工業(yè)機(jī)械手畢業(yè)論文6

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中傳統(tǒng)的任務(wù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是機(jī)器人的關(guān)鍵部件之一。機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)采用滾珠絲桿、滑桿、等機(jī)械器件組成；電氣方面有交流電機(jī)、變頻器、傳感器、等電子器件組成。該裝置涵蓋了可編程控制技術(shù)，位置控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、工業(yè)組態(tài)等，是機(jī)電一體化的典型代表儀器之一。本文介紹的機(jī)械手是由PLC輸出三路脈沖，分別驅(qū)動(dòng)橫軸、豎軸

2、變頻器，控制機(jī)械手橫軸和豎軸的精確定位，微動(dòng)開關(guān)將位置信號(hào)傳給PLC主機(jī)；位置信號(hào)由接近開關(guān)反饋給PLC主機(jī)，通過交流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來控制機(jī)械手手爪的張合，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手精確運(yùn)動(dòng)的功能。本課題擬開發(fā)的物料搬運(yùn)機(jī)械手可在空間抓放物體，動(dòng)作靈活多樣，可代替人工在高溫和危險(xiǎn)的作業(yè)區(qū)進(jìn)行作業(yè)，并可根據(jù)工件的變化及運(yùn)動(dòng)流程的要求隨時(shí)更改相關(guān)參數(shù)。</p><p>　　機(jī)械手往往要經(jīng)受各種惡劣環(huán)境，而通過自動(dòng)化控制和遠(yuǎn)程控制就

3、可以達(dá)到安全可靠實(shí)用的控制。本文給出機(jī)械手的機(jī)械部分，PLC軟件部分分別介紹再加以結(jié)合，使遠(yuǎn)程控制和智能化控制機(jī)械手變得可行而實(shí)用。</p><p>　　關(guān)鍵詞：機(jī)械手，PLC，變頻器，交流電動(dòng)機(jī)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p

4、><b>　　引 言2</b></p><p>　　第一章 機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)3</p><p>　　1.1搬械手的應(yīng)用簡(jiǎn)況運(yùn)機(jī)3</p><p>　　1.2 機(jī)械手的應(yīng)用意義5</p><p>　　1.3 機(jī)械手的發(fā)展歷史6</p><p>　　第二章 可編程控制PLC6&l

5、t;/p><p>　　2.1 PLC的簡(jiǎn)介6</p><p>　　2.2 PLC的結(jié)構(gòu)7</p><p>　　2.3 PLC的工作原理9</p><p>　　2.4 機(jī)械手PLC的選擇及參數(shù)10</p><p>　　第三章 機(jī)械手PLC的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.1 機(jī)械

6、手的工藝過程13</p><p>　　3.2 PLC的控制系統(tǒng)14</p><p>　　第四章 結(jié)論22</p><p>　　4.1研究意義現(xiàn)狀分析及其意義22</p><p>　　4.2機(jī)械手、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)及其優(yōu)點(diǎn)22</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)23</b><

7、/p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　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。隨著工業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)一步發(fā)展,自動(dòng)化已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)中的重要支柱,無人車間、無人生產(chǎn)流水線等等，已經(jīng)隨處可見。同時(shí)，現(xiàn)代生產(chǎn)中，存在著各種各樣的生產(chǎn)環(huán)境，如高溫、放射性、有毒氣體、有害氣體場(chǎng)合以及水下作業(yè)等，這些惡劣的生產(chǎn)環(huán)境不利于人工進(jìn)行操作。</p

8、><p>　　機(jī)械手(Mechanical Hand) 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、輕工業(yè)和核工業(yè)等部門。</p><p>　　機(jī)械手的種類，按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手；按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。 </p><

9、;p>　　機(jī)械手通常用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨(dú)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(xiǎn)物品的主從式操作手也常稱為機(jī)械手。機(jī)械手在鍛造工業(yè)中的應(yīng)用能進(jìn)一步發(fā)展鍛造設(shè)備的生產(chǎn)能力，改善熱、累等勞動(dòng)條件。</p><p>　　第一章 機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)</p><p>　　1.1搬械

