PLC机械手控制设计

题目:PLC机械手控制设计目录TOC\o"1-3"\h\u14258引言 427854一、PLC介绍 7274441.1、PLC的构成 7184341.1.1、电源 7220221.1.2储存器 7310711.1.3CPU 8141041.1.4、IO接口和扩展接口 858351.2、PLC的基本功能和特点 9155011.2.1、功能 936921.2.2、特点 10231161.3、PLC应用范围 11208341.3.1、开关量的逻辑控制 12159841.3.2、模拟量控制 1264111.3.3、运动控制 1266191.3.4、数据处理 13173331.3.5、过程控制 13262941.3.6、通信及联网 13275731.4、PLC工作原理和图 14255131.4.1、输入采样阶段 14133511.4.2、用户程序执行阶段 15291941.4.3、输出刷新阶段 1524825二、机械手的介绍 16139132.1、机械手的构成： 16153302.1.1、执行机构： 1755662.1.2、驱动机构： 1757452.2、机械手的简介： 18164932.3、机械手优势： 19310822.3.1、节省人工 20143532.3.2、提升企业形象 20214942.3.3、提高产能 20314072.3.4、稳定品质 21208562.3.5、确保生产安全 2132173三、机械手的控制 21294563.1、机械手的方式 21168483.2、机械手控制要求 22128053.3、机械手动作过程分析 22205963.4、操作面板的布置 2423216四、机械手控制系统的PLC控制软件设计 25131364.1、PLC程序设计思想 2529814.2、机械手控制系统软件的整体设计 27172764.2.1、机械手控制系统主程序 27253784.2.2、自动方式下步进控制子程序 30208934.2.3、自动方式下连续控制子程序 31299744.2.4、手动操作控制子程序 3130808五、机械手控制系统的PLC控制硬件设计 33138855.1、PLC的选型 33131835.2控制系统的电气原理图 3311545结论 3627034参考文献 3832733致谢 39引言随着工业自动化水平的提高，工业中许多易燃易爆等高语言工作场所将被机器人取代，一方面可以降低劳动强度，另一方面可以迅速提高劳动生产率，在许多中小型汽车制造企业和我国轻工业中，冲压过程往往需要人工装卸，耗费大量的时间和精力，为了影响性能，本文的目的就是研究装载机。在现代生活中，随着科学技术的飞速发展，机器人与人手最大的区别在于它的灵活性和耐力，换言之，就是它最大的优势。操纵器意味着它可以重复相同的活动。在正常的机械条件下，我永远不会感到疲倦！机器人是先进的自动化生产设备，这是近几十年发展起来的，具有操作精度和在环境中工作的能力。工业机械是手机运营商的重要分支，可分为液压、气动、机械手和机械手。无论是从结构的角度，还是从人的表现和机械手机的表现来看，机电食品都是有利可图的。工业机械手是工业物流自动化的重要手段之一，是典型的机电一体化产品。工业机械制造企业的出现和普及，既是生产和社会发展的必要条件，也是现代生产技术和科学发展的产物，具有重要的现实意义。这些领域的应用越来越多。例如军事援助、工业援助和自然灾害。这种机械手可以代替人在有毒、噪声、高温、易燃等危险有害的环境中长期工作，因此，机器人技术在中国的应用和推广似乎是绝对必要的，现代工业机械制造商从第40代开始就可以依靠它，为了满足发展核技术的需要，上世纪50年代初，美国提出了由原子能机构放射性物质管理机制制定者制定的“全面重复性工作计划”。从59年代到70年代，工业样机发展缓慢，而焊接行业的第一台样机是从59年代到70年代。我们结合计算机技术和控制技术的飞速发展，人工智能和机械手技术是越来越先进的技术。联邦彪马公司是一家生产先进直流伺服电机和批量生产机械手的合资企业，上世纪八九十年代，机器人及相关机械手在工业上得到了广泛应用。上世纪80年代，全世界机器人的工业用途约为2万磅，但今年，我们正在投资于视觉和触觉效率高的工业机器人。机械手是控制规律，这是工业自动化领域经常见到的（环保型工业洗衣机）。机器人作为一种智能化的采集线或运动控制装置，在美国被广泛应用，比如说，自动采集线或运动控制机器人，就是一种可以模拟人体运动的装置第一个现代机器人。它能代替人的劳动强度，保证生产的安全、机械化和自动化，因此在机械制造、冶金、电子工业、轻工、勘探、核能等领域有着广泛的应用。

