機(jī)械手傳送帶plc課程設(shè)計(jì)--plc在機(jī)械手控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 (2)

1、<p>　　《電氣專業(yè)核心課綜合課程設(shè)計(jì)》</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　題 目： PLC在機(jī)械手控制系統(tǒng)中的應(yīng)用</p><p>　　院 （系）： 機(jī)電與自動(dòng)化學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： 電氣工程及其自動(dòng)化1003 &

2、lt;/p><p>　　學(xué)生姓名： -</p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　1.課程設(shè)計(jì)題目及要求..............................

3、..............1</p><p>　?。?）題目. ...................................................1</p><p>　?。?）控制要求...................................................1</p><p>　?。?）系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì).....

4、......................................2</p><p>　　2. 設(shè)備和元器件選型.............................................3</p><p>　?。?）電動(dòng)機(jī)、電磁閥.............................................3</p><p>　

5、?。?）交流接觸器、熱繼電器、控制變壓器、可編程控制器.............4</p><p>　?。?）接近開關(guān)、限位開關(guān)、光電開關(guān)、按鈕 ........................5</p><p>　　3. PLC工作原理................................................ 11</p><p>　?。?）

6、PLC工作原理及掃描工作方式 ...............................11</p><p>　?。?）FX2N-48MR型PLC ...........................................13</p><p>　　4. 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).................................................15<

7、;/p><p>　?。?）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)...............................................15</p><p>　　（2）PLC（I/O）分配.............................................15</p><p>　?。?）程序設(shè)計(jì).............................

8、......................15</p><p>　　5. 運(yùn)行調(diào)試.....................................................18</p><p>　?。?）調(diào)試過程...................................................18</p><p>　　（2）調(diào)試

9、中出現(xiàn)的問題及解決方法.................................19</p><p>　　（3）結(jié)果分析...................................................19</p><p>　　6. 總結(jié).........................................................19<

10、/p><p>　　7. 參考文獻(xiàn).....................................................20</p><p>　　8. 附錄1 電氣原理圖</p><p>　　附錄2 PLC接線圖</p><p>　　一.課程設(shè)計(jì)題目及要求</p><p>　　題目:PLC在機(jī)械手控制系

11、統(tǒng)中的應(yīng)用</p><p>　　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(dòng)強(qiáng)度，甚至于危及生命。自從機(jī)械手問世以來，相應(yīng)的各種難題迎刃而解。機(jī)械手可在空間抓、放、搬運(yùn)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。機(jī)械手一般由耐高溫，抗腐蝕的材料制成，以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)惡劣的環(huán)境，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。機(jī)

12、械手是工業(yè)機(jī)器人的重要組成部分，在很多情況下它就可以稱為工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對(duì)保障人身安全，改善勞動(dòng)環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義?？删幊炭刂破魇抢^電器控制和計(jì)算機(jī)控制出上開發(fā)的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展成以微器處理為核心把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)

13、技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。本文應(yīng)用三菱公司生產(chǎn)的可編程控制器FX系列PLC，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手搬運(yùn)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分利用了可編程控制器（PLC）控制功能。使該系統(tǒng)</p><p>　　本課題要求設(shè)計(jì)一個(gè)由可編程控制器（PLC）、異步電動(dòng)機(jī)、電磁閥等組成的機(jī)械手控制系統(tǒng)，完成PLC接線圖和控制梯形圖、電動(dòng)機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)，利用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備完成PLC控制梯形圖并進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試。</p><

14、;p><b>　　控制要求</b></p><p><b>　　機(jī)械手系統(tǒng)構(gòu)成圖</b></p><p>　　1、機(jī)械手上升限位接近開關(guān)（SP1） 2、機(jī)械手下降限位接近開關(guān)（SP2）</p><p>　　3、機(jī)械手左轉(zhuǎn)限位開關(guān)（SL1） 4、機(jī)械手右轉(zhuǎn)限位開關(guān)（SL2）</p><p

15、>　　5、工件檢測(cè)光電開關(guān)（SL3） 6、空氣壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)（Y0）</p><p>　　7、一號(hào)傳送帶電動(dòng)機(jī)（Y6） 8、機(jī)械手旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)（Y3、Y4）</p><p>　　9、二號(hào)傳送帶電動(dòng)機(jī)（Y7） 10、機(jī)械手下降電磁閥（YA2）</p><p>　　11、機(jī)械手上升電磁閥（YA1） 13、機(jī)械手夾

16、緊電磁閥（YA5）</p><p>　　按下工作啟動(dòng)按鈕，空氣壓縮機(jī)Y0工作，60秒后一號(hào)傳送帶電動(dòng)機(jī)Y6工作，一號(hào)傳送帶帶動(dòng)工件運(yùn)行，當(dāng)光電開關(guān)SL3(X6)檢測(cè)到工件時(shí)，一號(hào)傳送帶電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)械手下降電磁閥YA1(Y1)工作，機(jī)械手下降，到達(dá)下降限位接近開關(guān)SP2（X2），機(jī)械手停止下降, 夾緊電磁閥YA5(Y5)工作，夾緊工件，2秒鐘后機(jī)械手上升電磁閥YA2(Y2)工作，機(jī)械手上升，到達(dá)上升限位接近開