10、手的應(yīng)用簡(jiǎn)況運(yùn)機(jī)</p><p>　　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。</p><p>　　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

11、件中，有74％是小批量生產(chǎn)；金屬加工生產(chǎn)批量中有四分之三在40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4％。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。</p><p>　　機(jī)械手首先是從美國(guó)開始研制的。1958年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)機(jī)械手。

12、</p><p>　　1.多關(guān)節(jié)機(jī)械手的優(yōu)勢(shì)</p><p>　　多關(guān)節(jié)機(jī)械手的優(yōu)點(diǎn)是:動(dòng)作靈活、運(yùn)動(dòng)慣性小、通用性強(qiáng)、能抓取靠近機(jī)座的工件，并能繞過機(jī)體和工作機(jī)械之間的障礙物進(jìn)行工作.隨著生產(chǎn)的需要，對(duì)多關(guān)節(jié)手臂的靈活性，定位精度及作業(yè)空間等提出越來越高的要求。多關(guān)節(jié)手臂也突破了傳統(tǒng)的概念，其關(guān)節(jié)數(shù)量可以從三個(gè)到十幾個(gè)甚至更多，其外形也不局限于象人的手臂，而根據(jù)不同的場(chǎng)合有所變化，多關(guān)節(jié)

13、手臂的優(yōu)良性能是單關(guān)節(jié)機(jī)械手所不能比擬的。 </p><p>　　2.油田鉆柱操作機(jī)械手</p><p>　　本產(chǎn)品由山東科技大學(xué)研發(fā)而成，主要用于鉆井時(shí)的鉆桿、鉆鋌等的裝、卸工作。操作機(jī)械手設(shè)計(jì)有兩個(gè)，一個(gè)坐落在一層臺(tái)井口旁邊2米左右處，簡(jiǎn)稱為下手；一個(gè)坐落在二層臺(tái)上的中心臺(tái)上，簡(jiǎn)稱為上手。下手的腰部回轉(zhuǎn)角度≥120°，最大伸縮距離為5.7米，有5個(gè)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)，在手臂做伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)

14、，手部保持水平平動(dòng)。 </p><p>　　上手的腰部回轉(zhuǎn)角度為310 °，最大伸縮距離≥2800mm，上手有9個(gè)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)，手臂做伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)，手部保持水平平動(dòng)。 </p><p>　　機(jī)械手采用手動(dòng)比例閥控制下的液壓控制方式。 </p><p>　　機(jī)械手可以完成的操作對(duì)象參數(shù)為：①鉆柱高30 m；②鉆桿重量為：40 Kg/m，總重1200 Kg；③鉆鋌（

15、七英寸直徑）重量為：180 Kg /m，總重5400 Kg。 </p><p><b>　　硬臂式助力機(jī)械手</b></p><p>　　硬臂式助力機(jī)械手與氣動(dòng)平衡吊和軟索式助力機(jī)械手一樣都具有全行程“漂浮”功能，區(qū)別是在有扭矩產(chǎn)生的情況下無法使用氣動(dòng)平衡吊或是軟索式助力機(jī)械手，而必須選用硬臂式助力機(jī)械手。比如在工件重心遠(yuǎn)離臂懸掛點(diǎn)，或是工件需要翻轉(zhuǎn)或傾斜情況下，必須

16、選用硬臂式助力機(jī)械手，還有在廠房高度有限情況下，可以選用硬臂式助力機(jī)械手。 </p><p>　　硬臂式助力機(jī)械手可以實(shí)現(xiàn)提升最大500Kg的工件，半徑最大可以達(dá)到3000mm，提升高度最大2500mm。根據(jù)起吊工件重量不同，應(yīng)選擇符合最大工件重量的最小型號(hào)的機(jī)器，如果我們用最大負(fù)載200Kg的機(jī)械手來搬運(yùn)30Kg的工件，那么操作性能肯定不好，感覺很笨重。 </p><p>　　配有儲(chǔ)氣罐

