畢業設計基于plc的機械手自動化控制系統實現方法研究-資料下載頁

　　

【正文】 據寄存器清零或置相同的初始值。 168。 源操作數可取除V、Z以外的所有的數據類型，目標操作數可取KnY、KnM、KnS、T、C、和D，n小等于512。l 指令用法168。 FMOV指令是將源操作數中的數據傳送到指定目標開始的n個元件中去，這n個元件中的數據完全相同。 多點傳送指令FMOV指令舉例5） 加法指令l 指令格式168。 指令編號及助記符：二進制加法指令FNC20 ADD[S1][S2][D]其中：[S1]、[S2]為加數的源操作數；[D]為存放結果的目標件 168。 源操作數可取所有數據類型 168。 目標操作數可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。l 指令用法168。 ADD指令將兩個源操作數[S1]、[S2]相加，結果放到目標元件中[D]中。 ADD指令舉例之一168。 兩個源數據進行二進制加法后傳遞到目標處，各數據的最高位是正（0）、負（1）的符號位，這些數據以代數形式進行加法運算，如5＋（－8）＝－3。168。 ADD指令有4個標志位，M8020為0標志，M8021為借位標志位。M8022為進位標志位，M8023為浮點標志位。168。 如果運算結果為0，則零標志位M8020置1，運算結果超過32，767（16位運算）或2147483647（32位運算）則進位標志位M8022位置1。168。 如果運算結果小于－32767（16位運算）或－2147483467（32位運算）則借位標志位M8021置1。168。 在32位運算中，用到字元件時，被指定的字元件是低16位元件，而下一個字元件中即為高16位元件，源和目標可以用相同的元件中，若源和目標之中相同，而且采用連續執行的ADD，（D）ADD指令時，加法的結果在每個掃描周期都會改變。 ADD指令之二6） 加1指令、減1指令l 指令格式168。 指令編號及助記符：加1指令FNC24 INC [D] 168。 減1指令FNC25 DEC [D]其中： [D]是要加1（或要減1）的目標軟組件 168。 目操作數的軟組件為KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。l 指令用法168。 INC指令的功能是將指定的目軟組件的內容增加1，DEC指令的功能是將指定的目軟組件的內容減1。 INC和DEC指令舉例168。 16位運算時，如果+32767加1變成﹣32768，標志位不置位；32位運算時，如果+2147483647加1變成﹣2147483648，標志位不置位。168。 在連續執行指令中，每個掃描周期都將執行運算，必須加1注意。所以一般采用輸入信號的上升沿觸發運算一次。168。 16位運算時，如果﹣32768再減1，值變為+32767，標志位不置位；32位運算時，如果﹣2147483648再減1，值變為+2147483647，標志位不置位。7） 求補指令l 指令格式168。 指令編號及助記符：求補指令FNC29 NEG [D]168。 其中：[D]為存放求補結果的目標組件。168。 目標操作數可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。l 指令用法168。 NEG指令功能是將指定的目標軟組件 [D]的內容中的各位先取反（0→1，1→0），然后再加1，將其結果送入原先的目標軟組件中。 求補指令NEG舉例168。 如果X000斷開，則不執行這條NEG指令，源、目中的數據均保持不變。168。 如果X000接通，則執行求補運算，即將D10中的二進制數，進行“連同符號位求反加1”，再將求補的結果將送入D10中。168。 。假設D10中的數為十六進制的H000C，執行這條求補指令時，就要對它進行“連同符號位求反加1”，求補結果為HFFF4再存入D10中。 