【正文】 成績(jī) 院系（蓋章） 20 年 月 日 第 24 頁(yè) 共 28 頁(yè) 內(nèi)部資料 ， 請(qǐng)勿外傳！ 9JWKf wvGt YM*Jgamp。給我提供了大量數(shù)據(jù)資料和建議，告訴我應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)問題，細(xì)心的給我指出錯(cuò)誤，修改論文。 三年的大學(xué)生活不知不覺中就 要結(jié)束了，在這段難忘的生活中，有我許多美好的回憶。盡管不舍，卻更珍惜，因?yàn)槲业纳杏心敲炊嗫蓯鄣娜酥档酶屑ぁ? 第 21 頁(yè) 共 28 頁(yè) 參考文獻(xiàn) 廖常初主編 PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021， 廖常初等著 PLC的順序控制編程方法 工業(yè)自動(dòng)化，（香港）， 1997， 廖常初主編 PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021， 廖常初 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法 電工技術(shù)雜志， 2021， 魏東輝、李文哲 華北農(nóng)業(yè)大學(xué) 《 PLC在工業(yè)控制中的發(fā)展與前景》， 吳麗、楊梅 電氣控制與 PLC應(yīng)用技術(shù) 機(jī)械 工業(yè)出版社， 許志軍 工業(yè)控制組態(tài)軟件及應(yīng)用 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 吳建強(qiáng) 可編程控制器原理及其應(yīng)用 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 . 第 22 頁(yè) 共 28 頁(yè) 致 謝 當(dāng)我以學(xué)子的身份踏入大學(xué)校門的那天起，便已注定我將在這里度過人生中最美麗的青春年華。由于對(duì)組態(tài)軟件 MCGS 掌握的不熟練，軟件的一些功能沒有能應(yīng)用到監(jiān)控系統(tǒng)中。 本文中介紹的坐標(biāo)式機(jī)械手模型控制系統(tǒng)對(duì)于教學(xué)有很好的輔助作用。 利用組態(tài)軟件 MCGS對(duì)機(jī)械手控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，可以以最少的人員配置來(lái)加強(qiáng)對(duì)機(jī)械手的管理，提供較為直觀、清晰、準(zhǔn)確的機(jī)械手 運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而為維修和故障診斷提供多方面的可能性，充分提高系統(tǒng)的工作效率。同時(shí)，使用 PLC進(jìn)行控制可方便更改生產(chǎn)流程，增強(qiáng)控制功能。機(jī)械手運(yùn)行良好，動(dòng)作正確、符合控制要求。在使用 STL 指令編程時(shí)，剛開始由于對(duì) STL指令掌握的不是很好，所以犯了不少錯(cuò)誤，加上機(jī)械手模型裝置本身存在的一些問題，所以在調(diào)試程序時(shí)，機(jī)械手動(dòng)作不符合控制要求。所以我們給可編程控制器接上了專用接地線。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)有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 FX 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)。我們正是用了隔離變壓器和交流穩(wěn)壓器來(lái)抗干擾。 PLC的供電線路應(yīng)與其他大功率用電設(shè)備或強(qiáng)干擾設(shè)備分開。 (3)利用普通二極管恰當(dāng)?shù)拇?lián)在 PLC輸入回路中，防止信號(hào)干擾，使 PLC輸入信號(hào)大大增強(qiáng)。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時(shí)，輸入線可適當(dāng)長(zhǎng)些。因此，討論 PLC設(shè)計(jì)調(diào)試就具有十分重要的意義。 第 18 頁(yè) 共 28 頁(yè) 指令表 第 19 頁(yè) 共 28 頁(yè) 第八章 PLC 程序的調(diào)試 由于 PLC 是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)的控制裝置，因此一般不需要采取什么特殊措施，就可以 直接在工業(yè)環(huán)境中使用?；卦怀绦虿荒茏詣?dòng)返回初始態(tài) S1。在各步進(jìn)順控末行，都以 RET 結(jié)束本步進(jìn)順控程序塊。 回原位程序和自動(dòng)操作程序。從第 67行到第 129 行為自動(dòng)操作程序。圖中 從第 0行到第 27行為回原位狀態(tài)程序。因此步進(jìn)順控的編程，比起用基本指令編程較為容易，可讀性強(qiáng)。左移到最左位，使 X4 接通，返回初始狀態(tài)，再開始第二次循環(huán)動(dòng)作。延時(shí)時(shí)間到， T1 接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到 S26 上升。下降到最低位， X1 接通，電磁鐵放松。 S23 驅(qū)動(dòng) Y3 右移 。 S21 驅(qū)動(dòng)Y1 置位，延時(shí) 1 秒，以使電磁力達(dá)到最大夾緊力。 圖 5 手動(dòng)單步操作程序 第 16 頁(yè) 共 28 頁(yè) 自動(dòng)操作程序 自動(dòng)操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移見圖 6 所示。 第 15 頁(yè) 共 28 頁(yè) 手動(dòng)單步操作程序 如圖 5 所示。用 S10~S12 作回零操作元件。如果旋鈕置于自動(dòng)位置，（既 X6 常閉閉合、 X7 常閉打開）則程序執(zhí)行時(shí)跳過手動(dòng)程序，直接執(zhí)行自動(dòng)程序。