17、，可在斷氣情況下繼續(xù)使用一個(gè)循環(huán)，同時(shí)會(huì)報(bào)警，提醒操作者，在氣壓下降到一定程度，啟動(dòng)自鎖功能，防止工件下降。并設(shè)有安全系統(tǒng)，在搬運(yùn)過程中或是工件沒有被放置在安全表面時(shí)，操作者不能釋放工件。 </p><p>　　上海永乾制造的助力機(jī)械手（含硬臂式、軟索式）還可以在用戶現(xiàn)場(chǎng)氣壓不足的情況下，增加增壓泵，可以使設(shè)備運(yùn)行更加平穩(wěn)。 </p><p>　　配合各種非標(biāo)夾具，硬臂式助力機(jī)械手可以實(shí)現(xiàn)

18、起吊各種形狀的工件。安裝形式可以是地面固定、懸掛固定或是導(dǎo)軌移動(dòng)。 </p><p><b>　　3.軟索式機(jī)械手</b></p><p>　　軟索式機(jī)械手的功能與氣動(dòng)平衡吊類似，具有全行程的“漂浮”功能，但是提升位移比氣動(dòng)平衡吊要小，最大只有3000mm，而且最大負(fù)載只有450Kg。 </p><p>　　配有儲(chǔ)氣罐，可在斷氣情況下繼續(xù)使用一

19、個(gè)循環(huán)，同時(shí)會(huì)報(bào)警，提醒操作者。 </p><p>　　配合各種非標(biāo)夾具，軟索式助力機(jī)械手可以實(shí)現(xiàn)起吊各種形狀的工件。安裝形式可以固定地面或懸掛固定使用，不能使用導(dǎo)軌式。 </p><p><b>　　4.T型助力機(jī)械手</b></p><p>　　區(qū)別于硬臂式助力機(jī)械手的是T型助力機(jī)械手沒有雙關(guān)節(jié)機(jī)械臂，它的前后左右位移靠導(dǎo)軌來實(shí)現(xiàn)。由于T型

20、助力機(jī)械手沒有機(jī)械臂，因而它比硬臂式顯得小巧，更適合于操作空間狹小的場(chǎng)合。 </p><p>　　T型助力機(jī)械手的最大負(fù)載要比硬臂式小，只有200Kg，但提升高度可以根據(jù)客戶要求設(shè)計(jì)，而且搬運(yùn)范圍要比硬臂式大的多。 </p><p>　　配有儲(chǔ)氣罐，可在斷氣情況下繼續(xù)使用一個(gè)循環(huán)，同時(shí)會(huì)報(bào)警，提醒操作者，在氣壓下降到一定程度，啟動(dòng)自鎖功能，防止工件下降。并設(shè)有安全系統(tǒng)，在搬運(yùn)過程中或是工件

21、沒有被放置在安全表面時(shí)，操作者不能釋放工件。 </p><p>　　配合各種非標(biāo)夾具，硬臂式助力機(jī)械手可以實(shí)現(xiàn)起吊各種形狀的工件。5.安裝形式為導(dǎo)軌移動(dòng)</p><p>　　1.2 機(jī)械手的應(yīng)用意義</p><p>　　在機(jī)械工業(yè)中，機(jī)械手的應(yīng)用意義可以概括如下：</p><p>　　1.可以提高生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度</p>&

22、lt;p>　　應(yīng)用機(jī)械手，有利于提高材料的傳送、工件的裝卸、刀具的更換以及機(jī)器的裝配等的自動(dòng)化程度，從而可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。</p><p>　　2.可以改善勞動(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、有放射性或有其它毒性污染以及工作空間狹窄等場(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地完成作

23、業(yè)，大大地改善了工人的勞動(dòng)條件。在一些動(dòng)作簡(jiǎn)單但又重復(fù)作業(yè)的操作中，以機(jī)械手代替人手進(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。</p><p>　　3.可以減少人力，便于有節(jié)奏地生產(chǎn)</p><p>　　應(yīng)用機(jī)械手代替人手進(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)地工作，這是減少人力的另一個(gè)側(cè)面。因此，在自動(dòng)化機(jī)床和綜合加工自動(dòng)生產(chǎn)線上，目前幾乎都設(shè)有機(jī)械

