《PLC的機(jī)械手控制系統(tǒng)）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《PLC的機(jī)械手控制系統(tǒng)）（52頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于PLC的機(jī)械手控制系統(tǒng) 摘 要 現(xiàn)代工業(yè)中突出的主題是生產(chǎn)過程的機(jī)械化，自動(dòng)化。在當(dāng)今大規(guī)模制造業(yè)中，企業(yè)為提高生產(chǎn)效率，保障產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，開始重視生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，工業(yè)機(jī)器人作為自動(dòng)化生產(chǎn)線上的重要成員，逐漸被企業(yè)所認(rèn)同和采用。在工業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域內(nèi)，由于工作的需要，人類經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，甚至于危及生命。工業(yè)機(jī)械手就在這種背景下誕生了，機(jī)械手是能夠模仿人體上肢的部分功能，可以對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)控制使其按照預(yù)定要求輸送制品或操持工具進(jìn)行生產(chǎn)操作的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。自上世紀(jì)六十年代，PLC設(shè)計(jì)的機(jī)械手被實(shí)現(xiàn)后，它被廣泛的應(yīng)

2、用到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，代替人工作業(yè)，進(jìn)行高溫，高危，有毒方面的工作，還被用于繁重的，單調(diào)的的工作等。 本課題主要研究的是基于PLC的機(jī)械手控制系統(tǒng)，其中介紹了機(jī)械手的分類、特點(diǎn)和構(gòu)成，還有機(jī)械手的控制方式，主要講的還是PLC硬件的設(shè)計(jì)和軟件的設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)編制PLC程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械手控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制。通過本次課題的設(shè)計(jì)，更全面的了解可編程控制器的作用和應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：PLC，機(jī)械手，輸入/輸出控制，編程設(shè)計(jì) PLC-based Robot Control Systems ABSTRACT Prominent theme in modern industry

3、is the production process of mechanization and automation. In todays large-scale manufacturing enterprises to improve production efficiency, ensuring product quality, reduce production costs, paying attention to the production process automation, industrial automation robotics as an important member

4、 of the production line, and gradually recognized and used by businesses. In industrial production and other fields, as a result of the needs of humans are constantly subjected to high temperature, corrosive and toxic gas hazards and other factors, and even life-threatening. Industrial robots in thi

5、s context was born, the robot is able to mimic some human upper limb function, so that it can be automatically controlled according to a predetermined conveying articles or manage tools required for productive operation of automated production equipment. Since the sixties of last century, PLC robot

6、design is implemented, it has been widely applied to various fields of industrial production, instead of doing the job, high-temperature, high-risk, toxic aspects of the work, also used the heavy, monotonous of the work. The main subject of the study is PLC-based robot control system, which describ

7、es the manipulator classification, characteristics and composition, as well as robot control, mainly talking about or PLC hardware design and software design, through the design of the preparation of the PLC program implementation robot control system of automatic control. Through this project desig

8、n, a more comprehensive understanding of the role and application of programmable controllers. KEY WORDS: PLC，Robot，Input / output control，Programming 4 目　錄 前　言 1 第1章 概述 2 1.1 機(jī)械手簡介 2 1.1.1 機(jī)械手分類 2 1.1.2 機(jī)械手的特點(diǎn) 2 1.1.3 機(jī)械手的構(gòu)成 3 1.2 機(jī)械手的控制方式的選擇 3 1.2.1 傳統(tǒng)繼電器方式 3 1.2.2 PLC控制方式 4 1.3 課

9、題的研究內(nèi)容 4 第2章 可編程控制器簡介 5 2.1 PLC簡介 5 2.2 PLC的特點(diǎn) 5 2.3 PLC的基本結(jié)構(gòu) 6 2.4 PLC的工作原理 8 2.5 PLC機(jī)型的選擇 11 2.6 PLC的應(yīng)用 12 第3章 機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 3.1 機(jī)械手控制要求 14 3.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 3.2.1 PLC選型 14 3.2.2 I/O分配表 15 3.2.3系統(tǒng)控制流程圖 16 3.3 接線圖 18 3.4 控制系統(tǒng)梯形圖 18 第4章 機(jī)械手控制系統(tǒng)仿真調(diào)試 25 4.1 控制系統(tǒng)使用說明 25 4.2 仿真軟件 25 4.2

10、.1 S7-200仿真軟件簡介 25 4.2.2 S7－200仿真軟件的正確使用 27 4.3 系統(tǒng)仿真 29 結(jié)　論 30 謝 辭 31 參考文獻(xiàn) 32 附　錄 34 外文資料翻譯 37 前　言 機(jī)械手是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域經(jīng)常遇到的一種控制對(duì)象。近年來隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展機(jī)械手逐漸成為一門新興的學(xué)科，并且得到較快的發(fā)展。機(jī)械手廣泛地應(yīng)用于鍛于沖壓、鍛造、焊接、裝配、機(jī)加、熱處理等各個(gè)行業(yè)。特別是在笨重、高溫、有毒、危險(xiǎn)、放射性、多粉塵等生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣的情況，機(jī)械手由于其顯著的優(yōu)點(diǎn)而受到特別重視。總之，機(jī)械手是改善勞動(dòng)條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度和實(shí)現(xiàn)

11、工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的一個(gè)重要手段。國內(nèi)外都十分重視它的應(yīng)用和發(fā)展。 可編程序控制器(PLC)是專為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)工業(yè)控制裝置。隨著微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC在硬件配置、軟件編程、通訊聯(lián)網(wǎng)功能以及模擬量控制等方面均取得了不錯(cuò)的進(jìn)步，已經(jīng)成為工廠自動(dòng)化的標(biāo)準(zhǔn)配置之一。 由于自動(dòng)化可以節(jié)省大量的人力、物力，而PLC也具有其他控制方式所不具有的特殊優(yōu)越性，比如通用性好、實(shí)用性強(qiáng)、硬件配套齊全、編程方法簡單易學(xué)，因此工業(yè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用PLC。機(jī)械手在美國、加拿大等國家應(yīng)用的比較多，比如用果實(shí)采摘機(jī)械手來摘果實(shí)、裝配生產(chǎn)線上的智能機(jī)器人等。我國自動(dòng)化水平本身比較低，因

