機(jī)械手畢業(yè)設(shè)計(jì)論文--- 機(jī)械手的plc控制設(shè)計(jì)及調(diào)試

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要2</b></p><p>　　ABSTRACET3</p><p><b>　　引言5</b></p><p>　　1 PLC的發(fā)展歷程和構(gòu)成7</p><p>

2、　　1.1 PLC的發(fā)展史7</p><p>　　1.2 PLC的構(gòu)成8</p><p>　　1.3 CPU的構(gòu)成8</p><p>　　1.4 I.O模塊8</p><p>　　1.5 電源模塊9</p><p>　　1.6 底版和機(jī)架9</p><p>　　1.7 PLC系統(tǒng)的

3、其他設(shè)備9</p><p>　　2 機(jī)械手的組成10</p><p>　　2.1 機(jī)械手的發(fā)展10</p><p>　　2.2 動(dòng)力臂的機(jī)械構(gòu)造10</p><p>　　2.3 控制和動(dòng)力臂的機(jī)械構(gòu)造11</p><p>　　2.4 位置控制系統(tǒng)11</p><p>　　2.5 負(fù)

4、載反傳系統(tǒng)11</p><p>　　3 機(jī)械手PLC的發(fā)展歷程和構(gòu)成12</p><p>　　3.1 根據(jù)工藝過程分析控制要求12</p><p>　　3.2 確定所需的用戶輸入/輸出設(shè)備及I/O點(diǎn)數(shù)15</p><p>　　3.3 PLC的選擇18</p><p>　　3.4 分配PLCI/O點(diǎn)的編號(hào)(定義

5、號(hào))18</p><p>　　3.5 PLC程序設(shè)計(jì)18</p><p>　　4 英文資料30</p><p><b>　　個(gè)人小結(jié)35</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)46</b></p><p>　　機(jī)械手的PLC控制設(shè)計(jì)及調(diào)試</p>

6、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　機(jī)械手 能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。    機(jī)械手主要由手部和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。手部是用來(lái)抓

7、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(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱為機(jī)械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個(gè)自由度。自由度是機(jī) 械手設(shè)計(jì)的關(guān) 鍵參數(shù)。自由 度越多，機(jī)械手的靈活性越大，

8、通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般專用機(jī)械手有2～3個(gè)自由度。    機(jī)械手的種類，按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手；按適用范圍可分為專用機(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)械手通常用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線</p><p>　　關(guān)鍵詞:點(diǎn)控制機(jī)械手 連續(xù)控

9、制機(jī)械手 可編程控制技術(shù)</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　機(jī)械手是一種能模擬人的手臂的部分動(dòng)作，按預(yù)定的程序、軌跡及其它要求，實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)工件或操縱工具的自動(dòng)化裝置；</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的機(jī)械手采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)。各動(dòng)作由液壓驅(qū)動(dòng)，并由電磁閥控制。動(dòng)作順序及各動(dòng)作時(shí)間的間隔采用按時(shí)間原則。機(jī)械手的結(jié)構(gòu)主要

10、由手指，手腕，小臂和大臂等幾部分組成。料架為旋轉(zhuǎn)式，由料盤和棘輪機(jī)構(gòu)組成。每次轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度（由工件數(shù)決定）以保證待加工零件對(duì)準(zhǔn)機(jī)械手。</p><p>　　而可編程控制器（ＰＬＣ）由于其具有的高可靠性、編程方便、易于使用和修改，易于擴(kuò)展和維護(hù)，環(huán)境要求低、體積小巧，安裝調(diào)試方便，在工業(yè)控制中有著廣泛的應(yīng)用。PLC控制系統(tǒng)采用三菱F1系列超小型PLC對(duì)機(jī)械手進(jìn)行動(dòng)作控制。各動(dòng)作由油泵電機(jī)（采用Y100L2-4.3K

11、M）液壓驅(qū)動(dòng)，并由電磁閥控制。其中油泵電機(jī)及各電磁閥運(yùn)行狀態(tài)均有指示燈顯示根據(jù)我們所設(shè)計(jì)的機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)部件為步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)，應(yīng)用ＰＬＣ移位寄存ＳＦＴ指令可以很方便、靈活地對(duì)機(jī)械手進(jìn)行控制。</p><p>　　1 PLC的發(fā)展歷程和構(gòu)成</p><p>　　1.1 PLC的發(fā)展歷</p><p>　　可編程序控制器的英文為Programmable Controlle

12、r，在二十實(shí)際七十至八十年代一直簡(jiǎn)稱為PC。由于到90年代，個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái)，也簡(jiǎn)稱為PC；加之可編程序的概念所涵蓋的范圍太大，所以美國(guó)AB公司首次將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器（PLC，Programmable Logic Controller），為了方便，仍簡(jiǎn)稱PLC為可編程序控制器。有人把可編程序控制器組成的系統(tǒng)稱為PCS可編程序控制系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)可編程序控制器生產(chǎn)廠商向人們提供的已是完整的系統(tǒng)了。 </p>

13、<p>　　1968年美國(guó)GM（通用汽車）公司提出取代繼電器控制裝置的要求，第二年美國(guó)數(shù)字公司研制出了第一土改可編程序控制器，滿足了GM公司裝配線的要求。隨著集成電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已有第五代PLC產(chǎn)品了。     在八十年代至九十年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為30~40%。由于PLC人機(jī)聯(lián)系處理模擬能力和網(wǎng)絡(luò)方面功能的進(jìn)步，擠占了一部分DCS的市場(chǎng)（過程控

14、制）并逐漸壟斷了污水處理等行業(yè)，但是由于工業(yè)PC（IPC）的出現(xiàn)，特別是近年來(lái)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展，IPC和FCS也擠占了一部分PLC市場(chǎng)，所以近年來(lái)PLC增長(zhǎng)速度總的說(shuō)是漸緩。目前全世界有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，主要應(yīng)用在汽車（23%）、糧食加工（16.4%）、化學(xué)/制藥（14.6%）、金屬/礦山（11.5%）、紙漿/造紙（11.3%）等行業(yè)。     國(guó)內(nèi)PLC生產(chǎn)廠約三十家，但沒有形