求補指令示意圖8） 初始化狀態指令l 指令編號及助記符：初始化狀態指令 IST [S] [D1] [D2] 初始化狀態指令舉例其中：[S] 指操作方式輸入的首元件，一共是8個連號元件；這些元件可以是X、Y、M、S。l 指令使用說明本文中8個連號的元件是：X020：手動X021：回原點X022：單步運動X023：一個周期運行X024：全自動運行X025：回原點啟動X026：自動運動啟動X027：停止[D1] 指定在自動操作中實際用到的最小狀態號。[D2] 指定在自動操作中實際用到的最大狀態號。初始化狀態指令用于自動設置初始狀態和特殊繼電器。當M8000由OFF→ON時，下列元件自動受控；若執行條件M8000變為OFF，這些而元件狀態保持不變。S0：手動操作初始狀態S1：回原點初始狀態S2：自動操作初始狀態M8040：禁止轉移M8041：轉移開始M8042：啟動脈沖M8047：STL（步進順序控制指令）監控有效168。 本指令在程序中只能使用一次，放在步進順序控制指令STL前編程。168。 如果使用這個指令，則S10～S19可作為原點復歸用。因此，在編程中這些狀態不作為普通狀態使用。168。 為了使X20X24不會同時接通，推薦使用選擇開關。168。 在初始狀態IST指令中,。自動動作的特殊輔助繼電器M8040M8047和 。 FX2N特殊功能元件M8000RUN監視M8044檢出機械原點動作M8040M8040置0時禁止狀態轉移M8045模式切換時,所有輸出復位禁止M8041狀態轉移開始M8046STL狀態置ONM8042啟動脈沖M8047STL監控有效 IST初始狀態S0~S2切換圖 單步自動梯形圖 初始化及報警程序 初始化及報警梯形圖 初始化及報警梯形圖(續) 回原點程序 回原點狀態轉移圖 回原點步進梯形圖 手動程序圖3. 16 手動程序流程圖 手動程序梯形圖 手動程序梯形圖（續） 手動程序梯形圖（續） 自動程序 自動程序流程圖 自動程序狀態轉移圖 自動程序步進梯形圖  自動程序步進梯形圖（續） 自動程序步進梯形圖（續）第4章 后 記 研究價值本研究設備用于少批量多批次柔性生產企業工作臺間的工件搬移。同時可以實現流水線合攏或分發、產品定位拿取與堆放、生產原料配發、裝箱等工作。適應隨時更改的生產要求。 特色本研究方案到達設計要求，實現遠程控制，在恒溫環境、不適合人直接接觸工作的危險環境（如：高溫、放射、劇毒、無氧、高空等惡劣環境）下工作。設計設備以柔性生產為核心，秉承多功能多用途的特點、融入人性化控制的優勢，運行穩定，多重保護安全可靠。多工作臺間的準確定位搬移，可擴展用于流水線合攏與分發、產品的定位拿取與堆放、生產原料配發、裝箱等功能。自動運行以手動運行狀態下設定的每一點位移量作為運動模板，采用模仿的方法，對自動運行進行嚴格的控制。此控制方法可以降低對操作者的專業編程技術要求，只需手動操作一次，即可對設備進行完整的程序編制。 續改進方向設備采用點位控制，對點位間的路徑未進行嚴格的要求，使得在運行過程中有較多的不確定因素，程序未能實現兩點間的直線運動，可作為下一步的改進方向。參考文獻[1] 陸祥生, 楊秀蓮. 機械手理論及應用[M]. 北京: 中國鐵道出版社出版, 1985.[2] 白傳悅, 裝配機械手PLC控制系統[J]. 機械制造行業應用, : 134~136.[3] 李寧, 劉啟新. 電機自動控制系統[M]. 北京: 機械工業出版社出版, 2005.[4] 齊占慶. 機床電氣控制技術[M]. 北京: 機械工業出版社出版, 2007.[5] 王永章184。 杜君文, 程國全. 數控技術[M]. 北京: 高等教育出版社出版, 2001. [6] 王兆義. 小型可編程控制器實用技術[M]. 北京: 機械工業出版社出版, 2001.[7] 程子華. PLC原理與編程實例分析[M]. 北京: 國防工業出版社出版, 2007.[8] 秦曾煌. 電工學電子技術[M]. 第六版, 北京: 高等教育出版社出版, 2007.[9] 張建民. 機電一體化系統設計[M]. 北京: 北京理工大學出版社, 2007.[10] 白傳悅, 裝配機械手PLC控制系統[J]. 