氣動機械手PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計（200*屆）*摘要機械手是在自動化生產(chǎn)過程中使用的一種具有抓取和移動工件功能的自動化裝置，它是在機械自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置，在生產(chǎn)過程中起著非常重要的作用。在工業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域內(nèi)，由于工作的需要，人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動強度，甚至于危及生命。自從機械手問世以來，相應(yīng)的各種難題迎刃而解。機械手能代替人類完成危險、重復(fù)、枯燥的工作，減輕人類勞動強度，提高勞動生產(chǎn)力，因此機械手得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 機械手是一種能自動化定位控制并可重新編程序以變動的多功能機器，它有多個自由度，可在各個不同環(huán)境中用來搬運物體。本課題要完成

2、的主要內(nèi)容。設(shè)計工業(yè)通用機械手模型，是一個水平/垂直運動的機械設(shè)備，用來將工件從左工作臺搬到右工作臺。機械手能完成左右移動、上下升降和手部的放松夾緊，可在空間按固定動作夾放單個物體。 關(guān)鍵詞：可編程控制器;機械手;自動化目錄1 問題的提出11.1 課題背景及研究意義11.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀11.3 課題設(shè)計的目的21.4 課題的主要內(nèi)容22 機械手32.1 機械手介紹32.1.1 機械手的分類32.1.2機械手的構(gòu)成32.2 機械手控制方式的選擇42.2.1 控制方式的分類42.2.2 plc與工業(yè)控制計算機和集散控制系統(tǒng)的比較及選型53 可編程序控制器73.1 plc簡介73.1.1 plc的基

3、本結(jié)構(gòu)73.1.2 plc的工作原理103.1.3 plc機型的選擇134 機械手控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)154.1 氣動機械手的控制要求154.2硬件結(jié)構(gòu)164.3氣動機械手的工作方式164.4根據(jù)設(shè)計要求、分析i/o情況、畫出分配表174.5 cpu選擇175.1主程序機構(gòu)圖195.2設(shè)計程序205.2.1公用程序205.2.2手動程序205.2.3自動程序205.2.4自動回原點程序246 軟件仿真調(diào)試情況256.1環(huán)境要求256.2調(diào)試情況25致 謝28參考文獻29附錄a i/o分配表30附錄b 梯形圖31附錄c 程序指令表39 1 問題的提出1.1 課題背景及研究意義 機械手是工業(yè)自動化領(lǐng)域

4、中經(jīng)常遇到的一種控制對象。近年來隨著工業(yè)自動化的發(fā)展機械手逐漸成為一門新興學(xué)科，并得到了較快的發(fā)展。機械手廣泛地應(yīng)用與鍛壓、沖壓、鍛造、焊接、裝配、機加、噴漆、熱處理等各個行業(yè)。特別是在笨重、高溫、有毒、危險、放射性、多粉塵等惡劣的勞動環(huán)境中，機械手由于其顯著的優(yōu)點而受到特別重視?？傊?，機械手是提高勞動生產(chǎn)率，改善勞動條件，減輕工人勞動強度和實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的一個重要手段。國內(nèi)外都十分重視它的應(yīng)用和發(fā)展?？删幊绦蚩刂破?plc)是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的實時工業(yè)控制裝置。隨著微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)和計算機通信技術(shù)的飛速發(fā)展，plc在硬件配置、軟件編程、通訊聯(lián)網(wǎng)功能以及模擬量控制等方面均

5、取得了長足的進步，已經(jīng)成為工廠自動化的標(biāo)準(zhǔn)配置之一。由于自動化可以節(jié)省大量的人力、物力等，而plc也具有其他控制方式所不具有的特殊優(yōu)越性，如通用性好、實用性強、硬件配套齊全、編程方法簡單易學(xué)，因此工業(yè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用plc。機械手在美國、加拿大等國家應(yīng)用較多，如用果實采摘機械手來摘果實、裝配生產(chǎn)線上應(yīng)用智能機器人等。我國自動化水平本身比較低，因此用plc來控制的機械手還比較少。本次課題設(shè)計的機械手就是通過plc來實現(xiàn)自動化控制的。通過此次設(shè)計可以更進一步學(xué)習(xí)plc的相關(guān)知識，了解世界先進水平，盡可能多的應(yīng)用于實踐。1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀 機械手自二十世紀(jì)六十年代初問世以來，經(jīng)過40多年的發(fā)展，現(xiàn)在已

6、經(jīng)成為制造業(yè)生產(chǎn)自動化中重要的機電設(shè)備。目前，正式投入使用的絕大部分機械手屬于第一代機械手，即程序控制機械手。這代機械手基本上采用點位控制系統(tǒng)，沒有感覺外界環(huán)境信息的感覺器官，主要用于焊接、噴漆和上下料。第二代機械手具有感覺器官，仍然以程序控制為基礎(chǔ)，但可以根據(jù)外界環(huán)境信息對控制程序進行校正。這代機械手通常采用接觸傳感器一類的簡單傳感裝置和相應(yīng)的適應(yīng)性算法?，F(xiàn)在，第三代機械手正在第一、第二代機械手的基礎(chǔ)上蓬勃發(fā)展起來，它是能感知外界環(huán)境與對象物，并具有對復(fù)雜信息進行準(zhǔn)確處理，對自己行為做出自主決策能力的智能化機械手。它能識別景物，具有觸覺、視覺、力覺、聽覺、味覺等多種感覺，能實現(xiàn)搜索、追蹤、辨

