機(jī)械手搬卸零件的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)（.doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文） 課題名稱 機(jī)械手搬卸零件的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 起訖日期 設(shè)計(jì)地點(diǎn) 摘 要機(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。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 12643-90)對(duì)機(jī)械手的定義:“具有和人手臂相似的動(dòng)作功能，可在空間抓放物體，或進(jìn)行其它操作的機(jī)械裝置?！北驹O(shè)計(jì)是用PLC作機(jī)械手控制系統(tǒng)的核心，以實(shí)現(xiàn)用來搬運(yùn)物體并且完成在各個(gè)不同環(huán)境中工作。關(guān)鍵詞：機(jī)械手；定義；PLC目 錄1機(jī)械手的概況51.1機(jī)械手的意義51.2機(jī)械手的應(yīng)用簡(jiǎn)介51.3機(jī)械手的發(fā)展歷程71.4 機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)102 PLC概述及選型122.1 PLC簡(jiǎn)介122.2 PLC的選型分析162.3輸入/輸出模塊的選擇163機(jī)械手控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)183.1 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)及其動(dòng)作183.2 機(jī)械手的控制設(shè)計(jì)要求及傳送示意圖和操作面板圖183.3 機(jī)械手傳送系統(tǒng)I/O點(diǎn)分配表193.4機(jī)械手控制原理接線圖204機(jī)械手控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)214.1機(jī)械手操作系統(tǒng)分析214.2 機(jī)械手控制系統(tǒng)梯形圖244.3機(jī)械手控制系統(tǒng)指令語句表27結(jié)論36致謝38參考文獻(xiàn)49 機(jī)械手搬卸零件的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要 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。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 12643-90)對(duì)機(jī)械手的定義:“具有和人手臂相似的動(dòng)作功能，可在空間抓放物體，或進(jìn)行其它操作的機(jī)械裝置。”本設(shè)計(jì)是用PLC作機(jī)械手控制系統(tǒng)的核心，以實(shí)現(xiàn)用來搬運(yùn)物體并且完成在各個(gè)不同環(huán)境中工作。關(guān)鍵詞：機(jī)械手 定義 PLC 1 機(jī)械手的概述1.1機(jī)械手的意義機(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。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 12643-90)對(duì)機(jī)械手的定義:“具有和人手臂相似的動(dòng)作功能，可在空間抓放物體，或進(jìn)行其它操作的機(jī)械裝置。”隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械手也越來越多的地被應(yīng)用。在機(jī)械工業(yè)中，鑄、焊、鉚、沖、壓、熱處理、機(jī)械加工、裝配、檢驗(yàn)、噴漆、電鍍等工種都有應(yīng)用的實(shí)理。其他部門，如輕工業(yè)、建筑業(yè)、國(guó)防工業(yè)等工作中也均有所應(yīng)用。在機(jī)械工業(yè)中，機(jī)械手的意義可以概括如下：一、以提高生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化程度應(yīng)用機(jī)械手有利于實(shí)現(xiàn)材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機(jī)器的裝配等的自動(dòng)化的程度，從而可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。二、以改善勞動(dòng)條件，避免人身事故在高溫、高壓、低溫、低壓、有灰塵、噪聲、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空間狹窄的場(chǎng)合中，用人手直接操作是有危險(xiǎn)或根本不可能的，而應(yīng)用機(jī)械手即可部分或全部代替人安全的完成作業(yè)，使勞動(dòng)條件得以改善。在一些簡(jiǎn)單、重復(fù)，特別是較笨重的操作中，以機(jī)械手代替人進(jìn)行工作，可以避免由于操作疲勞或疏忽而造成的人身事故。三、可以減輕人力，并便于有節(jié)奏的生產(chǎn)應(yīng)用機(jī)械手代替人進(jìn)行工作，這是直接減少人力的一個(gè)側(cè)面，同時(shí)由于應(yīng)用機(jī)械手可以連續(xù)的工作，這是減少人力的另一個(gè)側(cè)面。因此，在自動(dòng)化機(jī)床的綜合加工自動(dòng)線上，目前幾乎都沒有機(jī)械手，以減少人力和更準(zhǔn)確的控制生產(chǎn)的節(jié)拍，便于有節(jié)奏的進(jìn)行工作生產(chǎn)。綜上所述，有效的應(yīng)用機(jī)械手，是發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必然趨勢(shì)1.2機(jī)械手的應(yīng)用簡(jiǎn)介機(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。它最早應(yīng)用在汽車制造工業(yè)，常用于焊接、噴漆、上下料和搬運(yùn)。機(jī)械手延伸和擴(kuò)大了人的手足和大腦功能，它可替代人從事危險(xiǎn)、有害、有毒、低溫和高熱等惡劣環(huán)境中的工作;代替人完成繁重、單調(diào)重復(fù)勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。目前主要應(yīng)用于制造業(yè)中，特別是電器制造、汽車制造、塑料加工、通用機(jī)械制造及金屬加工等工業(yè)。