工业机械手是工业物流自动化中上网重要设备之一，是当今世界新技术革命的一个重要标识。工业机械手是典型的机电一体化产品。

工业机械手的产生和推广是社会生产和发展的需要，也是现代生产和科技发展的新技术产品。工业机械手已经在工业生产、资源开发、社会服务、排险救灾以及军事技术等方面发挥着愈来愈大的应用。机械手可以在有毒、噪音、高温、易燃、易爆等危险有害的环境中代替人长期稳定的工作，从根本上解决了操作者的安全保障问题。因而在这方面应用和推广机器人技术是十分迫切和必要的。近代工业机械手的原型可以从本世纪40

代算起。当时适应核技术的发展需要开发了处理放射性材料的主从机械手。50

年代初美国提出了“通用重复操作机器人”的方案，59

年研制出第一工业机械手

原型。由于历史条件和技术水平关系，在60年代机械手发展较慢。进入70年代后，焊接、喷漆机械手相继在工业中应用和推广。随着计算机技术、控制技术、人工智能的发展、机械手技术得到迅速发展，出现了更为先进的可配视觉、触觉的机器人所应用的机械手。如美国Unimation

公司PUMA系列工业机器人相关的机械手，即使由直流伺服驱动、关节式结构、多cpu微机控制、

采用专用语言编程的技术先进的机械手。到了80、

90年代机器人及相关的机械手开始在工业上普及应用。据统计1980

年全世界约有两万台机器人在工业上应用，而到今年增长更快。今年已近开发出具有视觉、触觉及力觉感受的高性能机器人以及各种智能装配机械手，并投入工业应用。机械手是工业自动化范畴中经常遇到的一-种控制规象,可编程控制器(PLC)是专为工业环境中运用而设计的实时工业控制设备。机械手在美国、以色列等国家应用较多,如用过时采摘手采摘水果装配工业线上应用智能机器人等。能模仿人手肢体的某些动作功能,用以按固定程序抓职、搬运物件或操作工具的自动操作设备。关键词:PLC,机械手梯形图一、PLC介绍1.1、PLC的构成各种PLC的组成结构基本相同，主要有CPU,电源，\t"/item/plc%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E7%BB%93%E6%9E%84/_blank"储存器和I/O接口，扩展通信接口等组成。1.1.1、电源：PLCgenerallyuses220VACpowersupplyor24VDCpowersupply.PLC通常使用交流电220V或24V。电源和内部开关提供处理器、存储器和其他PLC5V、12V.24V电路。1.1.2储存器：PLC内存包括系统内存和me内存，部分准备产品系统字符串用于存储PLC系统程序，用户内存用于存储RPLC用户程序。通常，E2PROM存储器用作PLC系统存储器和用户存储器。1.1.3CPU：CPU通过地址总线、数据主机和控制器Le！连接到内存单元、I/O接口、通信接口和扩展接口！CPU是PLC的核心。连续采集输入信号，运行用户程序，刷新系统输出。1.1.4、IO接口：PLC输入接口的功能是将按钮、行程开关或传感器产生的信号输入CPU；PLC输出电路的功能是将CPU的输出信号转换为控制外部性能元件的信号，从而控制电气设备的接触器，比如电力设备的开路和闭路——我们是。PLC的I/O接口方式一般采用光隔离耦合，能有效保护内部电路。1.2、PLC的基本功能和特点1.2.1、功能1)、逻辑PLC控制具有逻辑功能，并设有“与”、“或”或“否”等逻辑指令。技术人员可以描述不同的连接方式，如批量组合、并联组合、接触串联组合等关系因此，逻辑关系可以取代顺序控制。2)、同步PLC控制具有以下功能：控制：同步。多米，带e斯塔沃思同步轴可由用户在编程时设定，启动时可读取和修改，使用灵活方便。3)、计数PLC控制器也有编号。为用户提供万米送货及计数说明。计数值可由用户编程，可随时间读取和修改。使用和操作非常灵活方便。4)、柜台。PLC控制器也有编号。为用户提供万米送货及计数说明。计数值可由用户编程，可随时间读取和修改。