7、色識圖等多種仿生動作，具有專家知識、語音功能和自學(xué)能力等人工智能。目前機械手技術(shù)有了新的發(fā)展：出現(xiàn)了仿人型機械手、微型機械手和微操作系統(tǒng)（如細小工業(yè)管道機械手移動探測系統(tǒng)、微型飛行器等）、機械手化機器、智能機械手。機械手的應(yīng)用領(lǐng)域正在向非制造業(yè)和服務(wù)業(yè)方向擴展，并且蓬勃發(fā)展的軍用機械手也將越來越多地裝備部隊。國外，近幾年國外工業(yè)機械手領(lǐng)域有如下幾個發(fā)展趨勢。機械手性能不斷提高，而單機價格不斷下降；機械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展；控制系統(tǒng)向基于pc機的開放型控制器方向發(fā)展；傳感器作用日益重要；虛擬現(xiàn)實技術(shù)在機械手中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制。國內(nèi)，目前在一些機種方面，如噴涂機械手、弧

8、焊機械手、點焊機械手、搬運機械手、裝配機械手、特種機械手（水下、爬壁、遙控等機械手）基本掌握了機械手操作機的設(shè)計制造技術(shù)，解決了控制驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計和配置，軟件的設(shè)計和編制等關(guān)鍵技術(shù)，還掌握了自動化噴漆線、弧焊自動線及其周邊配套設(shè)備的全套自動通信、協(xié)調(diào)控制技術(shù)；在基礎(chǔ)元件方面，諧波減速器、機械手焊接電源、焊縫自動跟蹤裝置也有了突破。從技術(shù)方面來說，我國已經(jīng)具備了獨立自主發(fā)展中國機械手技術(shù)的基礎(chǔ)。1.3 課題設(shè)計的目的 本課題主要研究的是基于plc的機械手模型控制系統(tǒng)的設(shè)計，包括硬件的設(shè)計和軟件的設(shè)計。通過設(shè)計編制plc程序?qū)崿F(xiàn)機械手模型控制系統(tǒng)的自動控制。1.4 課題的主要內(nèi)容 1. 正確選用機

9、械手和plc類型。2. 繪制i/o分配表，畫出plc的外部接線圖。3. 設(shè)計梯形圖。4. 指令表。5. 軟件仿真。2 機械手2.1 機械手介紹 mechanical hand也被稱為自動手，auto hand能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。 2.1.1 機械手的分類機械手主要由手部和運動機構(gòu)組成。手部是用來抓持工件（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、

10、托持型和吸附型等。運動機構(gòu)，使手部完成各種轉(zhuǎn)動（擺動）、移動或復(fù)合運動來實現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式，稱為機械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由度是機械手設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)。自由度越多，機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般專用機械手有23個自由度。機械手的種類，按驅(qū)動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手；按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種；按運動軌跡控制方式可分為點位控制和連續(xù)軌跡控制機械手等。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(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，

11、在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨立的控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門操持危險物品的主從式操作手也常稱為機械手。機械手是在機械化、自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。近年來，隨著電子技術(shù)特別是電子計算機的廣泛應(yīng)用，機器人的研制和生產(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)，它更加促進了機械手的發(fā)展，使得機械手能更好地實現(xiàn)與機械化和自動化的有機結(jié)合。 2.1.2機械手的構(gòu)成機械手簡述：機械手的形式是多種多樣的，有的較為簡單，有的較為復(fù)雜，但基本的組成形式是相同的，一般由執(zhí)行機構(gòu)、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助裝置組成。1. 執(zhí)行機構(gòu)機械手的執(zhí)行機構(gòu)，由手、手腕、手臂、支

12、柱組成。手是抓取機構(gòu)，用來夾緊和松開工件，與人的手指相仿，能完成人手的類似動作。手腕是連接手指與手臂的元件，可以進行上下、左右和回轉(zhuǎn)動作。簡單的機械手可以沒有手腕。支柱用來支撐手臂，也可以根據(jù)需要做成移動。2. 傳動系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)的動作要由傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)。常用機械手傳動系統(tǒng)分機械傳動、液壓傳動、氣壓傳動和電力傳動等幾種形式。3. 控制系統(tǒng)機械手控制系統(tǒng)的主要作用是控制機械手按一定的程序、方向、位置、速度進行動作，簡單的機械手一般不設(shè)置專用的控制系統(tǒng)，只采用行程開關(guān)、繼電器、控制閥及電路便可實現(xiàn)動傳動系統(tǒng)的控制，使執(zhí)行機構(gòu)按要求進行動作。動作復(fù)雜的機械手則要采用可編程控制器、微型計算機進行控制。2

13、.2 機械手控制方式的選擇 2.2.1 控制方式的分類傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備自動控制主要由繼電器或分立的電子線路來實現(xiàn)，這種控制方式投資相對少一些，目前僅在一些舊式的、簡單的工業(yè)設(shè)備中還有一定市場，但該控制方式卻有以下致命缺陷：(1) 僅適合于簡單的邏輯控制；(2) 僅適合特殊的工程項目，而沒有通用性；(3) 沒有改動和優(yōu)化的可能性。伴隨著工業(yè)自動化技術(shù)的迅速發(fā)展，我國工業(yè)領(lǐng)域的自動化已經(jīng)基本實現(xiàn)了從繼電器控制到計算機控制的轉(zhuǎn)變，計算機控制方式具有以下兩個特點：(1) 硬件上至少有一個微處理器；(2) 通過軟件實現(xiàn)控制思想。目前，工業(yè)自動化領(lǐng)域比較典型的控制方式有：(1) 可編程序邏輯控制器（plc）