12、此用PLC來控制的機(jī)械手還比較少。本次課題設(shè)計(jì)的機(jī)械手就是通過PLC來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的。通過此次設(shè)計(jì)可以更進(jìn)一步學(xué)習(xí)PLC的相關(guān)知識(shí)，了解世界先進(jìn)水平，盡可能多的應(yīng)用于實(shí)踐。 第1章 概述 1.1 機(jī)械手簡介 機(jī)械手能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。它不僅可代替人的繁重體力勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，而且還能在有害環(huán)境下代替人操作，從而保護(hù)人的身體安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等方面。 1.1.1 機(jī)械手分類 機(jī)械手按驅(qū)動(dòng)方式分類可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手；按適用范圍分類，可

13、分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式分類，可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。 機(jī)械手通常是機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，比如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨(dú)立的控制裝置。而有些操作需要由人直接操縱，比如用于原子能部門操持危險(xiǎn)物品的主從式操作手，這種操作手也常稱為機(jī)械手。 機(jī)械手是在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。近年來，隨著電子技術(shù)廣泛應(yīng)用，機(jī)器人的研制和生產(chǎn)已成為高新技術(shù)領(lǐng)域的一門新興技術(shù)，而且發(fā)展迅速，使得機(jī)械手的發(fā)展得到了促進(jìn)，能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。 1.1.2 機(jī)械手的特點(diǎn) 機(jī)械手雖然

14、目前還不如人手那樣靈活，但它還是具有能不斷重復(fù)工作和勞動(dòng)、不知疲勞、不怕危險(xiǎn)、抓舉重物的力量比人手大等特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多行業(yè)的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用，例如： 1. 機(jī)床加工工件的裝卸； 2. 在裝配作業(yè)中應(yīng)用廣泛，在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板，在機(jī)械行業(yè)中它可以用來組裝零部件； 3. 可以代替人在勞動(dòng)條件差，單調(diào)重復(fù)易子疲勞的工作環(huán)境工作； 4. 可代替人在危險(xiǎn)場合下工作，如軍工品的裝卸、危險(xiǎn)品及有害物的搬運(yùn)等； 5. 還有宇宙及海洋的開發(fā)； 6. 軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。 1.1.3 機(jī)械手的構(gòu)成 機(jī)械手簡述：機(jī)械手的形式是多種多樣的

15、，有的簡單，有的復(fù)雜，但基本的組成形式是相同的，一般都是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助裝置組成。 1. 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由手、手腕、手臂、支柱組成。手是抓取機(jī)構(gòu)，用來夾緊和松開工件，能完成人手的類似動(dòng)作。手腕是連接手指與手臂的元件，可以進(jìn)行上下、左右和回轉(zhuǎn)動(dòng)作。簡單的機(jī)械手一般沒有手腕。支柱用來支撐手臂，也可以根據(jù)需要做成移動(dòng)。 2. 傳動(dòng)系統(tǒng) 常用機(jī)械手傳動(dòng)系統(tǒng)分機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)和電力傳動(dòng)等幾種形式。 3. 控制系統(tǒng) 機(jī)械手控制系統(tǒng)是控制機(jī)械手按一定的程序、方向、位置、速度進(jìn)行動(dòng)作，簡單的機(jī)械手一般不設(shè)置專用的控制系統(tǒng)，只采用行程開關(guān)、繼電器、控制閥

16、及電路等便可實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的控制，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求進(jìn)行動(dòng)作。動(dòng)作復(fù)雜的機(jī)械手則要采用可編程控制器、微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。 1.2 機(jī)械手的控制方式的選擇 1.2.1 傳統(tǒng)繼電器方式 傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備自動(dòng)控制主要由繼電器或分立的電子線路來實(shí)現(xiàn)，這種控制方式投資相對(duì)少一些，目前僅在一些舊式的、簡單的工業(yè)設(shè)備中還有一定市場，但該控制方式卻有以下致命缺陷： 1. 僅適合于簡單的邏輯控制； 2. 僅適合特殊的工程項(xiàng)目，而沒有通用性； 3. 沒有改動(dòng)和優(yōu)化的可能性。 1.2.2 PLC控制方式 伴隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展，我國工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了從繼電器控制到計(jì)算機(jī)控

17、制的轉(zhuǎn)變，計(jì)算機(jī)控制方式具有以下兩個(gè)特點(diǎn)： 1. 硬件上至少有一個(gè)微處理器； 2. 通過軟件實(shí)現(xiàn)控制思想。 目前，工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域比較典型的控制方式有： 1. 可編程序邏輯控制器（PLC）； 2. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（IPC）； 3. 集散控制系統(tǒng)（DCS）。 這次設(shè)計(jì)，就選用PLC控制方式。 1.3 課題的研究內(nèi)容 本課題主要研究的是基于PLC的機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括硬件的設(shè)計(jì)和軟件的設(shè)計(jì)。通過設(shè)計(jì)編制PLC程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械手控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制。通過本次課題的設(shè)計(jì)，了解PLC的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和PLC機(jī)型的選擇，進(jìn)而了解西門子S-200系列PLC的系統(tǒng)控制流程圖、I/

18、O地址、程序的編寫及調(diào)試。 第2章 可編程控制器簡介 2.1 PLC簡介 PLC是一種專門為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、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。 2.2 PLC的特點(diǎn) PLC是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制的重要支柱之一，其主要特點(diǎn)為： 1. 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。從

19、PLC的機(jī)外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器電路系統(tǒng)相比，電氣接線接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，所以故障也就大大降低。此外，PLC還帶有硬件故障自我檢測功能，故障出現(xiàn)時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。 2. 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)有了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，滿足不同用處。PLC除了邏輯處理功能以外，還具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可應(yīng)用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、壓力控制等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 3. 易

20、學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。所以它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和普通繼電器電路圖十分接近，只用少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以快速的實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。 4. 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小 PLC可以減少了控制設(shè)備外部的接線接點(diǎn)，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。更重要的是經(jīng)過改變PLC的程序就能改變生產(chǎn)過程。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。 5. 體積小，重量輕，能耗低 以超小型 PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。