15、成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，還有一部分是以仿制、來(lái)件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn)，因此可以說(shuō)PLC在我國(guó)未形成制造產(chǎn)業(yè)。作為原理、技術(shù)和工藝均無(wú)尖端技術(shù)難度的產(chǎn)品，只要努力，是能形成制造產(chǎn)業(yè)的。     </p><p>　　PLC控制器本身的硬件采用積木式結(jié)構(gòu)，各廠家產(chǎn)品結(jié)構(gòu)大同小異。以日本歐姆龍C200HE為例，為總線模板框式結(jié)構(gòu)，基本框架（CPU母板）上裝有CPU模板，其它槽位

16、裝有I/O模板；如果I/O模板多時(shí)，可由CPU母板經(jīng)I/O擴(kuò)展電纜連接I/O擴(kuò)展母板，在其上裝I/O模板；另一種方法是配備遠(yuǎn)程I/O從站等。這些都說(shuō)明了PLC廠家將硬件各部件均向用戶開發(fā)，便于用戶選用，配置成規(guī)模不等的PLC，而且這種硬件配置的開放性，為制造商、分銷商（代理商）、系統(tǒng)集成商、最終用戶帶來(lái)很多方便，為營(yíng)銷供應(yīng)鏈帶來(lái)很大便利，這是一大成功經(jīng)驗(yàn)。     PLC內(nèi)的I/O模板，除一般的DI/D

17、O、AD/DA模板外，還發(fā)展了一系列特殊功能的I/O模板，這為PLC用于各行各業(yè)打開了出路，如用于條形碼識(shí)別的ASCII/BASIC模板，用于反饋控制的PID模板，用于運(yùn)行控制、機(jī)械加工的高速計(jì)數(shù)模板、單軸位置控制模板、雙軸位置控制模板、凸輪定位器模板、射頻識(shí)別接口模板等，這在以后還會(huì)有很大發(fā)展。另外在輸入、輸出的相關(guān)元件、強(qiáng)干擾場(chǎng)合的輸入、輸出電隔離、地隔離等方面也會(huì)更加完善。     PLC中的CP

18、U與存儲(chǔ)器配合，完成</p><p>　　一個(gè)或若干PLC與PC機(jī)聯(lián)出系統(tǒng)，PC機(jī)起到原編程器及人機(jī)界面操作站的作用，這20世紀(jì)90年代的新潮流，這樣為系統(tǒng)集成帶來(lái)了商機(jī)，同時(shí)編程軟件和人機(jī)界面軟件（監(jiān)控軟件或稱組態(tài)軟件）及軟件接口（或稱驅(qū)動(dòng)軟件）也得到了發(fā)展。     1.2 PLC的構(gòu)成　　從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/

19、O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 1.3 CPU的構(gòu)成</p><p>　　CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同

20、時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。</p><p>　　CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。</p><p&

21、gt;　　CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 1.4 I/O模塊</p><p>　　PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開關(guān)量輸入（DI），開關(guān)

22、量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。開關(guān)量是指只有開和關(guān)（或1和0）兩種狀態(tài)的信號(hào)，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的I/O分類如下：</p><p>　　開關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。</p><p>　　模擬量：按信號(hào)類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5

23、V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。</p><p>　　除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。　　按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。 1.5 電源模塊　　PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工

24、作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。 1.6 底板或機(jī)架</p><p>　　大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。 1.7、PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備</p><p>　　1、編程設(shè)備：編程器是PLC開發(fā)應(yīng)

25、用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。</p><p>　　2、人機(jī)界面：最簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來(lái)越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。</p><

26、;p>　　3、輸入輸出設(shè)備：用于永久性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，如EPROM、EEPROM寫入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等?！?1.8 PLC的通信聯(lián)網(wǎng)</p><p>　　PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)PLC具有RS-232接口，還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。</p

27、><p>　　PLC的通信，還未實(shí)現(xiàn)互操作性，IEC規(guī)定了多種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，PLC各廠家均有采用。</p><p><b>　　2機(jī)械手的組成</b></p><p>　　2.1 機(jī)械手的發(fā)展</p><p>　　機(jī)械手是一種能自動(dòng)化定位控制并可重新編程序以變動(dòng)的多功能機(jī)器，它有多個(gè)自由度，可用來(lái)搬運(yùn)物體以完成在各個(gè)不同環(huán)境

28、中工作。</p><p><b>　　機(jī)械手由以下結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)——驅(qū)動(dòng)-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)——控制系統(tǒng)——智能系統(tǒng)——遠(yuǎn)程診斷監(jiān)控系統(tǒng)，五部分組成。</p><p>　　機(jī)械手的設(shè)計(jì)構(gòu)想是以人的手為基礎(chǔ)，以機(jī)械拉來(lái)實(shí)現(xiàn)人的動(dòng)作，它的動(dòng)作由以下四部分來(lái)實(shí)現(xiàn)：</p><p>　　1、自由度的旋轉(zhuǎn) 2、

29、肩的前后動(dòng)作 3、肘的上下動(dòng)作 4、腕(手)的動(dòng)作</p><p>　　驅(qū)動(dòng)-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)是相輔相成的，在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中可以分:機(jī)械式、電氣式、液壓式和復(fù)合式，其中制，本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)PLC的控制部分。</p><p><b>　　液壓操作力最大。</b></p><p>　　控制系統(tǒng)采用西門子PLC控制。本設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)形式:前后、上下兩個(gè)自由度運(yùn)

30、動(dòng)，均由液壓伺服系統(tǒng)控　　該控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是可以給操作臂一個(gè)信號(hào)的動(dòng)力反饋系統(tǒng)。該工作臂類似一個(gè)伸縮儀。在方位、肩部和肘部上的軸直接控制位置，利用主臂控制速度。在機(jī)械手的操作柄有一個(gè)按鈕來(lái)控制工作頭（降低、翻轉(zhuǎn)、傾斜和抓住的裝置）?？刂葡到y(tǒng)的特性是可以使操縱器以一定的速度和精確性進(jìn)行工作。</p><p>　　工業(yè)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)是基于模組塊系統(tǒng)上的，模組塊系統(tǒng)適合于提高移動(dòng)的速度或特殊類型的工作。在設(shè)計(jì)上考慮維修的

