【正文】 境適用性等具體問題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。 PLC 的通信，還未實(shí)現(xiàn)互操作性， IEC 規(guī)定了多種現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)， PLC 各廠家均有采用。 PLC 具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使 PLC與 PLC 之間、 PLC 與上位計算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。 江蘇城市 職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 11 11 PLC的通信聯(lián)網(wǎng) 依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。 ii) 人機(jī)界面：最簡單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來越廣泛，由計算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面也非常普及。 PLC 系統(tǒng)的其它設(shè)備 i) 編程設(shè)備：編程器是 PLC 開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編寫程序、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控 PLC及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場控制運(yùn)行。電源輸入類型有：交流電源（ 220VAC 或 110VAC），直流電源（常 用的為 24VAC）。 電源模塊 PLC 電源用于為 PLC各模塊的集成電路提供工作電源。 內(nèi)存 內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是 PLC 不可缺少的組成單元。輸入模塊將電信號變換成數(shù) 字信號進(jìn)入 PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相反。 I/O 模塊 PLC 與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（ I/O）完成的。每套 PLC 至少有一個 CPU，它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和 PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。 （ 二） PLC的組成 PLC 的構(gòu)成： PLC 的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，通常由主機(jī)、輸入 /輸出接口、電源擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個主要部分組成。 PLC 是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是PLC 的程序編制，不需要專門的計算機(jī)編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯也都很方便。但由于 PC容易和個人計算機(jī)（ Personal Computer）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用 PLC 作為可編程序控制器的縮寫。通過本次設(shè)計，可以增強(qiáng)對工業(yè)機(jī)械手的認(rèn)識，同時并熟悉掌握 PLC 技術(shù)、位置控制技術(shù)、氣動技術(shù)等 工業(yè)控制常用的技術(shù)。 本項目要求設(shè)計的機(jī)械手模型可歸為第一類，即通用機(jī)械手。 第三類是專用機(jī)械手，主要附屬于自動機(jī)床或自動線上，用于解決機(jī)床上下料和工件傳送。 第二類是需要人工操作的，稱為操作機(jī)。它可以根據(jù)任務(wù)的需要編制程序，以完成各項規(guī)定工作。 （ 三）機(jī)械手分類 機(jī)械手一般分為三類。 此外，氣動系統(tǒng)、氣動機(jī)械手被廣泛應(yīng)用于制藥與醫(yī)療器械上。 江蘇城市 職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 8 8 氣動機(jī)械手用于對食品行業(yè)的粉狀、粒狀、塊狀物料的自動計量包裝；用于煙草工業(yè)的自動卷煙和自動包裝等許多工 序。在彩電、冰箱等家用電器產(chǎn)品的裝配生產(chǎn)線上，在半導(dǎo)體芯片、印刷電路等各種電子產(chǎn)品的裝配流水線上，不僅可以看到各種大小不一、形狀不同的氣缸、氣爪，還可以看到許多靈巧的真空吸盤將一般氣爪很難抓起的顯像管、紙箱等物品輕輕地吸住，運(yùn)送到指定目標(biāo)位置。車身在每個工序的移動；車身外殼被真空吸盤吸起和放下，在指定工位的夾緊和定位；點(diǎn)焊機(jī)焊頭的快速接近、減速軟著陸后的變壓控制點(diǎn)焊，都采用了各種特殊功能的氣動 機(jī)械手。