21、 2.3 PLC的基本結(jié)構(gòu) PLC是一種工業(yè)控制用的專用計(jì)算機(jī)，是計(jì)算機(jī)技術(shù) 與繼電-接觸器控制電路相結(jié)合的產(chǎn)物，因而它與工業(yè)控制對(duì)象有非常強(qiáng)的接口能力。PLC本質(zhì)是一臺(tái)適合于工業(yè)控制的微型計(jì)算機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)和組成也具備一般微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)；以中央處理單元為核心，在系統(tǒng)程序（相當(dāng)于操作系統(tǒng)）的管理下運(yùn)行。PLC與控制對(duì)象的接口由專門的I/O接口來完成，還需要配備電源及其他專用功能模塊。PLC的基本組成部件如圖2-1 所示。 圖2-1 PLC硬件的基本結(jié)構(gòu)圖 1. 中央處理單元 中央處理單元是PLC 的控制中樞。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接受現(xiàn)場各輸入裝置的

22、狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū), 再從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，然后按照規(guī)定執(zhí)行邏輯或算術(shù)運(yùn)算等任務(wù)。并將邏輯或算術(shù)運(yùn)算等結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。當(dāng)用戶程序執(zhí)行完畢以后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行為止。 2. 存儲(chǔ)器單元 與微型計(jì)算機(jī)一樣，除了硬件以外，還必須有軟件。PLC的軟件分為兩部分:系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。 雖然大、中、小型PLC的CPU的最大可尋址存儲(chǔ)空間都相同，但是根據(jù)PLC的工作原理，其存儲(chǔ)空間一般包括以下三個(gè)區(qū)域：系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)，系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)

23、（包括I/O映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）和用戶程序存儲(chǔ)區(qū)。 (1) 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū) 在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。它包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、系統(tǒng)診斷程序等。由制造廠商將其固化在EPROM中，用戶不能夠直接存取。它和硬件一起決定了該P(yáng)LC的各項(xiàng)功能。 (2) 系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū) 系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)包括I/O映象區(qū)以及各類軟設(shè)備（例如：邏輯線圈、數(shù)據(jù)寄存器、計(jì)時(shí)器、變址寄存器、累加器等）存儲(chǔ)區(qū)。 (3) 用戶程序存儲(chǔ)區(qū) 用戶程序存儲(chǔ)區(qū)存放用戶編制的用戶程序。不同類型的PLC其存儲(chǔ)容量各不相同，一般來說，隨著PLC機(jī)型增大其存儲(chǔ)容量也相應(yīng)增大。不過對(duì)于新型

24、的PLC，其存儲(chǔ)容量可根據(jù)用戶的需要而改變。 3. PLC電源 電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用，無論什么設(shè)備都需要電源。所有PLC，其電源的性能都是一樣的，就是對(duì)PLC內(nèi)部的所有器件提供一個(gè)穩(wěn)定的直流電源。一般交流電壓波動(dòng)在正負(fù)10%（15%）之間，因此可以直接將PLC接入到交流電網(wǎng)上去。可編程序控制器內(nèi)部的直流穩(wěn)壓電源為各模塊內(nèi)的元件提供直流電壓。 2.4 PLC的工作原理 可編程序控制器有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（RUN）狀態(tài)與停止（STOP）狀態(tài)。在運(yùn)行（RUN）狀態(tài)下，可編程控制器通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制功能。用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷地

25、重復(fù)執(zhí)行，直至可編程序控制器停機(jī)或切換到STOP工作狀態(tài)。 圖2-2 PLC原理圖 除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次循環(huán)過程中，可編程序控制器還要完成，內(nèi)部處理、通信處理等工作，如圖2-2所示。PLC的這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。 在內(nèi)部處理聯(lián)合階段?？删幊绦蚩刂破鳈z查CPU模塊內(nèi)部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時(shí)器復(fù)位，以及完成一些別的內(nèi)部工作。 在通信服務(wù)階段。PLC與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。當(dāng)PLC處于停止（STOP）狀態(tài)時(shí)，只執(zhí)行以上的操作。可編程序控制起處于（RUN）狀態(tài)時(shí)，還要完成另外3個(gè)階段的操作。 在PLC的

26、存儲(chǔ)器中，設(shè)置了一片區(qū)域用來存放輸入和輸出信號(hào)的狀態(tài)，它們分別稱為輸入和輸出映像寄存器。PLC梯形圖中別的編程元件也有對(duì)應(yīng)的映像存儲(chǔ)區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映像寄存器。在輸入處理階段，PLC把所有外部輸入電路的接通/斷開（ON/OFF）狀態(tài)讀入輸入寄存器。 外接的輸入觸點(diǎn)電路接通時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器為“1”狀態(tài)，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開。外接的輸入觸點(diǎn)電路斷開，對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器為“0”狀態(tài)，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)接通。在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號(hào)的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入映像寄存器的狀態(tài)不會(huì)隨之而變，輸入信號(hào)變化了的狀態(tài)只能在下一個(gè)掃描

27、周期的輸入處理階段被讀入。 PLC的用戶程序是由若干條指令組成，指令在存儲(chǔ)器中按步序號(hào)順序排列。在沒有跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，CPU從第一條指令開始，逐條順序的執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束之處。指令執(zhí)行時(shí)，從輸入映像寄存器或別的元件映像寄存器中將有關(guān)編程元件的0/1狀態(tài)讀出來，然后根據(jù)指令的要求執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果寫入到對(duì)應(yīng)的元件映像寄存器中，因此，各編程元件的映像寄存器（輸入映像寄存器除外）的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行而變化的。 在輸出處理階段，CPU將輸出映像寄存器的0/1狀態(tài)傳送到輸出鎖存器。梯形圖某一輸出繼電器的線圈“通電”時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器的狀態(tài)為“1”。信號(hào)經(jīng)輸出模塊隔離和功率放