31、簡(jiǎn)單性。維修的人員需要具備一定的資格，應(yīng)能處理一般的機(jī)械設(shè)備的問題或通常液壓件的安裝。</p><p>　　工業(yè)機(jī)械手傳輸在末端工具上的力或負(fù)載的感覺到操作者的手中(動(dòng)力反饋)“動(dòng)力反饋”的意思是在機(jī)械手臂末端上的力有一小部分反饋到操作柄。減少比率意味著操作者必須用2公斤的力才能將工具額定的負(fù)載舉起。對(duì)于動(dòng)力反饋，操作者有機(jī)會(huì)感覺在方位、肩部和肘部的軸的負(fù)載改變的不同情況(慣性和加速度)。通過提供額外的力，操作者

32、可以優(yōu)先確定使用的力和搬運(yùn)的路徑，目的是為了獲得一個(gè)快慢速。、</p><p>　　2.2 動(dòng)力臂的機(jī)械構(gòu)造</p><p>　　動(dòng)力臂由上臂和一個(gè)較底臂(下臂)連接組成，它建立一個(gè)圍繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的支撐上。在垂直面的運(yùn)動(dòng)是圍繞水平軸(稱之為肩軸)的上臂運(yùn)動(dòng)和圍繞第二個(gè)水平軸(稱之為肘軸)下臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)疊加而獲得的。上臂的運(yùn)動(dòng)是通過液壓缸直接控制，下臂的運(yùn)動(dòng)是由液壓缸通過一個(gè)可以圍繞肩軸旋轉(zhuǎn)

33、并且通過一個(gè)傳送橫梁來(lái)控制。方位角的運(yùn)動(dòng)是通過一個(gè)安裝支撐面上的液壓馬達(dá)進(jìn)行控制的，馬達(dá)通過與基礎(chǔ)板連接的差動(dòng)器的側(cè)傘齒輪上的小齒輪來(lái)帶動(dòng)。通過橫梁和和肘部零件的連接保持最終配置部件的位置恒定不便。這樣上臂和下臂的運(yùn)動(dòng)各自具有獨(dú)立的方向。</p><p>　　2.3 控制和伺服系統(tǒng)</p><p>　　操縱臂包含通過三個(gè)控制電路操控動(dòng)力臂所有元件。操縱柄包含所有控制配置裝置上工作頭的功能操

34、控裝置。</p><p>　　2.4 位置控制系統(tǒng)</p><p>　　操作臂上的電位計(jì)隨該臂的移動(dòng)給出一個(gè)控制電壓，同時(shí)動(dòng)力臂的移動(dòng)帶動(dòng)反饋電位計(jì)產(chǎn)生一個(gè)極性相反與位移成比例的反饋電壓，兩者同時(shí)輸入電子控制器進(jìn)行比較產(chǎn)生偏差電壓，經(jīng)過電子控制器的轉(zhuǎn)換，輸出一相應(yīng)的電流信號(hào)給電液伺服閥，從而操控動(dòng)力臂移動(dòng)到操控所要求的位置，若偏差信號(hào)為“0”，于是動(dòng)力臂將停止在這個(gè)位置。</p>

35、;<p>　　該系統(tǒng)并裝有壓力傳感器，它將負(fù)載信號(hào)輸送到電子控制器，起到動(dòng)壓反饋的作用，它將改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性（如：穩(wěn)定性等）</p><p>　　2.5 負(fù)載反傳系統(tǒng)（原名：動(dòng)力反饋系統(tǒng)）</p><p>　　工業(yè)機(jī)械手，為了給操作者在操作過程中能有負(fù)載變化的感覺，設(shè)置了將機(jī)械手傳輸在末端工具上的力或負(fù)載成比例地傳到操作者手中的裝置。它使操作者必須使用兩公斤的力才能將工具額

36、定的負(fù)載舉起，可以讓操作者有機(jī)會(huì)感覺在方位、肩部和肘部的軸的負(fù)載改變的不同情況（慣性和加速度），通過操作力的改變，操作者可以正確的確定使用的力和搬運(yùn)的路徑，目的是為了獲得一個(gè)快速和最佳的工作周期。</p><p>　　3機(jī)械手PLC控制的設(shè)計(jì)</p><p>　　送料機(jī)械手的動(dòng)作示意圖如圖3-1 所示。他是一個(gè)水平/垂直位移的機(jī)械設(shè)備，用來(lái)將工作由左工作臺(tái)搬到右工作臺(tái)。</p>

37、<p>　　圖3-1送料機(jī)械手的工作示意圖</p><p>　　3.1 根據(jù)工藝過程分析控制要求</p><p>　　機(jī)械手的全部動(dòng)作有汽缸驅(qū)動(dòng)，而汽缸又由相應(yīng)的電磁閥控制。其中，上升/下降和左移/右移分別由雙線圈兩位電磁閥控制。例如當(dāng)下降電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手下降；當(dāng)下降電磁閥斷電時(shí)，機(jī)械手下降停止。只有當(dāng)上升電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手才上升；當(dāng)上升電磁閥端電時(shí)，機(jī)械手上

38、升停止。同樣，左移/右移分別由左移電磁閥和右移電磁閥控制。機(jī)械的放松/加緊由一個(gè)單線圈兩位置電磁閥（稱為加緊電磁閥）控制。當(dāng)該線圈通電時(shí)，機(jī)械手加緊，該線圈斷電時(shí)，機(jī)械手放松。</p><p>　　當(dāng)機(jī)械手處于原點(diǎn)時(shí)（即左限位開關(guān)和上限位開關(guān)合上），啟動(dòng)以后，機(jī)械手移向A點(diǎn)，加緊工件，然后回到原位，移向B點(diǎn)，放下工件，再回到原位完成一次動(dòng)作。</p><p>　　當(dāng)機(jī)械手右移到位并準(zhǔn)備下降

