【正文】 PLC在啟動時，用初始化脈沖M71使M574自保持，以次禁止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換，直到按下啟動按鈕。 在“手動”工作方式（單一操作，返回原位）情況下，禁止進行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。 在“步進”工作方式時，M574應(yīng)始終工作，此時，禁止任何狀態(tài)轉(zhuǎn)換。 在“單周期”工作期間，按下停止按鈕時，M574應(yīng)被激勵并保持，操作停止在現(xiàn)行工步。當(dāng)M575和M100都接通時，從初始狀態(tài)開始進行轉(zhuǎn)換，其梯形圖如下圖。在執(zhí)行“連續(xù)操作”程序時，轉(zhuǎn)換啟動繼電器M575一直保持到停機按鈕按下為止。處于中間工步的狀態(tài)器用手動作復(fù)位操作，即在方式選擇開關(guān)位于“單步操作”或 “返回復(fù)位”時，中間狀態(tài)器同步復(fù)位，故初始狀態(tài)梯形圖如下圖示（如果狀態(tài)器要在供電時從斷電前條件開始繼續(xù)工作，則不需要M71）狀態(tài)器初始化梯形圖。當(dāng)方式選擇開關(guān)處于“返回復(fù)位”（X501接通）時，按下返回復(fù)位按鈕（X505）時被置位。其中，自動程序要在啟動按鈕按下時才執(zhí)行。（1） 根據(jù)機械手的工作方式情況，選擇“梯形圖的總體設(shè)計單步操作”方式時，應(yīng)執(zhí)行“單步操作”程序；在選擇“返回原位”方式時，應(yīng)執(zhí)行“返回原位”程序。為了達(dá)到這一目的，選擇使用移位寄存器來完成順序控制。(3).輸入輸出點分配 如下圖是機械手輸入和輸出信號與PC輸入輸出端子的分配圖，其中根據(jù)需要增加了機械手回到原位時的指示燈，為了防止誤按啟動按鈕引起機械手的誤動作，增加了復(fù)位按鈕，啟動時需要先按復(fù)位按鈕在按啟動按鈕，否則機械手不會動作。PC內(nèi)存總數(shù)又是選取PC類型的重要依據(jù)，為此依據(jù)下面的經(jīng)驗公式對指令總條數(shù)進行估算。輸出接點：YV1——YV2總共5個。2 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 軟件設(shè)計主要是指編寫工藝流程圖，即將整個流程分解為若干步，確定每步的控制要求及轉(zhuǎn)換條件，配合定時、計數(shù)、分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)及某些特殊功能指令便可完成梯形圖的設(shè)計。可編程序控制器采用松下FP系列的FPO——C16T作為基本模塊，由于輸入輸出點不夠，擴展一個FPO——E16RS模塊。硬件設(shè)計還包括PLC輸入/輸出通道的分配，為便于程序設(shè)計和閱讀，常作出I/O通道分配表，表中包括有I/O編號、設(shè)備代號、名稱及功能等。、硬件設(shè)計1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計PLC硬件設(shè)計是指PLC外部設(shè)備的設(shè)計。把可編程序控制器主機上的RUNPROG的開關(guān)撥在RUN上，如果機械手不在初始位置上，步進電動機開始運轉(zhuǎn)（橫軸向手爪那邊移動，豎軸向上移動）。（5）旋轉(zhuǎn)碼盤機械手每旋轉(zhuǎn)3度發(fā)出一個脈沖。 （4） 直流電動機采用36ZY512型直流電動機。 （3） FPO模塊 由松下FPO系列PLC晶體管輸出的主機，具有高速運算能力、PID調(diào)節(jié)功能，同時可以輸出兩路脈沖控制兩臺電動機的優(yōu)點。接近開關(guān)：接近開關(guān)有三根連接線（紅、藍(lán)、黑）紅色接電源的正極、黑色接電源的負(fù)極、藍(lán)色為輸出信號，當(dāng)與擋塊接近時輸出電平為低電平，否則為高電平。（2.）傳感器采用接近開關(guān)作為手爪旋轉(zhuǎn)和底盤旋轉(zhuǎn)限位檢測用。由于FPO提供的電平為24V，而輸入部分的電平為5V，中間加了保護電路。驅(qū)動模塊電源輸入部分由電源模塊提供，用兩根導(dǎo)線連接，注意極性。（1）.步進電動機驅(qū)動模塊采用中美合資SH系列步進電動機驅(qū)動器，主要由電源輸入部分、信號輸入部分、輸出分等?？旖泳€插頭中的紅色表示A相，藍(lán)色表示B相。主要參數(shù)：輸入交流電壓：110~220V/50Hz、60Hz輸出直流電壓：24V/最大功率：156W工作環(huán)境：10~40度4 . 步進電動機的選擇：采用二相八拍混合式步進電動機，主要特點：體積小，具有較高的起動和運行頻率，有定位轉(zhuǎn)矩等特點。3 電源模塊的選擇：采用Dm150系列開關(guān)電源。