28、大后，繼電器型輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電，其常開觸點(diǎn)閉合，使外部負(fù)載通電工作。 若梯形圖中輸出繼電器線圈斷電對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器的狀態(tài)為“0”，在輸出處理階段后，繼電器型輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的線圈斷電，其常開觸點(diǎn)斷開，外部負(fù)載斷電，停止工作。 PLC在RUN工作狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行一次掃描操作所需的時(shí)間稱為掃描周期，其典型值為1~100ms。指令執(zhí)行所需的時(shí)間與用戶程序的長短、指令的種類和CPU執(zhí)行指令的速度大有關(guān)系。當(dāng)用戶程序較長時(shí)，指令執(zhí)行時(shí)間在掃描周期中占相當(dāng)大的比例。不過嚴(yán)格地來說掃描周期還包括自診斷、通信等。如圖2-3 所示： 圖2-3 PLC的掃描運(yùn)行方式

29、1. 輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以掃描的方式依次讀入所有的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，然后將它們存入I/O映象區(qū)的相應(yīng)單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入數(shù)據(jù)和狀態(tài)發(fā)生變化I/O映象區(qū)的相應(yīng)單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)也不會(huì)改變。如果輸入是脈沖信號(hào)，它的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 2. 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，PLC的CPU總是按照由上而下，從左到右的順序依次的掃描梯形圖。并對(duì)控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并以此刷新該邏輯線圈或輸出線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)。確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

30、3. 輸出刷新階段 在輸出刷新階段，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)來刷新所有的數(shù)據(jù)鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)響應(yīng)的外部設(shè)備。這時(shí)才是PLC真正的輸出。 4. 輸入/輸出滯后時(shí)間 輸入/輸出滯后時(shí)間又稱系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，是指PLC的外部輸入信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻至它控制的有關(guān)外部輸出信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻之間的時(shí)間間隔，它由因掃描工作方式、輸入電路濾波時(shí)間和輸出電路的滯后時(shí)間三部分組成。 輸入模塊的CPU濾波電路用來濾除由輸入端引入的干擾，從而消除因外接輸入觸點(diǎn)動(dòng)作產(chǎn)生的抖動(dòng)引起的不良影響，濾波電路的時(shí)間常數(shù)決定了輸入濾波時(shí)間的長短，其典型值為10ms左右。 輸出模塊的滯后時(shí)間與模塊的類

31、型有關(guān)，繼電器型輸出電路的滯后時(shí)間一般在10ms左右；負(fù)載由導(dǎo)通到斷開時(shí)的最大滯后時(shí)間為10ms；雙向可空硅型輸出電路在負(fù)載接通時(shí)的滯后時(shí)間約為1ms；晶體管型輸出電路的滯后時(shí)間約為1ms。由掃描工作方式引起的滯后時(shí)間最長可達(dá)到兩個(gè)掃描周期。PLC總的響應(yīng)延遲時(shí)間一般只有幾十ms，對(duì)于一般的系統(tǒng)是無關(guān)緊要的。要求輸入-輸出信號(hào)之間的滯后時(shí)間盡量短的系統(tǒng)，可以選用掃描速度快的PLC或采取其他措施。 2.5 PLC機(jī)型的選擇 1. PLC的分類 PLC按結(jié)構(gòu)可分為整體式和模塊式，按應(yīng)用環(huán)境可分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝；按CPU字長可分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應(yīng)用

32、角的度出發(fā)，通常可按控制功能和輸入輸出點(diǎn)數(shù)選擇PLC的類型。整體式PLC的I/O點(diǎn)數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，可用于小型控制系統(tǒng)；模塊式PLC提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶可根據(jù)情況合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。 2. 輸入輸出模塊的選擇 輸入-輸出模塊的選擇應(yīng)考慮是否與實(shí)際應(yīng)用的要求統(tǒng)一。例如對(duì)輸入模塊，應(yīng)考慮信號(hào)電平、信號(hào)傳輸距離、信號(hào)隔離、信號(hào)供電方式等要求。對(duì)輸出模塊，應(yīng)考慮輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價(jià)格低、壽命短、響應(yīng)時(shí)間較長、使用電壓范圍廣等特點(diǎn)；可控硅輸出模塊適用于開關(guān)頻繁，低功率因數(shù)負(fù)荷場合，其缺點(diǎn)是價(jià)格較

33、貴，過載能力較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等。用戶可根據(jù)需要，合理選用輸入輸出模塊，以便提高控制水平和降低應(yīng)用成本。還需要考慮是否需要擴(kuò)展機(jī)架或遠(yuǎn)程I/O機(jī)架等。 3. 電源的選擇 PLC的供電電源，引進(jìn)PLC應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書設(shè)計(jì)要求和選用外，一般PLC的供電電源應(yīng)設(shè)計(jì)選用220VAC電源，與國內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。在重要的應(yīng)用場合，應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。如果PLC本身帶有可使用電源時(shí)，還應(yīng)核對(duì)提供的電流是否滿足要求，否則就應(yīng)該設(shè)計(jì)外接供電電源。為防止外部高壓電源因誤操作而引入PLC，還應(yīng)該考慮對(duì)輸入和輸出信號(hào)的隔離。 4. 存儲(chǔ)器的選擇 由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的

34、不斷發(fā)展，存儲(chǔ)器的價(jià)格在不斷降低，所以為保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，一般要求PLC的存儲(chǔ)器容量，按256個(gè)I/O點(diǎn)至少選8K存儲(chǔ)器選擇。如果需要復(fù)雜控制功能時(shí)，應(yīng)選擇容量更大，檔次更高的存儲(chǔ)器。 2.6 PLC的應(yīng)用 自1969年針對(duì)工業(yè)自動(dòng)控制的特點(diǎn)和需要而開發(fā)的第一臺(tái)PLC問世以來，到今天已經(jīng)30多年了,它的發(fā)展雖然包含了對(duì)前期控制技術(shù)的繼承和演變，但又比同于順序控制器和通用的微機(jī)控制裝置。它充分利用微機(jī)處理器的優(yōu)點(diǎn)來滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)控制要求的同時(shí)，也照顧到現(xiàn)場電氣操作維護(hù)人員的技能和習(xí)慣，獨(dú)具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)地編程語言和模塊化地軟件結(jié)構(gòu)，使用程序地編制清晰直觀