14、(2) 工業(yè)控制計算機（ipc）(3) 集散控制系統(tǒng)（dcs）2.2.2 plc與工業(yè)控制計算機和集散控制系統(tǒng)的比較及選型1. 各自技術(shù)發(fā)展的起源計算機是為了滿足快速大量數(shù)據(jù)處理要求的設(shè)備。硬件結(jié)構(gòu)方面，總線標(biāo)準(zhǔn)化程度高，兼容性強，軟件資源豐富，特別是有實時操作系統(tǒng)的支持，故對要求快速、實時性強、模型復(fù)雜和計算工作量大的工業(yè)對象的控制占有優(yōu)勢。集散系統(tǒng)從工業(yè)自動化儀表控制系統(tǒng)發(fā)展到以工業(yè)控制計算機為中心的集散系統(tǒng)，所以其在模擬量處理、回路調(diào)節(jié)方面具有一定優(yōu)勢，初期主要用在連續(xù)過程控制，側(cè)重回路調(diào)節(jié)功能。plc是由繼電器邏輯系統(tǒng)發(fā)展而來，主要應(yīng)用在工序控制上，初期主要是代替繼電器控制系統(tǒng)，側(cè)重于

15、開關(guān)量順序控制方面。近年來隨著微電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)等的發(fā)展，plc在技術(shù)和功能上發(fā)生了飛躍。在初期邏輯運算的基礎(chǔ)上，增加了數(shù)值運算、閉環(huán)調(diào)節(jié)等功能，增加了模擬量和pid調(diào)節(jié)等功能模塊；運算速度提高，cpu的能力趕上了工業(yè)控制計算機；通信能力的提高發(fā)展了多種局部總線和網(wǎng)絡(luò)(lan)，因而也可構(gòu)成為一個集散系統(tǒng)。特別是個人計算機也被吸收到plc系統(tǒng)中。plc在過程控制的發(fā)展將是一智能變送器和現(xiàn)場總線，暨向下拓展功能，開放總線。2. 相同點在微電子技術(shù)發(fā)展的背景下，從硬件的角度來看，plc、工業(yè)計算機、集散系統(tǒng)(dcs)之間的差別正在縮小，都將由類似的一些微電子元件、

16、微處理器、大容量半導(dǎo)體存儲器和i/o模件組成。編程方面也有很多相同點。3. 不同點由于plc和計算機屬于兩類產(chǎn)品，經(jīng)過幾十年的發(fā)展都形成了自身的裝置特點和軟件工具，實際上它們的區(qū)別仍然存在。plc用編程器或計算機編程，編程語言是梯形圖、功能塊圖、順序功能表圖和指令表等。集散系統(tǒng)自身或用計算機結(jié)構(gòu)形成組態(tài)構(gòu)成開發(fā)系統(tǒng)環(huán)境。特別需要提出的是，plc與std總線工控機的區(qū)別，無論從維修、安裝和模件功能都很相似。plc更適用于黑模式下運行，但在線運行時若要進行較大的程序修改，其能力略遜于std工控機，但是從開關(guān)量控制而言，plc的性能優(yōu)于std工控機?？偟膩碚f，在選擇控制器時，首先要從工程要求、現(xiàn)場環(huán)

17、境和經(jīng)濟性等方面考慮。沒有哪種控制器是絕對完善的，也沒有哪種產(chǎn)品絕對差，只能說根據(jù)不同的環(huán)境選擇更適用的產(chǎn)品。綜上所述，考慮各種情況，本課題選擇plc編程。3 可編程序控制器3.1 plc簡介 可編程控制器簡稱 pc（programmable controller），它經(jīng)歷了可編程序矩陣控制器pmc（programmable matrix controller）、可編程序順序控制器 psc（programmable sequence controller）、可編程序邏輯控制器 plc（programmable logic controller）和可編程序控制器plc幾個不同時期。plc 是在繼

18、電器控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，以微處理器為核心，將自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)融為一體而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置。由于 plc 采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。plc 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。plc 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。 3.1.1 plc的基本結(jié)

19、構(gòu)plc和一般的微型計算機基本相同，也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。plc的硬件系統(tǒng)由微處理器(cpu)、存儲器(eprom，rom)、輸入輸出(i/o)部件、電源部件、編程器、i/o擴展單元和其他外圍設(shè)備組成。各部分通過總線(電源總線、控制總線、地址總線、數(shù)據(jù)總線)連接而成。其結(jié)構(gòu)簡圖如下：圖3-1 plc硬件的基本結(jié)構(gòu)圖1. 中央處理單元（cpu）中央處理單元（cpu）是plc的控制中樞。它按照plc系統(tǒng)程序賦予的功能，接受并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)，檢查電源、存儲器、i/o以及警戒定時器的狀態(tài)，并能檢查用戶程序的語法錯誤。當(dāng)plc投入運行時，首先它以掃描的方式接受現(xiàn)場各輸

20、入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入i/o映象區(qū),然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算術(shù)運算等任務(wù)。并將邏輯或算術(shù)運算等結(jié)果送入i/o映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢以后，最后將i/o映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行為止。2. 存儲器與微型計算機一樣，除了硬件以外，還必須有軟件。才能構(gòu)成一臺完整的plc。plc的軟件分為兩部分:系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。plc存儲空間的分配：雖然大、中、小型plc的cpu的最大可尋址存儲空間各不相同，但是根據(jù)plc的工作原理