機(jī)械手與數(shù)控加工中心，自動(dòng)搬運(yùn)小車與自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)可組成柔性制造系統(tǒng)(FMS )和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS )，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，功能和性能的不斷改善和提高，機(jī)械手的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大。 近年來，隨著電子技術(shù)特別是電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，機(jī)器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(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)械手已受到許多部門的重視，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，特別是在自動(dòng)化車床、組合機(jī)床上使用較為普遍(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，以代替人的勞動(dòng)。（4）可在危險(xiǎn)場(chǎng)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)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)。在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機(jī)械化、自動(dòng)化已成為突出的主題。在機(jī)械工業(yè)中，加工、裝配等生產(chǎn)是不連續(xù)的。專用機(jī)床是大批量生產(chǎn)自動(dòng)化的有效辦法，程控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等自動(dòng)化機(jī)械是有效解決多品種小批量生產(chǎn)自動(dòng)化的重要辦法。 但除切削加工本身外，還有大量的裝卸、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)，有待于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。據(jù)資料介紹，美國(guó)生產(chǎn)的全部工業(yè)零件中，有75是小批量生產(chǎn)；金屬加工生產(chǎn)批量中有四分之三在50件以下，零件真正在機(jī)床上加工的時(shí)間僅占零件生產(chǎn)時(shí)間的5。從這里可看出，裝卸、搬運(yùn)等工序機(jī)械化的迫切性，工業(yè)機(jī)械手就是為實(shí)現(xiàn)這些工序的自動(dòng)化而產(chǎn)生的。機(jī)械手可在空間抓放物體，動(dòng)作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動(dòng)化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于柔性自動(dòng)線。 國(guó)內(nèi)外機(jī)械工業(yè)、鐵路部門中機(jī)械手主要應(yīng)用于以下幾方面： 一 熱加工方面的應(yīng)用 熱加工是高溫、危險(xiǎn)的笨重體力勞動(dòng)，很久以來就要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。為了提高工作效率，和確保工人的人身安全，尤其對(duì)于大件、少量、低速和人力所不能勝任的作業(yè)就更需要采用機(jī)械手操作。 二 冷加工方面的應(yīng)用 冷加工方面機(jī)械手主要用于柴油機(jī)配件以及軸類、盤類和箱體類等零件單機(jī)加工時(shí)的上下料和刀具安裝等。進(jìn)而在程序控制、數(shù)字控制等機(jī)床上應(yīng)用，成為設(shè)備的一個(gè)組成部分。最近更在加工生產(chǎn)線、自動(dòng)線上應(yīng)用，成為機(jī)床、設(shè)備上下工序聯(lián)接的重要于段。 三 拆修裝方面 拆修裝是鐵路工業(yè)系統(tǒng)繁重體力勞動(dòng)較多的部門之一，促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)鐵路工廠、機(jī)務(wù)段等部門，已采用機(jī)械手拆裝三通閥、鉤舌、分解制動(dòng)缸、裝卸軸箱、組裝輪對(duì)、清除石棉等，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了拆修裝的效率。近年還研制了一種客車車內(nèi)噴漆通用機(jī)械手，可用以對(duì)客車內(nèi)部進(jìn)行連續(xù)噴漆，以改善勞動(dòng)條件，提高噴漆的質(zhì)量和效率。 近些年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及傳感技術(shù)等在機(jī)械手中越來越多的應(yīng)用，工業(yè)機(jī)械手已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要因素。 1.3機(jī)械手的發(fā)展歷程機(jī)械手經(jīng)過幾十年的發(fā)展，如今已進(jìn)入以通用機(jī)械手為標(biāo)志的時(shí)代。由于通用機(jī)械手的應(yīng)用和發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)了智能機(jī)器人的研制。智能機(jī)器人涉及的知識(shí)內(nèi)容，不僅包括一般的機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等基礎(chǔ)知識(shí)，而且還應(yīng)用一些電子技術(shù)、電視技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、無線電控制、仿生學(xué)和假肢工藝等，因此它是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的新技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)發(fā)展這一新技術(shù)都很重視，幾十年來，這項(xiàng)技術(shù)的研究和發(fā)展一直比較活躍，設(shè)計(jì)在不斷地修改，品種在不斷地增加，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷地?cái)U(kuò)大。氣動(dòng)技術(shù)是以空氣壓縮機(jī)為動(dòng)力源，以壓縮空氣為工作介質(zhì)，進(jìn)行能量傳遞或信號(hào)傳遞的工程技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)控制、自動(dòng)控制的重要手段之一。大約開始于1776年，Johnwilkimson發(fā)明能產(chǎn)生1個(gè)大氣壓左右壓力的空氣壓縮機(jī)。