【正文】
。適用于嵌入控制設備的內(nèi)部,常用于單機控制。 (一)整體式 PLC 整體式 PLC的 CPU、存儲器、 I/O 安裝在同一機體內(nèi)(如三菱的 FX系列)。因此, PLC 的分類并沒有一個統(tǒng)一的標準,而是按結(jié)構形式、控制規(guī)、實現(xiàn)的功能大致地分類。 二、 PLC 的特點 PLC 作為通用工業(yè)控制計算機, 30 年來,可編程控制器從無到有,實現(xiàn)了工業(yè)控制領域接線邏輯到存儲邏輯的飛躍,其功能從弱到強,實現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進步,其領域從小到大,實現(xiàn)了單體設備控制到勝任運動控制、過程控制、及集散控制等各種任務的跨越,今天的可編程控制器正在成為工業(yè)控制領域的主流控制設備,在世界各地發(fā)揮著越來越大的作用 ,主要特點有:可靠性高,抗干擾能力強,能適應工廠環(huán)境。 (九)停電記憶功能 PLC 內(nèi)部的部分存儲器所使用的 RAM 設置了停電保持器件(如備用電池),以保證斷電后這部分存儲器中的信息不 會丟失。操作人員利用編程器或監(jiān)視器可對 PLC的運行狀態(tài)進行監(jiān)控。 (七)通信聯(lián)網(wǎng)功能 有些 PLC 采用通信技術,可以多臺 PLC 之間的同位鏈接、 PLC 與計算機之間的通信等。 (五)數(shù)據(jù)處理功能 大部分 PLC 都有數(shù)據(jù)處理功能,可實現(xiàn)算術運算、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、譯碼等操作。 PLC 將根據(jù)用戶用計數(shù)器指令指定的計數(shù)器對某個控制信號的狀態(tài)改變次數(shù)進行計數(shù),以完成對某個工作過程的計數(shù)控制。 (三)記數(shù)控制功能 PLC 為用戶提供了很多計數(shù)器。因此 PLC 中一個邏輯位的狀態(tài)可以無限次地使用,邏輯關系的修改變更也十分方便。 基于 PLC 控制的機械手畢業(yè)設計 2022 屆畢業(yè)生設計成果 5 第四節(jié) 可編程控制器的基本功能和特點 一、 PLC 的基本功能 (一)邏輯控制功能 邏輯控制功能實際上就是位處理功能,是可編程控制器的最基本的功能之一。 PLC 將在硬件上采用多 CPU 的容錯系統(tǒng),軟件上開發(fā)更加高級的診斷程序,以及發(fā)展軟件的容錯技術,增強 PLC 的自診斷和外部故障檢測功能等。自能化模塊主要有:通信模塊、位置控制模塊、數(shù)據(jù)處理模塊與控制模塊、數(shù) /模( D/A)轉(zhuǎn)換模塊、 PID 控制模塊及一些自能化 I/O 模塊。大量使用中斷驅(qū)動方式,以增加對輸入 /輸出( I/O)的快速反應能力。全面使用高速 CPU 芯片和 24 位、 32位、 64 位 RIST 芯片;采用新型體系結(jié)構,工作方式使掃描和中斷并存;各種模塊自能化,部分系統(tǒng)程序用門陣列電路固化,這樣可以使速度達到ns 級。 第一章 機械手基本知識 4 二、 可編程控制器的發(fā)展與趨勢 由于工業(yè)生產(chǎn)對自動 控制系統(tǒng)的多樣性,今后幾年的 PLC 技術將圍繞如下幾個方面發(fā)展。其中,美國的( Rockwell)、(GE),德國的西門子( Siemems) ,法國的施耐德( Schmeider) , 日本的三菱,歐姆龍( Omron)還有我國江蘇嘉華,他們從只有幾十個點( I/O 總點數(shù))的微型 PLC 到上萬個點的巨型 PLC。 20 世紀 80 年代,由于超大規(guī) 模集成電路技術的發(fā)展微處理器價格大幅下跌,使得各種類型的 PLC 所采用的 CPU 的檔次譜偏提高,一般采用 16位和 32 位的 CPU。 20 世紀 70 年代,微處理器的出現(xiàn)使 PLC 發(fā)生了巨變。 國際電工委員會( IEC)與 1987 年 2 月在頒布的可編程控制器標準草案中將其一步定義為:“可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),專為工業(yè)環(huán)境應用而設計。 基于 PLC 控制的機械手畢業(yè)設計 2022 屆畢業(yè)生設計成果 3 第三節(jié) 可編程控制器( PLC)的歷史與發(fā)展趨勢 一、 可編程控制器 (PLC)的歷史 可編程控制器( Progremmable Controller,PC)是進幾年迅速發(fā)展并得廣泛應用的新一代工業(yè)自動化控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱,如用于原子能部門操持危險物品的主從式操作手也常稱為機械手。驅(qū)動 傳動機構與執(zhí)行機構是相輔相成的,在驅(qū)動系統(tǒng)中可以分:機械式、電氣式、液壓式和復合式,其中液壓操作力最大。 機械手的種類,按驅(qū)動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手;按適 用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種;按運動軌跡控制方式可分為點位控制和連續(xù)軌跡控制機械手等。同時接收傳感器反饋的信息,形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制。一般專用機械手有 2~ 3 個自由度。自由度是機 械手設計的關 鍵參數(shù)。