【正文】 。在工作中若按下復(fù)位 按鈕，則機(jī)械手將繼續(xù)完成一個(gè)周期的動(dòng)作后，回到原點(diǎn)自動(dòng)停止。手動(dòng)方式時(shí)，有“單步操作”與“返回原位”兩種情況。自動(dòng)方式時(shí)，有“步進(jìn)操作”、“單周期操作”和“連續(xù)操作”三種情況。如圖 ： 圖 PLC控制操作面板示意圖 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 4 驅(qū)動(dòng)元件和控制裝置的選擇 根據(jù)控制要求（圖 ）機(jī)械手所有動(dòng)作均采用電液控制，液壓驅(qū)動(dòng)，它的上升 /下降和左旋轉(zhuǎn) /右旋轉(zhuǎn)，均采用雙線圈三位電磁閥推動(dòng)液壓缸完成。 為了使動(dòng)作準(zhǔn)確，機(jī)械手上安裝了限位開關(guān) SQ1， SQ2 ， SQ3， SQ4 分別對(duì) 機(jī)械手進(jìn)行下降，上升，左旋轉(zhuǎn)，右旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作限制，別給出了動(dòng)作到位信號(hào)，另外還按上了光電開關(guān)， SP，負(fù)責(zé)檢查工作臺(tái) B上的工件是否移開從而產(chǎn)生無工件信號(hào)，為下一個(gè)工件的下放做準(zhǔn)備。從圖 、表 可知輸入輸出點(diǎn)分別為 18點(diǎn)和 5點(diǎn)。 選擇 PLC 機(jī)型 （ 1）輸入信號(hào) 位置檢測(cè)信號(hào)；左限位．右限位．上限位．下限位．共 4 個(gè)行程開關(guān)需要 4 個(gè)輸入端子； “無工件”檢測(cè)信號(hào)，用光電開關(guān)作檢測(cè)元件需要 1 個(gè)輸入端子； “工作方式”選擇開關(guān)有手動(dòng) ．單步．單周期和連續(xù)工作方式，需要 4 個(gè)輸入端子； 手動(dòng)操作時(shí)，需要有下降．上升．右旋．左旋．夾物．放物 6 個(gè)按鈕，也需要 6 個(gè)輸入端子； 自動(dòng)工作時(shí)，尚需啟動(dòng)按鈕．停止按鈕和復(fù)位按鈕，也需占 3 個(gè)輸入端子。電磁閥：左旋轉(zhuǎn)，右旋轉(zhuǎn)，上升，下降，抓物和放物。所以，至少需要 6 個(gè)輸出信號(hào)。 本次設(shè)計(jì)特別了選用西門子 S7200系列 CPU 226AC/DC/繼電器型 PLC?？蛇B接 7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至 248路數(shù)字量 I/O 點(diǎn)或 35 路模擬量 I/O 點(diǎn)。 6 個(gè)獨(dú)立的 30kHz 高速計(jì)數(shù)器， 2路獨(dú)立的 20kHz 高速脈沖輸出，具有 PID控制器。 I/O 端子 還 可很容易地整體拆卸。可完全適應(yīng)于一些 4復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。可連接 7 個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至248 路數(shù)字量 I/O 點(diǎn)或 35 路模擬量 I/O 點(diǎn)。 6 個(gè)獨(dú)立的 30kHz 高速計(jì)數(shù)器， 2 路獨(dú)立的 20kHz 高速脈沖輸出，具有 PID 控制器。 I/O端子排可很容易地整體拆卸。 可完全適應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng) ， 完全能夠滿足本系統(tǒng)的控制要求。C 時(shí)，所有的輸出 (水平安裝 ) 45176。C 時(shí)，所有的輸出 (水平安裝 ) 45176。 梯形圖的總體設(shè)計(jì) 根據(jù)機(jī)械手的工作方式情況，在選擇“單步操作”方式時(shí)，應(yīng)執(zhí)行“單步操作”程序；在選擇“返回原位”方式時(shí)，應(yīng)執(zhí)行“返回原位”程序；在選擇“自動(dòng)”方式時(shí)，應(yīng)執(zhí)行“自動(dòng)程序”，其中自動(dòng)程序要在按鈕按下時(shí)才能執(zhí)行。當(dāng)方式選擇開關(guān)處于“返回原位”時(shí)，按下返回原位按鈕（ ）時(shí)被置位；在“單步操作”（ ）時(shí)，復(fù)位。 2）狀態(tài)器的轉(zhuǎn)換與啟動(dòng)：若機(jī)械手工作在自動(dòng)工作方式下，當(dāng)初始狀態(tài)器 S600被置位后，按下起動(dòng)按鈕，輔助繼電器 M575工作，狀態(tài)器的狀態(tài)可以一步步向下傳遞，即可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。另一 方面，采用 M100檢查機(jī)器是否處于原位。 3）狀態(tài)器禁止轉(zhuǎn)化： 激活特殊輔助繼電器 M574，并用步進(jìn)指令控制狀態(tài)器轉(zhuǎn)換時(shí)，狀態(tài)器的自動(dòng)轉(zhuǎn)換就被禁止。 在“步進(jìn)”工作方式時(shí)， M574應(yīng)始終工作，此時(shí)，禁止任何狀態(tài)轉(zhuǎn)換。 