機械制造行業應用, : 134~136[11] 三菱微型可編程控制器、系列編程手冊，步進梯形圖指令，應用指令說明書. 致 謝幾個月的努力，本次畢業論文已經接近尾聲。作為一個本科生的畢業設計，經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全之處，望給予指導，得到更大的提高。在這里首先要感謝我的論文指導老師***老師。趙老師平日里工作繁多，但在我做畢業設計的每個階段，傾注了大量的心血和汗水，無論是在論文的選題、構思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了*老師悉心細致的教誨和無私的幫助，特別是她廣博的學識、深厚的學術素養、嚴謹的治學精神和一絲不茍的工作作風使我終生受益，在此表示真誠地感謝和深深的謝意。 其次感謝大學四年以來的每一位授課老師。論文中的主要參考文獻均為四年內所學的教科書，這些理論教材給我了 很大的幫助。堅實的理論基礎，為論文的完成提供了有力的基礎。通過重組構建知識體系，靈活運用理論工具，將我設想的每一想法都一一變為經得起推敲的論文。在論文的寫作過程中，也得到了許多同學的寶貴建議，同時還到許多在實習過程中結識的同事們的支持和幫助，在此一并致以誠摯的謝意。附 錄文獻綜述機械手作為代替人類活動的設備在各個制造及科研領域都得到了很好的運用。早期研究采用繼電器觸點邏輯控制。該控制方式存在系統結構復雜、易受干擾、穩定性不佳、壽命短、程序更改代價極大、日常維護及維修時故障診斷難度大等劣勢。在可編程控制器（Programmable logic Controller ，后文簡稱PLC）問世之后，繼電器控制方式逐步的退出了歷史的舞臺，現今僅用于廉價的、低使用頻率的、簡單的順序動作控制系統中。早期PLC主要進行邏輯運算控制。憑借其可靠性高、抗干擾能力強、系統的設計及建造工作量小、維護方便、容易改造、體積小、重量輕、能耗低等特點，得到了市場的認同，廣泛應用于現代控制系統中。運算速度的提高，響應時間的減少，讓繼電器控制望而莫及。其控制思想立足于繼電器控制系統，而超越繼電器控制。PLC具有與繼電器相仿的邏輯運算、計時、計數控制的元件，彌補繼電器觸電控制不穩定的缺點。程序上，采用與控制電路圖相似的梯形圖進行編程，為控制系統從繼電器電路控制到PLC控制的轉型大開了方便之門，“創造了” 大批的改革技術人才，為其發展奠定了良的基礎。現今隨著科學技術的飛速發展，PLC技術取得了質的飛躍。從簡單的邏輯運算控制到今天的算術運算的實現。智能化系統設計已成PLC的主要發展趨勢。功能指令固化、多用途擴展模塊研制，也將程序編制推向了一個新高峰。新的環境下，程序研發者的勞動強度得到了一定程度上的降低，程序的可讀性得到了很大的提高，為后期的二次開發提供了良好的條件，實現動作已不是當前的主要任務，更多的是如何更精確控制，怎樣獲得多功能的柔性控制系統。參閱以往文獻，基于PLC控制的機械手研究主要還是停留在簡單的邏輯控制，順序動作控制上。其自動工作狀態工作方式如下所述：通過位置檢測裝置如接近開關或行程開關進行位置控制。當運動位移到達指定點時，接觸或間接接觸位置檢測裝置，使接使其產生動作，向PLC發出已到達目的開關量信號，PLC接收到信號后，按照預先制定好的程序對運動部件進行控制。例如在狀態轉移中，邏輯判斷是否滿足狀態轉移條件。若滿足，啟狀態轉移，進行下一狀態運動。由此實現順序動作控制。其特點如下：1） 程序中主要以邏輯運算為主，對PLC的硬件參數要求較低，功能指令和算術運算使用較少或不使用。故選用廉價PLC既可滿足設備使用要求，控制成本較低。2） 程序簡單，編程容易。以邏輯條件判斷是否工作為全部程序結構。3） 所能實現的功能較少，僅作為一般機械手。4） 柔性小，改變工作環境，其需要對軟硬件進行修改，方能適應。由于以往不足，多方思考，決定就這一問題進行研究，對這老設備提出革新。并且以往文獻中，控制臺的設計不具有人性化，操作極為不便，也將作為一大革新重點。