【正文】 成網絡，已實現(xiàn)信息的交換和構成。 現(xiàn)代的 PLC 都具有數學運算數據傳遞，轉換，排序和查表等功能，可進行數據的采集，分析和處理，同時的通過通信接口將這些數據傳送給其電智能裝置。有的小型 PLC 也具有模擬量輸入輸出，所以 PLC 可實現(xiàn)模擬量控制而且具有 PID 控制功能的 PLC 可構成閉環(huán)控制，用于過程控制。機器人等進行運動控制。 大多數 PLC 都有拖動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，這一功能廣泛用于各種機械設備。例：機床，注塑機印刷機械，裝配生產線，電鍍流水線及電梯的控制等。高檔 PLC 具有更強的通信聯(lián)網功能，可用于大規(guī)模過程控制或構成分布式網絡控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工廠自動化。 （ 2）中檔 PLC 出具有低檔 PLC 的功能外，還具有模擬量輸入 /輸出，算術運算，數據傳廣西電力職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 7 送和比較；數據轉換，遠程 I/O，子程序，通信聯(lián)網等功能，有些還可增設中斷控制， PID控制等功能，適應于復雜控制系統(tǒng)。但它們之間是非電纜進行聯(lián)接，并且各模塊可以應地疊裝，這樣不但系統(tǒng)可以靈活配置，還可以做的體積小巧。 還有一些 PLC 將整體式和模塊式的特點結合起來，構成所謂疊裝式 PLC。這種模塊式 PLC 的特點是配置靈活、可根據需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴展和維修。整體式 PLC一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴展 (2) 模塊式 PLC 模塊式 PLC 是將 PLC 各組成部分分別作成若干個單獨的模塊，如 CPU 模塊、 I/O模塊、電源模塊（有的含在 CPU 模塊中）以及其 他模塊。 整體 PLC 由不同 PLC 點數的基本單元和擴展單元組成，基本單元內有 CPU、 I/O 接口，與 I/O 擴展單元相連的擴展口、以及編程器或 EPROM 寫入器相連的接口等。技術條件一般以設計任務書的形式來確定，它是整個設計的依據； （ 2）選擇電氣傳動形式和電動機、電磁閥等執(zhí)行機構； （ 3）選定 PLC 的型號； （ 4）編制 PLC 的輸入 / 輸出分配表或繪制輸入 / 輸出端子接線圖； （ 5）根據系統(tǒng)設計的要求編寫軟件規(guī)格說明書，然后再用相應的編程語言（常 用梯形圖）進行程序設計； （ 6）了解并遵循用戶認知心理學，重視人機界面的設計，增強人與機器之間的友善關系； 廣西電力職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 6 第二章 可編程控制器的概述 可編程控制器的基本知識 PLC 的種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同，對 PLC 的分類，通常根據其形式的不同、功能的差異和 I/O 點數的多少等進行大致分類 .根據 PLC 的結構形式可將 PLC 分為整體式和模塊式兩類 （ 1）整體式 PLC 整體式 PLC 是將電源、 CPU、 I/O 接口等各件都集中裝在一個機箱內，具有結構緊湊、體積小、價格低的特點。 廣西電力職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 5 問題提出 ： PLC 控制的 機械手最主要是應用于自動化生產中，如何綜合地運用前面學過知識點，根據實際工程要求合理組合成控制系統(tǒng)， 在此介紹組成可編程控制器控制系統(tǒng)的一般方法。 機械手主要由手部、運動機構和控制系統(tǒng)三大部分組成。 本文主要做的工作 機械手的組成結構： 機械手： mechanical hand，也被稱為自動手， auto hand 能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作 裝置。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲的場合，應用得更為廣泛。因此，它能大大地改善工人的勞動條件，加快實現(xiàn)工業(yè)生產機械化和自動化的步伐。傳統(tǒng)沖壓生產過程中的手工操作、人工送料的生產方式已無法滿足該行業(yè)的需要。 