【正文】 。通過(guò)重組構(gòu)建知識(shí)體系，靈活運(yùn)用理論工具 ，將我設(shè)想的每一想法都一一變?yōu)榻?jīng)得起推敲的論文。論文中的主要參考文獻(xiàn)均為四年內(nèi)所學(xué)的教科書(shū)，這些理論教材給我了很大的幫助。陳 老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，傾注了大量的心血和汗水，無(wú)論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了 *老師悉心細(xì)致的教誨和無(wú)私的幫助，特別是她廣博的學(xué)識(shí)、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益，在此表示真誠(chéng)地感謝和深深的謝意。作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)， 經(jīng)驗(yàn) 的匱乏，難免有許多考慮不周全之處，望給予指導(dǎo)，得到更大的提高。 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 41 參考文獻(xiàn) [1]臺(tái)達(dá)可編程控制器 DVP60ES200T 系列編程手冊(cè)，步進(jìn)梯形圖指令，應(yīng)用指令說(shuō)明書(shū) . [2]李寧 , 劉啟新 . 電機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng) [M]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社出版 , 2021. [3]齊占慶 . 機(jī)床電氣控制技術(shù) [M]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社出版 , 2021. [4]程子華 . PLC 原理與編程實(shí)例分析 [M]. 北京 : 國(guó)防工業(yè)出版社出版 , 2021. [5]秦曾煌 . 電工學(xué)電子技術(shù) [M]. 第六版 , 北京 : 高等教育出版社出版 , 2021. [6]張建民 . 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M]. 北京 : 北京理工大學(xué)出版社 , 2021. 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[11]王永章184。 2)在程序方面我們還可以增加一個(gè)記憶功能，可以記住每次調(diào)試時(shí)到達(dá)精確 位置的脈沖數(shù)。還有在控制方面本課題是采用步進(jìn)電機(jī)來(lái)傳動(dòng)的，所以定位還不是很精確，在軟件系統(tǒng)方面，本科課題沒(méi)有調(diào)試記憶功能，所以對(duì)調(diào)試起來(lái)不是很方便。通過(guò) 本次設(shè)計(jì)，可以根據(jù)工件的變化及運(yùn)動(dòng)流程的要求隨時(shí)更改相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手控制系統(tǒng)的不同工作需求，機(jī)械手控制系統(tǒng)具有了很大的靈活性和可操作性。 所以本課題 的 I/O 口 分配如表 所示為： 表 PLC 的 I/O 分配說(shuō)明 輸入 功能 (設(shè)備 ) 輸出 功能 (設(shè)備 X0 x 方向零點(diǎn)接近開(kāi)關(guān) Y0 x 橫向步進(jìn)電機(jī) X1 y 方向零點(diǎn)接近開(kāi)關(guān) Y1 y 水平步進(jìn)電機(jī) X2 z 方向零點(diǎn)接近開(kāi)關(guān) Y3 z 垂直步進(jìn)電機(jī) 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 X3 工位接近開(kāi)關(guān)（公用） Y5 y 水平步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向 X11 捻繩筒定位信號(hào) Y6 z 水平步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向 X12 防 護(hù)罩打開(kāi)信號(hào) Y7 x 水平步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向 X13 防護(hù)罩關(guān)閉信號(hào) Y10 開(kāi)鎖氣缸電磁閥 X14 x 方向極限行程 Y11 氣爪氣缸電磁閥 X15 y 方向極限行程 Y14 電機(jī)拖死機(jī)構(gòu) X16 z 方向極限行程 Y15 復(fù)位零點(diǎn)指示燈 X17 夾持卡爪開(kāi)關(guān)（串聯(lián)） Y16 報(bào)警燈 X21 開(kāi)鎖氣缸伸接近開(kāi)關(guān)（串聯(lián)） Y17 工作顯示燈 X22 開(kāi)鎖氣缸縮接近開(kāi)關(guān)（串聯(lián)） X23 z 方向安全鎖到位（里面接近開(kāi)關(guān)） X24 氣源壓力開(kāi)關(guān) X25 鎖可靠接觸（串聯(lián)） X27 停止 X30 復(fù)位 X31 自動(dòng)運(yùn)行 X32 手動(dòng) /自動(dòng) X33 x 方向電機(jī) X34 y 方向電機(jī) X35 z 方向電機(jī) X36 卡爪緊 X37 卡爪松 X40 關(guān)索 X41 開(kāi)鎖 X42 反轉(zhuǎn) /正傳 X43 安裝 /卸載 X50 模式轉(zhuǎn)化 X51 工位 1選擇按鈕 X52 工位 2選擇按鈕 X53 工位 3選擇按鈕 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 程序 設(shè)計(jì) 本課題的程序設(shè)計(jì)是根據(jù)鋼絲繩生產(chǎn)線中捻股車的生產(chǎn)要求來(lái)設(shè)計(jì)的，他的工作流程圖如圖 所示： 圖 機(jī)械手的工作流程圖 X54 工位 4選擇按鈕 X55 工位 5選擇按鈕 X56 工位 6選擇按鈕 N 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 機(jī)械手的工作流程圖（續(xù)） N 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 控制原理圖 圖 控制原理圖 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 初始化程序 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 初始程序化梯形圖 回原點(diǎn)程序 圖 返回原點(diǎn)程 序體形圖 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 返回原點(diǎn)程序體形圖 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 圖 返回原點(diǎn)程序體形圖（續(xù)） 手動(dòng)程序 圖 手動(dòng)程序梯形圖 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 手動(dòng)程序梯形圖（續(xù)） 自 動(dòng)程序 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 自動(dòng)程序梯形圖 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 自動(dòng)程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 自動(dòng)程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 圖 自動(dòng)程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 