用MCGS實(shí)現(xiàn)機(jī)械手監(jiān)控系統(tǒng)

用MCGS實(shí)現(xiàn)機(jī)械手監(jiān)控系統(tǒng)1.1機(jī)械手監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)1.1.1機(jī)械手監(jiān)控系統(tǒng)的控制要求機(jī)械手(MechanicalHand)能模仿人手和手臂的某些動(dòng)作功能，用以抓取、搬運(yùn)物品或操作工具，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和核工業(yè)等部門。機(jī)械手的控制要求：按下啟動(dòng)停止按鈕SB1后，機(jī)械手下移至工件處一夾緊工件一攜工件上升一右移至下一個(gè)工位上方一下移至指定位置一放下工件一上移一左移，回到原始位置，此過程反復(fù)循環(huán)執(zhí)行。機(jī)械手運(yùn)動(dòng)過程中，松開啟動(dòng)停止按鈕SB1，機(jī)械手停在當(dāng)前位置，再次按下啟動(dòng)停止按鈕，機(jī)械手繼續(xù)運(yùn)行。1.1.2機(jī)械手監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)象分析1.氣缸的動(dòng)作控制機(jī)械手的動(dòng)作可以用電動(dòng)機(jī)(Electromotor)、氣缸(PneumaticCylinder)或液壓缸(HydraulicCylinder)等驅(qū)動(dòng)。氣缸的動(dòng)作手電磁閥控制。圖1.2是伸縮氣缸動(dòng)作原理圖。由圖1.2可以看到，控制伸縮氣缸的電磁閥是一個(gè)雙作用電磁閥，上有兩個(gè)電磁線圈。縮回線圈得電是，電磁力使電磁閥處在圖1.2(a)所示位置。氣流方向?yàn)椋簹庠匆粴庠刺幚斫M件一電磁閥進(jìn)氣口1一電磁閥氣口2一節(jié)流閥1一氣缸氣閥1。在氣流壓力作用下，氣缸桿向左運(yùn)動(dòng)(縮回)。左側(cè)氣室內(nèi)的氣體一氣缸氣口2一節(jié)流閥2一電磁閥氣口4一電磁閥氣口5一大氣。伸出線圈得電時(shí)，電磁電力使電磁閥處在圖1.2(b)所示位置。氣流方向?yàn)椋簹庠匆粴庠刺幚斫M件一電磁閥進(jìn)氣口1一電磁閥氣口4一節(jié)流閥2一氣缸氣口2.在氣流壓力作用下，氣缸桿向右運(yùn)動(dòng)(伸出)。右側(cè)氣室內(nèi)的氣體一氣缸氣口1一節(jié)流閥1一電磁閥氣口2一電磁閥氣口3一大氣?？梢娚炜s氣缸動(dòng)作的基本原理是：當(dāng)電磁閥線圈得電時(shí)，電磁力使電磁閥改變位置，造成流向氣缸氣流方向改變，從而驅(qū)動(dòng)氣缸桿向不同方向運(yùn)動(dòng)。表1.1是伸縮線圈控制信號(hào)與氣缸動(dòng)作的關(guān)系表。表1.1伸縮線圈控制信號(hào)與氣缸動(dòng)作關(guān)系表00保持11不允許、可能會(huì)燒毀線圈圖1.2所示使用的電磁閥有兩個(gè)位置、5個(gè)通氣口、2個(gè)線圈，被稱為2位5通道雙電控閥。2.機(jī)械手氣路圖圖1.3是機(jī)械手氣動(dòng)回路圖。共有3個(gè)電磁閥，全部采用2位5通道雙作用閥。因此6個(gè)電磁閥控制信號(hào)，分別控制左移、右移、上移、下移、抓緊和放松動(dòng)作。3.機(jī)械手對(duì)象分析被控對(duì)象——機(jī)械手控制目標(biāo)——使機(jī)械手能夠接收啟動(dòng)、停止、復(fù)位命令，能夠抓取工件運(yùn)送到指定位置被控對(duì)象——使機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡和抓放動(dòng)作。運(yùn)動(dòng)軌跡可分解為四個(gè)點(diǎn)：左上位（機(jī)械手初始位）、左下位（工件初始位）、右上位、右下位（工件目標(biāo)位）。控制變量——共六個(gè)，分別是伸縮缸電磁閥的深處線圈和縮回線圈、升降缸電磁閥的上升線圈和下降線圈、夾緊缸電磁閥的加緊線圈和放松線圈。1.1.3機(jī)械手監(jiān)控系統(tǒng)出方案制訂機(jī)械手的控制可采用閉環(huán)形式實(shí)現(xiàn)，也可采用開環(huán)實(shí)現(xiàn)。開環(huán)方框圖如圖1.4所示。求，系統(tǒng)需要兩個(gè)操作按鈕輸入啟停和復(fù)位命令。由于機(jī)械手系統(tǒng)的各個(gè)位置點(diǎn)比較固定，每一段的運(yùn)行時(shí)間已知且相對(duì)穩(wěn)定。計(jì)算機(jī)接收到啟動(dòng)/停止按鈕送來的啟動(dòng)信號(hào)后，只要按如下時(shí)間順序接通各個(gè)線圈即可：按下啟動(dòng)/停止按鈕SB1后，機(jī)械手下移5sf夾緊2sf上升5Sf右移IOS-下移5s-放松2s-上移5s-左移10s（s為秒），最后回到原始位置，自動(dòng)循環(huán)。松開啟動(dòng)/停止按鈕SB1，機(jī)械手停在當(dāng)前位置。按下復(fù)位停止按鈕SB2后，機(jī)械手在完成本次操作后，回到原始位置，然后停止。松開復(fù)位停止按鈕SB2,退出復(fù)位狀態(tài)。2.閉環(huán)控制機(jī)械手監(jiān)控系統(tǒng)方案閉環(huán)控制需要安裝六個(gè)位置開關(guān)（位置檢測(cè)傳感器），檢測(cè)是否到達(dá)左上、左下、