17、關(guān)YA1(X5)，機(jī)械手旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)Y3左轉(zhuǎn)，將工件運(yùn)到二號(hào)傳送帶上方，機(jī)械手左轉(zhuǎn)壓到左轉(zhuǎn)限位開關(guān)SL1(X3)，機(jī)械手旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)Y3停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)機(jī)械手下降，到達(dá)限位接近開關(guān)SP2(X2)，機(jī)械手停止下降并松開釋放工件，2秒鐘后機(jī)械手上升，到達(dá)限位接近開關(guān)YA1(X5)，二號(hào)傳送帶電動(dòng)機(jī)Y7工作，二號(hào)傳送帶帶動(dòng)工件運(yùn)行，同時(shí)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)Y4右轉(zhuǎn)，機(jī)械手右轉(zhuǎn)壓到右轉(zhuǎn)限位開關(guān)SL2(X4)，二號(hào)傳送帶電動(dòng)機(jī)Y7停止運(yùn)轉(zhuǎn)，一號(hào)傳送帶電動(dòng)機(jī)

18、Y6又開始工作，機(jī)械手開始循環(huán)工作……</p><p><b>　　系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　首先對(duì)系統(tǒng)設(shè)定啟動(dòng)與停止的按鈕SB1、SB2。SB1控制系統(tǒng)的啟動(dòng)，與輸入端子X0相連；SB2控制系統(tǒng)的停止，與輸入端子X1相連。對(duì)于上升限位SP1、下降限位SP2、左轉(zhuǎn)限位SL1、右轉(zhuǎn)限位SL2、工件檢測(cè)光電開關(guān)SL3。分別于輸入端子的X5、X2、X3、

19、X4、X6相連。對(duì)于系統(tǒng)的輸出有一下幾個(gè)：機(jī)械手下降電磁閥YA1(Y1)、機(jī)械手上升電磁閥YA2(Y2)、機(jī)械手左轉(zhuǎn)電磁閥YV3(Y3)、機(jī)械手右轉(zhuǎn)電磁閥YA4(Y4)、機(jī)械手夾緊電磁閥YA5(Y5)、一號(hào)(A)傳送帶電動(dòng)機(jī)YA6(Y6)、二（B）號(hào)傳送帶電動(dòng)機(jī)YA7(Y7)、M10、M11、M12、M13、復(fù)位輔助繼電器M5，分別由Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7控制。系統(tǒng)還設(shè)置了兩個(gè)計(jì)數(shù)器C0、C1。C0對(duì)下降限位SP2(X

20、2)計(jì)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手到達(dá)二號(hào)（B）傳送帶時(shí)松開機(jī)械手放置物品的控制。C1對(duì)上升限位SP1(X5)計(jì)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手在松開機(jī)械手放置物品以后上升第二次壓到上升限位SP1(X5)的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)右轉(zhuǎn)的控制。</p><p>　　復(fù)位：由輔助繼電器M5控制，按下停止按鈕X1,所有動(dòng)作停止（復(fù)位），手動(dòng)使機(jī)械手回到原點(diǎn)（左移到位），手爪張開。 系統(tǒng)初始時(shí)，先將控制字寫入連續(xù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元D20到D29中，同時(shí)設(shè)定

21、一個(gè)變址寄存器Z0，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的順序讀取。每當(dāng)搬運(yùn)完一塊工件的時(shí)候，Z0加2。下面為控制字與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的對(duì)應(yīng)表。存儲(chǔ)單元 D20 D21 D22 D23 D24 D25 D26 D27 D28 D29控制字(D) 1 7 14 21 29 37 46 55 65 75</p><p>　　二．設(shè)備和元器件選型</p><p><b>　　⑴ 電動(dòng)機(jī)和電磁閥</b&g

22、t;</p><p>　?、?三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)：Y系列、4極</p><p>　?、?空氣壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)----億萬Y90L-4 </p><p>　　選用的億萬Y90L-4系列空氣壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)今天參數(shù)如下表所示</p><p>　?、?機(jī)械手旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)----全興Y80M2-4</p><p>　　選用的全興

23、Y80M2-4旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)具體參數(shù)如下表所示</p><p>　　④ 一號(hào)傳送帶電動(dòng)機(jī)----Y6：2. 2KW</p><p>　?、?二號(hào)傳送帶電動(dòng)機(jī)---Y7：2. 2KW</p><p>　　選用的正大Y2-100L1-4 Y系列4極電動(dòng)機(jī)具體參數(shù)如下表所示</p><p>　?、?電磁閥：德國(guó)GSR 49系列</p>&

24、lt;p>　　選用的德國(guó)GSR 49系列電磁閥參數(shù)如下表所示</p><p>　?、?交流接觸器、熱繼電器、控制變壓器、可編程控制器</p><p>　　① 交流接觸器CJ20—10A / 127V</p><p>　　交流接觸器CJ20—10A / 127V相關(guān)參數(shù)如下表所示</p><p>　?、?熱繼電器JR36-20</p