1880年，人們第一次利用氣缸做成氣動(dòng)剎車裝置，將它成功地用到火車的制動(dòng)上。20世紀(jì)30年代初，氣動(dòng)技術(shù)成功地應(yīng)用于自動(dòng)門的開閉及各種機(jī)械的輔助動(dòng)作上。至50年代初，大多數(shù)氣壓元件從液壓元件改造或演變過來，體積很大。60年代，開始構(gòu)成工業(yè)控制系統(tǒng)，自成體系，不再與風(fēng)動(dòng)技術(shù)相提并論。在70年代，由于氣動(dòng)技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，在自動(dòng)化控制領(lǐng)域得到廣泛的推廣。80年代進(jìn)入氣動(dòng)集成化、微型化的時(shí)代。90年代至今，氣動(dòng)技術(shù)突破了傳統(tǒng)的死區(qū)，經(jīng)歷著飛躍性的發(fā)展，人們克服了閥的物理尺寸局限，真空技術(shù)日趨完美，高精度模塊化氣動(dòng)機(jī)械手問世，智能氣動(dòng)這一概念產(chǎn)生，氣動(dòng)伺服定位技術(shù)使氣缸高速下實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)自動(dòng)定位，智能閥島十分理想地解決了整個(gè)自動(dòng)生產(chǎn)線的分散與集中控制問題。 氣動(dòng)機(jī)械手作為機(jī)械手的一種，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、動(dòng)作迅速、平穩(wěn)、可靠、節(jié)能和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。氣動(dòng)機(jī)械手強(qiáng)調(diào)模塊化的形式，現(xiàn)代傳輸技術(shù)的氣動(dòng)機(jī)械手在控制方面采用了先進(jìn)的閥島技術(shù)（可重復(fù)編程等），氣動(dòng)伺服系統(tǒng)（町實(shí)現(xiàn)任意位置上的精確定位），在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上全部采用模塊化的拼裝結(jié)構(gòu)。90年代初，由布魯塞爾皇家軍事學(xué)院YBando教授領(lǐng)導(dǎo)的綜合技術(shù)部開發(fā)研制的電子氣動(dòng)機(jī)器人“阿基里斯”六腳勘探員，是氣動(dòng)技術(shù)、PLC控制技術(shù)和傳感技術(shù)完美結(jié)合產(chǎn)生的“六足動(dòng)物”。6個(gè)腳中的每一個(gè)腳都有3個(gè)自由度，一個(gè)直線氣缸把腳提起、放下，一個(gè)擺動(dòng)馬達(dá)控制腳伸展/退回運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)擺動(dòng)馬達(dá)則負(fù)責(zé)圍繞腳的軸心做旋轉(zhuǎn)之用。由漢諾威大學(xué)材料科學(xué)研究院設(shè)計(jì)的氣動(dòng)攀墻機(jī)器人，它集遙感技術(shù)和真空技術(shù)于一體，成功地解決了垂直攀緣等視為危險(xiǎn)工作的操作問題。Tron-X電子氣動(dòng)機(jī)器人，能與人親切地握手，它的頭部、腰部、手能與人類一樣彎曲運(yùn)動(dòng)，并且有良好的柔韌性。在幕后操縱人員的操作下（或通過自身的編程控制）能與人進(jìn)行對(duì)話，或作自我介紹等。Tron-X電子氣動(dòng)機(jī)器人集電子技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)和人工智能為一體，它告訴我們，氣動(dòng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人中最難解決的靈活的自由度，具有在足夠工作空間的適應(yīng)性、高精度和快速靈敏的反應(yīng)能力。早在40年代，隨著原子能工業(yè)的發(fā)展，已出現(xiàn)了模擬關(guān)節(jié)式的第一代機(jī)械手。 5060年代即制成了傳送和裝卸工件的通用機(jī)械手和數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。這種機(jī)械手也稱第二代機(jī)械手。如尤尼曼特(Unimate)機(jī)械手即屬于這種類型。 6070年代，又相繼把通用機(jī)械手用于汽車車身的點(diǎn)焊和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)線上，亦即是第二代機(jī)械手這一新技術(shù)進(jìn)入了應(yīng)用階段。 80-90年代，裝配機(jī)械手處于鼎盛時(shí)期，尤其是日本。 90年代機(jī)械手在特殊用途上有較大的發(fā)展，除了在工業(yè)上廣泛應(yīng)用外，農(nóng)、林、礦業(yè)、航天、海洋、文娛、體育、醫(yī)療、服務(wù)業(yè)、軍事領(lǐng)域上有較大的應(yīng)用。 90年代以后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的快速發(fā)展，機(jī)械手技術(shù)也得到飛速的多元化發(fā)展。近20年來，氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓寬，尤其是在各種自動(dòng)化生產(chǎn)線上得到廣泛應(yīng)用。電氣可編程控制技術(shù)與氣動(dòng)技術(shù)相結(jié)合，使整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度更高，控制方式更靈活，性能更加可靠；氣動(dòng)機(jī)械手、柔性自動(dòng)生產(chǎn)線的迅速發(fā)展，對(duì)氣動(dòng)技術(shù)提出了更多更高的要求；微電子技術(shù)的引入，促進(jìn)了電氣比例伺服技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，使氣動(dòng)技術(shù)從開關(guān)控制進(jìn)入閉環(huán)比例伺服控制，控制精度不斷提高；由于氣動(dòng)脈寬調(diào)制技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗污染能力強(qiáng)和成本低廉等特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外都在大力開發(fā)研究。從各國(guó)的行業(yè)統(tǒng)計(jì)資料來看，近30多年來，氣動(dòng)行業(yè)發(fā)展很快。20世紀(jì)70年代，液壓與氣動(dòng)元件的產(chǎn)值比約為9:1，而30多年后的今天，在工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)的歐美、日本等國(guó)家，該比例已達(dá)到6:4，甚至接近5:5。我國(guó)的氣動(dòng)行業(yè)起步較晚，但發(fā)展較快。