【正文】 地重復(fù)執(zhí)行，直至可編程序控制 器停機(jī) 或切換到 STOP 工作狀態(tài)。 2． 3 PLC 的工作原理 可編程序控制器有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（ RUN）狀態(tài)與停止（ STOP）狀態(tài)。 可編程序控制器是從繼電 器控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的，它的梯形圖程序與繼電器系統(tǒng)電路圖相似，梯形圖中的某些編程元件也沿用了繼電器這一名稱(chēng)，如輸入、輸出繼電器等。某些可編程序控制器可以為輸入電路和少量的外部電子檢測(cè)裝置（如接近開(kāi)關(guān)）提供 24V 直流電源。 可編程序控制器一般使用 220V 交流電源。無(wú)論是小型的 PLC，還是中、大型的 PLC，其電源的性能都是一樣的，均能對(duì) PLC 內(nèi)部的所有器件提供一個(gè)穩(wěn)定可靠的直流電源。 按 I/O 點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O 模塊可多可少，但其最大數(shù)受 CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。 模擬量：按信號(hào)類(lèi)型分，有電流型（ 420mA,020mA）、電壓型（ 010V,05V,1010V）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。不過(guò)對(duì)于新型的 PLC，其存儲(chǔ)容量可根據(jù)用戶的需要而改變。 C．用戶程序存儲(chǔ)區(qū) 用戶程序存儲(chǔ)區(qū)存放用戶編制的用戶程序。該存儲(chǔ)區(qū)又分為具有失電保持的存儲(chǔ)區(qū)域和無(wú)失電保持的存儲(chǔ)區(qū)域，前者在 PLC 斷電時(shí)，由內(nèi)部的鋰電子供電。因此，整個(gè) I/O 映象區(qū)可看作由開(kāi)關(guān)量的 I/O 映象區(qū)和模擬量的 I/O 映象區(qū)兩部分組成。因此，它需要有一定數(shù)量的存儲(chǔ)單元（ RAM）以供存放 I/O 的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些存儲(chǔ)單元稱(chēng)作 I/O 映象區(qū)。 系統(tǒng) RAM 存儲(chǔ)區(qū)包括 I/O 映象區(qū)以及各類(lèi)軟設(shè)備（例如：邏輯線圈、數(shù)據(jù)寄存器、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、變址寄存器、累加器等）存儲(chǔ) 區(qū)。由制造廠商將其固化在 EPROM中，用戶不能夠直接存取。 在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。才能構(gòu)成一臺(tái)完整的 PLC。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢以后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行為止。當(dāng) PLC 投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接受現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū) , 然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算術(shù)運(yùn)算等任務(wù)。如圖 所示， PLC 硬件的基 本結(jié)構(gòu)圖所示： 編 程 器 中央處理單元 （ CPU） 輸入電路 輸出電路 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū) 用戶程序存儲(chǔ)區(qū) 電源 機(jī)械手的 PLC 控制 7 圖 21 PLC 硬件的基本結(jié)構(gòu)圖 （ 1）中央處理單元（ CPU） 中央處理單元（ CPU）是 PLC 的控制中樞。 PLC 由于采用通用監(jiān)控軟件，在設(shè)計(jì)企業(yè)的管理信息系統(tǒng)方面，要容易一些。一個(gè) PLC 的控制器，可以接收幾千個(gè) I/O 點(diǎn)（最多可達(dá) 8000 多個(gè) I/O）。 相同 I/O 點(diǎn)數(shù)的系統(tǒng)，用 PLC 比用 DCS，其成本要低一些（大約能省 40%左右）。大型 PLC 使用另外一個(gè)CPU 來(lái)完成模擬量的運(yùn)算。 PLC 用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(diǎn)，在微秒量級(jí)，解算 1K 邏輯程序不到 1 毫秒。 PLC 每完成一次循環(huán)操作所需的時(shí)間稱(chēng)為一個(gè)掃描周期。運(yùn)行時(shí)按存儲(chǔ)程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。它以存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令；并通過(guò)數(shù)字輸入和輸出操作，來(lái)控制各類(lèi)機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。綜合相關(guān)資料， 2020 年全球 PLC 的銷(xiāo)售收入為 100 億美元左右，在自動(dòng)化領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的位置。隨著工廠自動(dòng)化程度的不斷提高和 PLC 市場(chǎng)容量基數(shù)的不斷擴(kuò)大，近年來(lái) PLC 在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的增長(zhǎng)速度放緩。今天的 PLC 不再局限于邏輯控制，在運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。同時(shí)， PLC 的功能也不斷完善。用調(diào)整的方法可消除間 隙，傳動(dòng)精度高。 機(jī)械手的橫向運(yùn)動(dòng)采用的便是滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)。滾珠在返回時(shí)與螺桿脫離接觸的循環(huán)叫外循環(huán)（如圖 12 所示）。