使用和操作非常灵活方便。.5)、A/D、D/有些PLC还具有A/D、D/PLC转换部分还具有“A/D”和“D/A”转换功能，可对模拟量进行末端控制和调节。6)、数据部分数据处理在PLC中还具有处理数据和并行处理指令的能力，如并行数据传输、比较与逻辑、数据恢复、比较、数字系统转换等操作。处理有的等操作。7)、通信和网络部分，PLC采用可远程执行控制I/0的通信技术。多个plc可以进行统一连接，上位机可以发出指令并恢复结果。这种由多台plc和多台计算机组成的控制网络可以完成对圈闭规模的综合控制。8)、监控PLC有一个强大的监视器函数.In该控制系统能使操作人员通过一个监控命令来监控相关部件的工作状态，并能通过调整计时或计数的数值来获得高度，便于使用和维护。1.2.2、特点1)、编程简单，易于掌握，PLC的设计者充分考虑到观场技术人员的技能和习坝，经常采用的足操形图方式的编程语言，它与维电器控制原埋图相似，只有直观，清听、修改方便，易掌握等优点，即便未掌挨专门计算机的人也能很快熟悉，因而受到了广大现场技术人负的欢迎。2)、高可靠性、抗干扰的PLC是专为控制而设计的工业.en由于其应用范围广，在工业环境下仍能保证高可靠性。一般来说，平均无故障时间可以达到4万-50万小时，这大大超过了以往的发电和计算机控制系统。3)、通用性能好，PLC品种多，档欣高，同--以PLC可适用于不同的挖制对象或同-对象的不同控制要求，同-档次，不同机型的功能也能方便地相互钱换。4)、功PLC采用最新的计算机技术、电子技术和集成技术，在硬件和软件上不断发展，使其具有很强的信息处理能力，能控制逻辑、时间、计数和抽头，能完成D/D和D/a。5)、开发同期总PLC在许多方面足以软件编程来取代硬伴接线实观控制功能.大大诚锐了繁重的安装接线工作，且編程简单，程序设计和高度修改也很方便安全.因此，大大缩鰒了PLC控制系统的开发周期。6)、由于半导体采用PLC集成系统，体积小、重量轻、结构紧凑、使用方便、能耗低，机电技术完全埋没了设备。plcposiada的优点是编程简单，自诊断程度高，评估和故障显示高度可编程，有助于操作控制和错误评估，在维修过程中，只需更换模块，有助于维护和更改程序和工作状态控制。1.3、PLC应用范围目前，PLC广泛应用于冶金、化工、机械、电子、电力、轻工、建材等行业。工业。交通部几乎所有的工业控制部门，但我。。。不同层次的PLC具有不同的应用范围。低功耗小型PLC可广泛采用逻辑控制变送器代替控制系统，可用于多种开关和模拟多个。例如，PLC的模拟值越低，自动控制机械的平均值就越高-洛杉矶工具公司PLC类适用于大量开关和类似开关。工艺化学-分类详情如下：1.3.1、开关量的逻辑控制这是目前最基本、应用最广泛的现场可编程逻辑控制器代替传统的传输电路，实现了逻辑控制和串行控制。用于控制注塑机、印刷机、订书机、机模、轧机、包装线、镀锌线等单台设备和多台计算机的命令组和自动装配线。1.3.2、模拟量控制在工业生产过程中，存在着温度、压力、流量、液位、流量等连续变量。速度。为了使PLC过程相似，需要进行D/D转换和模拟量与数字量之间的D/D转换。PLC厂家生产相应的D/D转换模块，采用可编程逻辑控制器对模拟量进行控制。1.3.3、运动控制PLC可用于控制循环或直线运动。对于控制机构的配置，位置传感器和装配机在第一天连接到I/O开关。这是一个特殊的控制模块，但现在常用。可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴定位控制模块示例：几乎所有产品都具有运动控制功能，广泛应用于各种机床、机器人、电梯等。1.3.4、数据处理现代PLC具有数学功能（包括父功能、逻辑功能和逻辑功能）和数据传输功能它具有数据收集、排序、查表等功能。数据分析和处理E。数据是E。那些CI可以与存储在存储器中的控制参考值进行比较。也可以通过通讯功能传送给其他智能设备，也可以打印打印。它通常用于大型控制系统，如无人机柔性生产系统等过程。适用于造纸、冶金、食品等行业的大型控制系统。1.3.5、过程控制过程控制是对温度、压力和流量进行模拟的闭环控制。