基于plc的工業(yè)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計-copy-文庫吧資料
2025-07-03 18:35本頁面
【正文】 和下降，相對于利用電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)升降，氣缸控制簡單方便。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測。5）光電開關(guān)。在此系統(tǒng)中，共用了4個限位開關(guān)：上升限位開關(guān)、下降限位開關(guān)、左轉(zhuǎn)限位開關(guān)和右轉(zhuǎn)限位開關(guān)。3）電源單元。2）PLC 控制單元。1）機(jī)械手本體單元?？删幊炭刂破鞑捎檬堑奈鏖T子S7200。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無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)。 （5）數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、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。（4）過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。 （3）運動控制 PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。 （1）開關(guān)量的邏輯控制 這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。為了使PLC得輸出及時地響應(yīng)各種輸入信號，初始化后PLC要反復(fù)不停地分階段處理各種不同的任務(wù)（見圖22），這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。PLC的輸入/輸出系統(tǒng)能夠直觀地反映現(xiàn)場信號的變化狀態(tài)，還能通過各種方式直觀地控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)，如內(nèi)部工作狀態(tài)、通信狀態(tài)、I/O點狀態(tài)、異常和電源狀態(tài)等，對此均有醒目的指示，非常有利于運行和維護(hù)人員對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。因此，PLC具有極強的適用性，能夠很好地滿足各類型控制的需要，是目前工廠中應(yīng)用最廣的自動化設(shè)備。梯形圖與繼電器原理圖相類似，這種編程語言形象直觀，容易掌握，不需要專門的計算機(jī)知識和語言，只要具有一定的電工和工藝知識就可在短時間內(nèi)學(xué)會。PLC的輸入/輸出可以直接與交流220V、直流24V等強電相連，并有較強的帶負(fù)載能力。在PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，只需要在PLC的端子上接入相應(yīng)的輸入/輸出信號線即可，不需要諸如繼電器之類的物理電子器件和大量且繁雜的硬接線線路。與繼電器接觸裝置和通用計算機(jī)相比，PLC更能試用工業(yè)現(xiàn)場較為惡劣的生產(chǎn)環(huán)境。它的主要模塊均采用大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路，I/O系統(tǒng)設(shè)計有完善的通道保護(hù)與信息調(diào)理電路；在機(jī)構(gòu)上對耐熱、防潮、防塵、抗震都有精確考慮；在硬件上采用隔離、屏蔽、濾波、接地等抗干擾措施；在軟件上采用數(shù)字濾波等干擾和故障診斷措施。小型PLC可以為輸入電路和外部的電子傳感器提供DC 24V電源，驅(qū)動PLC負(fù)載的直流電源一般由用戶提供。PLC使用AC 220V電源或DC 24V電源。程序被編譯后下載到PLC，也可以講PLC中的程序上傳到計算機(jī)。它的體積小，價格便宜，一般用來給小型PLC編程，或者用于現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)。3. 編程器編程器用來生成用戶程序，并用它來編程、檢查、修改用戶程序，事件用戶程序的執(zhí)行情況。在I/O模塊中，用光耦合器，光敏晶閘管、小型繼電器等期間來隔離PLC的內(nèi)部電路和外部的I/O電路。CPU模塊的工作電壓一般是5V，而PLC外部的輸入、輸出電路的電源電壓較高，例如DC 24V和AC 220V。輸入模塊用來接收和采集輸入信號，開關(guān)量輸入模塊用來接收從按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字撥號開關(guān)、壓力繼電器等來的開關(guān)量輸入信號；模擬量輸入模塊用來接收電位器、測速發(fā)電機(jī)和各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量電流電壓信號。S7200將CPU模塊簡稱為CPU。 圖21 PLC的組成CPU模塊主要有微處理器）CPU芯片和存儲器組成。 PLC的組成PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成（見圖21）。PLC的應(yīng)用面廣、功能強大、使用方便，已經(jīng)廣泛第應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動控制系統(tǒng)中，PLC在其他領(lǐng)域，例如明勇和家庭自動化的應(yīng)用也得到迅速的發(fā)展。現(xiàn)今機(jī)械手的發(fā)展更主要的是將機(jī)械手和柔性制造系統(tǒng)以及柔性制造單元相結(jié)合，從而根本改變目前機(jī)械制造系統(tǒng)的人工操作狀態(tài)。手的抓力大小可通過裝在手指內(nèi)側(cè)的壓力敏感元件來控制，達(dá)到自動調(diào)整握力的大小。觸覺功能即在機(jī)械手上安裝有觸覺反饋控制裝置。視覺功能即在機(jī)械手上安裝有電視照相機(jī)和光學(xué)測距儀（即距離傳感器）以及衛(wèi)星計算機(jī)。為此，國外機(jī)械手的發(fā)展趨勢是大力研制具有某些智能的機(jī)械手，使其擁有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，做出相應(yīng)的變更。目前主要用于機(jī)床、模鍛壓力機(jī)的上下料，以及點焊、噴漆等作業(yè)中，它可按照事先制定的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作，但是還不具備任何傳感反饋能力，不能應(yīng)付外界的變化。此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺、視覺等性能地機(jī)械手，并考慮于計算機(jī)聯(lián)用，逐步成為整個機(jī)械制造系統(tǒng)中的一個基本單元。既便于設(shè)計制造，又便于改換工作，擴(kuò)大了應(yīng)用的范圍。在應(yīng)用專用機(jī)械手的同時，相應(yīng)地發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研制示教式機(jī)械手、計算機(jī)控制機(jī)械手和組合式機(jī)械手等。 機(jī)械手的發(fā)展趨勢目前國內(nèi)工業(yè)機(jī)械于主要用于機(jī)床加工、鑄鍛、熱處理等方面，數(shù)量、品種、性能方面都不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。從這里可看出，裝卸、搬運等工序機(jī)械化
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