基于plc的機械手控制系統設計-全文預覽

　　

【正文】 啟 動SD 原 位 HL 下限行程 SQ1 電磁閥下降 YV1 上限行程 SQ2 電磁閥上升 YV3 右限行程 SQ3 電磁閥右行YV4 左限行程 SQ4 電磁閥左行 YV5 停 止 ST 電磁閥夾緊 YV2 PLC控制機械手接線圖 圖33 接線圖第4章 軟件設計 PLC概述 PLC（Programmable 所以，共需要6個輸入信號。機械手的下降、上升、右移、左移等動作轉換，是由相應的限位開關來控制的，而加緊、放松動作的轉換是有時間來控制的。PLC的用戶程序體現了按照正確的順序所要求的全部功能及其相互關系,編程時可用編程器或計算機直接編程、修改,同時也可對PLC的工作狀態、特殊功能進行設定。第3章 硬件設計 PLC控制機械手設計步驟根據工藝要求確定被控系統必須完成的動作,確定這些動作之間的關系及完成這些動作的順序。這種機械手在國外稱為“Mechanical Hand”，它是為主機服務的，由主機驅動，除少數外，工作程序一般是固定的，因此是專用的。它的特點是除具備普通機械的物理性能外，還具備通用機械、記憶智能的三元機械。基于機械手的控制要求，繼電器型是不能實現的，由于設計要求不高，控制系統比較簡單，對輸入與輸出的端子要求不用那么多，且考慮到學校的提供的設備，因此使用歐姆龍CPM2A系列PLC即可實現，即經濟右可以合理利用學校提供的設備。當點數增加到某一數值后，相應的存儲器容量、機架、母板等也要相應增加，估因此，點數的增加對CPU選用、存儲器容量、控制功能范圍等選擇都有影響，在算和選用時應充分考慮，使整個控制系統有比較合理的性價比。 經濟性的考慮 選擇PLC時，應考慮性能價格比。如果PLC本身帶有可使用電源時，應核對提供的電流是否滿足應用要求，否則應設計外接供電電源。可根據應用要求，合理選用智能型輸入輸出模塊，以便提高控制水平和降低應用成本。 輸入輸出模塊的選擇 輸入輸出模塊的選擇應考慮與應用要求的統一。同時還要考慮其經濟實用性以及工作環境對其的影響。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。內存主要用于存儲程序及數據，是PLC不可缺少的組成單元。無任哪種結構類型的PLC，都屬于總線式開放型結構，其I/O能力可按用戶需要進行擴展與組合。此外，韓國和臺灣地區的一些公司目前在國內也占據不可忽視的市場份額，比如韓國LS（LG）公司的K80S、K120S、K200S、K300S和K1000S系列PLC，臺灣永宏的FBS系列PLC，臺達的DVP系列，盟立的SC500系列，豐煒的VB和VH系列和臺安的TP02系列PLC等。和利時公司的FOPLC系列和自主研發的G3系列，憑借公司在工程領域的實力，已逐步向工控中多個領域邁進。它的PLC－5系列是很有名的，其下有PLC－5/10，PLC－5/11，……PLC－5/250多種型號。美國施奈德公司(莫迪康)的984機也是很有名的。它有91781／78771／77731／732等多種型號。美國GE公司、日本FANAC合資的GE－FANAC的90－70機也是很吸引人的。其NB系列為箱體式的，小型機。FP3為模塊式的，控制規模也較大，工作速度也很快，執行基本指令僅0?l微秒。基本箱體有EE2E－E－64。AIS、AZC、A3A等。有S5－95U、100U、115U、135U及155U。但能配套生產，大、中、小、微型均能生產的不算太多。③用機架代替底板，所有模塊都固定在機架上。槽數與實際的模塊數不一定相等，配置時難免有空槽。模塊功能更單一、品種更多，可便于系統配置，使PLC更能物盡其用，達到更高的使用效益。目前一些中型機，其模塊的功能也趨于單一，種類也在增鄉。箱體的PLC把電源、CPU、內存、I/O系統都集成在一個小箱體內。微型機、小型機多為箱體式的，但從發展趨勢看，小型機也逐漸發展成模塊式的了。如控制點數不是非常之多，不是非用大型機不可，但因大型機的特殊控制單元多，可進行熱備配置，因而采用了大型機。一般講，根據實際的I/O點數，凡落在上述不同范圍者，選用相應的機型，性能價格比必然要高；相反，肯定要差些。再如美國莫迪康公司的PC－E984785機，其開關量具總數為32k（32768），模擬量有2048路。中型機控制點數可達近500點，以至于千點。如如德維森公司的V80系列PLC可擴展到256點，OMRON公司的C60P可達148點，CQM1達256點。微型機控制點僅幾十點，如德維森公司的V80系列PLC本體從16點到40點，OMRON公司的CPM1A系列PLC，西門子的Logo僅10點。控制規模主要指控制開關量的入、出點數及控制模擬量的模入、模出，或兩者兼而有之（閉路系統）的路數。可以預料：在工業控制領域中，PLC控制技術的應用必將形成世界潮流。機械手通常用作機床或其他機器的附加裝置，如在自動機床或自動生產線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨立的控制裝置。自由度是機械手設計的關鍵參數 。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式，如夾持型、托持型和吸附型等。國內公司在開展PLC業務時有較大的競爭優勢，如：需求優勢、產品定制優勢、成本優勢、服務優勢、響應速度優勢。其中，美國是PLC生產大國，有100多家PLC廠商，著名的有AB公司、通用電氣（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司。采用PLC控制，是一種預先設定的程序進行物料分揀的自動化裝置，可部分代替人工在高溫和危險的作業區進行單調持久的作業，并且在產品變化或臨時需要對機械手進行新的分配任務時，可以允許方便的改動或重新設計其新部件，而對于位置改變時，只要重新編程，并能很快地投產，降低安裝和轉換工作的費用。PLC控制器已經廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，它具有高可靠性、抗干擾能力強、功能強大、靈活，易學易用、體積小，重量輕，價格便宜的特點。隨著中國經濟的高速發展和基礎自動化水平的不斷提高，今后一段時期內PLC控制器在我國仍將保持高速增長勢頭。隨著工廠自動化程度的不斷提高和PLC控制器市場容量基數的不斷擴大，近年來PLC在工業發達國家的增長速度放緩。工業機械手是工業機器人的一個重要分支。通用PLC應用于專用設備時可以認為它就是一個嵌入式控制器，但PLC相對一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的穩定性。自二十世紀六十年代美國推出可編程邏輯控制