35、、方便易學(xué)。 用戶買到所需的PLC后，只需根據(jù)說明書上的提示，做少量地安裝接線和用戶程序地編制工作，就可以靈活地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。而且用戶程序的編制、修改和調(diào)試不需要具有專業(yè)的計(jì)算機(jī)編程語言知識(shí)就可以實(shí)現(xiàn)。PLC在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制中是最值得重視的先進(jìn)控制技術(shù)之一。 PLC現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一，以其可靠性高、邏輯功能強(qiáng)、可在線修改控制程序、具有遠(yuǎn)程通信聯(lián)網(wǎng)功能、能對(duì)模擬量進(jìn)行控制，具備高速計(jì)數(shù)與位控等性能模塊等特點(diǎn)，慢慢取代了由大量中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)繼電-接觸控制系統(tǒng)，在機(jī)械、化工、石油、冶金、電力、紡織、

36、食品、交通等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。PLC應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個(gè)國家工業(yè)先進(jìn)的重要標(biāo)志之一。 13 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第3章 機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1 機(jī)械手控制要求 機(jī)械手的主要任務(wù)是將傳送帶A上的物件搬運(yùn)到傳送帶B上。 1. 開始工作時(shí)機(jī)械手在原點(diǎn)（在傳送帶B上）； 2. 按下啟動(dòng)按鈕，傳送帶A、B開始運(yùn)動(dòng)； 3. 當(dāng)光電開關(guān)檢測到有物件時(shí)，斷開傳送帶A、B，機(jī)械手開始運(yùn)動(dòng)； 4. 機(jī)械手上升，碰到上限位開關(guān)后，開始左轉(zhuǎn)； 5. 機(jī)械手左轉(zhuǎn)，碰到左限位開關(guān)后，開始下降； 6. 機(jī)械手下降，碰到下限位開關(guān)后，開始夾

37、緊物件，然后開始上升； 7. 機(jī)械手上升，碰到上限位開關(guān)后，開始右轉(zhuǎn)，上升后，傳送帶A、B開始運(yùn)動(dòng)； 8. 機(jī)械手右轉(zhuǎn)，碰到右限位開關(guān)后，開始下降； 9. 機(jī)械手下降，碰到下限位開關(guān)后，開始放松物件； 10. 放松物件后開始等待下個(gè)物件的到來，重復(fù)1~9。 機(jī)械手能夠重復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，也可以單周期運(yùn)動(dòng)，并且能夠手動(dòng)操縱。緊急情況下，按急停按鈕，所有動(dòng)作停止，需要手動(dòng)復(fù)位后繼續(xù)自動(dòng)操縱。 3.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.2.1 PLC選型 S7-200 是一種小型的可編程控制器，適用于各行各業(yè)。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。

38、因此S7-200系列具有極高的性價(jià)比。 S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1. 極高的可靠性； 2. 極豐富的指令集； 3. 易于掌握； 4. 便捷的操作； 5. 豐富的內(nèi)置集成功能； 6. 實(shí)時(shí)特性； 7. 強(qiáng)勁的通訊能力； 8. 豐富的擴(kuò)展模塊。 S7-200 CPU22X系列產(chǎn)品的I/O配置及地址分配如表3-1所示。 表3-1 S7-200 CPU22X系列產(chǎn)品的I/O配置及地址分配 項(xiàng)目 CPU221 CPU222 CPU224 CPU226 本機(jī)數(shù)字量輸入 地址分配 6輸入 I0.0~I0.5 8輸入 I0.0~I0.7 14

39、輸入 I0.0~I0.7 I1.0~I1.5 24輸入 I0.0~I0.7 I1.0~I1.7 I2.0~I2.7 本機(jī)數(shù)字量輸入 地址分配 4輸出 Q0.0~Q0.3 6輸出 Q0.0~Q0.5 10輸出 Q0.0~Q0.7 Q1.0~Q1.1 16輸出 Q0.0~Q0.7 Q1.0~Q1.7 本機(jī)模擬量輸入 地址分配 無 無 無 無 擴(kuò)展模塊數(shù)量 無 2個(gè)模塊 7個(gè)模塊 7個(gè)模塊 3.2.2 I/O分配表 根據(jù)機(jī)械手動(dòng)作要求，可以確定電氣控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)分配，如表3-2所示： 表3-2 I

40、/O分配表 輸入電器 輸入點(diǎn) 輸出電器 輸出點(diǎn) 啟動(dòng)按鈕 I0.0 原點(diǎn)指示燈 Q0.0 上限位開關(guān) I0.1 上升線圈 Q0.1 下限位開關(guān) I0.2 下降線圈 Q0.2 左限位開關(guān) I0.3 左行線圈 Q0.3 右限位開關(guān) I0.4 右行線圈 Q0.4 光電開關(guān) I0.5 夾緊線圈 Q0.5 停止按鈕 I0.6 放松線圈 Q0.6 手動(dòng)開關(guān) I0.7 傳送帶線圈 Q0.7 急停按鈕 I1.0 自動(dòng)開關(guān) I1.1 上升按鈕 I1.2 下降按鈕 I1.3 左行按鈕 I1.

41、4 右行按鈕 I1.5 夾緊按鈕 I1.6 放松按鈕 I1.7 3.2.3系統(tǒng)控制流程圖 根據(jù)對(duì)機(jī)械手的順序動(dòng)作要求，可以畫出的機(jī)械手系統(tǒng)控制流程圖，如圖3-1 所示。 圖3-1 系統(tǒng)控制流程圖 3.3 接線圖 根據(jù)機(jī)械手控制設(shè)計(jì)的控制流程圖和I∕O分配表可作出外部接線圖，如圖3-2 所示： 圖3-2 接線圖 3.4 控制系統(tǒng)梯形圖 根據(jù)機(jī)械手控制流程圖，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手搬運(yùn)物件，編寫梯形圖。 圖3-3 梯形圖 圖3-4 梯形圖

