【正文】 的電流的大小或 相位差，就破壞了對(duì)稱狀態(tài)，使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)減弱，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降。這是交流伺服電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行上與普通異步電動(dòng)機(jī)的區(qū)別。 不變，改變控制電壓的大小。 c、 幅值 — 相位控制 同時(shí)改變控制電壓幅值和相位。 ② 工作特性和用途 伺服電動(dòng)機(jī)的工作特性是以機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性為表征。伺服電動(dòng)機(jī)有三個(gè)顯著特點(diǎn)： a、 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大 由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電阻很大，可使臨界轉(zhuǎn)差率Ｓｍ＞１，定子一加上控制電壓，轉(zhuǎn)子立即啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)． b、 運(yùn)行范圍寬 在轉(zhuǎn)差率從０到１的范圍內(nèi)都能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)． c、 無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象 控制信號(hào)消失后，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)不停的現(xiàn)象稱＂自轉(zhuǎn)＂．自轉(zhuǎn)現(xiàn)象破壞了伺服性，顯然要避免． MSMA 交流伺服電機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 傳感器設(shè)計(jì) 由于本畢業(yè)設(shè)計(jì)需對(duì)機(jī)械手夾工件的力進(jìn)行控制，因此需要傳感器來測(cè)量機(jī)械手接觸工件的部位的壓力，以便確定夾工件的力是多大 ，所以選用壓力傳感器。 壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量，因?yàn)榻?jīng)過外力作用后的電荷，只有在回路具有無限大的輸入阻抗時(shí)才得到保存。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)選用 Setra 電容式 壓力傳感器 。 Setra 電容式 壓力傳感器的特點(diǎn) : ⑴ 高性能 為了保證產(chǎn)品的高性能， Setra 壓力傳感器采用材料構(gòu)成可變電容，由于這些材料具有極穩(wěn)定的物理化學(xué)性能，使產(chǎn)品具有極高的性能。 %FS 的傳感器，穩(wěn)定性優(yōu)于 177。 此外，采用 Setra 先進(jìn)的檢驗(yàn)電路可檢測(cè)出敏感電容極微小的變化，從而使傳感器具有很高的分辨率，如 Setra 的 Model 270 大 氣壓力傳感器的分辨率可達(dá) %FS。 ⑶ 測(cè)量范圍寬 Setra 的壓力傳感器具有很寬的測(cè)量范圍，它可對(duì) 25Pa ～ 70MPa 范圍的壓力進(jìn)行精確的測(cè)量，且具有極高的穩(wěn)定性。幾乎所有不利因素對(duì)電容式傳感器輸出穩(wěn)定性的影響均小于其他形式的傳感器。 ⑸ 高輸出信號(hào) Setra 壓力傳感器的電路可將電容的微小變化直接轉(zhuǎn)換成高輸出信號(hào)，而無需進(jìn)行信號(hào)放大，壓阻式傳感器（薄模式， C 式）輸出信號(hào)低，易受外界信號(hào)干 16 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 擾等缺點(diǎn)，而這通常是傳感器穩(wěn)定性差，受溫度影響大，易受電磁波干擾的主要原因。 ⑺ 抗電磁場(chǎng)干擾 高輸出信號(hào)、抗干擾設(shè)計(jì)及采用金屬外殼和，使 Setra 壓力傳感器對(duì)外部電磁場(chǎng)具有很高的抑制能力，它具有與可編程控制相當(dāng)?shù)目垢蓴_能力。 光電式傳感器按其輸出量性質(zhì)可以分為兩大類： 模擬式光電傳感器和開關(guān)式傳感器。 模擬式光電傳感器 這類傳感器將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的光電流，要求光電元件的光照特性為單值線性，而且光源的光照均勻恒定。