21、，其存儲空間一般包括以下三個區(qū)域：系統(tǒng)程序存儲區(qū)，系統(tǒng)ram存儲區(qū)（包括i/o映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）和用戶程序存儲區(qū)。(1) 系統(tǒng)程序存儲區(qū)在系統(tǒng)程序存儲區(qū)中存放著相當(dāng)于計算機操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。它包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷程序等。由制造廠商將其固化在eprom中，用戶不能夠直接存取。它和硬件一起決定了該plc的各項功能。(2) 系統(tǒng)ram存儲區(qū)系統(tǒng)ram存儲區(qū)包括i/o映象區(qū)以及各類軟設(shè)備（例如：邏輯線圈、數(shù)據(jù)寄存器、計時器、計數(shù)器、變址寄存器、累加器等）存儲區(qū)。 i/o映象區(qū)由于plc投入運行后，只是在輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，在輸出刷新階段才

22、將輸出的狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的外設(shè)。因此，它需要有一定數(shù)量的存儲單元（ram）以供存放i/o的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些存儲單元稱作i/o映象區(qū)。一個開關(guān)量i/o占用存儲單元中的一個位（bit）, 一個模擬量i/o占用存儲單元中的一個字（16個bit)。因此，整個i/o映象區(qū)可看作由開關(guān)量的i/o映象區(qū)和模擬量的i/o映象區(qū)兩部分組成。 系統(tǒng)軟設(shè)備存儲區(qū)除了i/o映象區(qū)以外，系統(tǒng) ram存儲區(qū)還包括plc內(nèi)部各類軟設(shè)備（邏輯線圈、數(shù)據(jù)寄存器、計時器、計數(shù)器、變址寄存器、累加器等）的存儲區(qū)。該存儲區(qū)又分為具有失電保持的存儲區(qū)域和無失電保持的存儲區(qū)域，前者在plc斷電時，由內(nèi)部的鋰電子供電。使這部分存儲單元內(nèi)

23、的數(shù)據(jù)得以保留；后者當(dāng)plc停止運行時，將這部分存儲單元內(nèi)的數(shù)據(jù)全部置“零”。(3) 用戶程序存儲區(qū)用戶程序存儲區(qū)存放用戶編制的用戶程序。不同類型的plc其存儲容量各不相同，一般來說，隨著plc機型增大其存儲容量也相應(yīng)增大。不過對于新型的plc，其存儲容量可根據(jù)用戶的需要而改變。(4) 常用的i/o分類常用的i/o分類如下：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。模擬量：按信號類型分，有電流型（4-20ma,0-20ma）、電壓型（0-10v,0-5v,-10-10v）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述

24、通用i/o外，還有特殊i/o模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按i/o點數(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架槽數(shù)限制。3. plc電源plc電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。無論是小型的plc，還是中、大型的plc，其電源的性能都是一樣的，均能對plc內(nèi)部的所有器件提供一個穩(wěn)定可靠的直流電源。一般交流電壓波動在正負(fù)10%（15%）之間，因此可以直接將plc接入到交流電網(wǎng)上去。可編程序控制器一般使用220v交流電源?？删幊绦蚩刂破鲀?nèi)部的直流穩(wěn)壓電源為各模塊內(nèi)的元件提供直流電壓。某些可編程序控制器可以為輸入電路和少量的外部電

25、子檢測裝置（如接近開關(guān)）提供24v直流電源。驅(qū)動現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)的電源一般由用戶提供?？删幊绦蚩刂破魇菑睦^電器控制系統(tǒng)發(fā)展而來的，它的梯形圖程序與繼電器系統(tǒng)電路圖相似，梯形圖中的某些編程元件也沿用了繼電器這一名稱，如輸入、輸出繼電器等。這種計算機程序?qū)崿F(xiàn)的“軟繼電器”，與繼電器系統(tǒng)中的物理結(jié)構(gòu)在功能上某些相似之處。3.1.2 plc的工作原理 可編程序控制器有兩種基本的工作狀態(tài)，即運行（run）狀態(tài)與停止（stop）狀態(tài)。在運行狀態(tài)，可編程控制器通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)控制功能。為了使可編程序控制器的輸出及時地響應(yīng)隨時可能變化的輸入信號，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，

26、直至可編程序控制器停機或切換到stop工作狀態(tài)。 除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次循環(huán)過程中，編程序控制器還要完成，內(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為5個階段?？删幊绦蚩刂破鞯倪@種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。由于計算機執(zhí)行指令的速度極高，從外部輸入-輸出關(guān)系來看，處理過程似乎是同時完成的。在內(nèi)部處理階段?？删幊绦蚩刂破鳈z查cpu模塊內(nèi)部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時器復(fù)位，以及完成一些別的內(nèi)部工作。在通信服務(wù)階段，可編程序控制器與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。當(dāng)可編程序控制器處于停止（stop）狀態(tài)時，只執(zhí)行以上的操作。可編程序控制起處于（

27、run）狀態(tài)時，還要完成另外3個階段的操作。在可編程序控制器的存儲器中，設(shè)置了一片區(qū)域用來存放輸入信號和輸出信號的狀態(tài)，它們分別稱為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器?？删幊绦蚩刂破魈菪螆D中別的編程元件也有對應(yīng)的映像存儲區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映像寄存器。在輸入處理階段，可編程序控制器把所有外部輸入電路的接通/斷開（on/off）狀態(tài)讀入輸入寄存器。外接的輸入觸點電路接通時，對應(yīng)的輸入映像寄存器為“1”狀態(tài)，梯形圖中對應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點接通，常閉觸點斷開。外接的輸入觸點電路斷開，對應(yīng)的輸入映像寄存器為“0”狀態(tài)，梯形圖中對應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點斷開，常閉觸點接通。在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號