從20世紀(jì)80年代中期開始，氣動(dòng)元件產(chǎn)值的年遞增率達(dá)20%以上，高于中國(guó)機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值平均年遞增率。隨著微電子技術(shù)、PLC技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，氣動(dòng)技術(shù)已成為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代傳動(dòng)與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)使用安全、可靠，可以在高溫、震動(dòng)、易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射等惡劣環(huán)境下工作”。而氣動(dòng)機(jī)械手作為機(jī)械手的一種，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、動(dòng)作迅速、平穩(wěn)、可靠、節(jié)能和不污染環(huán)境、容易實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速、易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作等優(yōu)點(diǎn)。所以，氣動(dòng)機(jī)械手被廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)、半導(dǎo)體及家電行業(yè)、化肥和化工，食品和藥品的包裝、精密儀器和軍事工業(yè)等?，F(xiàn)代汽車制造工廠的生產(chǎn)線，尤其是主要工藝的焊接生產(chǎn)線，大多采用了氣動(dòng)機(jī)械手。車身在每個(gè)工序的移動(dòng)；車身外殼被真空吸盤吸起和放下，在指定工位的夾緊和定位；點(diǎn)焊機(jī)焊頭的快速接近、減速軟著陸后的變壓控制點(diǎn)焊，都采用了各種特殊功能的氣動(dòng)機(jī)械手。高頻率的點(diǎn)焊、力控的準(zhǔn)確性及完成整個(gè)工序過程的高度自動(dòng)化，堪稱是最有代表性的氣動(dòng)機(jī)械手應(yīng)用之一。在彩電、冰箱等家用電器產(chǎn)品的裝配生產(chǎn)線上，在半導(dǎo)體芯片、印刷電路等各種電子產(chǎn)品的裝配流水線上，不僅可以看到各種大小不一、形狀不同的氣缸、氣爪，還可以看到許多靈巧的真空吸盤將一般氣爪很難抓起的顯像管、紙箱等物品輕輕地吸住，運(yùn)送到指定目標(biāo)位置。對(duì)加速度限制十分嚴(yán)格的芯片搬運(yùn)系統(tǒng)，采用了平穩(wěn)加速的SIN氣缸。氣動(dòng)機(jī)械手用于對(duì)食品行業(yè)的粉狀、粒狀、塊狀物料的自動(dòng)計(jì)量包裝；用于煙草工業(yè)的自動(dòng)卷煙和自動(dòng)包裝等許多工序。如酒、油漆灌裝氣動(dòng)機(jī)械手；自動(dòng)加蓋、安裝和擰緊氣動(dòng)機(jī)械手，牛奶盒裝箱氣動(dòng)機(jī)械手等。總之，目前機(jī)械手的主要經(jīng)歷分為三代： 第一代機(jī)械手主要是靠人工進(jìn)行控制，控制方式為開環(huán)式，沒有識(shí)別能力；改進(jìn)的方向主要是將低成本和提高精度；第二代機(jī)械手設(shè)有電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能力，甚至聽、想的能力。研究安裝各種傳感器，把接收到的信息反饋，使機(jī)械手具有感覺機(jī)能；第三代機(jī)械手能獨(dú)立完成工作過程中的任務(wù)。它與電子計(jì)算機(jī)和電視設(shè)備保持聯(lián)系，并逐步發(fā)展成為柔性系統(tǒng)FMS(Flexible Manufacturing System)和柔性制造單元FMC(Flexible Manufacturing Cell)中重要一環(huán)。1.4 機(jī)械手的發(fā)展趨勢(shì)目前國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)械于主要用于機(jī)床加工、鑄鍛、熱處理等方面，數(shù)量、品種、性能方面都不能滿足工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。 因此，國(guó)內(nèi)主要是逐步擴(kuò)大機(jī)械手應(yīng)用范圍，重點(diǎn)發(fā)展鑄鍛、熱處理方面的機(jī)械手，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善作業(yè)條件。在應(yīng)用專用機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)地發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研制示教式機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合式機(jī)械手等。 將機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，如伸縮、擺動(dòng)、升降、橫移、俯仰等機(jī)構(gòu)，以及適于不同類型的夾緊機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)成典型的通用機(jī)構(gòu)，以便根據(jù)不同的作業(yè)要求，選用不用的典型部件，即可組成各種不同用途的機(jī)械手。既便于設(shè)計(jì)制造，又便于改換工作，擴(kuò)大了應(yīng)用的范圍。同時(shí)要提高精度，減少?zèng)_擊，定位精確，以更好地發(fā)揮機(jī)械手的作用。此外還應(yīng)大力研究伺服型、記憶再現(xiàn)型，以及具有觸覺、視覺等性能地機(jī)械手，并考慮于計(jì)算機(jī)聯(lián)用，逐步成為整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)中的一個(gè)基本單元。氣動(dòng)技術(shù)經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的發(fā)展過程，隨著氣動(dòng)伺服技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室，氣動(dòng)技術(shù)及氣動(dòng)機(jī)械手迎來了嶄新的春天。目前在世界上形成了以日本、美國(guó)和歐盟氣動(dòng)技術(shù)、氣動(dòng)機(jī)械手三足鼎立的局面。我國(guó)對(duì)氣動(dòng)技術(shù)和氣動(dòng)機(jī)械手的研究與應(yīng)用都比較晚，但隨著投入力度和研發(fā)力度的加大，我國(guó)自主研制的許多氣動(dòng)機(jī)械手已經(jīng)在汽車等行業(yè)為國(guó)家的發(fā)展進(jìn)步發(fā)揮著重要作用。