【正文】 devices respond. See Figure 77. Slave devices do not initiate messages, but wait until a master sends them a request or polls them for a response.Masters municate to slaves by means of a shared connection which is managed by the PPI protocol. PPI does not limit the number of masters that can municate with any one slave。在此我的導(dǎo)師表示無(wú)盡的感謝!最后，對(duì)各位老師審閱我的論文深表感謝，并渴望得到批評(píng)指正。老師學(xué)識(shí)淵博，經(jīng)驗(yàn)豐富，思維敏捷，時(shí)時(shí)給我熱情的鼓勵(lì)和不倦的教誨，在畢業(yè)設(shè)計(jì)給我諸多啟示，解答了許多難題，從課程學(xué)習(xí)、論文選題、課題研究到論文撰寫(xiě)無(wú)不凝聚著導(dǎo)師的心血和汗水。本論文是在導(dǎo)師梅麗鳳副教授的精心指導(dǎo)下完成的。當(dāng)然，設(shè)計(jì)中肯定還有很多不足的地方和紕漏之處，懇請(qǐng)專家和老師指正。當(dāng)然，本次設(shè)計(jì)還存在一些不足，例如：論文只是對(duì)PLC的控制以及PLC編程做了闡述。程序采用梯形圖編寫(xiě)，簡(jiǎn)單、易懂。完成了電氣控制系統(tǒng)硬件和PLC外部接線的設(shè)計(jì)。本論文結(jié)論如下：本論文機(jī)械手采用氣壓驅(qū)動(dòng)，氣動(dòng)機(jī)械手具有節(jié)能、無(wú)污染、高效、低成本、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。在簡(jiǎn)單介紹工業(yè)機(jī)械手的基礎(chǔ)上，對(duì)基于PLC的機(jī)械手群控系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行了詳盡的論述。機(jī)械手2啟動(dòng)按鈕合停止按鈕同時(shí)按下，PLC轉(zhuǎn)為停止?fàn)顟B(tài)。機(jī)械手總啟動(dòng)按鈕合總停止按鈕同時(shí)按下，PLC轉(zhuǎn)為停止?fàn)顟B(tài)。=1（機(jī)械手群手動(dòng)方式輔助繼電器）；=1（機(jī)械手2啟動(dòng)按鈕閉合）；=0（機(jī)械手2停止斷開(kāi)），則調(diào)用機(jī)械手2控制程序。=1（總啟動(dòng)按鈕閉合）；=0（手動(dòng)/自動(dòng)按鈕斷開(kāi)）；=0（系統(tǒng)停止輔助繼電器），=1（機(jī)械手群手動(dòng)方式輔助繼電器）。啟動(dòng)定時(shí)器T62定時(shí)。當(dāng)T61=1（定時(shí)時(shí)間到），調(diào)用機(jī)械手2控制程序。=1（機(jī)械手群自動(dòng)方式輔助繼電器）；=0；=0；=0；=1（工作臺(tái)B物品檢測(cè)開(kāi)關(guān)閉合）。啟動(dòng)定時(shí)器T60定時(shí)。=1（系統(tǒng)停止輔助繼電器）。 機(jī)械手群主程序=1（總啟動(dòng)按鈕閉合）；=1（手動(dòng)/自動(dòng)按鈕閉合）；=0（系統(tǒng)停止輔助繼電器），=1（機(jī)械手群自動(dòng)方式輔助繼電器）。=1（上升電磁閥閉合）；=1（左旋限位開(kāi)關(guān)閉合）；=1（上升限位開(kāi)關(guān)閉合），=0（上升電磁閥斷開(kāi)），=0（左旋電磁閥斷開(kāi)），=1（右旋電磁閥閉合）。=0（夾放電磁閥斷開(kāi)）；=1（左旋限位開(kāi)關(guān)閉合）；=1（下降限位開(kāi)關(guān)閉合）；=0（上升電磁閥斷開(kāi)），則定時(shí)器T58啟動(dòng)定時(shí)。=1（左旋電磁閥閉合）；=1（上升限位開(kāi)關(guān)閉合）；=1（左旋限位開(kāi)關(guān)閉合），=0（左旋電磁閥斷開(kāi)）=0（上升電磁閥斷開(kāi)）=1（下降電磁閥閉合）。當(dāng)T57=1（定時(shí)時(shí)間到）；=1（右旋限位開(kāi)關(guān)閉合）；=1（下降限位開(kāi)關(guān)閉合）；=0（下降電磁閥斷開(kāi)），=1（上升電磁閥閉合）。=1（下降電磁閥閉合）；=1（右旋限位開(kāi)關(guān)閉合）；=1（下降限位開(kāi)關(guān)閉合），=0（下降電磁閥斷開(kāi)）=1（夾放電磁閥閉合）。