42、 圖3-5 梯形圖 圖3-6 梯形圖 圖3-7 梯形圖 圖3-8 梯形圖 24 第4章 機(jī)械手控制系統(tǒng)仿真調(diào)試 4.1 控制系統(tǒng)使用說明 1. 啟動(dòng)前，選擇手動(dòng)還是自動(dòng)，然后打開手動(dòng)或自動(dòng)開關(guān)； 2. 按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)開始運(yùn)行，傳送帶A、B自動(dòng)運(yùn)行，自動(dòng)檢測； 3. 如果選擇手動(dòng)模式，就根據(jù)情況進(jìn)行手動(dòng)按鈕的操縱；如果是自動(dòng)模式，系統(tǒng)就自動(dòng)運(yùn)行，不需要?jiǎng)邮郑绻枰x擇單周期運(yùn)行，只需按一下停止按鈕，這樣，系統(tǒng)會(huì)在完成一個(gè)周期動(dòng)作后停在原點(diǎn)； 4. 在遇到緊急情況的時(shí)候，需要按

43、下急停按鈕，系統(tǒng)所有動(dòng)作停止； 5. 如果急停后需要自動(dòng)操縱，需要手動(dòng)把機(jī)械手復(fù)位，然后再進(jìn)行自動(dòng)操縱。 4.2 仿真軟件 4.2.1 S7-200仿真軟件簡介 1. S7-200仿真軟件是S7-200系列PLC專用仿真軟件，無需安裝，下載后執(zhí)行S7-200.EXE即可進(jìn)入?？梢栽跊]有PLC的情況下，對(duì)PLC程序進(jìn)行仿真調(diào)試，雖然它不能模擬S7-200的全部指令和全部功能，但仍然不失為一個(gè)很好的學(xué)習(xí)S7-200的工具測試軟件。 2. 執(zhí)行S7-200.EXE后其窗口如圖4-1 所示。 圖4-1執(zhí)行S7-200.EXE后窗口圖 執(zhí)行圖中菜單命令“配置”→“C

44、PU型號(hào)”，在CPU型號(hào)對(duì)話框中可選擇自己對(duì)應(yīng)的CPU型號(hào)。用戶還可以修改CPU的網(wǎng)絡(luò)地址，一般使用默認(rèn)地址。圖中灰色部分為是CPU224類型的PLC面板可顯示CPU運(yùn)行狀態(tài)和I/O點(diǎn)的狀態(tài)，燈亮為1，燈滅為0。CPU224的右邊空白方框是擴(kuò)展模塊的位置，雙擊空白方框即可進(jìn)行模塊配置選擇，根據(jù)需要可選擇各種數(shù)字量和模擬量的擴(kuò)展模塊。CPU模塊的下方是用于輸入數(shù)字量信號(hào)的小開關(guān)面板，具有和CPU224對(duì)應(yīng)的14個(gè)輸入點(diǎn)，單擊面板中的開關(guān)按鈕可使其0，1狀態(tài)切換，在CPU面板上的模擬LED燈對(duì)應(yīng)滅，亮。 開關(guān)面板下方的SMB28,SMB29是兩個(gè)直線電位器，分別是CPU224的兩個(gè)8位模擬量輸入

45、電位器對(duì)應(yīng)的特殊存儲(chǔ)器字節(jié)，可左右拖動(dòng)滑塊來設(shè)置他的值，范圍在0-255之間。 3.仿真軟件不能直接接收S7-200程序代碼，需要在STEP7-Micro/WIN中將程序編譯并導(dǎo)出成ASCII文本文件（擴(kuò)展名為awl）。然后在S7-200仿真軟件，使用工具欄的下載按鈕即可將導(dǎo)出的文件下載到仿真軟件當(dāng)中進(jìn)行仿真測試。 4.在仿真軟件中點(diǎn)擊工具欄上的運(yùn)行按鈕使仿真PLC切換到RUN模式開始仿真測試，運(yùn)行過程當(dāng)中點(diǎn)擊開關(guān)面板中的模擬開關(guān)進(jìn)入信號(hào)輸入，通過查看菜單當(dāng)中的“程序塊代碼”查看對(duì)應(yīng)程序代碼，“程序塊圖形”查看梯形圖運(yùn)行狀態(tài)，“數(shù)據(jù)塊”查看V區(qū)存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng)的值，“內(nèi)存監(jiān)視”來監(jiān)控V、T、C、

46、M等內(nèi)部變量的值 5.另外，仿真軟件還有讀取CPU和擴(kuò)展模塊的信息、設(shè)置PLC實(shí)時(shí)時(shí)鐘、控制循環(huán)掃描次數(shù)和對(duì)TD200文本顯示器仿真等功能。 4.2.2 S7－200仿真軟件的正確使用 1. 使用STEP7-Micro/WIN V3.1或V3.2編程時(shí)： （1）在STEP7-Micro/WIN V3.1或V3.2 中新建一個(gè)項(xiàng)目； （2）輸入程序，編譯正確后在文件菜單中導(dǎo)出為 AWL 文件； （3）打開仿真軟件，點(diǎn)“配置”-“CPU 型號(hào)”(或在已有的CPU圖案上雙擊)； （4）在彈出的對(duì)話框中選擇CPU型號(hào)，要與你項(xiàng)目中的型號(hào)相同，如圖4-2所示； 圖4-2

47、CPU選擇窗口 （5）點(diǎn)擊“程序”-“載入程序”(或工具條中的第2個(gè)按鈕)； （6）會(huì)有個(gè)對(duì)話框，只選擇“邏輯塊（L）”并選擇STEP7-Micro/WIN的版本“V3.1”或“V3.2”，點(diǎn)擊“確定”，如圖4-3所示； 圖4-3 裝載程序窗口 （7）將先前導(dǎo)出的 AWL 文件打開（若第6步選擇全部，則此時(shí)會(huì)提示無法打開文件，這里出現(xiàn)錯(cuò)誤的原因是無法打數(shù)據(jù)塊和CPU配置文件，不要管它，直接確定）； （8）點(diǎn)擊“查看（E）”－“內(nèi)存監(jiān)視（M）”(或工具條中的第12個(gè)按鈕)輸入想要監(jiān)視的地址； （9）點(diǎn)“PLC”-“運(yùn)行”(或工具欄上的綠色三角按鈕)，程序已經(jīng)開始模