所以，氣動機(jī)械手被廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)、半導(dǎo)體及家電行業(yè)、化肥和化工，食品和藥品的包裝、精密儀器和軍事工業(yè)等。 （二）機(jī)械手的應(yīng)用 由于氣壓傳動系統(tǒng)使用安全、可靠，可以在高溫、震動、易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射 等惡劣環(huán)境下工作”’。從 20 世紀(jì) 80年代中期開始，氣動元件產(chǎn)值的年遞增率達(dá) 20%以上，高于中國機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值平均年遞增率。 20世紀(jì)70 年代，液壓與氣動元件的產(chǎn)值比約為 9:1，而 30 多年后的今天，在工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)的歐美、日本等國家，該比例已達(dá)到 6:4，甚至接近 5:5。電氣可編程控制技術(shù)與江蘇城市 職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 7 7 氣動技術(shù)相結(jié)合，使整個系統(tǒng)自動化程度更高，控制方式更靈活，性能更加可靠；氣動機(jī)械手、柔性自動生產(chǎn)線的迅速發(fā)展，對氣動技術(shù)提出了更多更高的要求；微電子技術(shù)的引入，促進(jìn)了電氣比例伺服技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，使氣動技術(shù)從開關(guān)控制進(jìn)入閉環(huán)比例伺服控制，控制精度不斷提高；由于氣動脈寬調(diào)制技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、抗污染能力強(qiáng)和成本低廉等特點(diǎn)，國內(nèi)外都在大力開發(fā)研究。 隨著工業(yè)機(jī)械化和自動化的發(fā)展以及氣動技術(shù)自身的一些優(yōu)點(diǎn)，氣動機(jī)械手已經(jīng)廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)自動化的各個行業(yè)。注塑機(jī)械手是能夠模仿人體上肢的部分功能，可以對其進(jìn)行自動控制使其按照預(yù)定要求輸送制品或操持工具進(jìn)行生產(chǎn)操作的自動化生產(chǎn)設(shè)備。正如一句廣告語所講 的“沒有最好，只有更好” 。對衛(wèi)生行業(yè)的快速分析中，也因新型機(jī)械手的設(shè)計特點(diǎn)而使取代昂貴的試劑，降低分析成本成為可能。 通過了解上述兩類產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)我們不難看出，機(jī)械手具有微升級試劑消耗，不受模板束 縛，分析中不同檢測項目可穿插完成，可完成研發(fā)性波長掃描優(yōu)化檢測條件，用戶可自行設(shè)計新的檢測項目，體積小，甚至可做現(xiàn)場快速分析等特點(diǎn)。比如美國 OI 公司的產(chǎn)品，可針對單一項目，次序加 4 種試劑，加熱溫度也提高到 50 ℃ ，檢測器則采用二極管陳列技術(shù)，這些進(jìn)步為新領(lǐng)域的應(yīng)用提供了強(qiáng)大支持。 自上世紀(jì)六十年代，機(jī)械手被實(shí)現(xiàn)為一種產(chǎn)品后，對它的開發(fā)應(yīng)用也在不斷發(fā)展，最典型的發(fā)展是生產(chǎn)者將此產(chǎn)品大量應(yīng)用于衛(wèi)生行業(yè)（全自動生化分析儀），從而實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)生檢驗(yàn)中急需短時間、大量樣品數(shù)據(jù)的要求，但在衛(wèi)生領(lǐng)域的機(jī)械手因采用樣品品單一酶試劑顯色法，且采用濾光片結(jié)構(gòu)設(shè)計，造成試劑價格昂貴，限制了產(chǎn)品市場的發(fā)展。 江蘇城市 職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 6 6 據(jù)資料介紹，美國生產(chǎn)的全部工業(yè)零件中，有 75%是小批量生產(chǎn)，金屬加工生產(chǎn)批量中有四分之三有 50 件以下，零件真正在機(jī)床上加工的時間僅占零件生產(chǎn)時間的 5%。 機(jī)械手是由 PLC輸出三路脈沖，分別驅(qū)動橫軸、豎軸變頻器，控制機(jī)械手橫軸和豎軸的精確定位，微動開關(guān)將位置信號傳給 PLC 主機(jī)；位置信號由接近開關(guān)反饋給 PLC主機(jī)，通過交流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來控制機(jī)械手手爪的張合，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手精確運(yùn)動的功能。 隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，制成了能夠 獨(dú)立的按程序控制實(shí)現(xiàn)重復(fù)操作，適用范圍比較廣的“程序控制通用