PLC可以开发不同的控制算法来完成闭环控制。PID控制是闭环系统中一种比较广泛的控制方法。公共行政-是的。PID插件具有大中型尺寸，可用于许多小型PLC。PID通常执行SPE-PID子例程bye。该技术已广泛应用于冶金、化工、热力、锅炉等领域。1.3.6、通信及联网PLC连接包括PLC与PLC等智能工具的连接。随着计算机控制系统和工厂自动化网络的发展，PLC企业越来越重视PLC的通信功能，实现自己的网络系统。近年来，PLC产品具有非常先进的通信接口，应用范围不断扩大。在日本，PLC的应用范围已经从传统工业设备和工艺的自动控制扩展到小型控制系统。远程服务系统、节能控制系统、节能控制系统和与生活相关的机器；随着PLC和DCS的普及，它们之间的界限越来越模糊。PLC已经从传统的制造业应用发展到连续工业过程。1.4、PLC工作原理和图PLC扫描的工作主要分三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新。1.4.1、输入采样阶段在采样阶段，PLC通过扫描并将其存储在适当的I/O图像区域单元中，依次读取所有输入和数据状态。采样后，刷新程序的开始和输出阶段被移动，第三个阶段是做出决定。因此，如果输入是脉冲信号，则脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，以确保在任何情况下都可以读取输入。1.4.2、用户程序执行阶段在用户程序的执行阶段，PLC总是从上到下扫描用户程序（梯形图），每个梯形图总是首先扫描由电子单元左侧的每个触点组成的控制电路。触点控制电路的逻辑操作应该从左到右和从上到下进行，然后，系统RAM存储器中相应逻辑位的状态应为刷新或根据图像区域中I/O管输出的操作结果逻辑刷新相应位的状态，或指定是否执行图示比例中指定的特殊功能命令。方法在用户应用过程中，不改变I/O图像区的状态数据和输入点数据。其他起点和I/O映像区或ram系统存储区的软件状态和数据可以更改更改.de此外，上述步骤的计划执行结果会影响下面使用这些圆的图；相反，UdataLu，在梯形图底部刷新的逻辑线圈的状态或数据只能用于下一个扫描周期。1.4.3、输出刷新阶段Attheendofthescanoftheuserprogram,PLCisentered.Duringthisperiod,theprocessorrefreshesalltheoutputblockcircuitsdependingonthestateandtherelevantdataintheI/Oimagearea,thencontrolstheappropriateperipheraldevicethroughtheoutputcircuit,whichistheactualoutputofthePLC.在用户程序扫描结束时，进入PLC。在此期间，处理器根据状态和I/O图像区域中的相关数据刷新所有输出块电路，然后通过输出电路（即PLC的实际输出）控制适当的外围设备。机械手的介绍2.1、机械手的构成：机械是人类为了生活的需要，设计和制造出来的某种装置和器具，其最初目的是用来降低劳动强度并提高生产率。人类的生存、生活和工作都与机械密切相关，衣服需要用纺织机织布，用缝纫机缝制；粮食需要用机械播种、收割和加工；房屋需要用机械来建造；电力需要发电机获得；石油需要用机械钻探；马路需要用机械来修建；汽车、火车、飞机、轮船等交通工具是机械，也需要机械来制造；在网络化时代，手机、电脑更是改变了人们的交流方式，世界的距离在缩小。机械给人类带来了幸福，今天，人类已经越来越离不开机械。机械决定一个国家农业、工业、交通运输、医疗卫生、军事装备、信息通讯、文化等产业的发展，机械工业是国家的基础行业之一，决定着国家发展水平的高低。因此，当今大学生应该了解机械，认识机械，研究机械，甚至发展机械，并将机械服务于人们的工作和生活，带来人类社会的更大进步。2.1.1、执行机构：机械手的执行机构分为手部、手臂、躯干；