光電高溫計(jì)、光電比色高溫計(jì)、紅外偵察、紅外遙感和天文探測(cè)等均屬于這一類。如測(cè)量液體、氣體的透明度、混濁度， ③ 反射式 恒定光源釋出的光投射到被測(cè)物體上，再從其表面反射到光電元件上，根據(jù)反射的光通量多少測(cè)定被測(cè)物表面性質(zhì)和狀態(tài)。按一次操作按鈕機(jī)械手開始下降，下降到左工位壓動(dòng)下限位開關(guān)后自 停；接著機(jī)械手夾緊工件后開始上升，上升到原位壓動(dòng)上限位開關(guān)后自停；接著機(jī)械手開始右行直至壓動(dòng)右限位開關(guān)后自停；接著機(jī)械手下降，下降到右工位壓動(dòng)下限位開關(guān)（兩個(gè)工件用一個(gè)下限位開關(guān)）后自停；接著機(jī)械手放松工件后開始上升直至壓動(dòng)上限位開關(guān)后自停（兩個(gè)工件用一個(gè)上限位開關(guān)）；接著機(jī)械手開始左行直至壓動(dòng)左限位開關(guān)后自停。 （ 2）連續(xù)方式 啟動(dòng)后機(jī)械手反復(fù)運(yùn)行上述每個(gè)周期的動(dòng)作過程，即周期性連續(xù)運(yùn)行。例如，按一次操作按鈕機(jī)械手開始下降，下到左工位壓動(dòng)下限位開關(guān)自停，欲使之運(yùn)行下一個(gè)工作步，必須再按一次操作按鈕等。 （ 4）手動(dòng)方式 按下按鈕機(jī)械手開始一個(gè)動(dòng)作，松開按鈕則停止該動(dòng)作。本例使用上、下限位開關(guān)進(jìn)行控制。 （ 2）夾緊和放松 機(jī)械手夾緊和 放松的動(dòng)作必須在兩個(gè)下工位處進(jìn)行，且夾緊和放松的動(dòng)作都要到位。夾緊和放松動(dòng)作由單線圈的電磁閥控制。本例利用上限位開關(guān)、左限位開關(guān)和右限位開關(guān)進(jìn)行控制。 程序的總體結(jié)構(gòu) 在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)之前，先畫出機(jī)械手的動(dòng)作流程圖如 圖所示。 19 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)械手運(yùn)行流程圖 編程軟件的使用 SWOPCFXGP/WINC 為一個(gè)可以用于 FX 系列可編程控制器的編程軟件，可在DOS/Windows 下運(yùn)行。也可以創(chuàng)建順控程序以及將其存儲(chǔ)為文件，用打印機(jī)印出來。 系統(tǒng)的啟動(dòng)與推出 20 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 安裝好軟件后，在桌面上自動(dòng)生成 FXGP/WINC 圖標(biāo)，用鼠標(biāo)雙擊圖標(biāo)即可打開該軟件。 文件管理 創(chuàng)建新文件，選擇【文件】下【新文件】菜單項(xiàng)，或者按【 Ctrl+N】鍵，在 PLC類型設(shè)置對(duì)話框中選擇 PLC 類型，按確定即可，其操作界面如下 圖 所示 編程軟件界面 FX1N PLC 梯形圖中的編程元件 設(shè)計(jì)選用 FX1N－ 60MR，其輸入繼電器（ X） 36 點(diǎn)，輸出繼電器 (Y)24 點(diǎn)，輔助繼電器 (M)384 點(diǎn)，狀態(tài)繼電器 (S)1000 點(diǎn)，定時(shí)器 (T)256 點(diǎn)，計(jì)數(shù)器 (C)，數(shù)據(jù)寄存器 (D)等。 PLC 輸入 /輸出分配表 輸入信號(hào) 輸入信號(hào) 21 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 手動(dòng) SA X0 底盤逆限位 SQ6 X23 回原位 SA X1 手順限位 SQ7 X24 連續(xù) SA X2 手逆限位 SQ8 X25 回原位 SB1 X3 底旋轉(zhuǎn)脈沖 X26 啟動(dòng) SB2 X4 前行 SB12 X30 停止 SB3 X5 后退 SB13 X31 下降 SB4 X6 輸出信號(hào) 上升 SB5 X7 上升 / 下降步進(jìn)電機(jī) YA0 Y0 夾緊 SB6 X10 YA1 Y1 松開 SB7 X11 YA2 Y2 手順轉(zhuǎn) SB8 X12 前進(jìn) / 后退步進(jìn)電機(jī) YA3 Y3 手逆轉(zhuǎn) SB9 X13 YA4 Y4 底盤順轉(zhuǎn) SB10 X14 YA5 Y5 底盤逆轉(zhuǎn) SB11 X15 夾緊 YA6 Y6 下限位 SQ1 X16 手順轉(zhuǎn) YA 7 Y7 上限位 SQ2 X17 手逆轉(zhuǎn) YA 8 Y10 前限位 SQ3 X20 底順轉(zhuǎn) YA 9 Y11 后限位 SQ4 X21 底逆轉(zhuǎn) YA10 Y12 底盤順限位 SQ5 X22 程序的總體結(jié)構(gòu) 機(jī)械手系統(tǒng)的程序總體結(jié)構(gòu)如圖 ，分為公用程序、自動(dòng)程序、手動(dòng)程序和回原位程序等四部分。 