圖 自動(dòng)程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 自動(dòng)程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 圖 自動(dòng)程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 圖 自動(dòng)程序梯形 圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 圖 自動(dòng)程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 圖 自動(dòng)程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 圖 自動(dòng)程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 圖 自動(dòng)程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 圖 自動(dòng)程序梯形圖（續(xù)） 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 圖 自動(dòng)程序梯形圖（續(xù)）南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40 第 4 章 結(jié)語(yǔ) 在本次課題設(shè)計(jì)中，鋼絲繩工業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)械手模型控制系統(tǒng)采用 PLC 進(jìn)行控制，大大提高了該系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，減少了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器和硬件接線，提高了控制系統(tǒng)的可靠性。 3)適當(dāng)?shù)姆椒ü?jié) 省 I/O 點(diǎn) 數(shù)。如高速脈沖輸出口 Y000 或 Y001 或 Y003；方便指令中初始狀態(tài)指令等。其確定依據(jù)是將與 PLC 相連的全部輸入、輸出器件根據(jù)所需的電壓、電流的大小和種類分別統(tǒng)計(jì)，考慮將來(lái)發(fā)展的需要再相應(yīng)增加 10％～ 15％ 的余量。 本文中使用步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)力源，故采用晶體管輸出，直流 D24V 電源，而兩個(gè)電磁閥用的是繼電器輸出。繼電器是機(jī)械元件，所以有動(dòng) 作壽命，晶體管是電子元件，所以只有老化，沒(méi)有使用次數(shù)限制。晶體管輸出一般用于高速輸出，如伺服、步進(jìn)等，動(dòng)作頻率高的輸出。 4）晶體管響應(yīng)速度快于繼電器 繼電器輸出型原理是 PLC 驅(qū)動(dòng)繼電器線圈，令觸點(diǎn)吸合，使外部電源通過(guò)閉合的觸點(diǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，其開(kāi)路漏電流為零，響應(yīng)時(shí)間慢（約 10ms），主要是來(lái)控制開(kāi)關(guān)量。 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 2） 負(fù)載能力不同 晶體管帶負(fù)載的能力小于繼電器帶負(fù)載的能力，用晶體管時(shí)，有時(shí)候要加其他東西來(lái)帶動(dòng)大負(fù)載（如繼電器，固態(tài)繼電器等）。 電流：晶體管電流 ，繼電器 2A。 圖 3. 1 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟流程圖 PLC 的輸出方式 PLC 包括繼電器輸出和 晶體管輸出兩種輸出方式。 7)調(diào)試過(guò)程結(jié)束，整理技術(shù)資料，投入使用。 6)程序調(diào)試。 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 4)分配 I/O 點(diǎn)數(shù)，繪制 PLC 控制系統(tǒng)輸入、輸出端子接線圖。 2)確定輸入、輸出設(shè)備。這就要求在選擇 PLC、輸入 /輸出模塊、 I/O 點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量時(shí)，要適當(dāng)留有裕量，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、成本低，不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。 3. 力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便 一個(gè)新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金的增加。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確保控制系統(tǒng)安全可靠。同時(shí)要注意和現(xiàn)場(chǎng)的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場(chǎng)操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)問(wèn)題和疑難問(wèn)題。下面根據(jù)本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，對(duì)操作面板的設(shè)計(jì)說(shuō)明如下： 1）按鈕： 電源：控制電源的開(kāi)關(guān) 停止：切斷三個(gè)方向上步進(jìn)電機(jī)的電源 復(fù)位：使機(jī)械手自動(dòng)回歸 到零點(diǎn)位置 自動(dòng)運(yùn)行：?jiǎn)?dòng)自動(dòng)運(yùn)行的程序 手動(dòng) /自動(dòng)：手動(dòng)運(yùn)行和自動(dòng)運(yùn)行的切換按鈕 X 方向電機(jī)：手動(dòng)運(yùn)行時(shí) X 方向的電機(jī)啟動(dòng)按鈕 Y 方向電機(jī)：手動(dòng)運(yùn)行時(shí) Y 方向的電機(jī)啟動(dòng)按鈕 Z 方向電機(jī)：手動(dòng)運(yùn)行時(shí) Z 方向的電機(jī)啟動(dòng)按鈕 卡抓緊：爪手電磁閥的加緊信號(hào) 卡轉(zhuǎn)松：爪手電磁閥的松開(kāi)信號(hào) 反轉(zhuǎn) /正傳 :電機(jī)的正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換按鈕 安裝 /卸載：對(duì)工字輪的安裝和卸載信號(hào) 2）指示燈 復(fù)位零點(diǎn)指示燈：判斷是否在復(fù)位零點(diǎn)的指示燈 報(bào)警燈：故障 /出錯(cuò)指示燈 工作顯示燈：顯示機(jī)械手是否處于工作狀態(tài) 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第三章 軟件設(shè)計(jì) PLC 控制系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)及 I/O 口分配 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 1. 最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求 充分發(fā)揮 PLC 的功能，最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。 南通大學(xué)杏林學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接線示意圖 圖 傳動(dòng)絲杠示意圖 南通大學(xué)