1、手部

手放在肩的前面。手臂的内径配备了一个传动轴，将应用传输到手腕，使手腕能够旋转、伸展、弯曲以及打开和关闭手指。机械手的手部结构模仿人的手指，分为自由关节、固定关节和关节三种类型。免费.num手指可分为二指、三指和四指，其中两指是最常用的。手指。可提供不同形状和尺寸的手柄，以满足profiloui的要求。对。没有手指的手通常用吸尘器或磁力吸引。2、手臂

手臂的功能是引导手指准确捕捉物体并将其运送到所需位置。为了使机械手能够正常工作，需要精确调整机械臂的三个自由度。3、行李是支撑安装臂、电源和各种装配工的支架

2.1.2、驱动机构：机械手采用四种驱动机构：液压导向、气动导向、电动导向和机械导向。液压驱动式

液压传动总管通常由液压马达）组成，各缸、油发动机、伺服机构、泵、水箱等。执行机构传动系统-由于结构紧凑，运动平稳，通常有更大的拉伸能力（它们的抗冲击性、振动性和防爆性。不过，液压元件的生产精度和密封性要求较高，否则袋会污染。环境。力（高达几百千克以上），其特点是结构紧凑、动作平稳、耐冲击、耐震动、防爆性好

2、气压驱动式

传动系统通常由气缸、阀门、储存器和压缩机组成，具有天然气源的舒适性、快速运行、结构简单、成本低、运行方便、运行方便、运行方便、运行方便、操作方便、操作方便、操作方便、操作方便、操作方便、操作方便、操作方便、操作方便。舒适的维护及其它特点，对工作速度进行控制，压力不应过高，所以抓得很低。

3、电动传动装置最经常使用的是操纵器。它提供了方便的动力，反应速度快，驱动力大）（可以提供各种灵活的控制系统，这是一种机械化的步进发动机，一个恒定电流驱动伺服马达。高速发动机通常是一个制动机制）【例如，循环传动，RV，齿轮传动，】有些发动机开始使用高速大扭矩，不需要直接传动延时装置。4、机械驱动式