在“手動(dòng)”工作方式（ 單一操作，返回原位）情況下，禁止進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換，在手動(dòng)方式解除之后，按下啟動(dòng)按鈕，則狀態(tài)轉(zhuǎn)換禁止解除， M574復(fù)位。直到按下啟動(dòng)按鈕。 手動(dòng)操作梯形圖 手動(dòng)操作方式由于不須要任何復(fù)雜的順序控制，可以用常規(guī)繼電器順序方法來設(shè)計(jì)梯形圖。單步操作梯形圖，如圖 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 圖 機(jī)械手單步操作梯形圖 機(jī)械手整體程序結(jié)構(gòu) 機(jī)械手的整體程序結(jié)構(gòu)如圖 所示。單操作程序可以獨(dú)立于自動(dòng)操作程序可另行設(shè)計(jì)。在步進(jìn)工作方式，執(zhí)行步進(jìn)操作程序，按下啟動(dòng)按鈕執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作，并按規(guī)定動(dòng)作順序進(jìn)行。方框的右邊畫出該步動(dòng)作的執(zhí)行元件。 圖 機(jī)械手自動(dòng)工作流程圖 1）下降 : 按下啟動(dòng)按鈕 SB1， M100觸點(diǎn)接通移位寄存器移位信號(hào)輸入端，產(chǎn)生移位信號(hào)， M100 的“ 1”態(tài)移至 M101， M101 接通 線圈，機(jī)械手執(zhí)行下降動(dòng)作。 2）夾緊 : 當(dāng)機(jī)械手下降至壓到下限位開關(guān) SQ1 時(shí)， 與 M101 接通，產(chǎn)生移位信號(hào)， M102 為“ 1”， M100～ M101 為“ 0”， M100 觸點(diǎn)斷開 線圈，停止下降； M102的觸點(diǎn)接通 M200 線圈， M200 觸點(diǎn)接通 線圈，工作鉗夾緊工件，同時(shí)定時(shí)器 T44開始計(jì)時(shí)。因?yàn)槭褂肧指令， 所以 M200線圈保持接通， ，使機(jī)械手繼續(xù)把工件夾緊。 M103 觸點(diǎn)斷開 Y432 線圈，停止上升，同時(shí) M104觸點(diǎn)接通 ，執(zhí)行右旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。 M104 觸點(diǎn)斷開 線圈，停止右移，同時(shí)， M105 觸點(diǎn)接通 ， 機(jī)械手下降。 M105 觸點(diǎn)斷開 ，停止下降，同時(shí) M106 觸點(diǎn)接通 M200線圈， R指令使 M200復(fù)位， M200觸點(diǎn)斷開 ，機(jī)械手松開工件并放于 B點(diǎn)。 7）上升 : T45延時(shí) 1S， T45與 M106觸點(diǎn)接通移位信號(hào)， M107為“ 1”， M100～ M106置“ 0”。 8）左旋轉(zhuǎn) : 機(jī)械手上升至上限位時(shí)， 與 M107觸點(diǎn)接通，移位后， M110置“ 1”，M100～ M107置“ 0”， 線圈斷開，停止上升，同時(shí) ，左旋轉(zhuǎn)。此時(shí)機(jī)械手以回到原點(diǎn)， ， M100又被置“ 1”，完成一個(gè)工作周期。這種控制過程用繼電 器符號(hào)程序很難實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 繪制機(jī)械手 PLC 控制梯形 根據(jù)控制系統(tǒng)外部 I/O， PLC I/O地址分配見表 機(jī)械手控制系統(tǒng)Ｉ／Ｏ地址定義表 輸入信號(hào) 輸出信號(hào) Ｉ／Ｏ地址 信號(hào)名稱 功能說明 備注 Ｉ／Ｏ地址 信號(hào)名稱 功能說明 備注 Ｉ０ .０ 啟動(dòng)按鈕ＳＢ１ 啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行 常開 傳送帶Ａ 控制傳送帶Ａ的運(yùn)行 通有效 Ｉ０ .１ 預(yù)停按鈕ＳＢ２ 循環(huán)結(jié)束停止運(yùn)行 常開 Q０ .１ 傳送帶Ｂ 控制傳送帶 Ｂ的運(yùn)行 通有效 Ｉ０ .２ 工件到位ＳＱ６ 檢測(cè)工件到位時(shí)閉合 常開 Q０ .２ 左旋轉(zhuǎn) 機(jī)械手左旋轉(zhuǎn) 通有效 Ｉ０ .３ 抓物到位ＳＱ１ 機(jī)械手抓物到位時(shí)閉合 常開 Q０ .３ 右旋轉(zhuǎn) 機(jī)械手右旋轉(zhuǎn) 通有效 Ｉ０ .４ 左限位ＳＱ２ 機(jī)械手左轉(zhuǎn)到位時(shí)閉合 常開 Q０ .４ 上升 機(jī)械手上升 通有效 Ｉ０ .５ 右限位ＳＱ３ 機(jī)械手右轉(zhuǎn)到位時(shí)閉合 常開 Q０ .５ 下降 機(jī)械手下降 通有效 Ｉ０ .６ 上限位ＳＱ４ 機(jī)械手上升到位時(shí)閉合 常開 Q０ .６ 抓物 機(jī)械手抓工件 通有效 Ｉ０ .７ 下限位ＳＱ５ 機(jī)械手 下降到位時(shí)閉合 常開 Q０ .