39、時(shí)，為了確保安全，必須在右工作臺(tái)上無(wú)工作時(shí)才允許機(jī)械手下降。也就是說(shuō)，若上一次搬運(yùn)到右工作臺(tái)上的工件尚未搬走時(shí)，機(jī)械手應(yīng)自動(dòng)停止下降。</p><p>　　機(jī)械手的動(dòng)作過程如圖3-2所示。從原點(diǎn)開始，按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，下降電磁閥通電，機(jī)械手下降。下降到底時(shí)，碰到下限位開關(guān)，下降電磁閥斷電，下降停止；同時(shí)接通夾緊電磁閥，機(jī)械手夾緊。夾緊后，上升電磁閥通電，機(jī)械手上升。上升到頂時(shí)，碰到上位開關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止

40、；同時(shí)接通右移電磁閥，機(jī)械手右移。右移到位時(shí)，碰到右限位開關(guān)，右移電磁閥斷電，右移停止。若此時(shí)右工作臺(tái)上無(wú)工作，則光電開關(guān)接通，下降電磁閥通電，機(jī)械手下降。下降到底時(shí)，碰到下限位開關(guān)，下降電磁閥斷電，下降停止；同時(shí)夾緊電磁閥斷電，機(jī)械手放松。放松后，上升電磁閥通電，機(jī)械手上升。上升到頂時(shí)，碰到上限位開關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止；同時(shí)接通左移電磁閥，機(jī)械手左移。左移到原點(diǎn)時(shí)，碰到左限位開關(guān)，左移電磁閥斷電，左移停止。至此，機(jī)械手經(jīng)過八步

41、動(dòng)作完成一個(gè)周期。</p><p>　　機(jī)械手的操作方式分為手動(dòng)操作方式和自動(dòng)操作方式。自動(dòng)操作方式又分為單步、單周期和連續(xù)操作方式。</p><p><b>　　手動(dòng)操作</b></p><p>　　手動(dòng)操作：就是用按鈕操作對(duì)機(jī)械手的每一種運(yùn)動(dòng)單獨(dú)進(jìn)行控制。例如，當(dāng)選擇上/下運(yùn)動(dòng)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械上升；按下停止按鈕，機(jī)械手下降。當(dāng)選擇左右

42、運(yùn)動(dòng)時(shí)，按下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手左移；按下停止按鈕，機(jī)械手右移。當(dāng)選擇夾緊/放松運(yùn)動(dòng)時(shí)，按下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手夾緊；按下停止按鈕，機(jī)械手放松。</p><p>　　圖3-2機(jī)械手動(dòng)作過程</p><p><b>　　單步操作</b></p><p>　　單步操作：每按一次起動(dòng)按鈕，機(jī)械手完成一步動(dòng)作后自動(dòng)停止</p><p>

43、<b>　　單周期操作</b></p><p>　　單周期操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開始，按一下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手自動(dòng)完成一個(gè)周期的動(dòng)作后停止。在工作中若按一下停止按鈕，則機(jī)械手停止重新起動(dòng)時(shí)，需要手動(dòng)操作方式將機(jī)械手移回原點(diǎn)，然后按一下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手又重新開始單周期操作。</p><p><b>　　連續(xù)操作</b></p><p&

44、gt;　　連續(xù)操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開始，按一下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手的動(dòng)作將自動(dòng)的、連續(xù)不斷地周期性循環(huán)。</p><p>　　在工作中若按一下停止按鈕，則機(jī)械手動(dòng)作停止。重新起動(dòng)時(shí)，須用手動(dòng)操作方式將機(jī)械手移回原點(diǎn)，然后按一下起動(dòng)按鈕，機(jī)械手又重新開始連續(xù)操作。</p><p>　　在工作中若按一下復(fù)位按鈕，則機(jī)械手將繼續(xù)完成一個(gè)周期的動(dòng)作后，回到原點(diǎn)自動(dòng)停止。</p><p

45、>　　3.2  確定所需的用戶輸入/輸出設(shè)備及I/O點(diǎn)數(shù)</p><p>　　1.    輸入設(shè)備--------用以生產(chǎn)輸入控制信號(hào)。</p><p><b>　　本設(shè)計(jì)中應(yīng)包括：</b></p><p>　　操作方式轉(zhuǎn)換開關(guān)：該開關(guān)應(yīng)有手動(dòng)、單步、單周期、連續(xù)等四個(gè)位置可供選擇。<

46、;/p><p>　　手動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)選擇開關(guān)：該開關(guān)應(yīng)有上/下，左/右，夾緊/放松等三個(gè)位置可供選擇。</p><p>　　起動(dòng)、停止及復(fù)位按鈕。</p><p>　　開關(guān)及按鈕在操作屏上的布置如圖3-3所示。</p><p>　　位置檢測(cè)元件：機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)是按行進(jìn)程原則進(jìn)行控制的。其上限、下限、左限、右限的位置分別用限位開關(guān)來(lái)檢測(cè)。</p>

47、;<p>　　無(wú)工件檢測(cè)元件：右工作臺(tái)上無(wú)工件用光電開關(guān)來(lái)檢測(cè)。</p><p>　　各限位開關(guān)及光電開關(guān)的配置如圖3-2所示。</p><p>　　2.    輸出設(shè)備—由PLC的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行元件。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中應(yīng)包括下降電磁閥、上升電磁閥、右移電磁閥、左移電磁閥、夾緊電磁閥。</p>

48、<p><b>　　圖3-3操作屏布置</b></p><p>　　為了對(duì)機(jī)械手處于原點(diǎn)進(jìn)行指示，還可以配置一個(gè)原點(diǎn)的指示燈。</p><p>　　各輸出設(shè)備的配置如圖3-2所示。</p><p>　　根據(jù)所確定的用戶輸入設(shè)備及輸出設(shè)備，可畫出PLC的I/O連接圖，如圖1-4所示。由圖可見，PLC共需要15點(diǎn)輸入，6點(diǎn)輸出。<

49、/p><p>　　圖3-4 I/O連接圖</p><p>　　3.3 PLC的選擇</p><p>　　該機(jī)械手的控制為純開關(guān)量控制，且所要的I/O點(diǎn)數(shù)不多，因此選擇一般小型抵擋機(jī)即可。</p><p>　　該控制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的是步進(jìn)控制，可以用一般PLC所具有的移位寄存器和移位指令來(lái)編程，但若選擇具有步進(jìn)指令功能或鼓型控制器功能的PLC，則實(shí)