25、><p>　　熱繼電器JR36-20的主要參數(shù)和技術(shù)性能如下表所示</p><p>　　選用的JR36-20 CJT1-10型號(hào)參數(shù)如下表所示</p><p>　?、?控制變壓器BKC—150VA 380V / 127V</p><p>　　控制變壓器BKC—150VA具體參數(shù)如下表所示</p><p>　?、?可編程控

26、制器（PLC）：三菱FX2N-48MR PLC </p><p>　?、?接近開關(guān)、限位開關(guān)、光電開關(guān)、按鈕</p><p><b>　?、?接近開關(guān)</b></p><p>　　接近開關(guān)一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制并與輸出環(huán)節(jié)全盤無觸點(diǎn)化的新型開關(guān)元件，當(dāng)開關(guān)接近某一物體時(shí)，即發(fā)出控制信號(hào)。</p><p&

27、gt;　　接近開關(guān)在航空、航天技術(shù)以及工業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用；在日常生活中，如賓館、飯店、車庫(kù)的自動(dòng)門，自動(dòng)熱風(fēng)機(jī)上都有應(yīng)用；在安全防盜方面，如資料檔案、財(cái)會(huì)、金融、博物館、金庫(kù)等重地，通常都裝有由各種接近開關(guān)組成的防盜裝置；在測(cè)量技術(shù)中，如長(zhǎng)度，位置的測(cè)量；在控制技術(shù)中，如位移、速度、加速度的測(cè)量和控制，也都使用著大量的接近開關(guān)。 </p><p><b>　　I 基本組成</b>

28、</p><p><b>　　接近開關(guān)組成原理圖</b></p><p><b>　　II 工作原理</b></p><p>　　接近開關(guān)也叫近接開關(guān)，又稱無觸點(diǎn)行程開關(guān)，它除可以完成行程控制和限位保護(hù)外，還是一種非接觸型的檢測(cè)裝置，用作檢測(cè)零件尺寸和測(cè)速等</p><p>　　在各類開關(guān)中，有一種

29、對(duì)接近它物件有“感知”能力的元件——位移傳感器，利用位移傳感器對(duì)接近物體的敏感特性達(dá)到控制開關(guān)通或斷的目的，這就是接近開關(guān)。</p><p>　　當(dāng)有物體移向接近開關(guān)，并接近到一定距離時(shí)，位移傳感器才有“感知”，開關(guān)才會(huì)動(dòng)作。通常把這個(gè)距離叫“檢出距離”，但不同的接近開關(guān)檢出距離也不同，有時(shí)被檢測(cè)驗(yàn)物體是按一定的時(shí)間間隔，一個(gè)接一個(gè)地移向接近開關(guān)，又一個(gè)一個(gè)地離開，這樣不斷地重復(fù)，不同的接近開關(guān)，對(duì)檢測(cè)對(duì)象的響應(yīng)

30、能力是不同的，這種響應(yīng)特性被稱為“響應(yīng)頻率”。</p><p>　　III 型號(hào)及其含義</p><p>　　□ J 8 M — D 1 N K □ □ </p><p>　　選用的歐姆龍TL-N5ME1接近開關(guān)參數(shù)如下表所示</p><p><b>　?、?限位開關(guān)</b></p><p&

31、gt;<b>　　1.簡(jiǎn)介</b></p><p>　　限位開關(guān)又稱行程開關(guān)，可以安裝在相對(duì)靜止的物體（如固定架、門框等，簡(jiǎn)稱靜物）上或者運(yùn)動(dòng)的物體（如行車、門等，簡(jiǎn)稱動(dòng)物）上，當(dāng)動(dòng)物接近靜物時(shí)，開關(guān)的連桿驅(qū)動(dòng)開關(guān)的接點(diǎn)引起閉合的接點(diǎn)分?jǐn)嗷蛘邤嚅_的接點(diǎn)閉合，由開關(guān)接點(diǎn)開、合狀態(tài)的改變?nèi)タ刂齐娐泛蜋C(jī)械裝置。</p><p><b>　　2 工作原理</

32、b></p><p>　　限位開關(guān)就是用以限定機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)極限位置的電氣開關(guān)，限位開關(guān)有接觸式的和非接觸式的，接觸式的比較直觀，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)部件上，安裝上行程開關(guān)，與其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的固定點(diǎn)上安裝極限位置的擋塊，或者是相反安裝位置，當(dāng)行程開關(guān)的機(jī)械觸頭碰上擋塊時(shí)，切斷了（或改變了）控制電路，機(jī)械就停止運(yùn)行或改變運(yùn)行，由于機(jī)械的慣性運(yùn)動(dòng)，這種行程開關(guān)有一定的“超行程”以保護(hù)開關(guān)不受損壞。</p>