７ 放物 機(jī)械手放工件 通有效 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 械手搬物 S7200 控制梯形圖 將從初始化開始的一系列梯形圖，按照總體構(gòu)成圖的形式組合在一起，得到機(jī)械手PLC控制的梯形圖，如圖 。若自動(dòng)方式解除，則應(yīng)將工作方式選擇開關(guān)放至“單步操作”位置。接入 PLC通信口后，將所編程序進(jìn)行調(diào)試。 1 根據(jù)電氣接線圖安裝接線。 3 編譯：用 CPU的下拉菜單 或工具條中的編輯快捷按鈕對(duì)程序進(jìn)行編譯，然后在顯示器下方顯示結(jié)果，并明確表明錯(cuò)誤的網(wǎng)絡(luò)段，可以根據(jù)錯(cuò)誤提示進(jìn)行修改，直到編譯正確。 5上傳：?jiǎn)螕艄ぞ邫谥械纳蟼?，選擇程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊等內(nèi)容后上載數(shù)據(jù)即可。因此，在確定控制系統(tǒng)方案時(shí)，首先應(yīng)該考慮是否有必要采用 PLC 控制。這些情況沒必要使用 PLC。 在設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)時(shí)應(yīng)遵循以下基本原則：充分發(fā)揮 PLC 的功能，最大程度地滿足被控對(duì)象的控制要求；在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便；保證控制系統(tǒng)安全可靠；在選用 PLC 時(shí)，在 I∕ O 點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量 適當(dāng)留有余地，以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。從分析被控對(duì)象入手，經(jīng)確定輸入∕輸出設(shè)備，選擇 PLC，分配 I∕ O點(diǎn)，設(shè)計(jì)軟件及硬件，到聯(lián)機(jī)調(diào)試，最后整理技術(shù)文件。從設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)自己的不足。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 致 謝 通過機(jī)械手的設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì) 的目的 主要是培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)來分析和解決電氣控制技術(shù)中所出現(xiàn)的一系列問題。 感謝 我的 老師在我三年求學(xué)生涯中給予的關(guān)心與幫助，他們不僅以那嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、縝密的思維能力、嫻熟的操作技巧深刻地影響著我，更以他們那博大的胸懷潛移默化地影響我如何學(xué)會(huì)去寬容別人，笑著面對(duì)生活。讓我深刻的認(rèn)識(shí)到 :無論生活多么的艱辛 ,惟有讀書才能夠充實(shí)我的頭腦 ,才會(huì)使 我 抵達(dá)成功的彼岸。 總的來說，這次設(shè)計(jì)，使我在基本理論和綜合適用以及正確解決實(shí)際問題等方面得到了較好的訓(xùn)練，提高了我獨(dú)立思考問題，解決問題、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為今后的工作打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)，但同時(shí)這次設(shè)計(jì)也暴露了我的許多缺點(diǎn)，如 對(duì)以前學(xué)過的知識(shí)沒有牢固掌握，以致在設(shè)計(jì)中多次出現(xiàn)問題。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 參 考 資 料 [1] 郁漢棋 .電氣控制與可編程控制器 .應(yīng)用技術(shù) .東南大學(xué)出版社， 1998 [2] 張新軍 .電器控制與 PLC技術(shù)及應(yīng)用 .源職業(yè)技術(shù)學(xué)院自編講義， 2022 [3] 鐘肇心 .可編程控制器入門教程（ SIMATIC S7200） .廣州：華南理工大學(xué)出版社， 1998 [4] 劉敏 .可編程控制器 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2022 [5] 熊辜明 .機(jī)床電路原理與維修 .北京 :人民郵電出版社 , [6] 李道霖 .電氣控制與 PLC原理及應(yīng)用 (西門子系列 ).北京 :電子工業(yè)出版社 , [7] 孫平 .可編程序控制器原理及應(yīng)用 .北京 :高等教育出版社 ,2022 [8] 胡學(xué)林 .可編程序控制器教程 .北京 .電子工業(yè)出版社 ,2022 [9] 余雷聲 .電氣控制與 PLC應(yīng)用 .北京 .機(jī)械工業(yè)出版社 ,1996 g an employment tribunal clai Employment tribunals sort out disagreements between employers and e