50、現(xiàn)步進(jìn)控制就更加方便了。</p><p>　　由于所要的I/O點(diǎn)數(shù)為15/6點(diǎn)，考慮到機(jī)械手操作的工藝固定，PLC的I/O點(diǎn)基本上可不留裕量。根據(jù)資料的機(jī)型，可選擇：</p><p>　　1）ACMY-S256可選用32點(diǎn)主機(jī)（I/O點(diǎn)數(shù)為16/16）或40點(diǎn)主機(jī)（I/O點(diǎn)數(shù)為24/16）。</p><p>　　2）GE-I/J（SR-10）其主機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)為15/

51、9?；蜻x用GE-I（SR-20），采用5槽主機(jī)框架，一塊16點(diǎn)輸入模塊，一塊8點(diǎn)輸出模塊（或兩塊8點(diǎn)輸入模塊，一塊8點(diǎn)輸出模塊）。</p><p>　　3）F1-40M其主機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)為24/16點(diǎn)。</p><p>　　4）具體選擇何種機(jī)型，還需要比較價(jià)格，同時(shí)考慮使用維修方便等因素，使之更加經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　故選擇F1-40M機(jī)型。</p&g

52、t;<p>　　3.4 分配PLC I/O點(diǎn)的編號(hào)（定義號(hào)）</p><p>　　由于不同記性的PLC，其I/O點(diǎn)的編號(hào)不同，因此應(yīng)根據(jù)所選擇的機(jī)型，對(duì)PLC的I/O點(diǎn)分配編號(hào)。如圖1-4 所示的編號(hào)。 </p><p>　　3.5 PLC程序設(shè)計(jì)</p><p>　　為了便于編程,先繪制出整個(gè)控制程序的結(jié)構(gòu)框圖,如圖3-5所示。</p&g

53、t;<p>　　圖3-5總結(jié)構(gòu)程序框圖</p><p>　　在該結(jié)構(gòu)框圖中，當(dāng)操作方式選擇開關(guān)置于“手動(dòng)”時(shí)，輸入點(diǎn)X407接通，其輸入繼電器常閉接點(diǎn)斷開，執(zhí)行手動(dòng)操作程序。</p><p>　　當(dāng)操作選擇開關(guān)置于“單步”、“單周期”、“連續(xù)”時(shí)，其對(duì)應(yīng)的輸入點(diǎn)X410、X411、X412接通，其輸入繼電器常閉接點(diǎn)斷開，執(zhí)行自動(dòng)操作程序。</p><p&g

54、t;　　在執(zhí)行自動(dòng)操作時(shí)，如選擇開關(guān)置于“連續(xù)”時(shí)，起動(dòng)后輔助繼電器M200接通，程序自動(dòng)循環(huán)。操作選擇開關(guān)置于“單步”時(shí)，M200同樣接通，程序也可以循環(huán)，但必須是每按一次起動(dòng)按鈕執(zhí)行一步。如果操作選擇開關(guān)置于“單周期”或運(yùn)行過程中按下復(fù)位按鈕時(shí)，則輔助繼電器N200復(fù)位，程序執(zhí)行完一個(gè)周期（即機(jī)械手回到原點(diǎn)）時(shí)自動(dòng)停止。</p><p>　　由于手動(dòng)程序和自動(dòng)程序采用了跳轉(zhuǎn)指令，因此在著兩個(gè)程序段可以采用同樣

55、的一套輸出繼電器。</p><p>　　下面是各程序的設(shè)計(jì)。</p><p>　?。ㄒ唬?手動(dòng)操作程序</p><p>　　在手動(dòng)操作方式下，各種動(dòng)作都是用按鈕操作來(lái)實(shí)現(xiàn)，其控制程序可以獨(dú)立于自動(dòng)操作程序而另行設(shè)計(jì)。手動(dòng)操作控制很簡(jiǎn)單，可以很方便地按一般繼電器控制線路來(lái)設(shè)計(jì)，其梯形圖如圖3-6所示。</p><p>　　為了安全，機(jī)械手的左/

56、右移動(dòng)只有當(dāng)機(jī)械手處于上限位置時(shí)才能進(jìn)行，因此需要在左/右移動(dòng)的電路中設(shè)置上限聯(lián)鎖保護(hù)。</p><p>　　另外，由于左/右，上/下運(yùn)動(dòng)采用雙線圈兩位電磁閥控制，兩個(gè)線圈不能同時(shí)通電，因此在左/右，上/下移動(dòng)的電路中了互鎖環(huán)節(jié)。</p><p>　　當(dāng)運(yùn)動(dòng)選擇開關(guān)置于“左/右”時(shí)，如機(jī)械手處于上限位置，則按起動(dòng)按鈕機(jī)械手右移，按停止按鈕機(jī)械手左移。</p><p>

57、;　　當(dāng)運(yùn)動(dòng)選擇開關(guān)置于“夾/松”時(shí)，按起動(dòng)按鈕時(shí)夾緊，按停止按鈕時(shí)放松。</p><p>　　當(dāng)運(yùn)動(dòng)選擇開關(guān)置于“上/下”時(shí)，按起動(dòng)按鈕時(shí)下降，按停止按鈕時(shí)上升。</p><p><b>　　圖3-6自動(dòng)梯形圖</b></p><p>　　（二） 自動(dòng)操作程序</p><p>　　本設(shè)計(jì)是一個(gè)按順序動(dòng)作的典型步進(jìn)控制。

58、</p><p>　　步進(jìn)控制可以用一般PLC都具有的位移寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)，但更方便的是用步進(jìn)指令和鼓形控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。F1-40M具有位移寄存器和步進(jìn)指令的功能，本設(shè)計(jì)用位移寄存器編程。</p><p><b>　　用移位器編程：</b></p><p>　　由于自動(dòng)操作的控制比較，不容易直接設(shè)計(jì)出梯形圖，因此可以先畫出自動(dòng)的操作流程圖，用以表明動(dòng)作