CJ（ FNC00）是條件跳轉(zhuǎn)應(yīng)用指令，指針標(biāo)號(hào) PX 是其操作數(shù)。如果選擇“手動(dòng)”工作方式，即 X0 為ON， X1 為 OFF 則 PLC 執(zhí)行完公用程序后將跳過自動(dòng)程序到 P0 處，由于 X0 動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開所以直接執(zhí)行“手動(dòng)程序”。如果選擇“回原位”工作方式，同樣只執(zhí)行公用程序和回原位程序，如果選擇“連續(xù)”方式，則只執(zhí) 行公用程序和自動(dòng)程序。如果開始執(zhí)行用戶程序（ M8002 為 ON）、系統(tǒng)處于手動(dòng)或回原位狀態(tài)（ X0 或 X1 為 ON），那么初始步對(duì)應(yīng)的 M10 被置位，連續(xù)工作方式做好準(zhǔn)備。指令 ZRST 是成批復(fù)位應(yīng)用指令，以防止系統(tǒng)從自動(dòng)方式轉(zhuǎn)換手動(dòng)方式，再返回自動(dòng)方式時(shí)出現(xiàn)兩種不同的活動(dòng)步。按下停止按鈕 X5 后， M1 變?yōu)?OFF，系統(tǒng)不會(huì)立即停止，而是完成當(dāng)前的工作周期后，機(jī)械手最終停止在原位。按下不同的按鈕，機(jī)械手執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。為保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，程序之間還進(jìn)行必要的連鎖。 31 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 梯形圖程序經(jīng)過檢驗(yàn)語法錯(cuò)誤以及邏輯上的可靠性后 ,編譯成指令表，以便后傳入 PLC 中。 第五章 設(shè)計(jì)小結(jié) 通過本設(shè)計(jì) 使我了解了機(jī)械手的很多相關(guān)知識(shí)。本次設(shè)計(jì)的是簡(jiǎn)單的平動(dòng)型搬運(yùn)機(jī)械手，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作固定，同時(shí)成本低廉，專用性高，可實(shí)現(xiàn)車間內(nèi)的一些簡(jiǎn)單的搬運(yùn)工作。 采用 PLC 進(jìn)行工業(yè)機(jī)械手模型運(yùn)行控制，控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，同時(shí)由于采用的是“軟接線”方法的 程序控制，系統(tǒng)的可靠性和靈活性都大大提高。同時(shí)，這次設(shè)計(jì)使我 對(duì)所涉及的知識(shí)有了更透徹的掌握，對(duì)實(shí)用化的技術(shù)理論有更清析了解。 本設(shè)計(jì)是基于 PLC 的控制，由于要求不高，所以程序?qū)懙糜悬c(diǎn)簡(jiǎn)單，主要寫了控制的主要過程，而且由于經(jīng)驗(yàn)知識(shí)水平的局限，設(shè)計(jì)難免有不到之處，望讀者見諒，指正。在校期間所學(xué)到的東西應(yīng)該對(duì)我以后工作和生活有很大幫助。 回首這 幾 個(gè)多月來的設(shè)計(jì)過程，可以說是收獲良多，也付出了不少心力。雖然在畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到很多困難，但在做 的過程中我真正掌握和領(lǐng)會(huì)了各項(xiàng)知識(shí)。 所以，我特別感謝 曹翊 老師 以及其他帶畢業(yè)設(shè)計(jì)的老師在本次設(shè)計(jì)中給予我 的幫助和指導(dǎo)！也感謝對(duì)本次設(shè)計(jì)提供幫助的人。清華大學(xué)出版社， [13] 漆漢宏 .PLC 電氣控制技術(shù)?？删幊绦蚩刂破髟砑皯?yīng)用178。電氣控制與可編程控制器反術(shù)178?？删幊炭刂破骷夹g(shù)等應(yīng)用17