再把旋鈕置于手動(dòng)，則X6 接通，其常閉觸頭打開，程序不跳轉(zhuǎn)（ CJ 為一跳轉(zhuǎn)指令，則跳到指針 P 所指 P0處），執(zhí)行手動(dòng)程序。 第六章 機(jī)械手控制程序設(shè)計(jì) 輸入和輸出點(diǎn)分配表及原理接線圖 表 1 機(jī)械手傳送系統(tǒng)輸入和輸出點(diǎn)分配表 名稱 代號(hào) 輸入 名稱 代號(hào) 輸入 名稱 代號(hào) 輸出 啟動(dòng) SB1 XO 夾緊 SB5 X10 電磁閥下降 YV1 Y0 下限行程 SQ1 X1 放松 SB6 X11 電磁閥夾緊 YV2 Y1 第 13 頁(yè) 共 28 頁(yè) 上限行程 SQ2 X2 單步上升 SB7 X12 電磁閥上升 YV3 Y2 右限行程 SQ3 X3 單步下降 SB8 X13 電磁閥右行 YV4 Y3 左限行程 SQ4 X4 單步左移 SB9 X14 電磁閥左行 YV5 Y4 停止 SB2 X5 單步右移 SB10 X15 原點(diǎn)指示 EL Y5 手動(dòng)操作 SB3 X6 回原點(diǎn) SB11 X16 連續(xù)操作 SB4 X7 工件檢測(cè) SQ5 X17 控制程序 第 14 頁(yè) 共 28 頁(yè) 操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)包括回原點(diǎn)程序，手動(dòng)單步操作程序和自動(dòng)連續(xù)操作程序，如圖 3所示。 接通連續(xù)操作方式。 接通單周期操作方式。 接通步進(jìn)方式。按加載選擇開關(guān)的位置，用啟動(dòng) /停止按鈕選擇加載操作，當(dāng)加載選擇開關(guān)打到左 /右位置時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手右行；若按下停止按鈕，機(jī)械手左行。在工作中若按一下 停止按鈕，則機(jī)械手將繼續(xù)完成一個(gè)周期的動(dòng)作后，回到原點(diǎn)自動(dòng)停止。 單周期操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開始，按一下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手自動(dòng)完成一個(gè)周期的動(dòng)作后停止。當(dāng)選擇夾緊方式運(yùn)動(dòng)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手夾緊；按下停止按鈕，機(jī)械手放松。例如，當(dāng)選擇上下運(yùn)動(dòng)時(shí)， 按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手下降；按下停止按鈕，機(jī)械手上升。自動(dòng)操作方式又分為步進(jìn)、單周期和連續(xù)操作方式。至此，機(jī)械手經(jīng)過 8步動(dòng)作完成了一個(gè)周期。上升到頂時(shí)，碰到上限位開關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止；同時(shí)接通左移電磁閥，機(jī)械手左移。右移到位 時(shí)，碰到右限位開關(guān)，右移電磁閥斷電，機(jī)械手下降。夾緊后，上升電磁閥通電，機(jī)械手上升。從原點(diǎn)開始，按下起動(dòng)按鈕時(shí)，下降電磁閥通電，機(jī)械手下降。也就是說，若上一次搬運(yùn)到右工作臺(tái)上的工件尚未搬走時(shí)，機(jī)械手應(yīng)自動(dòng)停止下降。當(dāng)該線圈通電時(shí)，機(jī)械手夾 緊，該線圈斷電時(shí)，機(jī)械手放松。同樣，左移 /右移分別由左移電磁閥和右移電磁閥控制。其中，上升 /下降和左移 /右移分別由雙線圈二位電磁閥控制。 經(jīng)論證本次設(shè)計(jì)采用的編程方式選用方案三。 方案三：采用 STL指令的編程方式。 方案二：采用以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式。用輔助繼電器代表步，僅僅使用與觸電和線圈有關(guān)的指令。故選用日本三菱公司的多功能小型 FX24MTD主機(jī)，該機(jī)輸入點(diǎn)為 14 個(gè)，輸出點(diǎn)為 10個(gè)。本裝置采用晶體管輸出型可編程控控制器，可同時(shí)輸出兩路脈沖到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行。 （ 6）要求循環(huán) 120 次后自動(dòng)停止工作并警鈴報(bào)警。 （ 4）機(jī)械手的夾緊和放松動(dòng)作均應(yīng)有 1s 延時(shí)，然后上升；機(jī)械手每到達(dá)一個(gè)位置均有 的停頓延時(shí)，然后進(jìn)行下一個(gè)動(dòng)作。 （ 2）上限、 A、 B 下限、左限、右限分別由限位開關(guān)控制；機(jī)械手設(shè)立起動(dòng)和停止開關(guān)。系統(tǒng)啟動(dòng)之前，機(jī)械手處于原始位置，條件是機(jī)械手在高位、左位。在啟動(dòng)過程中能切換到手動(dòng)控制機(jī)自動(dòng)控制或半自動(dòng)控制（又稱單周期控制），以便對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整和檢修。并由后面的 GPP軟件傳輸?shù)?PLC中，實(shí)施運(yùn)行。 其他還有一些指令，如置位復(fù)位、脈沖輸出、清除、移位、主控 觸點(diǎn)、空操作、跳轉(zhuǎn)指令等。若不寫END指令， PLC將以用戶存貯器的第一步執(zhí)行到最后一步，因此，使用 END指令可縮短掃描周期。 將分支電路（并聯(lián)電路塊）與前面的電路串聯(lián)連接時(shí)使用 ANB 指令，各并聯(lián)電路塊的起點(diǎn)，使用 LD或 LDNOT指令；與 ORB指令一樣， ANB指令也不帶操作元件，如需要將多個(gè)電路塊串聯(lián)連接 ，應(yīng)在每個(gè)串聯(lián)電路塊之后使用一個(gè) ANB指令，用這種方法編程時(shí)串聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒有限制，若集中使用 ANB指令，最多使用 7次。