)， 是無工件檢測開關(guān)， 是 PTO0 立即停止按鈕， 是 PTO0 減速停止按鈕， 是 PTO1 立即停止按鈕， 是 PTO1 減速停止按鈕， 是 X軸原點(diǎn)接近開關(guān)， 是 Y軸原點(diǎn)接近開關(guān)， 是 X軸復(fù)位開關(guān)， 是 Y軸復(fù)位開關(guān)。圖中電源 G1為 PLC電源， G2為步進(jìn)電機(jī)電源， G3為直流減速電動(dòng)機(jī)電源。幾乎無步進(jìn)電機(jī)常見的共振和爬行區(qū)，輸出相電流可通過撥動(dòng)開關(guān)設(shè)定，運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲非常低，接近交流伺服的水平。輸出相電流可以通過驅(qū)動(dòng)器上的相應(yīng)撥碼開關(guān)進(jìn)行設(shè)定。步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器采用與該步進(jìn)電機(jī)相匹配的 2M412，該驅(qū)動(dòng)器具有脫機(jī)、錯(cuò)相保護(hù)功能，并采用交流伺服驅(qū)動(dòng)原理，具備交流伺服運(yùn)轉(zhuǎn)特性，三相正弦電流輸出。 CPU內(nèi)置了 2個(gè)高速脈沖發(fā)生器， 2個(gè)脈沖發(fā)生器分別以 CPU本體的 。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 14 表 36 RL115型熔斷器技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 UN/V 熔斷器額定電流IN/A 熔體額定電流 INR/A RL115 直流 440 15 2,4,6,10 總結(jié)：本次設(shè)計(jì)中的 PLC選用西門子 S7200系列的 CPU 226 CN DC/DC/DC，直流 24V供電，直流數(shù)字量輸入，晶體管直流電路輸出類型。它串聯(lián)在電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，如流過熔體的電流過大，它本身產(chǎn)生的熱量將使熔體熔化而自動(dòng)分?jǐn)嚯娐贰?