33、<p>　　限位開關(guān)是一種常用的小電流主令電器，利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞使其觸頭動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)接通或分?jǐn)嗫刂齐娐罚_(dá)到一定的控制目的，通常，這類開關(guān)被用來限制機(jī)械運(yùn)動(dòng)的位置或行程，使運(yùn)動(dòng)機(jī)械按一定位置或行程自動(dòng)停止、反向運(yùn)動(dòng)、變速運(yùn)動(dòng)或自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)等。</p><p>　　在電氣控制系統(tǒng)中，限位開關(guān)的作用是實(shí)現(xiàn)順序控制、定位控制和位置狀態(tài)的檢測(cè)，用于控制機(jī)械設(shè)備的行程及限位保護(hù)，構(gòu)造：由操作頭、觸點(diǎn)系統(tǒng)和

34、外殼組成。</p><p>　　限位開關(guān)可以安裝在相對(duì)靜止的物體（如固定架、門框等，簡(jiǎn)稱靜物）上或者運(yùn)動(dòng)的物體（如行車、門等，簡(jiǎn)稱動(dòng)物）上，當(dāng)動(dòng)物接近靜物時(shí)，開關(guān)的連桿驅(qū)動(dòng)開關(guān)的接點(diǎn)引起閉合的接點(diǎn)分?jǐn)嗷蛘邤嚅_的接點(diǎn)閉合。由開關(guān)接點(diǎn)開、合狀態(tài)的改變?nèi)タ刂齐娐泛蜋C(jī)構(gòu)的動(dòng)作。</p><p><b>　　3 型號(hào)及其含義</b></p><p>　

35、　L X □□ ― □ □ □</p><p>　　限位開關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示： </p><p><b>　?、?光電開關(guān)</b></p><p><b>　　1 簡(jiǎn)介</b></p><p>　　光電開關(guān)（光電傳感器）是光電接近開關(guān)的簡(jiǎn)稱，它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射，

36、由同步回路選通電路，從而檢測(cè)物體有無的，物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測(cè)。光電開關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號(hào)射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱或有無對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)，安防系統(tǒng)中常見的光電開關(guān)煙霧報(bào)警器，工業(yè)中經(jīng)常用它來記數(shù)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)次數(shù)。</p><p><b>　　2 基本組成</b></p><p>　　光電開關(guān)是傳感器大家族中的成員，

37、它把發(fā)射端和接收端之間光的強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化以達(dá)到探測(cè)的目的。由于光電開關(guān)輸出回路和輸入回路是電隔離的（即電緣絕），所以它可以在許多場(chǎng)合得到應(yīng)用。 </p><p>　　圖二 光電開關(guān)原理圖</p><p><b>　　光電開關(guān)原理圖</b></p><p><b>　　3 工作原理</b></p>

38、<p>　　采用集成電路技術(shù)和SMT表面安裝工藝而制造的新一代光電開關(guān)器件，具有延時(shí)、展寬、外同步、抗相互干擾、可靠性高、工作區(qū)域穩(wěn)定和自診斷等智能化功能。這種新穎的光電開關(guān)是一種采用脈沖調(diào)制的主動(dòng)式光電探測(cè)系統(tǒng)型電子開關(guān)，它所使用的冷光源有紅外光、紅色光、綠色光和藍(lán)色光等，可非接觸，無損傷地迅速和控制各種固體、液體、透明體、黑體、柔軟體和煙霧等物質(zhì)的狀態(tài)和動(dòng)作。</p><p>　　接觸式行程開關(guān)存

39、在響應(yīng)速度低、精度差、接觸檢測(cè)容易損壞被檢測(cè)物及壽命短等缺點(diǎn)，而晶體管接近開關(guān)的作用距離短，不能直接檢測(cè)非金屬材料。但是，新型光電開關(guān)則克服了它們的上述缺點(diǎn)，而且體積小、功能多、壽命長(zhǎng)、精度高、響應(yīng)速度快、檢測(cè)距離遠(yuǎn)以及抗光、電、磁干擾能力強(qiáng)。</p><p>　　這種新型的光電開關(guān)已被用作物位檢測(cè)、液位控制、產(chǎn)品計(jì)數(shù)、寬度判別、速度檢測(cè)、定長(zhǎng)剪切、孔洞識(shí)別、信號(hào)延時(shí)、自動(dòng)門傳感、色標(biāo)檢出、沖床和剪切機(jī)以及安全防

40、護(hù)等諸多領(lǐng)域。此外，利用紅外線的隱蔽性，還可在銀行、倉(cāng)庫(kù)、商店、辦公室以及其它需要的場(chǎng)合作為防盜警戒之用。</p><p>　　常用光電開關(guān)的分類方法：按檢測(cè)方式可分為反射式、對(duì)射式和鏡面反射式三種類型。</p><p>　　光電開關(guān)參數(shù)如下表所示</p><p><b>　?、?按鈕</b></p><p>　　按鈕是