松下FPO系列小型PLC具有性價比高、功能完善、指令豐富等優(yōu)點，能滿足本對象各項控制性能要求，因此，本系統(tǒng)采用松下FPO系列的FPO——C16T作為基本模塊，能輸出兩路脈沖信號進行步進電動機的控制。此外，還應(yīng)考慮用戶儲存器的容量、PLC的處理速度是否能滿足實時控制的要求、編程器與外圍設(shè)備的選擇等。多數(shù)小型PLC為整體式，具有體積小、價格便宜等優(yōu)點，適于工藝過程比較穩(wěn)定，控制要求比較簡單的系統(tǒng)。2 輸入/輸出的點數(shù)：I/O點數(shù)可以衡量PLC規(guī)模的大小。當(dāng)控制速度要求較高、輸出有高速脈沖信號等情況時，要考慮輸入/輸出點的形式，最好采用晶體管形式輸出。 進行PLC選型時，基本原則是滿足控制系統(tǒng)的功能需要，同時要兼顧維修、備件的通用性。采用絲杠、螺母結(jié)構(gòu)傳動的特點是易于自鎖，位置精度較高，傳動效率較高。改變發(fā)出脈沖的個數(shù)，可控制手臂的兩個軸運動的距離。手臂采用步進電動機帶動絲杠、螺母來實現(xiàn)伸縮和升降運動。 手臂是機械手的主要部分，它是支撐手爪、工件并使它們運動的機構(gòu)。底盤采用一個直流電動機驅(qū)動，底盤旋轉(zhuǎn)時帶動一個旋轉(zhuǎn)碼盤旋轉(zhuǎn)，機械手每旋轉(zhuǎn)3度發(fā)出一個脈沖，由傳感器檢測并送入可編程控制器，從而計算底盤旋轉(zhuǎn)的角度。(2) 軀干 軀干由底盤和手臂兩大部分組成。由可編程控制器控制電磁閥動作，從而控制手爪的張閉。如按手指運動的方式和模仿人手的動作，可分為回轉(zhuǎn)型、直進型；按夾持方式可分為內(nèi)撐式、外撐式和自鎖式；按手指數(shù)目可分為二指式、三指式、四指式；按動力來源可分為彈簧式、氣動式、液壓式等。本設(shè)計采用機械式的夾緊機構(gòu)。 夾緊機構(gòu)形式多樣，有機械式、吸盤式和電磁式等。為防止突然停電被抓物體落下，還可以有自鎖結(jié)構(gòu)。同時考慮有足夠的開口尺寸，以適應(yīng)被抓物體的尺寸變化，為擴大機械手的應(yīng)用范圍，還需備有多種抓取機構(gòu)，以根據(jù)需要來更換手爪。設(shè)計制造夾緊機構(gòu)——手爪時，首先要從機械手的坐標(biāo)形式、運行速度和加速度的情況來考慮。 (1)、夾緊機構(gòu)機械手手爪使用來抓取工件的部件。即：手臂伸縮、手臂上下擺動、手臂左右擺動、手腕回轉(zhuǎn)、手指抓握。而通用機械手一般取四到五個自由度。因此，不應(yīng)盲目模仿人手的動作，增加過渡的自由度，而應(yīng)根據(jù)實際需要的動作，設(shè)計出最少的自由度就能完成作業(yè)所要求的動作。退一步，如果機械手要求具有完全通用的程度，那么它的整機、本體、手臂和手指都得有三個直線運動和三個旋轉(zhuǎn)運動，總共就要有24個自由度。就目前的技術(shù)狀況而言，上述功能還很難辦到。據(jù)資料介紹，如果采用的機械手，其機能要接近人的上肢，則需要具有27個自由度，而每一個自由度至少要有一根“人造肌肉”。第四章 PLC控制機械手的系統(tǒng)設(shè)計1 機械手的技能和特性根據(jù)古典力學(xué)觀點，物體在三維空間的靜止位置是由三個坐標(biāo)和繞三軸旋轉(zhuǎn)的角度來決定的。(3) 對較復(fù)雜系統(tǒng)，由于控制功能關(guān)系能夠比較清晰的描述，因此縮短了編程和調(diào)試時間。(2) 功能模塊用圖形化的方式描述功能，較直觀易掌握，方便組態(tài)，易操作?；竟δ苣K如AND，OR ，脈沖輸出，計數(shù)器等等。功能模塊用矩形來表示，每一個功能模塊的左側(cè)有不少于一個的輸入端，右側(cè)有不少于一個的輸出端。有時在有此參考書中右邊的電力軌線也常常被省略。 幾乎所有PLC廠商提供的PLC都支持梯形圖編程語言,而且都比較容易理解，只是在梯形圖結(jié)構(gòu)上可能稍有變化。(4) 可讀性仍不夠好。(2) 與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，易于掌握和學(xué)習(xí)。 梯形圖程序示例梯形圖程序的左右兩側(cè)有兩垂直的電力軌線，左側(cè)的電力軌線名義上為功率流從左向右沿著水平梯級通過各個觸點、功能、功能塊、線圈等提供能量，功率流的終點是右側(cè)的電力軌線。 梯形圖來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述，是PLC編程中被最廣泛使用的一種圖形化語言，由于梯形圖類似于繼電器控制的電氣接線圖，便于理解,因此許多編程人員和維護人員都選擇了這一編程方式。(LDLadder Diagram)文本化編程語言包括:指令表(ILInstruction List)和結(jié)構(gòu)化文本(STStructured Text)。 可編程控制器的編程