【正文】 功能也不斷完善。今天的PLC不再局限于邏輯控制，在運(yùn)動控制、過程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。實(shí)際工作中碰到的一些用戶原來采用嵌入式控制器，現(xiàn)在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單等特點(diǎn)。工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產(chǎn)設(shè)備。它的特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。 PLC在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展，世界范圍內(nèi)的PLC控制器年增長率保持為20%～30%。但是，在中國等發(fā)展中國家PLC的增長十分迅速。近10年來，隨著PLC控制器價格的不斷降低和用戶需求的不斷擴(kuò)大，越來越多的中小設(shè)備開始采用PLC控制器進(jìn)行控制，PLC控制器在我國的應(yīng)用增長十分迅速。 二十一世紀(jì)，PLC控制器會有更大的發(fā)展。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。隨著工業(yè)的高速發(fā)展，機(jī)械手作為前沿的產(chǎn)品應(yīng)自動化設(shè)備更新時的需要，已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。適應(yīng)工業(yè)需要，本課題試圖開發(fā)PLC對物料分揀機(jī)械手的控制，并借助必要的精密傳感器，使其能夠?qū)Σ煌伾奈锪习搭A(yù)先設(shè)定的程序進(jìn)行分揀，動作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中小批量自動化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于柔性生產(chǎn)線。目前，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的發(fā)展，PLC已由最初一位機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的以16位和32位微處理器構(gòu)成的微機(jī)化PC，而且實(shí)現(xiàn)了多處理器的多通道處理。現(xiàn)在，世界上有200多家PLC生產(chǎn)廠家，400多品種的PLC產(chǎn)品，按地域可分成美國、歐洲、和日本等三個流派產(chǎn)品，各流派PLC產(chǎn)品都各具特色。歐洲PLC產(chǎn)品主要制造商有德國的西門子（SIEMENS）公司、AEG公司、法國的TE公司。經(jīng)過多年的發(fā)展，國內(nèi)PLC生產(chǎn)廠家約有三十家，國內(nèi)PLC應(yīng)用市場仍然以國外產(chǎn)品為主。二十世紀(jì)四十年代后期，美國在原子能實(shí)驗(yàn)中，首先采用機(jī)械手搬運(yùn)放射性材料，人在安全間操縱機(jī)械手進(jìn)行各種操作和實(shí)驗(yàn)。機(jī)械手主要由手部和運(yùn)動機(jī)構(gòu)組成。運(yùn)動機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動（擺動）、移動或復(fù)合運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有 6個自由度 。自由 度越多，機(jī)械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。機(jī)械手的種類，按驅(qū)動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機(jī)械式機(jī)械手；按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門操持危險物品的主從式操作手也常稱為機(jī)械手。PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單等特點(diǎn)。由于此明確指定采用PLC可編程控制器控制實(shí)現(xiàn)，所以，不用我們?nèi)タ紤]控制硬件方案，只是要對PLC進(jìn)行比較選擇。但主要以開關(guān)量計(jì)。依這個點(diǎn)數(shù)，PLC大致可分為微型機(jī)、小型機(jī)、中型機(jī)及大型機(jī)、超大型機(jī)。小型機(jī)控制點(diǎn)可達(dá)100多點(diǎn)。德國西門子公司的S7200機(jī)可達(dá)64點(diǎn)。