廣西電力職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 4 第一章 緒論 本課題的意義 機械手是近代自動控制領域中出現(xiàn)的一項新技術，并已成為現(xiàn)代科技的一個重要組成部分。公司是國家 QC/T25《汽車干摩擦式離合器總成技術條件》以及 QC/T27《汽車干摩擦式離合器總成臺架試驗方法》兩項行業(yè)標準的制定單位之一。公司已擁有 41 項專利以及軸頸及圓角淬火、圓角滾壓等多項核心技術。產品 為國內外 30 多家知名的汽車、發(fā)動機及車橋企業(yè)配套，部分產品進入國際知名汽車制造商全球采購體系，產品主要配套范圍包括商用車、乘用車和工程機械。公司總資產 億元，員工 2600 余人。 關鍵詞 ： 意義，應用，前景，編程語言，設計廣西電力職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 3 企業(yè)簡介 桂林福達股份有限公司（簡稱“福達股份”）是一家以汽車零部件為主營業(yè)務的國家高新技術企業(yè)，主要從事發(fā)動機曲軸、汽車離合器、汽車螺旋錐齒輪和精密鍛件等汽車零部件的研發(fā)、生產與銷售，是國內主要的鍛鋼曲軸、汽車離合器生產企業(yè)。廣西電力職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 畢 業(yè) 論 文 論文題目： PLC 控制機械手在汽車制造 中的應用 學生姓名 學 號 所屬系部 機電工程及自動化系 專業(yè)名稱 機電一體化 指導教師 2022 年 3 月 20 日 廣西電力職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 目 錄 畢業(yè)論文任務 ? ???????????????????? ?????? 2 前言 ???????????????????? ?????????? 3 企業(yè)簡介 ???????????????????? ????????? 4 第一章 緒論?????????????????? ?????????? 5 本課題的意義?????????????? ???????????? 5 本文的主要工作????????????? ??????????? 56 第二章 PLC 的概述 ????????????? ???????????? 7 PLC 的基本知識??????????????? ????????? 78 PLC 的應用與前景?????????????? ????????? 910 第三章 PLC 的編程語言??????????????? ???????? 11 梯形圖編程語言????????????? ??????????? 1112 功能塊圖編程語言???????????? ???????????? 12 第四章 PLC 控制機械手的設計???????????? ????????? 13 機械手在 工業(yè)生產中的應用???????????? ??????? 1314 各電器設備的制方式及控制要求?????? ?????????? 1417 電器元件設備的選擇??????????? ??????????? 1718 控制系統(tǒng)的軟、硬件設計????????? ???????????? 1830 功能表圖設計?????????????? ???????????? 3137 致謝 及心得體會 ???????????????? ??? ??? ??? 3839 參考文獻???????????? ?????????????????? 40 廣西電力職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 2 前 言 PLC 是以現(xiàn)代微處理器技術為核心的控制器，作為一種通用的工業(yè)控制器，其可靠性高、抗干擾能力強； PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，采用嚴格的生產工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性，此外， PLC 帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可即使發(fā)出警報信息； PLC 采用光電隔離和濾波技術有效一直外部干擾源對 PLC 的影響，此外 PLC 還可再強、通用性好；開發(fā)周期短，功耗小。本課題將 PLC 控制機械手應用在汽車制造 中， 對現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展具有很重 要的意義。公司共有 6家全資生產型企業(yè)，分布在廣西桂林市和湖北襄陽市、孝感市。 