24、手，以減少人力和更準(zhǔn)確地控制生產(chǎn)的節(jié)拍，便于有節(jié)奏地進(jìn)行生產(chǎn)。</p><p>　　綜上所述，有效地應(yīng)用機(jī)械手是發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必然趨勢(shì)。1.3.3機(jī)械手的發(fā)展概況與發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　1.3 機(jī)械手的發(fā)展歷史</p><p>　　它是在早期出現(xiàn)的古代機(jī)器人基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，機(jī)械手研究始于20世紀(jì)中期，隨著計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，特別是1946年第一臺(tái)數(shù)字

25、電子計(jì)算機(jī)問世以來，計(jì)算機(jī)取得了驚人的進(jìn)步，向高速度、大容量、低價(jià)格的方向發(fā)展。同時(shí)，大批量生產(chǎn)的迫切需求推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)展，又為機(jī)器人的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。另一方面，核能技術(shù)的研究要求某些操作機(jī)械代替人處理放射性物質(zhì)。在這一需求背景下，美國(guó)于1947年開發(fā)了遙控機(jī)械手，1948年又開發(fā)了機(jī)械式的主從機(jī)械手。 </p><p>　　機(jī)械手首先是從美國(guó)開始研制的。1954年美國(guó)戴沃爾最早提出了工業(yè)機(jī)器人的概念，并申

26、請(qǐng)了專利。該專利的要點(diǎn)是借助伺服技術(shù)控制機(jī)器人的關(guān)節(jié)，利用人手對(duì)機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)作示教，機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的記錄和再現(xiàn)。這就是所謂的示教再現(xiàn)機(jī)器人。1958年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出第一臺(tái)機(jī)械手鉚接機(jī)器人。作為機(jī)器人產(chǎn)品最早的實(shí)用機(jī)型（示教再現(xiàn)）是1962年美國(guó)AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。</p><p>　　第二章 可編程控制PLC</p>&l

27、t;p>　　2.1 PLC的簡(jiǎn)介</p><p>　　自二十世紀(jì)六十年代美國(guó)推出可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來，PLC得到了快速發(fā)展，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)，PLC的功能也不斷完善。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高，PLC在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運(yùn)動(dòng)控制等功能。

28、今天的PLC不再局限于邏輯控制，在運(yùn)動(dòng)控制、過程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。</p><p>　　作為離散控的制的首選產(chǎn)品，PLC在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展，世界范圍內(nèi)的PLC年增長(zhǎng)率保持為20%～30%。隨著工廠自動(dòng)化程度的不斷提高和PLC市場(chǎng)容量基數(shù)的不斷擴(kuò)大，近年來PLC在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的增長(zhǎng)速度放緩。但是，在中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家PLC的增長(zhǎng)十分迅速。綜合相關(guān)資料，2004年全球PLC的銷售

29、收入為100億美元左右，在自動(dòng)化領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的位置。 </p><p>　　PLC是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的，二十世紀(jì)七十年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè)。它以存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中。運(yùn)行時(shí)按存儲(chǔ)程序的內(nèi)容逐條執(zhí)

30、行，以完成工藝流程要求的操作。PLC的CPU內(nèi)有指示程序步存儲(chǔ)地址的程序計(jì)數(shù)器，在程序運(yùn)行過程中，每執(zhí)行一步該計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1，程序從起始步（步序號(hào)為零）起依次執(zhí)行到最終步（通常為END指令），然后再返回起始步循環(huán)運(yùn)算。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期。不同型號(hào)的PLC，循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。PLC用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(diǎn)，在微秒量級(jí)，解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當(dāng)成開