41、最常用的主令電器，在低壓控制電路中用于手動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)。它由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸頭和外殼等組成。按用途和結(jié)構(gòu)的不同，分為啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、急停按鈕和復(fù)合按鈕等。</p><p>　　在機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，選用分別選用了一個(gè)啟動(dòng)按鈕，一個(gè)停止按鈕，一個(gè)急停按鈕，其原理分別為：?jiǎn)?dòng)按鈕帶有常開觸頭，手指按下鈕帽，常開觸頭閉合；手指松開，常開觸頭復(fù)位。停止按鈕帶有常閉觸頭，手指按下按鈕帽，常閉觸頭斷開；手指松

42、開，常閉觸頭復(fù)位。急停按鈕按下之后，機(jī)械手移動(dòng)工件立即停止；急停按鈕解除后，所有輸出重新開始。一按按鈕，機(jī)床就能鎖住，解除的方法是旋轉(zhuǎn)后解除</p><p><b>　　按鈕的技術(shù)數(shù)據(jù) </b></p><p><b>　　三．PLC工作原理</b></p><p>　　PLC的工作過程示意圖</p>&l

43、t;p>　　PLC組成⑴ CPU運(yùn)算和控制中心起“心臟”作用?？v：當(dāng)從編程器輸入的程序存入到用戶程序存儲(chǔ)器中，然后CPU根據(jù)系統(tǒng)所賦予的功能（系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器的解釋編譯程序），把用戶程序翻譯成PLC內(nèi)部所認(rèn)可的用戶編譯程序。橫：輸入狀態(tài)和輸入信息從輸入接口輸進(jìn)，CPU將之存入工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中或輸入映象寄存器。然后由CPU把數(shù)據(jù)和程序有機(jī)地結(jié)合在一起。把結(jié)果存入輸出映象寄存器或工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，然后輸出到輸出接口、控制外部驅(qū)動(dòng)

44、器。組成：CPU由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成。這些電路集成在一個(gè)芯片上。CPU通過地址總線、數(shù)據(jù)總線與I/O接口電路相連接。⑵ 存儲(chǔ)器具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用以存放系統(tǒng)程序，包括管理程序，監(jiān)控程序以及對(duì)用戶程序做編譯處理的解釋編譯程序。由只讀存儲(chǔ)器、ROM組成。廠家使用的，內(nèi)容不可更改，斷電不消失。用戶存儲(chǔ)器：分為用戶程序存儲(chǔ)區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。由隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）組成。

45、用戶使用的。斷電內(nèi)容消失。常用高效的鋰電池作為后備電源，壽命一般為3~5年。⑶ 輸入/輸出接口① 輸入接口：光電耦合器由兩個(gè)發(fā)光二極</p><p><b>　?。?）基本工作模式</b></p><p>　　I PLC有運(yùn)行模式和停止模式</p><p>　?、龠\(yùn)行模式：分為內(nèi)部處理、通信操作、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理五個(gè)階段。&l

46、t;/p><p>　　②停止模式：當(dāng)處于停止工作模式時(shí)，PLC只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信服務(wù)等內(nèi)容。</p><p>　　II PLC工作過程</p><p><b>　?、?內(nèi)部處理階段：</b></p><p>　　在此階段，PLC檢查CPU模塊的硬件是否正常，復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器，以及完成一些其它內(nèi)部工作。</p>

47、<p><b>　?、?通信服務(wù)階段</b></p><p>　　在此階段，PLC與一些智能模塊通信、響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容等，當(dāng)PLC處于停狀態(tài)時(shí)，只進(jìn)行內(nèi)容處理和通信操作等內(nèi)容。</p><p><b>　?、?輸入處理階段</b></p><p>　　輸入處理也叫輸入采樣。在此階段順序讀

48、取所有輸入端子的通斷狀態(tài)，并將所讀取的信息存到輸入映象寄存器中，此時(shí)，輸入映像寄存器被刷新。</p><p><b>　　④ 程序處理階段</b></p><p>　　按先上后下，先左后右的步序，對(duì)梯形圖程序進(jìn)行逐句掃描并根據(jù)采樣到輸入映像寄存器中的結(jié)果進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入有關(guān)映像寄存器中。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。<

49、;/p><p><b>　?、?輸出刷新階段</b></p><p>　　程序處理完畢后，將所有輸出映象寄存器中各點(diǎn)的狀態(tài)，轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，再通過輸出端驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。</p><p>　　在運(yùn)行模式下，PLC按上述五個(gè)階段進(jìn)行周而復(fù)始的循環(huán)工作，稱為循環(huán)掃描工作方式。</p><p>　　III PLC工作方式與特點(diǎn)&

50、lt;/p><p>　　集中采樣、集中輸出、周期性循環(huán)掃描，“串行”工作方式</p><p>　?、?掃描周期：PLC 的工作方式是一個(gè)不斷循環(huán)的順序掃描工作方式。每一次掃描所用的時(shí)間稱為掃描周期或工作周期。</p><p>　　PLC 運(yùn)行正常時(shí)，掃描周期的長(zhǎng)短與CPU 的運(yùn)算速度有關(guān)，與I/O 點(diǎn)的情況有關(guān)，與用戶應(yīng)用程序的長(zhǎng)短及編程情況等均有關(guān)。通常用PLC 執(zhí)行