福達股份具備年產 112 萬根發(fā)動機鍛鋼曲軸、 130 萬套汽車離合器總成、 15 萬套螺旋錐齒輪和 10 萬噸精密鍛件的生產能力。 福達股份擁有廣西壯族自治區(qū)認定的企業(yè)技術中心，公司以及全資子公司桂林福達曲軸有限公司、襄陽福達東康曲軸有限公司、桂林福達齒輪有限公司具有強大的自主開發(fā)能力，擁有多項生產關鍵汽車零部件產品的核心技術和生產工藝，先后被認定為國家高新技術企業(yè)。公司鍛鋼發(fā)動機曲軸項目被國家科學技術部列為 2022 年度國家火炬項目（ 項目編號： 2022GH041399），公司年產 10 萬噸精密鍛件建設項目被列為 2022 年度國家火炬項目（項目編號：2022GH031814）和廣西壯族自治區(qū)重大統(tǒng)籌推進項目。 福達股份已通過 TS16949/ISO14001/OHSAS18001 質量 /環(huán)境 /職業(yè)健康安全管理體系認證，產品及“ FOTO”商標分別被評為“國家免檢產品”、“廣西名牌產品”和“廣西著名商標”，公司于 2022 年獲得首屆桂林市市長質量獎， 2022 年獲得第二屆廣西壯族自治區(qū)主席質量獎。 汽車業(yè)的快速發(fā)展，車外型愈求美觀流線，并由于汽車外板件要求 完美無塵的沖壓生產線也向高速化、高品質、自動化、柔性化方向發(fā)展。 機械手的積極作用正日益為人們所認識，其一，它能部分地代替人的勞動并能達到生產工藝的要求，遵循一 定的程序、時間和位置來完成工件的傳送。因此，受到各先進單位的重視并投入了大量的人力物力加以研究和應用。在我國，近代幾年來也有較快的發(fā)展，并取得一定的成果，受到各工業(yè)部門的重視。它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。 (圖 1） 目前工業(yè)中使用的機械手可分為手動控制型和自動控制型兩大類，手動控制型機械手可復現(xiàn)操作者手的動作和作用力，并且在許多場合下，可以增大執(zhí)行機構的位移和作用力， 機械式仿形機械手由兩個對稱分布的機構 控制機構和執(zhí)行機構組成，它們之間的聯(lián)系 機械傳動來實現(xiàn)。 系統(tǒng)設計的主要內容 （ 1）擬定控制系統(tǒng)設計的技術條件。小 型 PLC 一般采用這種整體式機構。擴展單元內只有 I/O 和電等，沒有 CPU，基本單元和擴展單元之間一般用扁平電纜連接。模塊式 PLC 由框架或基板和各種模塊組成，模塊裝在框架或基板的插座上。大、中型 PLC 一般采用這種模塊式結構。疊裝式 PLC其 CPU，電源， I/O 接口等也是各自獨立的模塊。 按功能分 根據 PLC 所具有的功能不同，可將 PLC 分為低，中，高檔次 （ 1）低檔 PLC 具有邏輯運算、定時、計數、移位以及自診斷監(jiān)控等基本功能還可以少量模擬量輸入 /輸出，算術運算，數據傳送和比較等功能，主要用于邏輯控制，順序控制或少量模擬量控制的單機控制系統(tǒng)。 （ 3）高檔 PLC 除具有中檔 PLC 的功能外，還增加了符號算術運算，矩陣運算，位邏輯運算，平方根運算及其他特殊功能函數的運算， 制表及表格傳遞功能等。 按 I/O 點數分類 根據 PLC 的 I/O 點數的多少，可將 PLC 分為小型，中型和大型三類 （ 1）小型 PLC—— I/O 點數 256 點，單 CPU， 8 位或 16 微處理器，用戶存儲器容量 4K字以下 CEI 型 美國通用電氣（ GE）公司 TI100 美國德洲儀器公司 F、 F F2 日本三菱電氣公司 C20 C40 日本歐姆龍公司 SF200 德國西門子公司 EX20 EX40 日本東芝公司 SR20/21 中外合資無錫華光電子工業(yè)有限公司 （ 2）中型 —— 點數 2562048 點，雙 CPU，用戶存儲器容量 28K S7300 德國西門子 SR400 中外合資無錫華光電子工業(yè)有限公司 SU5 SU6 德國西門子公司 C500 日本立石公司 CEШ GE 公司 （ 3） 大型 PLC—— I/O 點數 2048 點，多 CPU， 16 位、 32 位處理器，用戶存儲器容量 816K S7400 德國西門子公司 GEIV GE 公司 C2022 立石公司 K3 三菱公司 廣西電力職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 8 可編程控制器 PLC 的應用與前景 目前，在國內外 PLC 已廣泛應用冶金，石油，化工，剪彩，機械制造，電力，汽車，輕工，環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)，隨著 PLC 性能價格 的不斷提高，器應用領域不斷擴大，從應用類型看大致 可歸納為以下幾個方面：