=1（右旋電磁閥閉合）；=1（上升限位開(kāi)關(guān)閉合）；=1（右旋限位開(kāi)關(guān)閉合），=0（右旋電磁閥斷開(kāi)）=0（輔助繼電器）。T56=1（定時(shí)時(shí)間到）；=1（左旋限位開(kāi)關(guān)閉合）；=1（下降限位開(kāi)關(guān)閉合）；=0（下降電磁閥斷開(kāi)），=1（上升電磁閥閉合）。=1（下降電磁閥閉合）；=1（左旋限位開(kāi)關(guān)閉合）；=1（下降限位開(kāi)關(guān)閉合），=0（下降電磁閥斷開(kāi)）=0（夾放電磁閥斷開(kāi)）。=1（上升電磁閥閉合）；=1（右旋限位開(kāi)關(guān)閉合）；=1（上升限位開(kāi)關(guān)閉合），=0（上升電磁閥斷開(kāi)），=0（右旋電磁閥斷開(kāi)），=1（左旋電磁閥閉合）。=1（夾放電磁閥閉合）；=1（右旋限位開(kāi)關(guān)閉合）；=1（下降限位開(kāi)關(guān)閉合）；=0（上升電磁閥斷開(kāi)），則定時(shí)器T55啟動(dòng)定時(shí)。 機(jī)械手2控制程序=1（上升限位開(kāi)關(guān)閉合）；=1（右旋限位開(kāi)關(guān)閉合）；=0（上升電磁閥斷開(kāi)）：=0（左旋電磁閥斷開(kāi)），=1（下降電磁閥閉合）；=1（輔助繼電器）。 梯形圖=1（上升電磁閥閉合）；=1（左旋限位開(kāi)關(guān)閉合）；=1（上升限位開(kāi)關(guān)閉合），=0（上升電磁閥斷開(kāi)），=0（左旋電磁閥斷開(kāi)），=1（右旋電磁閥閉合）。 梯形圖=0（夾放電磁閥斷開(kāi)）；=1（左旋限位開(kāi)關(guān)閉合）；=1（下降限位開(kāi)關(guān)閉合）；=0（上升電磁閥斷開(kāi)），則定時(shí)器T54啟動(dòng)定時(shí)。 梯形圖=1（左旋電磁閥閉合）；=1（上升限位開(kāi)關(guān)閉合）；=1（左旋限位開(kāi)關(guān)閉合），=0（左旋電磁閥斷開(kāi)）=0（上升電磁閥斷開(kāi)）=1（下降電磁閥閉合）。當(dāng)53=1（定時(shí)時(shí)間到）；=1（右旋限位開(kāi)關(guān)閉合）；=1（下降限位開(kāi)關(guān)閉合）；=0（下降電磁閥斷開(kāi)），=1（上升電磁閥閉合）。 梯形圖=1（下降電磁閥閉合）；=1（右旋限位開(kāi)關(guān)閉合）；=1（下降限位開(kāi)關(guān)閉合），=0（下降電磁閥斷開(kāi)）=1（夾放電磁閥閉合）。 電氣控制原理機(jī)械手1下降電磁閥連接KA1；機(jī)械手1夾放電磁閥連接KA2；機(jī)械手1上升電磁閥連接KA3；機(jī)械手1左旋電磁閥連接KA4；機(jī)械手1右旋電磁閥連接KA5；機(jī)械手2下降電磁閥連接KA 6；機(jī)械手2夾放電磁閥連接KA7；機(jī)械手2上升電磁閥連接KA8；機(jī)械手2左旋電磁閥連接KA9；機(jī)械手2右旋電磁閥連接KA10；機(jī)械手3下降電磁閥連接KA 11；機(jī)械手3夾放電磁閥連接KA12；機(jī)械手3上升電磁閥連接KA13；機(jī)械手3左旋電磁閥連接KA14；機(jī)械手3右旋電磁閥連接KA15；。機(jī)械手1右旋電磁閥的中間繼電器KA5，機(jī)械手2下降電磁閥的中間繼電器KA6，機(jī)械手2夾放電磁閥的中間繼電器KA7，–。機(jī)械手3啟動(dòng)按鈕SB8，機(jī)械手3停止按鈕SB9，工作臺(tái)B物品檢測(cè)開(kāi)關(guān)SQ2，工作臺(tái)C物品檢測(cè)開(kāi)關(guān)SQ3，–。 EM221（2）外部接線機(jī)械手3下降電磁閥的中間繼電器KA11，機(jī)械手3夾放電磁閥的中間繼電器KA12，機(jī)械手3上升電磁閥的中間繼電器KA13，機(jī)械手3左旋電磁閥的中間繼電器KA14，–。機(jī)械手3上升限位開(kāi)關(guān)SQ16，機(jī)械手3左旋限位開(kāi)關(guān)SQ17，機(jī)械手2右旋限位開(kāi)關(guān)SQ18，分別連接擴(kuò)展模塊EM221(2)–。EM221（2）。 EM221（1）外部接線機(jī)械手1下降限位開(kāi)關(guān)SQ4，機(jī)械手1夾緊檢測(cè)開(kāi)關(guān)SQ5，機(jī)械手1上升限位開(kāi)關(guān)SQ6，機(jī)械手1左旋限位開(kāi)關(guān)SQ7，分別連接擴(kuò)展模塊EM221(1)–。主機(jī)CPU224模塊1EM221 DI8DC24V模塊2EM221 DI8DC24V模塊2EM222 DO8DC24V 各模塊鏈圖。CPU2 2 4EM221（1）EM221（2）EM222 控制系統(tǒng)框圖 I/O地址分配根據(jù)機(jī)械手的輸入信號(hào)為27個(gè)，輸出信號(hào)為15個(gè)，建立I/O地址分配表。