如需要將多個(gè)電路塊并聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)并聯(lián)電路塊之后使用一個(gè) ORB指令，用這種方法編程時(shí)并聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒有限制；也可將所有要并聯(lián)的電路塊依次寫出。 地址 指令 數(shù)據(jù) 0002 LD X001 0003 ANDI X002 0004 OR X003 0005 OUT Y001 地址 指令 數(shù)據(jù) 0000 LD X000 0001 OUT Y000 第 7 頁(yè) 共 28 頁(yè) 電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)指令（ ORB、 ANB） 含有兩個(gè)以上觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路稱為“串聯(lián)連接塊”，串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，支路的起點(diǎn)以 LD或 LDNOT指令開始，而支路的終點(diǎn)要用 ORB指令。 Y000 X000 觸點(diǎn)串連指令（ AND/ANDI）、并聯(lián)指令 （ OR/ORI） 符號(hào)（名稱） 功 能 梯形圖表示 操作元件 AND(與 ) 常開觸點(diǎn)串聯(lián)連接 X,Y,M,T,C,S ANDI(與非 ) 常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接 X,Y,M,T,C,S OR(或 ) 常開觸點(diǎn)并聯(lián)連接 X,Y,M,T,C, S ORI(或非 ) 常閉觸點(diǎn)并聯(lián)連接 X,Y,M,T,C, S AND、 ANDI指令用于一個(gè)觸點(diǎn)的串聯(lián)，但串聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不限，這兩個(gè)指令可連續(xù)使用。 OUT指令是線圈的驅(qū)動(dòng)指令，可用于輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、狀態(tài)寄存器等，但不能用于輸入繼電器。上圖的助記符程序?yàn)椋? 第 5 頁(yè) 共 28 頁(yè) 地址 指令 變量 0000 LD X000 0001 OR X010 0002 AND X001 0003 OUT Y000 0004 END 反之根據(jù)助記符，也可畫出與其對(duì)應(yīng)的梯形圖。一般講，其順序?yàn)椋合容斎?，后輸出（含其他處理）；先上，后下；先左，后右。第二組僅一個(gè) END指令，用以結(jié)束程序。 語(yǔ)句表：又叫指令表，類似計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言形式，用指令的記助符編程。 3）每個(gè)梯級(jí)流過的是概念電流，從左到右，其兩端母線設(shè)有電源。每一邏輯行，起使左母線。 梯形圖：由繼電器控制邏輯演變而來(lái)，兩者具有一定程度的相似性，但梯形圖編程語(yǔ)言功能更強(qiáng)更方便。 3）輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢通過隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大器，電路是輸出端子向外界輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 PLC的基本結(jié)構(gòu)框圖如下： PLC 的工作原理 PLC的工作方式 1）輸入采樣階段，在此階段，順序讀入所有輸入緞子通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存，接著進(jìn)入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行時(shí)，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，內(nèi)存中輸入信息業(yè)不變化，只有在下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才能讀入信息。固定式 PLC包括 CPU板、 I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。 PLC 的結(jié)構(gòu) PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)。2）中型 256點(diǎn)以上， 2048點(diǎn)以下； 3)大型2048點(diǎn)以上 。 第二章 PLC 的結(jié)構(gòu)及原理 第 3 頁(yè) 共 28 頁(yè) PLC 的分類 按 PLC的結(jié)構(gòu)形式分類： 1）整體式； 2）模塊式。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各 PLC廠商都十分重視 PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造 紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代 PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。 PID處理一般是運(yùn)行專用的 PID子程序。 PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。 過程控制 過程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服