31、關(guān)量來處理，16位（也有32位的）為一個(gè)模擬量。大型PLC使用另外一個(gè)CPU來完成模擬量的運(yùn)算。把計(jì)算結(jié)果送給PLC的控制器。</p><p>　　相同I/O點(diǎn)數(shù)的系統(tǒng)，用PLC比用DCS，其成本要低一些（大約能省40%左右）。PLC沒有專用操作站，它用的軟件和硬件都是通用的，所以維護(hù)成本比DCS要低很多。一個(gè)PLC的控制器，可以接收幾千個(gè)I/O點(diǎn)（最多可達(dá)8000多個(gè)I/O）。如果被控對(duì)象主要是設(shè)備連鎖、回路很

32、少，采用PLC較為合適。PLC由于采用通用監(jiān)控軟件，在設(shè)計(jì)企業(yè)的管理信息系統(tǒng)方面，要容易一些。 近10年來，隨著PLC價(jià)格的不斷降低和用戶需求的不斷擴(kuò)大，越來越多的中小設(shè)備開始采用PLC進(jìn)行控制，PLC在我國(guó)的應(yīng)用增長(zhǎng)十分迅速。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和基礎(chǔ)自動(dòng)化水平的不斷提高，今后一段時(shí)期內(nèi)PLC在我國(guó)仍將保持高速增長(zhǎng)勢(shì)頭。 </p><p>　　通用PLC應(yīng)用于專用設(shè)備時(shí)可以認(rèn)為它就是一個(gè)嵌入式控制器，但PL

33、C相對(duì)一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的穩(wěn)定性。實(shí)際工作中碰到的一些用戶原來采用嵌入式控制器，現(xiàn)在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器[8]。</p><p>　　2.2 PLC的結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，通常由主機(jī)、輸入/輸出接口、電源、編程器擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個(gè)主要部分組成</p

34、><p>　　圖2-1 PLC的結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　1.主機(jī)</b></p><p>　　主機(jī)部分包括中央處理器（CPU）、系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。CPU是PLC的核心，它用以運(yùn)行用戶程序、監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)、作出邏輯判斷和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即讀取輸入變量、完成用戶指令規(guī)定的各種操作，將結(jié)果送到輸出端，并響應(yīng)外部設(shè)備（如

35、編程器、電腦、打印機(jī)等）的請(qǐng)求以及進(jìn)行各種內(nèi)部判斷等。PLC的內(nèi)部存儲(chǔ)器有兩類，一類是系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序及對(duì)用戶程序作編譯處理的程序，系統(tǒng)程序已由廠家固定，用戶不能更改；另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，主要存放用戶編制的應(yīng)用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。</p><p>　　2.輸入/輸出（I/O）接口</p><p>　　I/O接口是PLC與輸入/輸出設(shè)備連接的部件

36、。輸入接口接受輸入設(shè)備（如按鈕、傳感器、觸點(diǎn)、行程開關(guān)等）的控制信號(hào)。輸出接口是將主機(jī)經(jīng)處理后的結(jié)果通過功放電路去驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備（如接觸器、電磁閥、指示燈等）。I/O接口一般采用光電耦合電路，以減少電磁干擾，從而提高了可靠性。I/O點(diǎn)數(shù)即輸入/輸出端子數(shù)是PLC的一項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)，通常小型機(jī)有幾十個(gè)點(diǎn)，中型機(jī)有幾百個(gè)點(diǎn)，大型機(jī)將超過千點(diǎn)。</p><p><b>　　(1)電源</b><

37、/p><p>　　圖中電源是指為CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口等內(nèi)部電子電路工作所配置的直流開關(guān)穩(wěn)壓電源，通常也為輸入設(shè)備提供直流電源。</p><p><b>　　(2)編程器</b></p><p>　　編程器是PLC的一種主要的外部設(shè)備，用于手持編程，用戶可用以輸入、檢查、修改、調(diào)試程序或監(jiān)示PLC的工作情況。除手持編程器外，還可通過適配器和專用