由于氣動(dòng)機(jī)械手有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速、易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作等諸多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，可以預(yù)見，在不久的將來，氣動(dòng)機(jī)械手將越來越廣泛地進(jìn)人工業(yè)、軍事、航空、醫(yī)療、生活等領(lǐng)域。2 PLC概述及選型2.1 PLC簡(jiǎn)介2.1.1 PLC控制器定義可編程序控制器（Programmable Controller）通常也可簡(jiǎn)稱為可編程控制器，英文縮寫為PC或PLC，是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置。它具有體積小、功能強(qiáng)、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、靈活通用、維護(hù)方便的一系列的優(yōu)點(diǎn)，特別是它的高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣工作環(huán)境的能力，更是得到了用戶的好評(píng)，因而在冶金、能源、化工、交通、電力等領(lǐng)域中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，成為了現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（PLC、機(jī)器人、CAD/CAM）隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，PLC也不斷的發(fā)展和完善其相應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)。PLC主要的發(fā)展動(dòng)力來自與：世界范圍內(nèi)的PLC生產(chǎn)廠家為了更好的搶占市場(chǎng)份額，相互之間的競(jìng)爭(zhēng)的加?。煌瑫r(shí)PLC也在不斷的開發(fā)新的領(lǐng)域和滿足不同工業(yè)對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)本身的要求。因此PLC技術(shù)也在這些動(dòng)力的推進(jìn)之下不斷的完善自身的技術(shù)。具體來說，PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）向高集成化、低成本方向發(fā)展；（2）向大容量高速度的方向發(fā)展；（3）向多功能、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展；（4）朝著軟、硬件標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。2.1.2 PLC控制系統(tǒng)原理PLC是以CPU為核心的電子系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上就是一種工業(yè)控制用的專用計(jì)算機(jī)。PLC系統(tǒng)的組成與微機(jī)系統(tǒng)基本相同，它也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。一般小型PLC的基本單元主要由CPU、存儲(chǔ)器、輸入和輸出模塊、電源模塊、I/0擴(kuò)展接口、外設(shè)I/0接口以及編程器等部分組成。PLC的軟件系統(tǒng)也包括系統(tǒng)程序和用戶程序?？删幊绦蚩刂破魇且环N新型的通用自動(dòng)控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，專門為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的必要手段。它以其高可靠性、較強(qiáng)的工作環(huán)境適應(yīng)性和極為方便的使用性受到自動(dòng)化領(lǐng)域的歡迎并被廣泛應(yīng)用，現(xiàn)已形成了一種工業(yè)控制趨勢(shì)。可編程控制器主要有CPU，存儲(chǔ)器，及I/O模樣等組成，其內(nèi)部接線和工作原理如圖2-1-1所示。I/O模塊：他們是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)和CPU模塊的橋梁 I/O模塊中輸入有：開關(guān)量，模擬量 圖2-1-12.1.3 PLC的工作方式PLC采用的是周期性循環(huán)掃描的工作方式，如圖2-1-2所示。PLC是一種存儲(chǔ)程序控制器。用戶首先要根據(jù)某一具體的要求編制好程序，然后輸入到PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中。用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲(chǔ)器中按步序號(hào)順序排列。PLC運(yùn)行工作時(shí)，CPU對(duì)用戶程序作周期性循環(huán)掃描，在無跳轉(zhuǎn)指令的情況下，CPU從第一條指令開始順序逐條地執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束，然后又返回第一條指令，開始新的一輪掃描。在每次掃描過程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采集和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新。圖2-1-22.1.4 PLC的工作過程PLC的工作過程按三個(gè)階段進(jìn)行周期性循環(huán)掃描，如圖1-5-3，即輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新。(1) 輸入采樣階段 PLC在輸入采樣階段，首先按順序采樣所有的輸入端子，并將輸入點(diǎn)的狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)存入內(nèi)存中各對(duì)應(yīng)的輸入映象寄存器，即輸入刷新，隨即關(guān)閉輸入端口。接著進(jìn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行階段，即使輸入狀態(tài)有變化，輸入映象寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變。輸入信號(hào)變化了的狀態(tài)只能在下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段被讀入。