59、的順序和條件，如圖3-7所示。</p><p>　　圖3-7自動(dòng)操作流程圖</p><p>　　圖中，矩形方框代表完成某一動(dòng)作的控制程序，方框之間的箭頭線用以表示程序的轉(zhuǎn)換，箭頭線上的小橫線用以表示轉(zhuǎn)換的條件。</p><p>　　當(dāng)機(jī)械手處于原點(diǎn)時(shí)，壓下上限位開關(guān)和左限開關(guān)，輸入點(diǎn)X402和X404接通，產(chǎn)生原點(diǎn)指示輸出。</p><p>

60、　　機(jī)械手的動(dòng)作從按下起動(dòng)按鈕開始，執(zhí)行第一程序，產(chǎn)生下降輸出，機(jī)械手下降。當(dāng)機(jī)械手下降到底碰到下限位開關(guān)時(shí)， 輸入點(diǎn)X401接通，轉(zhuǎn)入第二程序，產(chǎn)生夾緊輸出并開始計(jì)時(shí)，機(jī)械手夾緊，經(jīng)3S延時(shí)后。計(jì)時(shí)器T450動(dòng)作，轉(zhuǎn)入第三程序，產(chǎn)生上升輸出，機(jī)械手上升。當(dāng)機(jī)械手上升。當(dāng)機(jī)械手上升到頂碰到上限位開關(guān)時(shí)，輸入點(diǎn)X402接通，轉(zhuǎn)入第四程序，產(chǎn)生右移輸出，機(jī)械手右移。當(dāng)機(jī)械手右移到位碰到右限位開關(guān)時(shí)，輸入點(diǎn)X403接通，轉(zhuǎn)入第五程序，當(dāng)右工作

61、臺(tái)無(wú)工件時(shí)，光電開關(guān)發(fā)出信號(hào)使輸入點(diǎn)X405接通，產(chǎn)生下降輸出，機(jī)械手下降。當(dāng)機(jī)械手下降到底碰到下限位開關(guān)X401時(shí)，轉(zhuǎn)入第六成程序，產(chǎn)生放松輸出并開始計(jì)時(shí)，機(jī)械手放松，經(jīng)過2s延時(shí)后，計(jì)時(shí)器T451動(dòng)作，轉(zhuǎn)入第七程序，產(chǎn)生上升輸出，機(jī)械手上升到頂碰到上限位開關(guān)X402時(shí)，轉(zhuǎn)入第八程序，產(chǎn)生左移輸出，機(jī)械手左移。當(dāng)機(jī)械手左移到原點(diǎn)位碰到左限位開關(guān)X404時(shí)，又產(chǎn)生原點(diǎn)指示輸出，完成了一個(gè)周期的動(dòng)作。這時(shí)，如果是單周期操作，則輔助繼電器M

62、200斷開，機(jī)械手停止在原位，不在循環(huán)執(zhí)行程序。如果是連續(xù)操作，則輔助繼電器M200接通，又開始從第一程序往下執(zhí)行，然后不斷</p><p>　　根據(jù)自動(dòng)操作的流程圖，就可以設(shè)計(jì)自動(dòng)操作的梯形圖如圖3-8所示。</p><p>　　圖3-8自動(dòng)操作梯形圖 </p><p><b>　　梯形圖的控制原理：</b></p><

63、p>　?。?）連續(xù)及單周期操作</p><p>　　在連續(xù)及單周期操作方式下，單步輸入點(diǎn)X410斷開，輸入繼電器X410常閉接點(diǎn)閉合，將位移寄存器的位移輸入直接接入輸入端。</p><p>　　當(dāng)機(jī)械手處于原點(diǎn)時(shí)，壓下上限位開關(guān)和左限位開關(guān)，輸入點(diǎn)X402和X404接通，Y435接通，原點(diǎn)指示燈亮。</p><p>　　①   按下起動(dòng)按鈕

64、，M120接通并自保，移位器數(shù)據(jù)輸入端接通，M100置“1”，Y430接通，下降電磁閥得電，機(jī)械手下降。</p><p>　?、?#160;    下降到底碰到下限位開關(guān)時(shí)，輸入繼電器X401接通，Y430斷開，下降停止，同時(shí)產(chǎn)生移位信號(hào)，將M100的“1”態(tài)移到M101。M101的常開接點(diǎn)將Y431接通，夾緊電磁閥的電，機(jī)械手夾緊工件，T450開始計(jì)時(shí)。同時(shí)，M101的常閉接點(diǎn)將移

65、位寄存器數(shù)據(jù)輸入端斷開，使M100置“0”。</p><p>　　③     T450延3s后，其常開接點(diǎn)閉合，產(chǎn)生移位信號(hào)，將M102置“1”，M101置“0”。M102的常開接點(diǎn)將Y432接通，上升電磁閥得電，機(jī)械手上升。同時(shí)，M102的常閉接點(diǎn)將移位寄存器數(shù)據(jù)輸入端斷開。</p><p>　?、?#160;   

66、上升到頂碰到上限位開關(guān)時(shí)，輸入繼電器X402接通，Y432斷開，上升停止，同時(shí)產(chǎn)生移位信號(hào)，將M103置“1”，M102置“0”，M103的常開接點(diǎn)將Y433接通，右移電磁閥得電，機(jī)械手右移。同時(shí)，M103的常閉接點(diǎn)將移位寄存器數(shù)據(jù)輸入端斷開。</p><p>　?、?#160;    右移到位碰到右限位開關(guān)時(shí)，輸入繼電器X402接通，Y432斷開，右移停止，同時(shí)產(chǎn)生移位信號(hào)，將M1

67、04置“1”，M103置“0”。M104的常開接點(diǎn)閉合，若此時(shí)右工作臺(tái)無(wú)工件，則光電開關(guān)因露光而導(dǎo)通，其常開接點(diǎn)使輸入繼電器X405接通，Y430再次接通，機(jī)械手下降。同時(shí)，M104的常閉接點(diǎn)將移位寄存器數(shù)據(jù)輸入端斷開。若右工作臺(tái)有工件，則光電開關(guān)因遮光面斷開，X405斷開，Y430不能接通，機(jī)械手暫停等待。</p><p>　　⑥     下降到底碰到下限位開關(guān)X401時(shí)