由于本系統(tǒng)的具有27點(diǎn)輸入/15點(diǎn)輸出，CPU224不能滿足本系統(tǒng)的要求，所以擴(kuò)展8點(diǎn)DC輸入EM221兩個(gè)，用于數(shù)字開(kāi)關(guān)量的輸入，擴(kuò)展8點(diǎn)繼電器輸出EM222一個(gè)，用于繼電器的輸出。輸入/輸出混合擴(kuò)展模塊EM223有六種：分別為4點(diǎn)（8點(diǎn)、16點(diǎn)）DC輸入/4點(diǎn)（8點(diǎn)、16點(diǎn)）DC輸出、4點(diǎn)（8點(diǎn)、16點(diǎn)）DC輸入/4點(diǎn)（8點(diǎn)、16點(diǎn)）繼電器輸出。典型的數(shù)字量輸入/輸出擴(kuò)展模塊有：輸入擴(kuò)展模塊EM221有兩種：8點(diǎn)DC輸入、8點(diǎn)AC輸入。I/O擴(kuò)展包括I/O點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展和功能模塊的擴(kuò)展。CPU22*系列PLC它有如下五種不同結(jié)構(gòu)的配置單元：CPU221，它具有6輸入/4輸出，I/O共計(jì)10點(diǎn)，無(wú)擴(kuò)展能力；CPU222，它具有8輸入/6輸出，I/O共計(jì)14點(diǎn)，并可以進(jìn)行一定的模擬量控制和2個(gè)模塊的擴(kuò)展；CPU224，它具有14點(diǎn)輸入/10點(diǎn)輸出，I/O點(diǎn)數(shù)共計(jì)24點(diǎn)，它有七個(gè)擴(kuò)展模塊，有內(nèi)置時(shí)鐘；CPU226，它具有24輸入/16輸出，I/O共計(jì)40點(diǎn)，與CPU224相比，它增加了通信口的數(shù)量，通信能力大大增強(qiáng)；CPU226XM，這是西門子公司后推出的一種增強(qiáng)型主機(jī)，它在用戶程序存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量上進(jìn)行了擴(kuò)展，其他指標(biāo)和CPU226相同。特別是S7–200CPU22*系列PLC，由于它具有多種功能模塊和人機(jī)界面（HMI）可供選擇，所以系統(tǒng)的集成非常方便，并且可以很容易地組成PLC網(wǎng)絡(luò)。本文選擇的是德國(guó)的西門子公司生產(chǎn)的S7–200PLC。；。電源ON內(nèi)部處理輸入處理(輸入傳送\遠(yuǎn)程I/O)通信服務(wù)(外設(shè)、CPU、總線服務(wù))更新時(shí)鐘、特殊寄存器執(zhí)行程序執(zhí)行自診斷存放自診斷錯(cuò)誤結(jié)果CPU強(qiáng)制為STOPRUNSTOPYNNY輸出處理致命錯(cuò)誤PLC正常否CPU運(yùn)行方式 PLC運(yùn)行框圖 輸入/輸出信號(hào)本控制系統(tǒng)有27個(gè)輸入開(kāi)關(guān)量，分別為：系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕1個(gè) 負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的啟動(dòng)；系統(tǒng)停止按鈕1個(gè) 負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的停止；選擇按鈕1個(gè) 負(fù)責(zé)機(jī)械手自動(dòng)控制和檢測(cè)的切換；機(jī)械手的啟動(dòng)按鈕3個(gè) 負(fù)責(zé)檢測(cè)時(shí)每個(gè)機(jī)械手的啟動(dòng)；機(jī)械手的停止按鈕3個(gè) 負(fù)責(zé)檢測(cè)時(shí)每個(gè)機(jī)械手的停止；物品檢測(cè)開(kāi)關(guān)3個(gè) 負(fù)責(zé)檢測(cè)工作臺(tái)上是否有物品；下降限位開(kāi)關(guān)3個(gè) 負(fù)責(zé)檢測(cè)機(jī)械手到達(dá)最低位置；夾放檢測(cè)開(kāi)關(guān)3個(gè) 負(fù)責(zé)機(jī)械手夾放物品的檢測(cè)；上升限位開(kāi)關(guān)3個(gè) 負(fù)責(zé)檢測(cè)機(jī)械手到達(dá)最高位置；右旋限位開(kāi)關(guān)3個(gè) 負(fù)責(zé)檢測(cè)機(jī)械手是否右旋轉(zhuǎn)180176。PLC的過(guò)程可分為三部分。掃描周期是控制過(guò)程中一個(gè)比較重要的技術(shù)指標(biāo)。 PLC的工作原理PLC是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，故它的工作原理是建立在計(jì)算機(jī)工作原理之上，即通過(guò)執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是 CPU是以分時(shí)操作方式來(lái)處理各項(xiàng)任務(wù)的，計(jì)算機(jī)在每一瞬間只能做一件事，所以程序的執(zhí)行是按程序順序依次完成相應(yīng)各電器的動(dòng)作，所以它屬于串行工作方式。