机械驱动仅用于驱动静止的自我。一般来说，应使用耦合机构来执行规定的功能E、扭曲。具有运行可靠、运行速度快、成本低等特点。另一种是混合驱动，即油气或电液混合驱动。只用于动作固定的场合。2.2、机械手的简介：这是一个自动控制装置，可以模拟一些移动的手和手的功能，能够捕捉、运输或使用工具，符合机械手是第一个工业机器人，也是第一个现代机器人。它可以代替人的繁重劳动，实现生产机械化和自动化，能在有害环境下工作，保护人身安全，因此广泛应用于机械制造、冶金业，电子和其他领域，在轻工业和核能领域的应用，今天的生活，随着科学技术的迅速发展，机器人和人的手之间最大的区别是灵活，具有抵抗力，换句话说，操纵者的最大优势是在正常的机械条件下，他永远不会厌倦！机器人是一个高科技的自动化设备，这是近几十年来开发的，具有操作精度和环境操作能力。2.3、机械手优势：当机器人的关节比较多时，需要多个关节比较良好的协调。当关节数量增多时，控制模型就比较复杂，协调性在控制系统的设计上比较困难。机器人控制系统的参数调节是一个难点。当前比较流行的是利用强化学习来进行机器人参数的自动标定。在无数次的试验后，获得比较好的正常行走，学习人从小的时候对于行走的学习掌握，这种方法正在逐渐完善之中，研究已经取得了自由度较少时的平衡，比如双轮平衡车的前后平衡。用在拟人步行上还没有看到。有人曾经问过波士顿动力公司，是否采用了深度学习神经网络控制方法在双足步行的Atlas人形机器人上，回复是目前的双足行走并没有采用神经网络控制，还是比较经典的模型控制，通过合理的调节各种参数来做到的。将来有望将各种有效的控制方法较为合理的使用在恰当的地方，并进行一些智能切换。人很容易就达到的事情，将来也会出现在机器人身上。步行机器人的未来，一定朝着模仿人，然后超越人的方向发展，同时也有大量的发展是冲着任务的完成而去——即专业型的服务机器人，具有了双足步行，会大大扩展机器人走进人的世界，机器人可以在各种事先未知的新鲜领域开展工作，成为人的助手、提高效率、降低成本、提高产品品质、安全性好、提升工厂形象。2.3.1、节省人工机械通过从模板中移除材质，操纵器可以替代以前的手动操作。通过节省工作时间和延迟产品交付工人.pr是的，通风口。新《劳动法》的颁布，将继续提高劳动者的工资水平，劳动者的流动性日益突出，用工荒问题日益突出，企业用工越来越严重，未来机械手可以挽救劳动者，提高劳动者素质，保证更好的工作质量。2.3.2、提升企业形象自动化车间自动化满足了先进企业的要求，便于管理和稳定高质量的客户订单，生产自动化是行业发展的必然趋势，也是客户选择理想供应商的基本条件。2.3.3、提高产能机械手24小时稳定快速(0.7秒每模)的取物时间，可提升产能20%到30%左右，特别作业疲劳，喝水、吃饭等造成的时间浪费。2.3.4、稳定品质稳定的生产周期可防止原料炭化造成的产品不良及人员取物不当造成的损坏等。2.3.5、确保生产安全机械手双重锁模安全保护，确保机械手取物安全，也可防止工人作业不慎造成工伤。且机械手产品去出确认，可防止产品取出不良压伤模具。机械手的控制3.1、机械手的方式手动机械控制系统由三个主要系统组成：变频器控制系统、PLC控制系统和计算机自动控制系统。高度.le变送器控制逐渐取消，管理模式僵化，消耗大量的能源能量。由于抗干扰能力差，系统设计复杂，简单的维护人员很难掌握自己的抗干扰技术。服务。考虑到控制系统的三个特点，PLC是首选方法用于操纵器。3.2、机械手控制要求如图所示，它是汽车制造车间自动装卸机之一，来吧，来吧。汽缸由电磁阀控制。提升，左右移动由两个电磁阀控制，两个线圈上，即上，当电磁阀打开时，机械手向上，向下，当开启电磁阀时机械手的夹子被激活，当电源被切断时，机械手就会放松。3.3、机械手动作过程分析操作过程如图所示。从一开始就按下启动按钮。电磁场通电，机械手通电，机械手通电。按下下降开关，对电磁阀的下限进行充电，并停止下降。同时，电磁阀夹被连接，操纵器被阻塞。