68、，輸入繼電器X401接通，產(chǎn)生移位信號(hào)，將M105置“1”，M104置“0”。M105的常開接點(diǎn)使Y431復(fù)位，從而使夾緊電磁閥失電，機(jī)械手放松工件，T451開始計(jì)時(shí)。同時(shí)，M105的常閉接點(diǎn)將移位寄存器數(shù)據(jù)輸入端斷開。</p><p>　　⑦     T451延時(shí)2s秒后，其常開接點(diǎn)閉合，產(chǎn)生移位信號(hào)，將M106置“1”，M105置“0”。M106的常開接點(diǎn)將Y432接通

69、，機(jī)械手上升。同時(shí)，M106的常閉接點(diǎn)將移位寄存器數(shù)據(jù)輸入端斷開。</p><p>　　⑧     上升到頂碰到上限位開關(guān)時(shí)，輸入繼電器X402接通，Y432斷開，上升停止，同時(shí)產(chǎn)生移位信號(hào)，將M107置“1”，M106置“0”。M107的常開接點(diǎn)將Y434接通，左移電磁閥得電，機(jī)械手左移。同時(shí)，M107的常閉接點(diǎn)將移位寄存器數(shù)據(jù)輸入端斷開。</p><

70、p>　　左移回到原點(diǎn)又碰到左限位開關(guān)時(shí)，輸入繼電器X404接通，Y434斷開，左移停止，同時(shí)產(chǎn)生移位信號(hào)，將M110置“1”，M107置“0”。</p><p>　　如果是單周期操作，則M200斷開，移位寄存器不復(fù)位，M110仍保持“1”態(tài)，、其常閉接點(diǎn)將移位寄存器數(shù)據(jù)輸入端斷開，M100不能置“1”，因此不再循環(huán)動(dòng)作。</p><p>　　如果是連續(xù)操作 ，則M200接通，其常開接

71、點(diǎn)將移位寄存器復(fù)位，數(shù)據(jù)輸入端又接通，M100重新置“1”，機(jī)械 手又開始第二個(gè)周期的循環(huán)動(dòng)作。</p><p>　　自動(dòng)操作程序中，若按復(fù)位按鈕，則X502接通，M200復(fù)位，但機(jī)械手的動(dòng)作仍繼續(xù)進(jìn)行，直到完成一個(gè)周期的動(dòng)作后，回到原點(diǎn)自動(dòng)停止。</p><p>　　若按停止按鈕，則X406接通，移位寄存器復(fù)位，機(jī)械手停止動(dòng)作。重新起動(dòng)時(shí)，必須用手動(dòng)操作將機(jī)械手移回原點(diǎn)，然后才能重新起動(dòng)

72、自動(dòng)操作。</p><p>　　在圖3-8 (P33) 的梯形圖中，移位寄存器移位輸入端的每一并聯(lián)支路中都順序串聯(lián)有移位寄存器的常開接點(diǎn)，目的是保證移位寄存器能按照機(jī)械手的動(dòng)作順序正確移位，從而保證機(jī)械手的餓動(dòng)作正確地按順序進(jìn)下行。如果不串聯(lián)這些接點(diǎn)，則當(dāng)限位開關(guān)發(fā)生誤動(dòng)作時(shí)，會(huì)使機(jī)械手在未完成某一動(dòng)作的情況下就轉(zhuǎn)入下一步動(dòng)作，這樣會(huì)導(dǎo)致操作的危險(xiǎn)。</p><p><b>　　

73、（2）單步操作</b></p><p>　　在單步操作方式下，單步輸入點(diǎn)X410接通，輸入繼電器X410的常閉接點(diǎn)斷開，移位寄存器的移位輸入經(jīng)X400常開接點(diǎn)接入移位輸入端。這樣，只有按下起動(dòng)按鈕，X400接通時(shí)，才能將移位信號(hào)送入移位輸入端，移位寄存器才能移位。每按一次起動(dòng)按鈕，移位寄存器的狀態(tài)移一位，機(jī)械手的動(dòng)作完成一步后自動(dòng)停止。</p><p>　　根據(jù)圖3-8 (P3

74、3) 的梯形圖，就可以編制出自動(dòng)操作的程序清單如下：</p><p><b>　　可編程控制器技術(shù)</b></p><p>　　可編程控制器，英文稱Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱PLC。PLC以體積小功能強(qiáng)大所著稱，它不但可以很容易的完成順序邏輯，運(yùn)動(dòng)控制，定時(shí)控制，記數(shù)控制，數(shù)字運(yùn)算，數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以通過輸入輸出接口建立與各

75、類生產(chǎn)機(jī)械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系，而從實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。特別是現(xiàn)在，由于信息，網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，擴(kuò)展PLC的功能，使它具有很強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通訊能力，從而更廣泛地應(yīng)用于眾多行業(yè)。</p><p>　　PLC的輸入輸出電路與內(nèi)部CPU是電隔離。其信息靠光耦器件或電磁器件傳遞。而且，CPU板還有抗電磁干擾的屏蔽措施。故可確保PLC程序的運(yùn)行不受外界的電與磁干擾，能正常地工作。</p><p>　　PL

76、C使用的元器件多為無(wú)觸點(diǎn)的，而且為高度集成的，數(shù)量并不太多，也為其可靠工作提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。</p><p>　　在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造工藝上，為使PLC能安全可靠地工作，也采取了很多措施，可確保PLC耐振動(dòng)、耐沖擊。使用環(huán)境溫度可高達(dá)攝氏50多度，有的PLC可高達(dá)80--90度。</p><p>　　有的PLC的模塊可熱備，一個(gè)主機(jī)工作，另一個(gè)主機(jī)也運(yùn)轉(zhuǎn)，但不參與控制，僅作備份。一旦工作主機(jī)

77、出現(xiàn)故障，熱備的可自動(dòng)接替其工作。</p><p>　　還有更進(jìn)一步冗余的，采用三取一的設(shè)計(jì)，CPU、I/O模塊、電源模塊都冗余或其中的部分冗余。三套同時(shí)工作，最終輸出取決于三者中的多數(shù)決定的結(jié)果。這可使系統(tǒng)出故障的機(jī)率幾乎為零，做到萬(wàn)無(wú)一失。當(dāng)然，這樣的系統(tǒng)成本是很高的，只用于特別重要的場(chǎng)合，如鐵路車站的道叉控制系統(tǒng)。</p><p>　　在軟件方面：PLC的工作方式為掃描加中斷，這既可