運 動機構的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式,稱為機械手的自由度 。手部是用來抓持工件(或工具)的部件,根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構形式,如夾持型、托持型和吸附型等。 (六 )軍事工程及生物醫(yī)學方面的研究和試驗。 (四 )可在危險場合下工作,如軍工品的裝卸、危險品及有害物的搬運等。 (二 )在裝配作業(yè)中應用廣泛,在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板,在機械行業(yè)中它可以用來組裝零部件。近年來,隨著電子技術特別是電子計算機的廣 泛應用,機器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術領域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術,它更加促進了機械手的發(fā)展,使得機械手能更好地實現(xiàn)與機械化和自動化的有機結(jié)合。這一控制系統(tǒng)的實現(xiàn)和應用,充分體現(xiàn)了 PLC 系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場的應用,以及根據(jù)設計和不同的需求改變數(shù)據(jù)和狀況,還可以使其應用的范圍更加廣泛。 本設計闡述了應用微型可編程控制器西門子系列 PLC 的自動分揀大小球控制系統(tǒng)。 機械手的設計構想是以人的手為基礎,以機械拉來實現(xiàn)人的動作,它的動作由以下三部分來實現(xiàn): 肩的前后動作 肘的上下動作 腕 (手 )的動作 控制系統(tǒng)采用西門子 PLC 控制。 機械手是一種能自動化定位控制并可重新編程序以變動的多功能機器,它有多個自由度 ,可用來搬運物體以完成在各個不同環(huán)境中工作。機械手作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力,在國民經(jīng)濟各領域有著廣闊的發(fā)展前景。工業(yè)機械手的是工業(yè)機器人的一個重要分支。更顯其優(yōu)越性,有著廣闊的發(fā)展前途。工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的笨重工件的搬運和長期頻繁,單調(diào)的操作,如果沒有機械 手那么工人的勞動強度是很高的,有時候還要用行車員工件,生產(chǎn)速度大大延緩,這種情況采用機械手是很有效的。在機械制造業(yè)中,機械手已被廣泛應用,從而大大地改善了工人的勞動條件,顯著的提高勞動生產(chǎn)率,加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐?;?PLC 控制的機械手畢業(yè)設計 2022 屆畢業(yè)生設計成果 I 摘 要 機械手是能夠模仿人手動作,并按設定程序、軌跡和要求代替人手抓(吸)取、搬運工件或工具或進行操作的自動化裝置,它能部分的代替人的手工勞動。較高級型式的機械手,還能模擬人的手臂動作,完成較復雜的作業(yè)。 工業(yè)機械手可以代替人手的繁重勞動,顯著減輕工人的勞動強度,提高 勞動生產(chǎn)率和自動化水平。此外,它能在高溫、低溫、深水、宇宙、反射性和其他有毒、有污染環(huán)境條件上進行操作。 關鍵詞: 機械化 自動化 有效 勞動強度 摘要 II Abstract Manipulator is to be able to imitate manpower movement, and according to set program, locus and requirement substitute manpower to grab (inhale), take things or tool or the automation installation that operated, it can be partial to. Industrial robots can replace the hands of heavy labor, significantly reduce labor intensity, and improve labor productivity and automation level. Industrial production often appears in the heavy work frequently, handling and longterm operation, if not drab robots that labor intensity is high, sometimes even with employees, driving speed greatly retard, this kind of circumstance using manipulator is very effective. In addition, it can be in high temperature, low temperature, water, the universe, reflective and other toxic, environmental pollution condition on the operation. More show its superiority, has broad prospects. Keywords: Improvement Mechanization