48、擬運(yùn)行； 2. 使用STEP7-Micro/WIN V4.0編程時(shí) （1）在STEP7-Micro/WIN V4.0中新建一個(gè)項(xiàng)目。編譯正確后轉(zhuǎn)換成STL編程語言界面（查看（V）－ STL(S)）； （2）程序復(fù)制：。選擇需要仿真的程序（用鼠標(biāo)拖黑）然后點(diǎn)擊“編輯”→“復(fù)制”。注意：在STEP7-Micro/WIN V4.0的STL編程語言界面復(fù)制時(shí)，必須完整復(fù)制指令，例如前面必須包含網(wǎng)絡(luò)序號(hào)“NETWORK 1”而后面不能有多余的程序空行等； （3）打開仿真軟件，點(diǎn)“配置”-“CPU 型號(hào)”(或在已有的CPU圖案上雙擊)； （4）在彈出的對(duì)話框中選擇CPU型號(hào)，要與你項(xiàng)目中的型號(hào)相

49、同； （5）點(diǎn)擊“程序（P）”-“粘貼程序（OB1）”(或工具條中的第3個(gè)按鈕)。STEP7-Micro/WIN V4.0中的STL程序就被粘貼到模擬軟件中； （6）點(diǎn)擊“查看（E）”－“內(nèi)存監(jiān)視（M）”(或工具條中的第12個(gè)按鈕)輸入想要監(jiān)視的地址； （7）點(diǎn)擊“PLC”-“運(yùn)行”(或工具欄上的綠色三角按鈕)， 程序已經(jīng)開始模擬運(yùn)行； 4.3 系統(tǒng)仿真 將第3章中在STEP7-Micro/WIN中編寫好的程序按照前面講的S7-200的使用方法進(jìn)行操作，然后按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行仿真，看程序能夠按照要求進(jìn)行各種工作。 按照第三章機(jī)械手的控制要求，一步一步的進(jìn)行操作，因?yàn)闆]有實(shí)際

50、的機(jī)械手，所以限位開關(guān)需要手動(dòng)打開關(guān)閉。然后觀察輸出點(diǎn)的指示燈，對(duì)照I/O分配表，分析機(jī)械手的動(dòng)作是否符合設(shè)計(jì)要求，如果符合，進(jìn)行下一步的操作，如果不行，返回STEP7-Micro/WIN 編程軟降進(jìn)行檢查，修改程序，然后再進(jìn)行仿真，直到程序完全符合控制要求。 30 結(jié)　論 在本次課題設(shè)計(jì)中，機(jī)械手控制系統(tǒng)采用PLC進(jìn)行控制，大大提高了該系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，減少了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器和硬件接線，提高了控制系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，使用PLC進(jìn)行控制使生產(chǎn)流程變的方便。通過本次設(shè)計(jì)，可以根據(jù)工件的變化及運(yùn)動(dòng)流程的要求隨時(shí)更改相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手控制系統(tǒng)的不同工作

51、需求，機(jī)械手控制系統(tǒng)具有了很大的靈活性和可操作性。 本文中介紹的機(jī)械手控制系統(tǒng)對(duì)于教學(xué)有很好的輔助作用。機(jī)械手控制技術(shù)是一項(xiàng)綜合型的技術(shù)，機(jī)械手控制系統(tǒng)又是一個(gè)復(fù)雜的隨機(jī)系統(tǒng)，本次設(shè)計(jì)的機(jī)械手控制系統(tǒng)與真正的機(jī)械手控制系統(tǒng)之間還有很大的差距。真正的機(jī)械手控制系統(tǒng)，應(yīng)該是自動(dòng)化程度更高，能使機(jī)械手的靈敏程度高，更靈活，更接近人的手，使機(jī)械手完成更多的生產(chǎn)任務(wù)。 本文中的機(jī)械手控制系統(tǒng)比較簡單，還需要不斷改進(jìn)和加強(qiáng)。這需要更多自動(dòng)控制方面的知識(shí)，需要更多人的不斷努力努力。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 謝 辭 緊張充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，大學(xué)三年的生活也到了尾聲?；叵肫鹨酝拿篮脮r(shí)光，

52、此時(shí)感慨萬千，首先感謝指導(dǎo)教師任老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)我的幫助，鼓勵(lì)和精心指導(dǎo)，任老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，思想深邃，視野雄廓，關(guān)鍵是指導(dǎo)有方嚴(yán)格我們要求，為我營造了一種良好的精神氛圍。置身任老師的指導(dǎo)過程中，不僅我的思想觀念煥然一新，也改善了我的思考方式，而且還明白了許多待人接物與為人處世的道理。其嚴(yán)以律己，寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力，令我如沐春風(fēng)，倍感溫馨。一股暖意細(xì)水長流，源自內(nèi)心而又沐潤全身，微言寸語豈能祥訴感激之情，只好銘記心中，唯有虔誠的祝福導(dǎo)師合家歡樂，一生平安。同時(shí)，也將祝福送給每一位幫助我的師長。同時(shí)感謝我的同學(xué)在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程其中對(duì)我莫大的鼓勵(lì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的

53、完成也算是對(duì)我們學(xué)習(xí)生涯的一個(gè)句號(hào)，回想三年大學(xué)時(shí)光，與老師和同學(xué)們的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，你們給與我的種種幫助，使我得以今天能順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成學(xué)業(yè)。謝謝你們，我所有的老師與同學(xué)。最后衷心的祝愿你們工作順利、家庭幸福、身體健康！感謝我的朋友和同學(xué)們?cè)谖胰晟詈蛯W(xué)習(xí)中對(duì)我的幫助，就要分別了，衷心祝福各位一路走好再次感謝各位老師和同學(xué)，希望大家以后工作順利。謝謝！ 48 參考文獻(xiàn) [1] 吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2002 [2] 王太辰. 中國機(jī)械設(shè)計(jì)大典. 南昌: 江西科技出版社, 2002 [3] 彭商賢, 趙臣, 張啟先. 試論國內(nèi)外機(jī)器人機(jī)械學(xué)的發(fā)展