38、電纜線將PLC與電腦聯(lián)接，并利用專用的工具軟件進(jìn)行電腦編程和監(jiān)控。</p><p>　　(3)輸入/輸出擴(kuò)展單元</p><p>　　I/O擴(kuò)展接口用于連接擴(kuò)充外部輸入/輸出端子數(shù)的擴(kuò)展單元與基本單元（即主機(jī)）。</p><p><b>　　(4)外部設(shè)備接口</b></p><p>　　此接口可將編程器、打印機(jī)、條碼掃

39、描儀等外部設(shè)備與主機(jī)相聯(lián)，以完成相應(yīng)的操作。</p><p>　　2.3 PLC的工作原理</p><p>　　PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即在PLC運(yùn)行時(shí)，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序，按指令步序號(hào)（或地址號(hào)）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。

40、在每次掃描過程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等工作。</p><p>　　PLC的掃描一個(gè)周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。</p><p>　　PLC在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對(duì)應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。</p><

41、p>　　PLC在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，執(zhí)行的結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。</p><p>　　輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作</p><p><b>　　1輸入采

42、樣階段</b></p><p>　　在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。</p>

43、;<p><b>　　2用戶程序執(zhí)行階段</b></p><p>　　在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映

44、象區(qū)中對(duì)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。</p><p><b>　　3輸出刷新階段</b></p><p>　　當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。</p><p>　　PLC的掃描工作過程如圖2-2、

45、圖2-3所示 </p><p>　　圖2-2 PLC的掃描工作過程圖 </p><p><b>　　一個(gè)掃描周期</b></p><p>　　圖2-3 PLC的掃描周期圖</p><p>　　2.4 機(jī)械手PLC的選擇及參數(shù)</p><p><b>　　1.PL

46、C的類型</b></p><p>　　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(chǎng)安裝和控制室安裝兩類；按CPU字長(zhǎng)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(diǎn)數(shù)選型。整體型PLC的I/O點(diǎn)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(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，

47、一般用于大中型控制系統(tǒng)。</p><p>　　2.輸入輸出模塊的選擇</p><p>　　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(duì)輸入模塊，應(yīng)考慮信號(hào)電平、信號(hào)傳輸距離、信號(hào)隔離、信號(hào)供電方式等應(yīng)用要求。對(duì)輸出模塊，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(jià)格低、使用電壓范圍廣、壽命短、響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等特點(diǎn)；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(chǎng)合，但價(jià)格較貴，

48、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?？紤]是否需要擴(kuò)展機(jī)架或遠(yuǎn)程I/O機(jī)架等。</p><p><b>　　3.電源的選擇</b></p><p>　　PLC的供電電源，除了引進(jìn)設(shè)備時(shí)同時(shí)引進(jìn)PLC應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設(shè)計(jì)和選用外，一般PLC的供電電源應(yīng)

49、設(shè)計(jì)選用220VAC電源，與國(guó)內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。重要的應(yīng)用場(chǎng)合，應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。如果PLC本身帶有可使用電源時(shí)，應(yīng)核對(duì)提供的電流是否滿足應(yīng)用要求，否則應(yīng)設(shè)計(jì)外接供電電源。為防止外部高壓電源因誤操作而引入PLC，對(duì)輸入和輸出信號(hào)的隔離是必要的，有時(shí)也可采用簡(jiǎn)單的二極管或熔絲管隔離。</p><p><b>　　4.存儲(chǔ)器的選擇</b></p><p>　　

50、由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器的價(jià)格已下降，因此，為保證應(yīng)用項(xiàng)目的正常投運(yùn)，一般要求PLC的存儲(chǔ)器容量，按256個(gè)I/O點(diǎn)至少選8K存儲(chǔ)器選擇。需要復(fù)雜控制功能時(shí)，應(yīng)選擇容量更大，檔次更高的存儲(chǔ)器。</p><p><b>　　5.冗余功能的選擇</b></p><p><b>　　a．控制單元的冗余</b></p><