上升电磁阀被驱动，存水弯停止，机械手制动。当触摸上开关时，应关闭升起的电磁阀，停止提升装置；同时打开右侧的电磁阀，将机械手移动到良好位置，然后关闭。正确动作，触碰右位置开关后，右电磁排量阀关闭，右横向停止；关闭。如果此时右工作台上没有被加工的物体，则接通光电开关，驱动电磁收缩阀，操纵器阀。电磁阀已关闭并降下。同时，夹具关闭，机械手关闭。纳雷拉克斯，正在崛起的电磁阀正在被驱动和操纵。机器人到达顶端，如果它到达顶端边界开关点击。必须关闭电磁阀并停止提升。同时连接左侧电磁阀并将操纵器移入。到达震源后，触摸左边界开关，关闭左电磁阀，停止左移动。到目前为止，机械手已经完成了8个动作的操作周期。3.4、操作面板的布置如图所示是可编程控制器控制面板布置图。由工作方式选择开关，来选择不同的工作方式。包括手动/自动方式选择、手动方式的操作按钮、自动方式中的三种操作方式选择和操作按钮。机械手控制系统的PLC控制软件设计4.1、PLC程序设计思想根据管理过程所需的复杂性，程序可分为结构化核心程序和模块化程序。主要程序：如何独立控制简单的生产工艺过程，根据计算机编程的思想，主要程序设计有三种制度模式，即连续结构、条件分支结构和循环机制。模块化程序：将总体目标管理程序划分为多个解决方案模块，分别为其设计和调试确定明确的管理目标；最后，这就是所谓的联合编程任务模块化.en每个模块相对独立的原因是，它们之间的链接很简单，程序易于调试和编辑.en尤其是在需要复杂管理的生产过程中。通过对机械手控制系统第二章的分析，可以看出，机械手在各工作形式下的行为与初始工作点一致，即：下降、按住、上升、向右、下降、释放、上升、向左上升，完成该过程。系统通过适当的限位开关，要确定是否需要执行适当的操作，请严格按照操作程序的顺序进行每个操作模式为操纵器选择运动控制机构。将控制模块合并为一个模块，使您能够控制整个系统。既根据第二章机械手控制系统的分析可知,在每--种工作方式下机械手的动作是按照原点⑧下降⑧夹紧⑧上升⑧右移⑧下降⑧放松⑧上升⑧左移⑧原点这一过程来完成的，系统通过相应的限位开关来判断是否完成相应的动作，完全是按照动作先后顺序来控制机械手。因此,每种工作方式下机械手的动作选用顺序机构控制。将各个工作方式下的控制动作模块组合在一块就能实现整个系统的控制功能。由此可知,该控制系统的设计选用了基本程序中的顺序结构和模块化程序来编写系统软件。这样设计系统能较简便实现系统的控制要求。4.2、机械手控制系统软件的整体设计4.2.1、机械手控制的主程序如图下图所示。为了实现机械手自动手动方式的切换，本课题中设置了一个I0.7,不对其动作时为手动操作，按下时为自动操作。手动操作的控制见(5)手动操作控制子程序的分析。在自动操作中，通过按钮I1.0、11.1和I1.2选择步进控制、速度控制和连续控制。你看到了吗？主程序设计了升降滑阀、存水弯、夹持器、左右移动装置。由子例程中的相应接口控制，其中一个继电器具有驱动相应线圈并允许操纵器执行动作的信号通讯员、耳机、继电器控制机械手向下操作的中间设备，例如：M1.1、M2.0、M2.4、M3.0、M3.4、M4.0、M4.4只要其中--个有输入信号,都会使控制下降操作的线圈Q0.0带点，使得对应的电机推动气缸运动完成机械手的下降动作。另外,为了保证在紧急情况下能及时停车，在主程序各个控制动作的线圈处设置了一个急停按钮I2.1,此按钮为手动复位常闭按钮。当出现紧急状况时，按下急停按钮，切断了各个动作的控制线圈回路，而此时PLC仍能正常工作，实现了对系统的可靠控制。当紧急情况解除后，再按一下急停按钮复位，线圈又通电，系统恢复正常。4.2.2、自动方式下步进控制子程序当选择开关拨到步进控制位置时，进入步进控制子程序,完成机械手一步一步地动作。输入端I0.0为每-步的启动，由启动操作按钮来完成，I0.1为每一步.的停止，由停止按钮来完成。