(2) 程序執(zhí)行階段 在程序執(zhí)行階段PLC對(duì)用戶程序順序掃描，在掃描每一條指令時(shí)，所需的輸入狀態(tài)(條件)可從輸入映象寄存器中讀人，從元件映象寄存器讀人當(dāng)前的輸出狀態(tài)然后按程序進(jìn)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入元件映象寄存器中。所以對(duì)每一個(gè)元件(PLC內(nèi)部的輸出軟繼電器)來說，元件映象寄存器的內(nèi)容，會(huì)隨著程序的執(zhí)行過程而變化。(3) 輸出刷新階段 當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，元件映象寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)(接通/斷開)在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，并通過一定的方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，這才是PLC的實(shí)際輸出。圖1-5-3 PLC掃描工作過程無遠(yuǎn)程功能的PLC用在單機(jī)或控制范圍不大的系統(tǒng)，有遠(yuǎn)程功能的PLC則用于大范圍的控制系統(tǒng)。遠(yuǎn)程系統(tǒng)中，本地站一般設(shè)在集中控制室，遠(yuǎn)程站一般設(shè)在低壓配電室或儀表室，這樣可使PLC的外部接線最短。PLC忌安裝在高溫、結(jié)凝、特別是有振動(dòng)沖擊的場(chǎng)所。由于產(chǎn)生干擾的因素是復(fù)雜而多樣的，因此采取的抗干擾措施要根據(jù)情況而定。PLC供電電源一般為AC85一240V，適應(yīng)電源范圍較寬，但為了抗干擾，應(yīng)加裝電源凈化元件(如電源濾波器、1:l隔離變壓器等);隔離變壓器也可以采用雙隔離技術(shù)，即變壓器的初、次級(jí)線圈屏蔽層與初級(jí)電氣中性點(diǎn)接大地，次級(jí)線圈屏蔽層接PLC輸入電路的地，以減小高低頻脈沖干擾。設(shè)置一個(gè)PLC信號(hào)專用接地裝置。該裝置不能和防雷接地裝置、電器設(shè)備接地裝置有金屬連接。接地電阻可參見使用說明書，一般小于100。即可。接地線進(jìn)入PLC控制柜中的信號(hào)接地端子排。當(dāng)出現(xiàn)干擾時(shí)將PLC的接線端子與信號(hào)接地端子排連。2.1.5 PLC系統(tǒng)的運(yùn)行方式用PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)有三種運(yùn)行方式，即自動(dòng)、半自動(dòng)和手動(dòng)。（1）自動(dòng)運(yùn)行方式 自動(dòng)運(yùn)行方式是控制系統(tǒng)的主要運(yùn)行方式，這種運(yùn)行方式主要特點(diǎn)是在系統(tǒng)工作過程中，系統(tǒng)按給定的程序自動(dòng)完成被控制對(duì)象的動(dòng)作，不需要人工干預(yù)。系統(tǒng)的啟動(dòng)可由PLC本身的啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行也可由PLC發(fā)動(dòng)啟動(dòng)預(yù)告，由操作人員確認(rèn)并按下啟動(dòng)響應(yīng)按鈕后，PLC自動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)。（2）半自動(dòng)運(yùn)行方式 這種運(yùn)行方式的特點(diǎn)是系統(tǒng)在啟動(dòng)和運(yùn)行過程中的某些步驟需要人工干預(yù)才能進(jìn)行下去，半自動(dòng)方式多用于檢測(cè)手段不完善，需要人工判斷或某些設(shè)備不具備自控條件需要人工干涉的場(chǎng)合。（3）手動(dòng)運(yùn)行方式 手動(dòng)運(yùn)行方式不是控制系統(tǒng)的主要運(yùn)行方式，而是用于設(shè)備調(diào)試、系統(tǒng)調(diào)整和特殊情況下的運(yùn)行方式，因此它是自動(dòng)運(yùn)行方式的輔助方式。2.2 PLC的選型分析在工程中主要根據(jù)工藝要求、控制對(duì)象、用戶需要等方面選擇合適的PLC，以獲得最佳的性能價(jià)格比。就一個(gè)控制系統(tǒng)而言，PLC的選型原則和考慮因素如下:(1)PLC一般用于開關(guān)量控制為主兼有模擬量控制的系統(tǒng)，尤其適合于動(dòng)作頻繁、邏輯關(guān)系復(fù)雜、程序多變的系統(tǒng)。應(yīng)用于這樣的系統(tǒng)，將會(huì)最大限度發(fā)揮技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。(2)是否與計(jì)算機(jī)連接，是否要求構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，以及對(duì)遠(yuǎn)程站的設(shè)置要求。是否需要中斷輸入、雙機(jī)熱備、位置控制、高速計(jì)數(shù)器等特殊模塊和智能模塊。(3)開關(guān)量I/O點(diǎn)數(shù)、模擬量1/0路數(shù)、電壓等級(jí)及輸出功率、內(nèi)存容量。1/0點(diǎn)數(shù)直接關(guān)系到PLC輸入/輸出模塊的選擇，I/0點(diǎn)數(shù)一般要考慮1件一2既的余量，特別是開關(guān)量輸入更應(yīng)考慮多些余量;合適的電壓等級(jí)可提高PLC的抗干擾能力:主機(jī)用戶內(nèi)存容量的大小對(duì)設(shè)備費(fèi)的影響不大，故建議內(nèi)存容量可選大一些。(4)其他考慮因素選擇PLC還要對(duì)其外型、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成、設(shè)置條件、價(jià)格、技術(shù)服務(wù)、應(yīng)用業(yè)績(jī)等多項(xiàng)指標(biāo)綜合分析比較，然后才能確定理想的PLC產(chǎn)品。2.3輸入/輸出模塊的選擇模塊電源:在選擇交流1/0模塊時(shí)，宜采用隔離變壓器為其供電，這樣可防止外部電路故障沖擊模塊。電源線采用雙絞線，絞距1ZcM。隔離變壓器的容量按PLC電源組件容量的1.5一2倍選擇。直流模塊的外接電源，其波紋值應(yīng)滿足模塊要求;若是模擬量直流模塊，尚需用穩(wěn)壓電源。電壓等級(jí):在選擇I角模塊時(shí)，電壓等級(jí)是一個(gè)比較重要的參數(shù)，它要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與模塊之間的距離來選。當(dāng)外部線路較長(zhǎng)時(shí)，可選用AC220V模塊;當(dāng)外線短且控制相對(duì)集中時(shí)可選擇優(yōu)24V模塊。輸出電路:PLC的模塊輸出方式一般有3種:晶體管輸出、繼電器輸出、雙向可控硅輸出。確定負(fù)載類型根據(jù)PLC輸出端所帶的負(fù)載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及PLC輸出點(diǎn)動(dòng)作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出，或晶閘管輸出。