51、p>　　（1）重要的過程單元：CPU（包括存儲(chǔ)器）及電源均應(yīng)1B1冗余。</p><p>　　（2）在需要時(shí)也可選用PLC硬件與熱備軟件構(gòu)成的熱備冗余系統(tǒng)、2重化或3重化冗余容錯(cuò)系統(tǒng)等。</p><p>　　b． I/O接口單元的冗余</p><p>　?。?）控制回路的多點(diǎn)I/O卡應(yīng)冗余配置。</p><p>　?。?）重要檢測(cè)點(diǎn)的多

52、點(diǎn)I/O卡可冗余配置。3）根據(jù)需要對(duì)重要的I/O信號(hào)，可選用2重化或3重化的I/O接口單元。</p><p>　　6. 主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　工作電源：24VDC</p><p><b>　　輸入點(diǎn)數(shù)：24</b></p><p><b>　　輸出點(diǎn)數(shù)：24</b></p&g

53、t;<p>　　輸入信號(hào)類型：直流或開關(guān)量</p><p>　　輸入電流：24VDC 5mA</p><p>　　模擬輸入：-10V～10V（-20mA～+20mA）</p><p>　　輸出晶體管允許電流0.3A/點(diǎn)（1.2A/COM）</p><p>　　輸出電壓規(guī)格：30VDC</p><p>&

54、lt;b>　　最大負(fù)載：9W</b></p><p>　　輸出反應(yīng)時(shí)間：Off→On 20μs On→Off 30μs</p><p>　　基本指令執(zhí)行時(shí)間：數(shù)個(gè)μs</p><p>　　程序語言：指令+梯形圖+SFC</p><p>　　程序容量：3792STEPS</p><p>　　基

55、本順序指令：32個(gè)（含步進(jìn)梯形指令）</p><p><b>　　應(yīng)用指令：100種</b></p><p>　　初始步進(jìn)點(diǎn)：S0～S9</p><p>　　一般步進(jìn)點(diǎn)：118點(diǎn)，S10～S127</p><p>　　輔助繼電器：一般用512+232點(diǎn)（M000～M511+M768～M999）</p>&l

56、t;p>　　停電保持用256點(diǎn)（M512～M767）</p><p>　　特殊用280點(diǎn)（M1000～M1279）</p><p>　　定時(shí)器：100ms時(shí)基64點(diǎn)（T0～T63）</p><p>　　10ms時(shí)基63點(diǎn)（T64～T126，M1028為ON時(shí)）</p><p>　　1ms時(shí)基1點(diǎn)（T127）</p><

57、;p>　　計(jì)數(shù)器：一般用112點(diǎn)（C000～C111，16位計(jì)數(shù)器）</p><p>　　停電保持用16點(diǎn)（C112～C127，16位計(jì)數(shù)器）</p><p>　　高速用13點(diǎn)1相5kHz，2相2kHz（C235～C254，全部為停電保持32位計(jì)數(shù)器）</p><p>　　數(shù)據(jù)寄存器：一般用408點(diǎn)（D000～D407）</p><p>

58、;　　停電保持用192點(diǎn)（D408～D599）</p><p>　　特殊用144點(diǎn)（D1000～D1143）</p><p>　　指針/中斷：P64點(diǎn)；I4點(diǎn)（P0～P63/I001、I101、I201、I301）</p><p>　　串聯(lián)通信口：程序?qū)懭?讀出通訊口：RS232</p><p>　　一般功能通訊口：RS485</p&g

59、t;<p>　　主機(jī)電源220V AC</p><p>　　第三章 機(jī)械手PLC的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 機(jī)械手的工藝過程</p><p>　　機(jī)械手的工作均由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，它的上升、下降、左移、右移都是有電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺紋絲桿旋轉(zhuǎn)來完成的。</p><p><b>　　分析工藝過程</b>&l