28、的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入映像寄存器的狀態(tài) 也不會隨之而變，輸入信號變化了的狀態(tài)只能在下一個掃描周期的輸入處理階段被讀入?？删幊绦蚩刂破鞯挠脩舫绦蛴扇舾蓷l指令組成，指令在存儲器中按步序號順序排列。在沒有跳轉(zhuǎn)指令時，cpu從第一條指令開始，逐條順序的執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束之處。在執(zhí)行指令時，從輸入映像寄存器或別的元件映像寄存器中將有關(guān)編程元件的0/1狀態(tài)讀出來，并根據(jù)指令的要求執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運算，運算結(jié)果寫入到對應(yīng)的元件映像寄存器中，因此，各編程元件的映像寄存器（輸入映像寄存器除外）的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而變化。在輸出處理階段，cpu將輸出映像寄存器的0/1狀態(tài)傳送到輸出鎖存器。梯型圖某一輸出

29、繼電器的線圈“通電”時，對應(yīng)的輸出映像寄存器為“1”狀態(tài)。信號經(jīng)輸出模塊隔離 和功率放大后，繼電器型輸出模塊中對應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電，其常開觸點閉合，使外部負(fù)載通電工作。若梯形圖中輸出繼電器線圈斷電對應(yīng)的輸出映像寄存器為“0”狀態(tài)，在輸出處理階段后，繼電器型輸出模塊中對應(yīng)的硬件繼電器的線圈斷電，其常開觸點斷開，外部負(fù)載斷電，停止工作。某一編程元件對應(yīng)的映像寄存器為“1”狀態(tài)時，稱該編程元件為on，映像寄存器為“0”狀態(tài)時，該編程元件為off。掃描周期可編程序控制器在run工作狀態(tài)時，執(zhí)行一次掃描操作所需的時間稱為掃描周期，其典型值為1100ms。指令執(zhí)行所需的時間與用戶程序的長短、指令的種

30、類和cpu執(zhí)行指令的速度有很大的關(guān)系。當(dāng)用戶程序較長時，指令執(zhí)行時間在掃描周期中占相當(dāng)大的比例。不過嚴(yán)格地來說掃描周期還包括自診斷、通信等。如圖所示： 圖3-2 plc的掃描運行方式1. 輸入采樣階段在輸入采樣階段，plc以掃描方式依次讀入所有的數(shù)據(jù)和狀態(tài)它們存入i/o映象區(qū)的相應(yīng)單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入數(shù)據(jù)和狀態(tài)發(fā)生變化i/o映象區(qū)的相應(yīng)單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)也不會改變。所以輸入如果是脈沖信號，它的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀2. 用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，plc的cpu總是由上而下，從左到右的順序依

31、次的掃描梯形圖。并對控制線路進行邏輯運算，并以此刷新該邏輯線圈或輸出線圈在系統(tǒng)ram存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)。或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。例如：算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳達等。3. 輸出刷新階段在輸出刷新階段，cpu按照i/o映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)刷新所有的數(shù)據(jù)鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動響應(yīng)的外設(shè)。這時才是plc真正的輸出。4. 輸入/輸出滯后時間輸入/輸出滯后時間又稱系統(tǒng)響應(yīng)時間，是指可編程序控制器的外部輸入信號發(fā)生變化的時刻至它控制的有關(guān)外部輸出信號發(fā)生變化的時刻之間的時間間隔，它由輸入電路濾波時間、輸出電路的滯后時間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時間三部分組成。輸入模塊的c

32、pu濾波電路用來濾除由輸入端引入的干擾噪聲，消除因外接輸入觸點動作是產(chǎn)生的抖動引起的不良影響，濾波電路的時間常數(shù)決定了輸入濾波時間的長短，其典型值為10ms左右。輸出模塊的滯后時間與模塊的類型有關(guān)，繼電器型輸出電路的滯后時間一般在10ms左右；雙向可空硅型輸出電路在負(fù)載接通時的滯后時間約為1ms，負(fù)載由導(dǎo)通到斷開時的最大滯后時間為10ms；晶體管型輸出電路的滯后時間約為1ms。由掃描工作方式引起的滯后時間最長可達到兩個多掃描周期?？删幊绦蚩刂破骺偟捻憫?yīng)延遲時間一般只有幾十ms，對于一般的系統(tǒng)是無關(guān)緊要的。要求輸入輸出信號之間的滯后時間盡量短的系統(tǒng)，可以選用掃描速度快的可編程序控制器或采取其他措

33、施。 3.1.3 plc機型的選擇1. plc的分類plc按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類；按cpu字長分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通常可按控制功能或輸入輸出點數(shù)選型。整體型plc的i/o點數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型plc提供多種i/o卡件或插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的i/o點數(shù)，功能擴展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。2. 輸入輸出模塊的選擇輸入輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。例如對輸入模塊，應(yīng)考慮信號電平、信號傳輸距離、信號隔離、信號供電方式等應(yīng)用要求。對輸出模塊，

34、應(yīng)考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價格低、使用電壓范圍廣、壽命短、響應(yīng)時間較長等特點；可控硅輸出模塊適用于開關(guān)頻繁，電感性低功率因數(shù)負(fù)荷場合，但價格較貴，過載能力較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致?？筛鶕?jù)應(yīng)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(yīng)用成本。考慮是否需要擴展機架或遠程i/o機架等。3. 電源的選擇plc的供電電源，除了引進設(shè)備時同時引進plc應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設(shè)計和選用外，一般plc的供電電源應(yīng)設(shè)計選用220vac電源，與國內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。重要的應(yīng)用場合，應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。如果plc本身帶有可使用電