簡(jiǎn)易型的編程器只能聯(lián)機(jī)編程，且往往需要將梯形圖轉(zhuǎn)換為機(jī)器語(yǔ)言助記符（語(yǔ)句表）后，才能輸入。編程器編程器的作用是供用戶進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。通信接口為了實(shí)現(xiàn)“人–機(jī)”或“機(jī)–機(jī)”之間的對(duì)話，PLC配有多種通信接口。12V、24V等直流電源，使PLC能正常工作。輸出模塊用于把用戶程序的邏輯運(yùn)算結(jié)果輸出到PLC外部，輸出模塊具有隔離PLC內(nèi)部電路和外部執(zhí)行元件的作用，還具有功率放大的作用。輸入/輸出模塊從廣義上分包含兩部分：一是與控制設(shè)備相連接的接口電路；另一部分是輸入和輸出的映像寄存器。輸入/輸出模塊輸入（Input）模塊和輸出（Output）模塊簡(jiǎn)稱為I/O模塊。PLC使用的存儲(chǔ)器類型有三種。用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以用來(lái)存放（記憶）用戶程序中所使用器件ON/OFF狀態(tài)和數(shù)值、數(shù)據(jù)等。 PLC的結(jié)構(gòu)框圖用戶存儲(chǔ)器包括用戶程序存儲(chǔ)器（程序區(qū)）和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（數(shù)據(jù)區(qū)）兩部分。第二部分為用戶指令解釋程序。系統(tǒng)程序質(zhì)量的好壞，很大程度上決定了PLC的性能，其內(nèi)容主要包括三部分。系統(tǒng)存儲(chǔ)器包括用來(lái)存放由PLC生產(chǎn)廠家編寫(xiě)的系統(tǒng)程序，并固化在ROM內(nèi)，用戶不能直接更改。CPU通過(guò)數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線與存儲(chǔ)單元、輸入/輸出接口電路連接。PLC專為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，它主要是由CPU、電源、存儲(chǔ)器和專門設(shè)計(jì)的輸入/輸出接口電路等組成。 PLC的系統(tǒng)組成PLC種類繁多，但其組成和工作原理基本相同。通信控制PLC的通信包括主機(jī)與遠(yuǎn)程I/O的通信、多臺(tái)PLC之間的通信、PLC和其他智能控制設(shè)備（如計(jì)算機(jī)、變頻器、數(shù)控裝置）之間的通信。當(dāng)過(guò)程控制中某個(gè)變量出現(xiàn)偏差時(shí)，PID控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出，把變量保持在設(shè)定值上。相對(duì)來(lái)說(shuō)，位置控制模塊比CNC裝置體積更小，價(jià)格更低，速度更快，操作更方便，過(guò)程控制PLC還能控制大量的過(guò)程參數(shù)，例如：溫度、流量、壓力、液位和速度等。例如：注塑機(jī)械、印刷機(jī)械、訂書(shū)機(jī)械、包裝機(jī)械、切紙機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯控制。PLC的應(yīng)用范圍通常分成以下5種類型：順序控制這是PLC應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，也是最適合PLC使用的領(lǐng)域，它用來(lái)取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制。但最近十年來(lái)，PLC的應(yīng)用面越來(lái)越廣，其主要原因是：一方面由于處理器芯片及有關(guān)元件的價(jià)格大大下降，使得PLC的成本下降；另一方面PLC的功能大大增加，能解決復(fù)雜的計(jì)算和通信問(wèn)題。體積小，能耗低。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少。硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)。PLC具有如下特點(diǎn)：編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)?！爆F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程是復(fù)雜多樣