【正文】 菱公司的PLC，則選FX系列，不選F1系列）。還要考慮大家對產(chǎn)品的熟悉程度，以及編程指令的易懂性。FX系列PLC是由三菱公司近年來推出的高性能小型可編程控制器，以逐步替代三菱公司原F、FF2系列PLC產(chǎn)品。它們采用整體式和模塊式相結(jié)合的疊裝式結(jié)構(gòu)。硬件構(gòu)成有微處理器、存儲器和各種輸入、輸出接口。PLC是用微處理器實現(xiàn)繼電器、定時器和計數(shù)器以及A/D、D/A模擬轉(zhuǎn)換器件的組合體的功能，采用軟件編程進行它們之間的聯(lián)系。FX系列PLC硬件組成與其它類型PLC基本相同，主體由三部分組成，其PLC的基本結(jié)構(gòu)如圖32系統(tǒng)電源有些在CPU模塊內(nèi)，也有單獨作為一個單元的，編程器一般看作PLC的外設(shè)。圖32 PLC 的組成框圖外部開關(guān)信號、模擬信號以及各種傳感器檢測信號作為PLC的輸入變量，它們經(jīng)PLC的輸入端子進入PLC的輸入存儲器，收集和暫存被控對象實際運行的狀態(tài)信號和數(shù)據(jù)；經(jīng)PLC內(nèi)部運算與處理后，按被控對象實際動作要求產(chǎn)生輸出結(jié)果；輸出結(jié)果送到輸出端子作為輸出變量，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。PLC輸入輸出接口的安全保護當(dāng)輸出口連接電感類設(shè)備時，為了防止電路關(guān)斷時刻產(chǎn)生高壓對輸入、輸出口造成破壞，應(yīng)在感性元件兩端加保護元件。阻容電路中電阻可取51～120Ω，～，電容的額定電壓應(yīng)大于電源的峰值電壓。圖33為輸入輸出口的保護環(huán)節(jié)示意圖。根據(jù)資料的介紹，如果采用機械手，其機能要接近于人的上肢，則需要具有27個自由度，而每一個自由度至少要有一根“人造肌肉”來控制。本設(shè)計的機械手，它共有自由度4個。 夾緊機構(gòu)機械手手爪是用來抓取工件的部件。設(shè)計制造夾緊機構(gòu)——機械手，首先要從機械手的坐標(biāo)形式，運行速度和加速度的情況來考慮。則同時考慮有足夠的開口尺寸，以適應(yīng)被抓物體的尺寸變化為擴大機械手的應(yīng)用范圍，還需備有多種抓取機構(gòu)，以根據(jù)需要來更換手爪。為防止突然斷電造成被抓物體落下，還可以有自鎖結(jié)構(gòu)。夾緊結(jié)構(gòu)形式多樣、有機械式、吸盤式和電磁式等。本設(shè)計采用機械式夾緊裝置。如按手指運動的方式和模仿人手的動作，可分為回轉(zhuǎn)型、直進型；按夾持方式可分為內(nèi)撐式、外撐式和自鎖式；按手指數(shù)目可分為二指式、三指式、四指式；按動力來源可分為彈簧式、氣動式、液壓式等。由可編程控制器控制電磁閥動作，從而控制手爪的開閉。 軀干軀干有底盤和手臂兩部分組成。底盤采用一個直流電動機驅(qū)動，底盤旋轉(zhuǎn)時帶動一個旋轉(zhuǎn)編碼盤旋轉(zhuǎn)，機械手每旋轉(zhuǎn)三度發(fā)出一個脈沖，由傳感器檢測并送入可編程控制器，從而計算底盤旋轉(zhuǎn)的角度。手臂是機械手的主要部分，它是支撐手爪、工件使它們運動的機構(gòu)。由可編程控制器發(fā)出信號控制步進電機運轉(zhuǎn)，同時在兩軸的兩端分別加限位開關(guān)限位。編碼盤的機構(gòu)如圖41。綜上所述，根據(jù)機械手的各部分要求條件可確定本設(shè)計機械手控制系統(tǒng)所選器材列表如表41。工作方式的選擇可以很方便地在操作面板上表示出來，在手動方式時可以通過手動按鈕來實現(xiàn)，其控制面板如下圖51。當(dāng)旋鈕打向連續(xù)時，系統(tǒng)自動完成各工步操作，且循環(huán)動作。圖51 控制面板示意圖 PLC梯形圖中的編程元件設(shè)計選用FX1N－60MR，其輸入繼電器（X）36點，輸出繼電器(Y)24點，輔助繼電器(M)384點，狀態(tài)繼電器(S)1000點，定時器(T)256點，計數(shù)器(C)，數(shù)據(jù)寄存器(D)等。 PLC的I/O分配根據(jù)機械手動作的要求，輸入、輸出分配如表51所示。其中自動程序包括單步、連續(xù)運動程序，因它們的工作順序相同所以可將它們和編在一起。該指令由于某種條件下跳過CJ指令和指針標(biāo)號之間的程序，從指針標(biāo)號處繼續(xù)執(zhí)行，以減少程序執(zhí)行時間。由于P1處的X1的動斷觸點閉合，所以又跳過回原位程序到P2處。 公用程序公用程序如圖53，簡要說明如下：當(dāng)Y6復(fù)位（電磁閥松開）、后限位X21和上限位X17接通時，輔助繼電器M0變?yōu)镺N，表示機械手在原位。如果M0為OFF，M10被復(fù)位，系統(tǒng)不能進入連續(xù)工作方式。圖52 程序總的結(jié)構(gòu)圖 圖53公用程序梯形圖圖54 自動的功能流程圖 自動操作程序 自動操作順序功能流程圖見圖54所示。