35、源時，應(yīng)核對提供的電流是否滿足應(yīng)用要求，否則應(yīng)設(shè)計外接供電電源。為防止外部高壓電源因誤操作而引入plc，對輸入和輸出信號的隔離是必要的，有時也可采用簡單的二極管或熔絲管隔離。4. 存儲器的選擇由于計算機集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲器的價格已下降，因此，為保證應(yīng)用項目的正常投運，一般要求plc的存儲器容量，按256個i/o點至少選8k存儲器選擇。需要復(fù)雜控制功能時，應(yīng)選擇容量更大，檔次更高的存儲器。5. 冗余功能的選擇 i/o接口單元的冗余(1) 控制回路的多點i/o卡應(yīng)冗余配置。(2) 重要檢測點的多點i/o卡可冗余配置。(3) 根據(jù)需要對重要的i/o信號，可選用2重化或3重化的i/o接口單元。4

36、 機械手控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)4.1 氣動機械手的控制要求1、機械手的全部動作由氣缸驅(qū)動，氣缸由相應(yīng)的電磁閥控制，電磁閥由plc（可編程控制器）控制。其中，上升/下降和左/右移分別由雙線圈兩位電磁閥控制；機械手的放松/夾緊由一個單線圈兩位置電磁閥控制。工件臺a、b上工件的傳送不用plc控制;機械手要求按一定的順序動作,啟動時,機械手從原點開始按順序動作.停止時,機械手停止在現(xiàn)行工步上,重新起動時,機械手按停止前的動作繼續(xù)進行。左行sq3sq4 右行下降夾緊上升sq2松開sq1 圖4-1 氣動機械手示意圖 為滿足生產(chǎn)要求，機械手設(shè)置手動工作方式和自動工作方式兩種，而自動工作方式又分為單步、單周和連續(xù)工

37、作方式。（1）手動工作方式。利用按鈕對機械手的每一步動作單獨進行控制，例如按“上升”按鈕，機械手上升，按“下降”按鈕，機械手下降。此種工作方式可使機械手置原位。（2）單步工作方式，從原點開始,按自動工作循環(huán)的工序,每按一下起動按鈕,機械手完成一步的動作后自動停止。（3）單周期工作方式，按下起動按鈕，從原點開始，機械手按工序自動完成一個周期的動作后停在原位。 （4）連續(xù)工作方式。機構(gòu)在原位時，按下起動按鈕，機構(gòu)自動連續(xù)的執(zhí)行周期動作。當(dāng)按下停止按鈕時，機械手保持當(dāng)前狀態(tài)。重新恢復(fù)后機械手按停止前的動作繼續(xù)進行工作。4.2硬件結(jié)構(gòu)機械手用來將工件從a點搬運到b點（如圖4-2），輸出q0.1為1時工

38、件被夾緊，為0時背松開。工作方式選擇開關(guān)的5個位置分別對應(yīng)于5種工作方式，操作面板左下部的6個按鈕式手動按鈕。為了保證在緊急情況下（包括plc發(fā)生故障時）能可靠地切斷負(fù)載電源，設(shè)置了交流接觸器km。plc開始運行時按下“負(fù)載電源”按鈕，使km線圈得電并自鎖，km的主觸點接通，給外部負(fù)載提供交流電源，出現(xiàn)緊急情況時用“緊急停車”按鈕斷開負(fù)載電源。 單步回原位單周期連續(xù)手動 夾緊sb7右行sb5 下降sb3啟動sb1負(fù)載電源松開sb8左行sb6 上升sb4 停止sb2緊急停車sb9圖4-2氣動機械手的控制面板4.3氣動機械手的工作方式 系統(tǒng)設(shè)有手動、單周期、連續(xù)、單步和回原點五種工作方式。在手動工

39、作方式下，用i0.5i1.2對應(yīng)的6個按鈕分別獨立控制機械手的升、降、左右行和夾緊松開。機械手在最上面和最左邊，且夾緊裝置松開是，稱為系統(tǒng)處于原點狀態(tài)。在進入單周期、連續(xù)喝單步工作方式之前，系統(tǒng)處于原點狀態(tài)；如果不滿足這一條件，可以選擇回原點工作方式，然后按啟動按鈕i2.6，使系統(tǒng)自動返回原點狀態(tài)。在原點狀態(tài)，順序功能圖中的初始步m0.0為on，為進入單周期、連續(xù)喝單步工作方式做好了準(zhǔn)備。機械手從初始狀態(tài)開始，將工件從a點搬到b點，最后返回初始狀態(tài)的過程，稱為一個工作周期。 在單周期的工作方式下，按下啟動按鈕i2.6后，從初始步m0.0開始，機械手按順序功能圖的規(guī)定完成一個周期的工作后，返回并

40、停留在初始步。在單步工作方式下，從初始步開始，按一下啟動按鈕，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到下一步，完成該步的任務(wù)后，自動停止工作并停留在該步，再按一下啟動按鈕，又往前走一步。單步工作方式常用于系統(tǒng)的調(diào)試。4.4根據(jù)設(shè)計要求、分析i/o情況、畫出分配表信號名稱 原件符號 地址編碼 下降停止 sq1 i0.1上升停止 sq2 i0.2右行停止 sq3 i0.3左行停止 sq4 i0.4上升 sb4 i0.5左行 sb6 i0.6松開 sb8 i0.7下降 sb3 i1.0右行 sb5 i1.1夾緊 sb7 i1.2見附錄a4.5 cpu選擇根據(jù)上圖的i/o分配表通過查閱手冊選擇s7-200 cpu226基本單元（2