按循環(huán)方式的不同，分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種形式。 （ a）螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母移動(dòng) (b) 螺母固定，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng) 圖 11 3．滾動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu) 螺旋副內(nèi)為滾動(dòng)摩擦的螺旋機(jī)構(gòu)，稱(chēng)為滾動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)或滾珠絲杠。 本文所介紹的機(jī)械手的豎軸就是用的傳導(dǎo)螺旋機(jī)構(gòu)。一般要求用較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向力，多用在工作時(shí)間短，速度較低的場(chǎng)合。根據(jù)機(jī)構(gòu)的組成及運(yùn)動(dòng)方式，滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)又分為以下 兩種?；瑒?dòng)螺旋機(jī)構(gòu)所用的螺紋為傳動(dòng)性能好，效率高的矩形、梯形和鋸齒形螺紋。 螺旋機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪聲易于自鎖等優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：機(jī)械手 PLC 交流電機(jī) 機(jī)械手的 PLC 控制 3 Abstract In modern industries, mechanization and automation of the production process has bee a prominent theme. With the further development of industrial modernization, Automation has bee the pillars of modern enterprises, no shop, no production line and so on, already. Meanwhile, production, there are a variety of production environments, such as high temperature, radiation, toxic gases, harmful gases, as well as underwater operations, these rugged production environments not conducive to manual operation. Manipulator robot system is the traditional task of implementing agencies, is one of the key parts of the robot. Robot mechanical structure using mechanical devices such as ball screw, slider, and position。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲以及帶有放射性和污染的場(chǎng)合，應(yīng)用得更為廣泛。工業(yè)機(jī)械手是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新的技術(shù)，是現(xiàn)代控制理論與工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化實(shí)踐相結(jié)合的產(chǎn)物，并以成為現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。本文介紹的機(jī)械手是由 PLC 輸出三路脈沖，分別驅(qū)動(dòng)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(dòng)開(kāi)關(guān)將位置信號(hào)傳給 PLC主機(jī)；位置信號(hào)由接近開(kāi)關(guān)反饋給 PLC 主機(jī)，通過(guò)交流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)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(dòng)的功能。機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)采用滾珠絲桿、滑桿、等機(jī)械 器件組成；電氣方面有交流電機(jī)、變頻器、傳感器、等電子器件組成。同時(shí)，現(xiàn)代生產(chǎn)中，存在著各種各樣的生產(chǎn)環(huán)境，如高溫、放射性、有毒氣體、有害氣體場(chǎng)合以及水下作業(yè)等，這些惡劣的生產(chǎn)環(huán)境不利于人工進(jìn)行操作。 第五章 機(jī)械手 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................ 14 5． 1 機(jī)械手的工藝過(guò)程 ............................................... 14 5． 2 PLC 控制系統(tǒng) .................................................. 15 致謝 ............................................. 22 參考文獻(xiàn) .......................................... 23 機(jī)械手的 PLC 控制 2 摘 要 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化已成為突出的主題。 變頻器的分類(lèi)和控制方式 ..........................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 3． 4 機(jī)械手電機(jī)的選用 .............................................. 13 第四章 變頻器 ........................ 錯(cuò)