78、保證它能有序地工作，避免繼電控制系統(tǒng)常出現(xiàn)的"冒險(xiǎn)競(jìng)爭(zhēng)"，其控制結(jié)果總是確定的；而且又能應(yīng)急處理急于處理的控制，保證了PLC對(duì)應(yīng)急情況的及時(shí)響應(yīng)，使PLC能可靠地工作</p><p>　　為監(jiān)控 PLC運(yùn)行程序是否正常，PLC系統(tǒng)都設(shè)置了"看門狗"（Watching dog）監(jiān)控程序。運(yùn)行用戶程序開始時(shí)，先清"看門狗"定時(shí)器，并開始計(jì)時(shí)。當(dāng)用戶程序一個(gè)循

79、環(huán)運(yùn)行完了，則查看定時(shí)器的計(jì)時(shí)值。若超時(shí)（一般不超過100ms），則報(bào)警。嚴(yán)重超時(shí)，還可使PLC停止工作。用戶可依報(bào)警信號(hào)采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。定時(shí)器的計(jì)時(shí)值若不超時(shí)，則重復(fù)起始的過程，PLC 將正常工作。顯然，有了這個(gè)"看門狗"監(jiān)控程序，可保證PLC用戶程序的正常運(yùn)行，可避免出現(xiàn)"死循環(huán)"而影響其工作的可靠性。</p><p>　　正是PLC在軟、硬件諸方面有強(qiáng)有力的可靠性

80、措施，才確保了PLC具有可靠工作的特點(diǎn)。它的平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)幾萬(wàn)小時(shí)以上；出了故障平均修復(fù)時(shí)間也很短，幾小時(shí)以至于幾分鐘即可。</p><p>　　曾有人做過為什么要使用 PLC的問卷調(diào)查。在回答中，多數(shù)用戶把PLC工作可靠作為選用它的主要原因，即把PLC能可靠工作，作為它的首選指標(biāo)。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)合算：高新技術(shù)的使用必將帶來(lái)巨大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，這是科技是第一生產(chǎn)力的體

81、現(xiàn)，也是高新技術(shù)生命力之所在。PLC也是如此。</p><p>　　盡管使用PLC首次投資要大些，但從全面及長(zhǎng)遠(yuǎn)看，使用PLC還是經(jīng)濟(jì)的。這是因?yàn)椋菏褂肞LC的投資雖大，但它的體積小、所占空間小，輔助設(shè)施的投入少；使用時(shí)省電，運(yùn)行費(fèi)少；工作可靠，停工損失少；維修簡(jiǎn)單，維修費(fèi)少；還可再次使用以及能帶來(lái)附加價(jià)值等等，從中可得更大的回報(bào)。所以，在多數(shù)情況下，它的效益是可觀的。</p><p>　

82、　可編程序控制器作為一種通用的工業(yè)控制器,它適用于所有的工業(yè)領(lǐng)域.當(dāng)前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)廣泛的將可編程控制器成功地應(yīng)用到機(jī)械,石油,化工,紡織,交通,電力,軍事等各個(gè)領(lǐng)域。并取得了可光的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，而且它還代表當(dāng)今電氣控制技術(shù)的世界先進(jìn)水平，它與數(shù)控技術(shù)，CAD/CAM技術(shù)，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)并列為工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的四大支柱。</p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p&

83、gt;　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有了完整的了解，較系統(tǒng)的理解和掌握，系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)過程也是對(duì)學(xué)習(xí)的總結(jié)過程，更是進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索的過程。在這個(gè)過程中我對(duì)可編控制器的工作原理有了進(jìn)一步的掌握，對(duì)控制的分析與設(shè)計(jì)有了切身的認(rèn)識(shí)和體會(huì)，并在學(xué)習(xí)和實(shí)踐過程中增長(zhǎng)知識(shí)，豐富了經(jīng)驗(yàn)。查閱資料后，對(duì)元器件的選擇，對(duì)方案的確定有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，總之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們學(xué)會(huì)了怎樣把以前所學(xué)的知識(shí)理解貫穿同時(shí)有

84、從設(shè)計(jì)的角度學(xué)會(huì)了不少新的知識(shí)掌握了不少經(jīng)驗(yàn)，為以后畢業(yè)后的設(shè)計(jì)工作打下了一定的基礎(chǔ)。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中，體會(huì)到理論必須和實(shí)際相結(jié)合。要邊學(xué)習(xí)，邊實(shí)踐，遇到新的問題就要不段的探索和努力即可獲得問題的解決。</p><p>　　當(dāng)然，這一切的成果都是與我們的指導(dǎo)老師xx的嚴(yán)格教導(dǎo)，以及同組成員的熱忱幫助分不開的，在次我要表示深深的感謝。</p><p>　

85、　最后因?yàn)楸救说谝淮胃阍O(shè)計(jì)，在此設(shè)計(jì)中必然存在或多或少的不足之處，還望老師和同學(xué)們給予批評(píng)指正。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　楊長(zhǎng)能 張興毅 編著 . 《可編程序控制器（PLC）基礎(chǔ)及應(yīng)用》 重慶大學(xué)出版社 1993</p><p>　　2、尹宏業(yè)

86、 主編 . 《PLC可編程序控制器教程 》 </p><p>　　航空工業(yè)出版社 1997</p><p>　　3、朱紹祥 張宏生 殷錫章 編譯 《可編程序控制器（PC）原理及應(yīng)用》 </p><p>　　上海交通大學(xué)出版社 1988</p><p>　　3、孔凡才 主編 . 《自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)》

87、 . 北京理工大學(xué)出版社，1992</p><p>　　4、周定頤 主編 . 《電機(jī)與電力拖動(dòng)》 . 北京機(jī)械工業(yè)出版社，1996</p><p>　　5、路林吉 . 主編 《可編程序控制器原理及應(yīng)用》 . 北