54、趨向. 機(jī)器人. 1991. 13: 48-53 [4] 吳建強(qiáng). 可編程控制器原理及其應(yīng)用. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 1998 [5] 汪曉光, 孫曉瑛. 可編程控制器原理及應(yīng)用. 機(jī)械工業(yè)出版社, 2001 [6] 劉彬, 杜金翔. 關(guān)于建立PLC立體教學(xué)實(shí)驗(yàn)新體系的探討. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2005, 08: 25-30 [7] 俞國亮. PLC原理與應(yīng)用. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2005: 259-268 [8] 史宜巧. PLC技術(shù)及應(yīng)用. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2009: 177-184 [9] 廖常初. PLC編程及應(yīng)用. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社

55、, 2004 [10] 周亞軍, 張衛(wèi). 電氣控制與PLC原理及應(yīng)用. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社, 2010 [11] 郁漢琪. 可編程控制器原理與應(yīng)用. 北京: 中國電力出版社, 2008 [12] 宋伯生. PLC編程理論算法及技巧. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2005 [13] 周永志, 袁少帥. PLC實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自動(dòng)控制. 上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社, 2010 [14] 彭秀英, 陳亞, 胡園. 基于PLC控制的氣動(dòng)模擬測量系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì). 西安: 電子工業(yè)出版社, 2010 [15] 吳旗. 傳感器及應(yīng)用. 北京: 高等教育出版社, 2002 [16]

56、許志軍. 工業(yè)控制組態(tài)軟件及應(yīng)用. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社. 2005: 192-198 [17] 廖常初. 可編程控制器的編程方法與工業(yè)應(yīng)用. 重慶: 重慶大學(xué)出版社. 2001: 26-37 [18] 郭洪紅. 工業(yè)機(jī)器人技術(shù). 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社. 2006年: 20-28 [19] 王承義. 機(jī)械手及其應(yīng)用. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社. 1981: 8-25 [20] 張鳳珊. 電器控制及可編程序控制器. 北京: 中國輕工業(yè)出版社. 1999: 62-79 [21] 楊長能，張興毅. 可編程序控制器基礎(chǔ)及應(yīng)用. 重慶: 重慶大學(xué)出版社. 1992: 31-52 [

57、22] 陳懇，楊向東，劉莉，楊東超．機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 北京: 清華大學(xué)出版社. 2006: 27-35 [23] 吳建強(qiáng). 可編程控制器原理及其應(yīng)用. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社. 1998: 12-60 [24] 林小峰. 可編程序控制器及應(yīng)用. 北京: 高等教育出版社. 1991: 17-26 附　錄 語句表 Network 1 // 啟動(dòng)流水線 LD I0.0 O M1.3 AN I0.6 AN I1.0 = M1.3 Network 2 LD

58、 M1.3 AN I0.5 = Q0.7 Network 3 // 急停 LD I1.0 R M0.1, 6 Network 4 // 手動(dòng)程序 LD I0.7 A I0.0 S M1.1, 1 Network 5 LD I0.6 R M1.1, 1 Network 6 // 自動(dòng)程序初始化 LD SM0.0 A I1.1 A I0.2 A I0.4 S M0.0, 1 S M1.2, 1 Ne

59、twork 7 // 單周期 LD I0.6 R M1.2, 1 Network 8 // 啟動(dòng) 上升 LD M0.0 A I0.0 S M0.1, 1 R M0.0, 1 Network 9 // 左轉(zhuǎn) LD M0.1 A I0.1 S M0.2, 1 R M0.1, 1 Network 10 // 下降 LD M0.2 A I0.3 S M0.3, 1 R M0.2, 1 Network 11 // 夾

60、緊 LD M0.3 A I0.2 S M0.4, 1 R M0.3, 1 Network 12 // 上升 LD M0.4 A T37 S M0.5, 1 R M0.4, 1 Network 13 // 右轉(zhuǎn) LD M0.5 A I0.1 S M0.6, 1 R M0.5, 1 Network 14 // 下降 LD M0.6 A I0.4 S M0.7, 1 R M0.6, 1 Networ

61、k 15 // 放松 LD M0.7 A I0.2 S M1.0, 1 AN I1.0 = Q0.1 Network 20 // 左轉(zhuǎn) LD M0.2 LD M1.1 A I1.4 AN Q0.4 OLD AN I1.0 = Q0.3 Network 21 // 下降 LD M0.3 O M0.7 LD M1.1 A I1.3 AN Q0.1 OLD AN I1.0 = Q0.2

62、 Network 22 // 夾緊 LD M0.4 LD M1.1 A I1.6 AN Q0.6 OLD AN I1.0 = Q0.5 R M0.7, 1 Network 16 // 循環(huán) LD M1.0 A M1.2 A T38 S M0.1, 1 R M1.0, 1 Network 17 // 單周期 LD M1.0 AN M1.2 A T38 S M0.0, 1 R M1.0, 1

63、 Network 18 // 原位指示燈 LD M0.0 A I0.2 A I0.4 = Q0.0 Network 19 // 上升 LD M0.1 A I0.5 O M0.5 LD M1.1 A I1.2 AN Q0.2 OLD TON T37, 100 Network 23 // 右轉(zhuǎn) LD M0.6 LD M1.1 A I1.5 AN Q0.3 OLD AN I1.0 = Q0.4 N

64、etwork 24 // 放松 LD M1.0 LD M1.1 A I1.7 AN Q0.5 OLD AN I1.0 = Q0.6 TON T38, 100 外文資料翻譯 Along with the development of the ages, the technique that is nowadays is also gradually perfect, the competition plays more more strong; the operation that list depend

65、s the artificial has already cant satisfied with the current manufacturing industry foreground, also cant guarantee the request of the higher quantity and high new the image of the technique business enterprise. The people see in produce practice, automate brought the tremendous convenience and the

66、 product quantities for people up of assurance, also eased the personnels labor strength, reduce the establishment on the personnel. The target control of the hard realization in many complicated production lines, whole and excellent turn, the best decision etc., well-trained operation work, technical personnel or expert, governor but can judge and operate easily, can acquire the satisfied result. The research target of the artificial intelligence moderates the work throug