不同的負(fù)載選用不同的輸出方式，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行很重要。每個(gè)輸出點(diǎn)、每組輸出點(diǎn)、每個(gè)輸出模塊的負(fù)載電源不得超過額定電流。其中繼電器輸出模塊的負(fù)載電流以不能太接近額定電流，當(dāng)接近額定電流時(shí)，最好先帶動(dòng)一個(gè)小型中繼，再通過中繼擴(kuò)展輸出模塊的輸出容量。采用雙向可控硅輸出模塊，其負(fù)載電流必須大于雙向可控硅的維持電流，否則應(yīng)在負(fù)載上并聯(lián)電阻。對(duì)于動(dòng)作頻繁、電感性或功率因素低的負(fù)載，不宜選用繼電器輸出模塊，而應(yīng)該采用晶體管輸出模塊。如果PLC輸出帶感性負(fù)載，負(fù)載斷電時(shí)會(huì)對(duì)PLC的輸出造成浪涌電流的沖擊，為此，對(duì)直流感性負(fù)載應(yīng)在其旁邊并接續(xù)流二極管，對(duì)交流感性負(fù)載應(yīng)并接浪涌吸收電路，可有效保護(hù)PLC。當(dāng)頻率為10次/min以下時(shí)，既可采用繼電器輸出方式;也可采用PLC輸出驅(qū)動(dòng)中間繼電器或者固態(tài)繼電器(SSR)，再驅(qū)動(dòng)負(fù)載;對(duì)于兩個(gè)重要輸出量不僅在PLC內(nèi)部互鎖，建議在PLC外部也進(jìn)行硬件上的互鎖，以加強(qiáng)PLC系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性。輸入電路:PLC輸入電路電源一般應(yīng)采用DC24V，這對(duì)系統(tǒng)供電安全和PLC安全至關(guān)重要，同時(shí)其帶負(fù)載(接近開關(guān)等)時(shí)要注意容量，同時(shí)作好防短路措施(因?yàn)樵撾娫吹倪^載或短路都將影響PLC的運(yùn)行)，建議該電源的容量為輸入電路功率的兩倍，PLC輸入電路電源支路加裝適宜熔絲，防止短路相同控制作用且每個(gè)接點(diǎn)在編程中僅使用一次的若干個(gè)輸入接點(diǎn)，可在外部電路進(jìn)行串、并聯(lián)后作為一個(gè)輸入點(diǎn)處理，編程時(shí)用常開編程接點(diǎn)。如某個(gè)設(shè)備的多個(gè)故障信號(hào)接點(diǎn)可在外部電路串聯(lián)后接在一個(gè)輸入點(diǎn)上，而不必占用多個(gè)輸入點(diǎn)。相同控制邏輯的輸出，如集中聯(lián)鎖控制系統(tǒng)發(fā)往各現(xiàn)場(chǎng)的啟動(dòng)預(yù)告信號(hào)，可只用一個(gè)輸出點(diǎn)，再用接線端子擴(kuò)展至各現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。3 機(jī)械手控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)及其動(dòng)作搬運(yùn)機(jī)械手是一個(gè)水平/垂直位移的機(jī)械設(shè)備，全部由氣缸驅(qū)動(dòng)，而氣缸由相應(yīng)的電磁閥控制，以鏜孔專用機(jī)床加工零件的上下料為例，機(jī)械手的任務(wù)是由原始位置將以加工好的工件卸下，放回料架，等料架轉(zhuǎn)過一定角度之后，再將來加工零件拿起，送到加工位置，等待鏜孔加工結(jié)束，再將加工完畢的工件放回料架，如此重復(fù)循環(huán)?？偟睦险f，機(jī)械手的動(dòng)作包括：夾緊、松開、左移、右移、上移、下移共六個(gè)基本動(dòng)作，下圖為機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖，及其實(shí)物圖。圖3-1機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖及其實(shí)物圖3.2 機(jī)械手的控制設(shè)計(jì)要求及傳送示意圖和操作面板圖機(jī)械手在專用機(jī)床及自動(dòng)生產(chǎn)線上應(yīng)用十分廣泛，主要用于搬卸零件的重復(fù)動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。機(jī)械手電氣控制系統(tǒng)，除了有多工步特點(diǎn)之外，還要求有連續(xù)控制和手動(dòng)控制等操作方式。工作方式的選擇可以很方便地在操作面板上表示出來。當(dāng)旋鈕打向回原點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)地回到左上角位置待命。當(dāng)旋鈕打向自動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)完成各工步操作，且循環(huán)動(dòng)作。當(dāng)旋鈕打向手動(dòng)時(shí)，每一工步都要按下該工步按鈕才能實(shí)現(xiàn)。以下是設(shè)計(jì)該機(jī)械手控制程序的步驟和方法。圖3-2 機(jī)械手傳送示意及操作面板圖3.3 機(jī)械手傳送系統(tǒng)I/O點(diǎn)分配表 名 稱代號(hào)輸入名 稱代號(hào)輸入名 稱代號(hào)輸出啟動(dòng)SB1X0手動(dòng)夾緊SB5X10電磁閥下降YV1Y0下限行程SQ1X1手動(dòng)放松SB6X11電磁閥夾緊YV2Y1上限行程SQ2X2手動(dòng)上升SB7X12電磁閥上升YV3Y2右限行程SQ3X3手動(dòng)下降SB8X13電磁閥右行YV4Y3左限行程SQ4X4手動(dòng)左移SB9X14電磁閥左行YV5Y4停止SB2X5手動(dòng)右移SB10X15原點(diǎn)指示ELY5手動(dòng)操作SB3X6回原點(diǎn)SB11X16連續(xù)操作SB4X7工件檢測(cè)SQ5X17表3-3 機(jī)械手傳送系統(tǒng)輸入和輸出點(diǎn)分配3.4機(jī)械手控制原理接線圖圖3-4機(jī)械手原理接線圖4 機(jī)械手控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1機(jī)械手操作系統(tǒng)分析 操作系統(tǒng)包括回原點(diǎn)程序，手動(dòng)單步操作程序和自動(dòng)連續(xù)操作程序，如圖4-1所示。圖4-1機(jī)械手操作系統(tǒng)程序其原理是：把旋鈕置于回原點(diǎn)，X16接通，系統(tǒng)自動(dòng)回原點(diǎn)，Y5驅(qū)動(dòng)指示燈亮。再把旋鈕置于手動(dòng)，則X6接通，其常閉觸頭打開，程序不跳轉(zhuǎn)（CJ為一跳轉(zhuǎn)指令，如果CJ驅(qū)動(dòng)，則跳到指針P所指P0處），執(zhí)行手動(dòng)程序。之后，由于X7常閉觸點(diǎn)，當(dāng)執(zhí)行CJ指令時(shí)，跳轉(zhuǎn)到P1所指的結(jié)束位置。