41、4入/16出）1臺，該控制系統(tǒng)核心部分是以cpu226為主，cpu模塊采用整體式結(jié)構(gòu)，它的體積小、價格低，cpu模塊、i/o模塊和電源裝在一個箱形機殼內(nèi)，前蓋下面有模式選擇開關(guān)、模擬量電位器和擴展模塊連接器。plc的輸入輸出端子均接到相應(yīng)的接線端子排，輸入輸出信號通過這些接線端子排可由其它地方直接引入，這些接線端子排的布置與 plc的輸入輸出端子以及電源端、接地端和公共端的實際位置一一對應(yīng)。i/o模塊接口將輸入輸出信號引入到控制臺上。pc/ppi編程電纜上標(biāo)有 pc的 rs一232端連接電腦的rs一232通信接口，標(biāo)有 ppi的 rs一485端連接到cpu模塊的通信口，并擰緊兩邊接口的螺絲。p

42、c/ppi編程電纜通常在試驗中下載梯形圖程序時使用。這是一個單體控制的小系統(tǒng)，沒有特殊的控制要求，開關(guān)量輸入點有6個（起動、停止和sl1、sl2、sl3、sl4），開關(guān)量輸出點有5個（yv1、yv2、yv3、yv4與m），輸入輸出點數(shù)共為11個。粗估內(nèi)存容量約為110個地址單元(1110=110)即可。據(jù)此，可以選用一般中小型控制器（s7-200cpu221cpu226），在此選用s7-200的cpu226。 該控制系統(tǒng)核心部分是以cpu226為主，cpu模塊采用整體式結(jié)構(gòu)，它的體積小、價格低，cpu模塊、i/o模塊和電源裝在一個箱形機殼內(nèi)，前蓋下面有模式選擇開關(guān)、模擬量電位器和擴展模塊連接器

43、。plc的輸入輸出端子均接到相應(yīng)的接線端子排，輸入輸出信號通過這些接線端子排可由其它地方直接引入，這些接線端子排的布置與 plc的輸入輸出端子以及電源端、接地端和公共端的實際位置一一對應(yīng)。i/o模塊接口將輸入輸出信號引入到控制臺上。pc/ppi編程電纜上標(biāo)有 pc的 rs一232端連接電腦的rs一232通信接口，標(biāo)有 ppi的 rs一485端連接到cpu模塊的通信口，并擰緊兩邊接口的螺絲。pc/ppi編程電纜通常在試驗中下載梯形圖程序時使用。這是一個單體控制的小系統(tǒng)，沒有特殊的控制要求，開關(guān)量輸入點有6個（起動、停止和sl1、sl2、sl3、sl4），開關(guān)量輸出點有5個（yv1、yv2、yv3

44、、yv4與m），輸入輸出點數(shù)共為11個。粗估內(nèi)存容量約為110個地址單元(1110=110)即可。據(jù)此，可以選用一般中小型控制器（s7-200cpu221cpu226），在此選用s7-200的cpu226。4.6 plc的外部接線圖電源開關(guān)電源開關(guān) 圖4-3 機械手plc外部接線圖5 機械手程序設(shè)計5.1主程序機構(gòu)圖下圖5-1是主程序機構(gòu)圖，sm0.0的常開觸點一直閉合，公用程序是無條件執(zhí)行的。在手動工作方式下，i2.0為on，執(zhí)行手動子程序。在自動回原點方式下，i2.1為on，執(zhí)行回原點子程序，在其他3種工作方式下執(zhí)行自動子程序。 公用ensm0.0 手動eni0.2i2.1 回原點eni2

45、.4 自動eni2.3i2.2 圖5-1主程序結(jié)構(gòu)圖5.2設(shè)計程序 5.2.1公用程序 公用程序用于處理各種工作方式都要執(zhí)行的任務(wù)，以及處理不同工作方式之間的轉(zhuǎn)換。左限位開關(guān)i0.4、上限位開關(guān)i0.2的常開觸點和表示機械手松開的m4.5的常閉觸點的串聯(lián)電路接通時，原點條件m0.5變?yōu)閛n。當(dāng)機械手處于原點位置狀態(tài)，在開始執(zhí)行用戶程序、系統(tǒng)處于手動或者自動回原點狀態(tài)，初始步對應(yīng)的m0.0將被置位，進入單步、單周期和連續(xù)工作方式做好準(zhǔn)備。如果此時m0.5為off狀態(tài)，m0.0將被復(fù)位，初始步為不活動步，按下啟動按鈕也不能進入步m2.0，系統(tǒng)不能再單步，單周期，和連續(xù)工作方式下工作。 當(dāng)系統(tǒng)處于手

46、動工作方式時，必須將初始步以外的各部隊贏得存儲器位（m2.0-m2.7）復(fù)位，否則系統(tǒng)從自動工作方式切換到手動工作方式，然后返回自動工作方式時，可能會出現(xiàn)同時有兩個活動步的情況，一起錯誤的動作。在非連續(xù)方式下，i2.4的常閉出點閉合，將表示連續(xù)工作狀態(tài)的標(biāo)志m0.7復(fù)位。梯形圖見附錄b 5.2.2手動程序 下圖是手動程序，為了保證安全運行，在手動程序中設(shè)置了一些必要的連鎖。設(shè)置上升與下降之間,左行與右行之間的互鎖,以防止功能相反的兩個輸出同時為on.有限位開關(guān)限制機械手移動的范圍。用限位開關(guān)i0.1-i0.4限制機械手移動的范圍。用上限位開關(guān)i0.2的常開觸點與控制左，右行的m3.6和左行的m