51、1K 指令所需時(shí)間來說明其掃描速度( 一般1~10ms/K) 。</p><p>　?、?輸出滯后：指從PLC的外部輸入信號(hào)發(fā)生變化至它所控制的外部輸出信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)間間隔。一般為幾十—100ms.</p><p>　　引起輸出滯后的因素：輸入模塊的濾波時(shí)間、輸出模塊的滯后時(shí)間、掃描方式引起的滯后。</p><p>　　③ 由于PLC是集中采樣，在程序處理階段即使

52、輸入發(fā)生了變化，輸入映象寄存器中的內(nèi)容也不會(huì)變化，要到下一周期的輸入采樣階段才會(huì)改變。</p><p>　?、?由于PLC是串行工作，所以PLC的運(yùn)行結(jié)果與梯形圖程序的順序有關(guān)。</p><p>　　這與繼電器控制系統(tǒng)“并行”工作有質(zhì)的區(qū)別。避免了觸點(diǎn)的臨界競(jìng)爭(zhēng)，減少繁瑣的聯(lián)鎖電路。</p><p>　?、?FX2N-48MR型PLC介紹</p>&l

53、t;p>　?、凫`活的配置 除了具有滿足特殊需求的大量特殊模塊外,6個(gè)基本單元中的每個(gè)單元可擴(kuò)展至256I/O </p><p>　?、诟咚龠\(yùn)算 基本指令:0.08us/指令,應(yīng)用指令:1.52至幾百us/指令 </p><p>　?、弁怀龅募拇嫫魅萘?FX2N系列包括8K步內(nèi)置RAM寄存器,用一個(gè)寄存器盒可擴(kuò)展到16RAM或EEPROM </p&g

54、t;<p>　?、茇S富的元件資源 3072點(diǎn)輔助繼電器,256點(diǎn)計(jì)時(shí)器,235點(diǎn)計(jì)數(shù)器,8000數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器</p><p>　　FX2N-48ER擴(kuò)展24入24出繼電器FX1S-10MR-001主機(jī)6入4出，繼電器FX2N-32ER擴(kuò)展16入16出繼電器FX1S-30MR-D主機(jī)16入14出，繼電器FX2N-16ER擴(kuò)展16入FX1S-20MR-D主機(jī)12入18出，繼電器FX2N-16EY

55、R擴(kuò)展16出繼電器FX1S-14MR-D主機(jī)8入6出，繼電器FX2N特殊擴(kuò)展模塊FX1S-10MR-D主機(jī)6入4出，繼電器FX2N-CNV-BDFX0N適配器連接用模塊FX2N特殊功能單元 FX2N-CNV-BC擴(kuò)展電纜轉(zhuǎn)換器FX2N-2DA2通道模擬量輸出塊 FX2N-CNV-IF擴(kuò)展電纜轉(zhuǎn)換器FX2N-2AD2通道模擬量輸入模塊FX2N-8AV-BD8通道模擬量設(shè)定模塊FX2N-4DA4通道模擬量輸出模塊FX2N

56、-232-BDRS-232接口1通道FX2N-4AD2通道模擬量輸入模塊</p><p>　?、?三菱FX2N-48MR PLC技術(shù)參數(shù)</p><p>　　FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相當(dāng)于FX系列中最高檔次的超小形程序裝置。除輸入出16--25點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于在多個(gè)基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。系

57、統(tǒng)配置既固定又靈活：在基本單元上連接擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊，可進(jìn)行16--256點(diǎn)的靈活輸入輸出組合。備有可自由選擇，豐富的品種可選用16/32/48/64/80/128點(diǎn)的主機(jī)，可以采用最小8點(diǎn)的擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展?？筛鶕?jù)電源及輸出形式，自由選擇。令人放心的高性能程序容量：內(nèi)置800步RAM（可輸入注釋）可使用存儲(chǔ)盒，最大可擴(kuò)充至16K步。</p><p>　?、?三菱FX2N-48MR PLC開發(fā)環(huán)境</p&

58、gt;<p>　　可編程控制器的產(chǎn)生和發(fā)展與繼電器有很大的的關(guān)系。繼電器室一種用弱電信號(hào)控制強(qiáng)電信號(hào)的電磁開關(guān)，雖有上百年的歷史，但在復(fù)雜的繼電器控制系統(tǒng)中，故障的查找和排除是非常困難的，可能會(huì)花大量時(shí)間，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)。如果公益要求發(fā)生變化，就得衷心設(shè)計(jì)線路連線安裝，不利于產(chǎn)品的更新?lián)Q代。顯然，需要尋求一種新的控制裝置來取代老式的繼電器控制系統(tǒng)，使電氣控制系統(tǒng)的工作更可靠，更容易維護(hù)，更能適應(yīng)經(jīng)常變動(dòng)的工藝條件，因此在1

59、969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司根據(jù)要求研制出世界上第一臺(tái)可編程控制器。在20世紀(jì)70年代后期，隨著微電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字控制技術(shù)的迅速發(fā)展，人們?yōu)榱伺c電腦區(qū)分，就把可編程控制器稱為PLC。</p><p><b>　　控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在一條自動(dòng)生