如果旋鈕置于自動(dòng)位置，（既X6常閉閉合、X7常閉打開）則程序執(zhí)行時(shí)跳過手動(dòng)程序，直接執(zhí)行自動(dòng)程序。4.1.1回原位程序回原位程序如圖4-1-1所示。用S10S12作回零操作元件。應(yīng)注意，當(dāng)用S10S19作回零操作時(shí)，在最后狀態(tài)中在自我復(fù)位前應(yīng)使特殊繼電器M8043置1。圖4-1-1回原位狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖4.1.2手動(dòng)單步操作程序如圖4-1-2所示。圖中上升/下降，左移/右移都有聯(lián)鎖和限位保護(hù)。4-1-2手動(dòng)單步操作程序4.1.3自動(dòng)操作程序 自動(dòng)操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移見圖4-1-3所示。當(dāng)機(jī)械手處于原位時(shí)，按啟動(dòng)X0接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20，驅(qū)動(dòng)下降Y0，當(dāng)?shù)竭_(dá)下限位使行程開關(guān)X1接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S21，而S20自動(dòng)復(fù)位。S21驅(qū)動(dòng)Y1置位，延時(shí)1秒，以使電磁力達(dá)到最大夾緊力。當(dāng)T0接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S22，驅(qū)動(dòng)Y2上升，當(dāng)上升到達(dá)最高位，X2接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S23。S23驅(qū)動(dòng)Y3右移。移到最右位，X3接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S24下降。下降到最低位，X1接通，電磁鐵放松。為了使電磁力完全失掉，延時(shí)1秒。延時(shí)時(shí)間到，T1接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S26上升。上升到最高位，X2接通，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S27左移。左移到最左位，使X4接通，返回初始狀態(tài)，再開始第二次循環(huán)動(dòng)作。在編寫狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖時(shí)注意各狀態(tài)元件只能使用一次，但它驅(qū)動(dòng)的線圈，卻可以使用多次，但兩者不能出現(xiàn)在連續(xù)位置上。因此步進(jìn)順控的編程，比起用基本指令編程較為容易，可讀性較強(qiáng)。圖4-1-3 自動(dòng)操作狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖4.2 機(jī)械手控制系統(tǒng)梯形圖如圖4-2所示。圖中從第0行到第27行為回原位狀態(tài)程序。從第28行到第66行，為手動(dòng)單步操作程序。從第67行到第129行為自動(dòng)操作程序。這三部分程序（又稱為模塊）是圖3的操作系統(tǒng)運(yùn)行的?；卦怀绦蚝妥詣?dòng)操作程序。是用步進(jìn)順控方式編程。在各步進(jìn)順控末行，都以RET結(jié)束本步進(jìn)順控程序塊。但兩者又有不同。回原位程序不能自動(dòng)返回初始態(tài)S1。而自動(dòng)操作程序能自動(dòng)返回初態(tài)S2。圖4-2機(jī)械手傳送系統(tǒng)梯形圖4.3機(jī)械手控制系統(tǒng)指令語句表0LD M800237LD M074SET S211SET S138AND X01175STL S212STL S139RST Y00176SET Y0013LD X01640LD M077OUT T0 K104SET S1041AND X01278LD T05STL S1042ANI X00279SET S226RST Y00143ANI Y00080STL S227RST Y00044OUT Y00281OUT Y0028OUT Y00245LD M082LD X0029LD X00246AND X01383SET S2310SET S1147ANI X00184STL S2311STL S1148ANI Y00285OUT Y00312RST Y00349OUT Y00086LD X00313OUT Y00450LD M087ANI X01714LD X00451AND X01488SET S2415SET S1252AND X00289STL S2416STL S1253ANI X00490OUT Y00017SET M804354ANI Y00391LD X00118LD M804355OUT Y00492SET S2519OUT S1256LD M093STL S2520RET57AND X01594RST Y00121LD X00258AND X00295OUT T1 K1022AND X00459ANI X00396LD T123ANI Y00160ANI Y00497SET S2624OUT Y00561OUT Y00398STL S2625LOP X762P099OUT Y00226SET S263LDI X007100LD X00227ZRST S20 S2764CJ P1101SET S2728LDI X00665STL S2102STL S2729CJ P066LDI Y001103OUT Y00430LD X00067AND X002104LD X00431OR M068AND X004105OUT S232ANI X00569AND X000106RET33OUT M070SET S20107P134LD M071STL S20108END35AND X01072OUT Y00036SET Y00173LD X001圖4-3 語句指令表結(jié) 論此次我做的畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械手搬卸零件的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過幾個(gè)月的努力，設(shè)計(jì)終于順利完成。這次設(shè)計(jì)給了我一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，使我了解了設(shè)計(jì)工作的基本流程和設(shè)計(jì)的方法以及理念。畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過這次機(jī)械手搬卸零件的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范等專業(yè)能力水平，而且通過對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也