驅(qū)動手順轉(zhuǎn)Y7，X24接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S3，驅(qū)動下降Y2，X16接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S4，S4驅(qū)動Y6置位，延時1秒，以使電磁力達到最大夾緊力。S6驅(qū)動Y4后退。下降到最低位，X16接通，電磁鐵放松。延時時間到，T1接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S11上升。后退到后限位，使X21接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S14，底盤順轉(zhuǎn)是X21接通，返回初始狀態(tài)，再開始第二次循環(huán)動作。因此步進順控的編程，比起用基本指令編程較為容易，可讀性較強。按下停止按鈕X7后，M1變?yōu)镺FF，系統(tǒng)不會立即停止，而是完成當(dāng)前的工作周期后，機械手最終停止在原位。 圖55自動程序段梯形圖 手動單步操作程序　如下圖所示。手動程序說明：用對應(yīng)機械手的上下前后移動和夾緊松開按鈕。在前后移動的程序中串聯(lián)上線位置開關(guān)的動合觸點是為了避免機械手在較低位置移動時碰撞其他工件。圖56手動程序梯形圖 回原位程序回原位程序；在系統(tǒng)處于回原位工作狀態(tài)時，按下回原位按鈕（X3），M3變?yōu)镺N，機械手松開和上升，當(dāng)升到上限位（X17變?yōu)镺N），機械手后退，直到后限位（X21為ON）才停止，并且M3復(fù)位。并可以運用軟件在線監(jiān)測PLC的運行情況，同時可以用手持編程器根據(jù)現(xiàn)場要求修改程序中的各參數(shù)，達到任意位置停止的目的。它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)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(yīng)用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式，稱為機械手的自由度 。自由度是機 械手設(shè)計的關(guān) 鍵參數(shù)。 通過這次設(shè)計實踐。在對理論的運用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實踐設(shè)計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來的程序與到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運行，就是運行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。并從中學(xué)到知識，豐富自己的知識層面。在校期間所學(xué)到的東西應(yīng)該對我以后工作和生活有很大幫助。本篇論文雖然凝聚著自己的汗水，但卻不是個人智慧的產(chǎn)品，沒有老師的指引和贈予，沒有同學(xué)和朋友的幫助和支持，我得畢業(yè)設(shè)計也不會完成?；厥走@幾個月來的設(shè)計過程，可以說是收獲良多，也付出了不少心力。雖然在畢業(yè)設(shè)計中遇到很多困難，但在做的過程中我真正掌握和領(lǐng)會了各項知識。最后感謝培育我三年的母校！參 考 文 獻[1] 吳明亮，[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[2] [J].北京：機械工業(yè)出版社，[3] 瞿大中. 可編程控制與實驗[P].華中科技大學(xué)出版社,.[4] [M].北京:經(jīng)濟管理出版社,.[5] [G].北京:機械工業(yè)出版社,[6] 余雷聲. 電器控制與PLC應(yīng)用[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1996[7] 程周. 可編程控制器技術(shù)與應(yīng)用[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，[8] 郁漢琪，郭健. 可編程序控制器原理及應(yīng)用[M]. 北京：中國電力出版社，2004[9] 黃凈. 電氣及PLC控制技術(shù)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社：72[10] 張萬忠，孫晉. 可編程控制器入門與應(yīng)用實例（三菱FX1N系列）[M]. 北京：中國電力出版社，2005[11] 高欽和. 可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計實例[M]. 北京：人民郵電出版社，[12] [J].北京： [13] 梁耀光、:[14] 吳曉梅、:[15] :[16] 、應(yīng)用、實驗. 北京：[17] : [18] . 北京: [20] : [20] (PLC之家)附錄（指令表）圖53公用程序梯形圖指令表圖55自動程序段梯形圖指令表圖56手動程序梯形圖指令表圖5