60、產(chǎn)線上，由機(jī)械手將傳送帶A上的物品傳送到傳送帶B上。機(jī)械手的上升、下降、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、夾緊、放松動(dòng)作分別由電磁閥控制液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作，并用限位開關(guān)及光電開關(guān)檢測(cè)機(jī)械手動(dòng)作的狀態(tài)和物品的位置。傳送帶A、B均由三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)應(yīng)有相應(yīng)的保護(hù)。</p><p>　?。?）PLC（I/O）分配</p><p><b>　　程序設(shè)計(jì)</b></p>

61、<p>　　程序方框圖如下圖所示</p><p>　　程序流程圖如下圖所示</p><p><b>　　程序如下圖所示</b></p><p>　　這個(gè)程序是嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求來編的,程序中加入的M4輔助繼電器起到復(fù)位作用,啟動(dòng)開關(guān)是X0,停止開關(guān)是X1,程序中還加入了了兩個(gè)計(jì)數(shù)器C0、C1。其中計(jì)數(shù)器C0對(duì)下降限位SP2(X2)計(jì)數(shù)，

62、從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手到達(dá)二號(hào)（B）傳送帶時(shí)松開機(jī)械手放置物品的控制。計(jì)數(shù)器C1對(duì)上升限位SP1(X5)計(jì)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手在松開機(jī)械手放置物品以后上升第二次壓到上升限位SP1(X5)的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)右轉(zhuǎn)的控制。</p><p><b>　　五．運(yùn)行調(diào)試</b></p><p><b>　?、?調(diào)試過程</b></p><p>　　按下

63、啟動(dòng)開關(guān)X0以后,觀察六秒鐘以后,傳送帶A(Y6)的燈是否亮,如果不亮,說明傳送帶A的電磁閥Y6沒有得電,相關(guān)開關(guān)沒有動(dòng)作,重新查看程序,修改好;如果燈亮,說明這一步程序正常.接下來按下光電開關(guān)(模擬光電開關(guān)檢測(cè)到物品),觀察機(jī)械手是否下降(Y2),如果沒有下降,說明這一步程序設(shè)計(jì)得有問題,修改程序,再監(jiān)測(cè);如果機(jī)械手下降,程序正常,繼續(xù)下一步程序檢查.</p><p>　　壓下下降限位開關(guān),不要松開,觀察機(jī)械手

64、的夾緊(Y5)檢測(cè)燈是否同時(shí)亮起來,如果沒有,程序錯(cuò)誤,修改程序,再作檢測(cè);如果燈同時(shí)亮了,程序正常,繼續(xù)下一步檢查.看看兩秒鐘以后機(jī)械手是否上升(機(jī)械手上升[Y1]檢測(cè)燈是否亮),如果燈沒有亮,說明定時(shí)器沒有起作用,檢查修改這一步程序;如果燈亮了,說明程序正常,繼續(xù)下一步的檢查.壓下上升限位開關(guān),同時(shí)松開之前所壓的下降限位開關(guān),觀察機(jī)械手是否左轉(zhuǎn)(機(jī)械手左轉(zhuǎn)[Y3]監(jiān)測(cè)燈是否亮),如果沒有亮,說明這一步程序有問題,檢查問題然后修改;如

65、果燈亮了,說明程序正常,繼續(xù)下一步檢查.</p><p>　　接下來按下左轉(zhuǎn)限位開關(guān)(注:上升限位開關(guān)依然被緊壓,機(jī)械手下降才松開),觀察機(jī)械手是否下降,如果不下降,說明程序有問題,檢查程序,作相應(yīng)修改;如果機(jī)械手下降(機(jī)械手下降的監(jiān)測(cè)燈亮),松開之前壓下的上升限位開關(guān),但左轉(zhuǎn)限位開關(guān)不能松開.按下下降限位開關(guān),剛才機(jī)械手是否動(dòng)作(機(jī)械手松開),如果動(dòng)作,程序正常,不然就不正常,機(jī)械手動(dòng)作以后,觀察兩秒鐘以后機(jī)械

66、手是否上升,如果不上升,程序有問題;如果上升,松開下降限位開關(guān),此時(shí)左轉(zhuǎn)限位開關(guān)依然處于壓下狀態(tài).繼續(xù)下一步檢查.</p><p>　　按下上升限位開關(guān),觀察傳送帶B是否動(dòng)作,以及機(jī)械手是否同時(shí)右轉(zhuǎn)(Y4),如果同時(shí)動(dòng)作,什么程序準(zhǔn)確,不然就有錯(cuò)誤,得修改程序.然后同時(shí)松開左轉(zhuǎn)限位開關(guān)和上升限位開關(guān),觀察傳送帶B和機(jī)械手是否同時(shí)停止動(dòng)作,及傳送帶A是否動(dòng)作,如果答案是:是,那程序正常,所有程序調(diào)試完成.</