如德維森公司的PPC11系列可擴(kuò)展到1024點(diǎn)，OMRON公司C200H機(jī)普通配置最多可達(dá)700多點(diǎn)，C200Ha機(jī)則可達(dá)1000多點(diǎn)。大型機(jī)：控制點(diǎn)數(shù)一般在1000點(diǎn)以上。C2000H、CV2000當(dāng)?shù)嘏渲每蛇_(dá)2048點(diǎn)。如美國GE公司的90－70機(jī)，其點(diǎn)數(shù)可達(dá)24000點(diǎn)，另外還可有8000路的模擬量。西門子的SS－115U－CPU945，其開關(guān)量總點(diǎn)數(shù)可達(dá)8k，另外還可有512路模擬量。以上這種劃分是不嚴(yán)格的，只是大致的，目的是便于系統(tǒng)的配置及使用。自然，也有特殊情況。 按結(jié)構(gòu)劃分PLC可分為箱體式及模塊式兩大類。如OMRON公司，原來小型機(jī)都是箱體式，現(xiàn)在的CQM1則為模塊式的。一個主機(jī)箱體就是一臺完整的PLC，就可用以實(shí)現(xiàn)控制。模塊式的PLC是按功能分成若干模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。這也可說是趨勢。如同樣OMRON公司C20系列PLC，H機(jī)的CPU單元就含有電源，而Ha機(jī)則把電源分出，有單獨(dú)的電源模塊。由模塊聯(lián)結(jié)成系統(tǒng)有三種方法：①無底板，靠模塊間接口直接相聯(lián)，然后再固定到相應(yīng)導(dǎo)軌上。②有底板，所有模塊都固定在底板上。它比較牢固，但底板的槽數(shù)是固定的，如10槽等等。這既浪費(fèi)，又多占空間，還得占空單元把多余的槽作填補(bǔ)。這種結(jié)構(gòu)比底板式的復(fù)雜，但更牢靠。我的手機(jī)10:44:14 按生產(chǎn)廠家分目前生產(chǎn)PLC的廠家較多。較有影響的，在中國市場占有較大份額的公司有：德國西門子公司：它有S5系列的產(chǎn)品。135U、155U為大型機(jī)，控制點(diǎn)數(shù)可達(dá)6000多點(diǎn)，模擬量可達(dá)300多路。性能比S5大有提高。日本三菱公司的PLC也是較早推到我國來的。它的中、大型機(jī)為A系列。日本日立公司也生產(chǎn)PLC，其E系列為箱體式的。其I/O點(diǎn)數(shù)分別為12/16/124/16及40/24。日本東芝公司也生產(chǎn)PLC，其EX小型機(jī)及EX－PLUS小型機(jī)在國內(nèi)也用得很多。另外，還有EX100系列模塊式PLC，點(diǎn)數(shù)較多，也是用梯形圖語言編程。FP1系列為小型機(jī)，結(jié)構(gòu)也是箱體式的，尺寸緊湊。日本富士公司也有PLC。NS系列為模塊式。據(jù)介紹。諸如，用軟設(shè)定代硬設(shè)定，結(jié)構(gòu)化編程，多種編程語言，等等。另外，還有中型機(jī)90－30系列，其型號有343332321多種；還有90－20系列小型機(jī)，型號為211。其中E984－785可安31個遠(yuǎn)程站點(diǎn)，總控制規(guī)模可達(dá)63535點(diǎn)。最近又推出Twido系列PLC，有1240點(diǎn)幾種規(guī)格。可編程控制器也是它的重要產(chǎn)品。另外，它也有微型PLC，有ControLgix系列和SLC－500系列。美國IPM公司的IP1612系列機(jī)，由于自帶模擬量控制功能，自帶通訊口，集成度又非常之高，雖點(diǎn)數(shù)不多，僅16入，12出，但性價比還是高的，很適合于系統(tǒng)不大，但又有模擬量需控制的場合。國內(nèi)PLC廠家近年來發(fā)展較快，目前有幾家國產(chǎn)PLC廠商則是齊頭并進(jìn)，但大多規(guī)模不大。如，德維森公司自主研發(fā)生產(chǎn)了多種型號與規(guī)格的PLC，有V80、PPC1PPC22和PPC31等幾個系列，產(chǎn)品種類齊全，性能穩(wěn)定可靠，在性價比上有較大的優(yōu)勢。國產(chǎn)PLC從技術(shù)方面來講，差距已逐步縮小，市場方面則要一點(diǎn)一點(diǎn)去爭，相信國產(chǎn)PLC憑借其自身的技術(shù)實(shí)力和本地化的技術(shù)服務(wù)能力以一個合格的挑戰(zhàn)者身份與國際品牌同場競技。 PLC的結(jié)構(gòu)及基本配置 圖21 PLC基本結(jié)構(gòu)圖一般講，PLC分為箱體式和模塊式兩種。對模塊式PLC，有CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架。CPU：PLC中的CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每臺PLC至少有一個CPU。它確定了進(jìn)行控制的規(guī)模、工作速度、內(nèi)存容量等。存