例如按下I0.0，M2.0置位上电，会使主程序中的线圈Q0.0带电进而使控制机械手下降操作的电机工作完成下降动作;按下10.1时会使M2.0复位失电，机械手停止下降。然后进入夹紧动作的操作，其分析同下降操作。程序完全是按照原点⑧下降⑧夹紧⑧上升⑧右移园下降⑧放松⑧上升⑧左移⑧原点这一过程来编写。自动方式下步进控制子程序如图中图所示。4.2.3、自动方式下连续控制子程序当选择开关拨到连续控制位置时，进入连续控制子程序，完成机械手--个周.期接一个，周期循环地连续动作，输入端I0.0为连续控制的启动，I0.6为连续控制的停止输入端。当按停止按钮后，机械手自动完成余下的动作，在回到原点后自动停止。控制子程序如图1所示。4.2.4、手动操作控制子程序通过操作方式选择开关，将操作方式开关拨到手动方式，进入手动操作控制子程序(SBR-0)。通过6个按钮，即上升按钮、下降按钮、左移按钮、右移按钮、夹紧按钮、放松按钮，来完成对机械手手动控制。具体程序图2所示，上升、下降、右移、左移、夹紧/放松6种操作由内部继电器M1.0~M1.4完成逻辑控制，通过内部继电器M1.0~M1.4在主程序中完成控制。图1机械手控制系统的PLC控制硬件设计5.1、PLC的选型西门子226集成处理器，24个输入/16个输出，40个数字输入/输出，共7个扩展模块，最多可连接248个数字IO点或35个模拟I/O点[8]，具有13K字节的程序和数据存储，6个独立的30kHz高速计数器，两个独立的20kHz高速脉冲输出，PID控制器，两个RS485通讯/编程端口，PPI通讯协议，MPI通讯协议，自由通讯模式。在功能和I/O相同的情况下，对控制系统的更高要求是嵌入式PLC的价格低于PLC模块化的价格。负载对模式输出有等效要求：逻辑器件PLC继电器可编程控制器可携带直流和交流电流；直流和直流采用晶体管输出模块和双向晶闸管输出模块变换。PLC响应时间包括输入滤波时间、输出电路延时和输入滤波诱导延时回路总成。PLC控制面板应连接到工厂自动化网络，所选PLC应具有通信网络功能，即PLC应能连接到其他PLC。电源是引入PLC干扰的重要手段之一，因此它具有很强的抗干扰能力，为了保证PLC控制系统的可靠性，必须保证电源质量选择.am是的，改进了。一般使用直流电源时，可选用低失真稳压器或带隔离变压器的电源，也可选用桥式路由器。5.2控制系统的电气原理图如图所示为机械手控制系统的输入输出电气原理图。由表3-1分析可以得出，该系统共有18输入/6输出。结合着图2-3控制盘面板布置图和该图一起使用，先选定工作方式即自动或手动。自动工作方式下启动后，再设置相应运行模式即自动方式下步进操作、自动方式下单周期操作或自动方式下连续操作。手动工作方式下启动后,只需要操作面板上相应动作的按钮即可实现所需的机械手的动作过程。另外，为了保证在紧急情况下能及时停车，本文设置了一个急停按钮12.1。当出现紧急状况时，按下急停按钮，切断了各个动作的控制线圈回路,而此时PLC仍能正常:工作，实现了对系统的可靠控制。当紧急情况解除后，再按一下急停按钮，线圈通电，系统恢复正常。输入输出I/O分配表结论通过学习过的PLC及机械手的实践课程相关知识，对控制的要求实行方便简单化的操作做了深入研究和设计。几个月的时间，转眼就过去了，回想起来挺充实的，从一开始的收集资料，开题报告，到系统初步的设计，中期报告，再到详细设计，设计的修改，感觉收获颇丰。刚开始摸不着脑，在老师的悉心指导了，有了清晰的思路。在设计的过程中，明白了电气类结合机械类的链接、互通、应用和组成的工作原理。发现自己还有好多知识需要去学习，光课本上的知识是不够的，理论联系实际很重要。通过查阅资料，借鉴方案，整理成适合自己的方案。这期间遇到的问题很多，难题也不少，要有解决问题的勇气。由于时间关系和自己实践机会比较少，设计中还有许多不足和需要修改的地方，希望各位老师给与意见和指点次毕业设计的这项研究将在我的老师林先生的仔细指导下，在我的老师的帮助下进行同学们。准备好了。先我要