67、p><p>　　接下來調(diào)試復(fù)位開關(guān),當(dāng)機(jī)械手傳送帶在運(yùn)作中的時(shí)候,按下停止按鈕,看看能不能復(fù)位,如果可以,什么復(fù)位正常,程序準(zhǔn)確,如果不能,就應(yīng)該找出問題并且修改程序了.</p><p>　?、?調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法</p><p>　　調(diào)試過程中,由于好多按鍵是配合使用的,使用經(jīng)常會(huì)出問題,對(duì)程序的設(shè)計(jì)要求比較高,有時(shí)候好難顧及到多個(gè)方面,例如:機(jī)械手還沒有上升

68、的時(shí)候,下降限位開關(guān)必須被壓下,機(jī)械手還沒有左轉(zhuǎn)的時(shí)候,右轉(zhuǎn)限位就必須一直被按著,雖然只是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的描述,但真正到了編程的時(shí)候,要求就比較高了,好多時(shí)候,在顧及到機(jī)械手右轉(zhuǎn)的同時(shí),傳送帶B沒有動(dòng)作;或者在松開上升限位和左轉(zhuǎn)限位的時(shí)候,傳送帶B和機(jī)械手右轉(zhuǎn)還是動(dòng)作的.</p><p>　　解決方式也是有好多的,最好用的就是一邊調(diào)試一邊修改程序,最終完成程序的編寫.</p><p><b

69、>　?、?結(jié)果分析</b></p><p>　　通過運(yùn)行自己設(shè)計(jì)的正確程序，可以實(shí)現(xiàn)用機(jī)械手將物品從傳送帶A移到傳送帶B，整個(gè)過程通過手動(dòng)結(jié)合程序控制，PLC控制的機(jī)械手傳送帶系統(tǒng)比較大的優(yōu)點(diǎn)就是容易作出相應(yīng)的修改，從而適應(yīng)不同的場(chǎng)合，而且控制比較簡(jiǎn)單明了。</p><p>　　機(jī)械手的上升、下降、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、夾緊、放松動(dòng)作分別由電磁閥控制液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作，并用限位開關(guān)及

70、光電開關(guān)檢測(cè)機(jī)械手動(dòng)作的狀態(tài)和物品的位置。傳送帶A、B均由三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)我做的是機(jī)械手傳送帶plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在這次的實(shí)踐過程中，我遇到了不少的困難，因此有了許多體會(huì)與感悟。根據(jù)老師說提出的機(jī)械手控制系統(tǒng)的要求，我根據(jù)平時(shí)老師講過的關(guān)于機(jī)械手的相關(guān)題目，對(duì)控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)有了大

71、概的框架，給接下來的變成提供了方向。</p><p>　　通過這一次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)電氣的操作規(guī)范有了深刻的認(rèn)識(shí)。在程序設(shè)計(jì)中要總體設(shè)計(jì)程序思路。然后分塊設(shè)計(jì)。在程序設(shè)計(jì)中我加強(qiáng)理解PLC基本指令的使用方法。對(duì)基本指令的具體運(yùn)用有了深刻的概念。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)，我還提高了自己的動(dòng)手能力，還使自己獨(dú)立思考的能力有些提高。當(dāng)然這次課程設(shè)計(jì)的成功也有同學(xué)們的幫助，互幫互助也是

72、能使課程設(shè)計(jì)順利完成不可缺少的部分，相信這次的課程設(shè)計(jì)也會(huì)對(duì)將來的畢業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)生一定的影響。</p><p>　　在程序的調(diào)試階段，體會(huì)到調(diào)試程序的重要性。在自己設(shè)計(jì)的程序一般來說都有許多邏輯錯(cuò)誤如果不經(jīng)過調(diào)試一般很難發(fā)現(xiàn)，如：輸出的覆蓋，上一句話線圈接通，而下一條指令卻又把它關(guān)斷，在如該復(fù)位的再下一個(gè)模式里沒有復(fù)位。總之，會(huì)有許多問題。</p><p>　　經(jīng)過這三周的課程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，我對(duì)P

73、LC的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)。在設(shè)計(jì)接線圖時(shí)，理解了硬件部分。在硬件中輸入運(yùn)用PLC的內(nèi)部24V電源。在輸出中運(yùn)用外接24V電源驅(qū)動(dòng)。這些問題如果不實(shí)際操作很難深刻認(rèn)識(shí)。程序設(shè)計(jì)中，復(fù)習(xí)了各種指令的運(yùn)用。加強(qiáng)；了自己的動(dòng)手能力。我們應(yīng)該多參加這樣的訓(xùn)練。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]蔡自興.機(jī)器人學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展戰(zhàn)略.機(jī)器人技

74、術(shù)，2001, 4</p><p>　　[2]金茂青，曲忠萍，張桂華.國(guó)外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展勢(shì)態(tài)分析.機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用 ，2001, 2</p><p>　　[3]吳振順.氣壓傳動(dòng)與控制.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1995</p><p>　　[4]馬小軍．可編程控制器及其應(yīng)用．南京：東南大學(xué)出版社，2007．</p><p>　　[5]史宜