47、4.4的繼電器串聯(lián)，機械手升到最高位置才能左右移動，以防止機械手在較低位置運行時與別的物體碰撞。梯形圖見附錄b 5.2.3自動程序程序流程圖如下啟系統(tǒng)動 手動操作手動yyn回原點回原點操作yn是否在原點單步y(tǒng)單步操作yy檢測等待nn是否在原點單周期單周期操作yyynn檢測等待連續(xù)操作是否在原點連續(xù)yyyy是否停止nn檢測等待y圖5-2機械手控制流程圖單周期、連續(xù)和單步工作方式的順序功能圖如下圖 圖5-3 順序功能圖單周期、連續(xù)和單步這三種工作方式主要是“連續(xù)”標(biāo)志m0.7和“轉(zhuǎn)換允許”標(biāo)志m0.6來區(qū)分的。 （1）單步與非單步的區(qū)別m0.6的常開觸點接在每一個控制代表步的存儲器位的啟動電路中，

48、他們斷開時禁止步的活動狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，如果系統(tǒng)處于單步工作方式，i2.2為1狀態(tài)，他的常開觸點斷開，“轉(zhuǎn)換允許”存儲器位m0.6在一般情況下為0狀態(tài)，不允許步與步之間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)某一步的工作結(jié)束后，轉(zhuǎn)換條件滿足，如果沒有按啟動按鈕i2.6，m0.6處于處于0狀態(tài)，起保停電路的啟動電路處于斷開狀態(tài)，不會轉(zhuǎn)換到下一步。一直要等到按下啟動按鈕i2.6，m0.6在i2.6的上升沿on一個掃描周期，m0.6的常開觸點接通，系統(tǒng)才會轉(zhuǎn)換到下一步。系統(tǒng)工作在連續(xù)，單周期工作方式下，i2.2的常開觸點接通，是m0.6為1狀態(tài)，串聯(lián)在各起保停電路的啟動電路中的m0.6的常開觸點接通，允許步與步之間的正常轉(zhuǎn)換。(2)單

49、周期與連續(xù)的區(qū)分在連續(xù)工作方式下，i2.4為1狀態(tài)。初始步為活動步時按下啟動按鈕i2.6，m2.0變?yōu)?狀態(tài)，機械手下降。于此同時，控制連續(xù)工作的m0.7的線圈通電并自保持。當(dāng)機械手在步,m2.7返回最左邊時，i0.4為1狀態(tài)，因為連續(xù)標(biāo)志位m0.7為1狀態(tài)，轉(zhuǎn)換條件m0.7-i0.4滿足，系統(tǒng)將返回步m2.0，反復(fù)連續(xù)的工作下去。按下停止按鈕i2.7后，m0.7變?yōu)?狀態(tài)，但是機械手不會立即停止工作，在完成當(dāng)前工作周期的全部操作后，機械手返回最左邊，左限位開關(guān)i0.4為1狀態(tài)，裝換條件滿足系統(tǒng)才從步m2.7返回并停留在初始步。在單周期工作方式，m0.7一直處于0狀態(tài)。當(dāng)機械手在最后一步,m2

50、.7返回最左邊時，左限位開關(guān)i0.4為1狀態(tài)，轉(zhuǎn)換條件滿足，系統(tǒng)返回并停留在初始步，按一次啟動按鈕，系統(tǒng)只工作一個周期。(3)單周期工作過程 在單周期工作方式下，i2.2的常閉觸點閉合，m0.6的線圈通電，允許轉(zhuǎn)換。在初始步時按下啟動按鈕i2.6，在m2.0的啟動電路中，m0.0,i2.6,m0.5和m0.6的常開觸點均接通，使m2.0的線圈通電，系統(tǒng)進入下降步，q0.0的線圈通電，機械手下降。碰到下限位開關(guān)i0.1時，轉(zhuǎn)換到夾緊不m2.1，q0.1被置位，夾緊電磁閥的線圈通電，并保持。同時接通延時定時器t37開始定時，1.7s后定時時間到，工件被夾緊，轉(zhuǎn)換條件t37滿足，轉(zhuǎn)換到步m2.2。以

51、后系統(tǒng)將這樣一步一步的工作下去。在左行步m2.7，當(dāng)機械手左行返回到原點位置，左限位開關(guān)i0.4變?yōu)?狀態(tài)，為連續(xù)工作標(biāo)志m0.7為0狀態(tài)，將返回初始步m0.0，機械手停止運動。 梯形圖見附錄b5.2.4自動回原點程序自動回原點程序的順序功能圖如下圖4-4，在自動回原點工作方式下，i2.1為on。按下啟動按鈕i2.6，m1.0變?yōu)閛n,機械手上升，上升到上限位開關(guān)時i0.2為on，機械手左行，到左限位開關(guān)時，i0.4變?yōu)閛n，將步m1.1復(fù)位，同時將m4.2復(fù)位，機械手松開。這時原點條件滿足，m0.5為on，在公用程序中，初始步m0.0是步m0.1的后續(xù)步。圖5-4自動回原點程序的順序功能圖梯

52、形圖見附錄b6 軟件仿真調(diào)試情況6.1環(huán)境要求 由于plc是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計的控制裝置，因此一般不需要采取什么特殊措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。但環(huán)境過于惡劣、電磁干擾特別強烈，或安裝使用不當(dāng)，都將不能保證plc正常、安全、可靠的運行。因此，討論plc設(shè)計調(diào)試就具有十分重要的意義。1. plc控制的安裝與布線 1、 輸入接線 （1）輸入接線一般不要超過30m。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時，輸入接線可適當(dāng)長些。 （2）輸入、輸出線不能用同一根電纜，輸入、輸出線要分開。2. 電源接線 電源是plc引入干擾的主要途徑之一，plc應(yīng)盡可能取用電壓波動較小、波形畸變較小的電源，這對提高plc的可靠性有很大幫助3.接地 正確選擇接地點，完善