60、t;/p><p>　　機(jī)械手的初始位置停在原點(diǎn)，按下啟動(dòng)后按扭后，機(jī)械手將下降——加緊工件——上升——右移——再下降——放松工件——在上升——左移八個(gè)動(dòng)作，完成一個(gè)工作周期。機(jī)械手的下降、上升、右移、左移等動(dòng)作轉(zhuǎn)換，是由相應(yīng)的限位開關(guān)來控制的，而加緊、放松動(dòng)作的轉(zhuǎn)換是有時(shí)間來控制的。</p><p>　　為了確保安全，機(jī)械手右移到位后，必須在右工作臺(tái)上無工件時(shí)才能下降，若上次搬到右工作臺(tái)上的工

61、件尚未移走，機(jī)械手應(yīng)自動(dòng)暫停，等待。為此設(shè)置了一個(gè)光電開關(guān)，以檢測(cè)“無工件”信號(hào)</p><p>　　為了滿足生產(chǎn)要求，機(jī)械手設(shè)置了手動(dòng)工作方式和自動(dòng)工作方式，而自動(dòng)工作方式又分為單步、單周期和連續(xù)工作方式。</p><p>　　手動(dòng)工作方式：利用按鈕對(duì)機(jī)械手每一步動(dòng)作進(jìn)行控制。例如，按下“下降”按鈕，機(jī)械手下降；按下“上升”按鈕，機(jī)械手上升。手動(dòng)操作可用于調(diào)整工作位置和緊急停車后機(jī)械手返

62、回原點(diǎn)。</p><p>　　單步工作方式：從原點(diǎn)開始，按照自動(dòng)工作循環(huán)的步序，每按一次啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手完成一步動(dòng)作后自動(dòng)停止。</p><p>　　單周期工作方式：按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手按工序自動(dòng)自動(dòng)完成一個(gè)周期的動(dòng)作，返回原點(diǎn)后停止。</p><p>　　連續(xù)工作方式：按下按鈕，機(jī)械手從原點(diǎn)，按步序自動(dòng)反復(fù)連續(xù)工作，在連續(xù)工作方式下設(shè)置兩種停車狀態(tài)：</p&

63、gt;<p>　　正常停車：在正常工作狀態(tài)下停車。按下復(fù)位按鈕，機(jī)械手在完成最后一個(gè)周期的工作后，返回原點(diǎn)自動(dòng)停機(jī)。</p><p>　　緊急停車：在發(fā)生事故或緊急狀態(tài)時(shí)停車。按下緊急停車按鈕，機(jī)械手停止在當(dāng)前狀態(tài)。當(dāng)故障排除后，需手動(dòng)回到原點(diǎn)。</p><p>　　3.2 PLC的控制系統(tǒng)</p><p>　　1．確定輸入/輸出點(diǎn)數(shù)并選擇PLC型號(hào)

64、</p><p><b>　　1）輸入信號(hào)</b></p><p>　　位置檢測(cè)信號(hào)：下限、上限、右限、左限共4個(gè)行程開關(guān)，需要4個(gè)輸入端子。</p><p>　　“無工件檢測(cè)”信號(hào)：用光電開關(guān)作檢測(cè)元件，需要1個(gè)端子。</p><p>　　“工作方式”選擇開關(guān)：有手動(dòng)、單步、單周期和連續(xù)4種工作方式，需要4個(gè)輸如端子。

65、</p><p>　　手動(dòng)操作：需要有下降、上升、右移、左移、加緊、放松6個(gè)按鈕，也需要6個(gè)輸入端子。</p><p>　　自動(dòng)工作：尚需啟動(dòng)、正常停車、緊急停車3個(gè)按鈕，也需要3個(gè)輸入端子。以上共需要18個(gè)輸入信號(hào)。</p><p><b>　　2）輸出信號(hào)</b></p><p>　　PLC的輸出用于控制機(jī)械手的下降

66、、上升、右移、左移、加緊、放松以三個(gè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制等，共需要11個(gè)輸出點(diǎn)。機(jī)械手從原點(diǎn)開始工作，需要一個(gè)原點(diǎn)指示燈，也需要1個(gè)輸出點(diǎn)。所以，至少需要6個(gè)輸出點(diǎn)。</p><p>　　由于機(jī)械手的控制屬于開關(guān)量控制，在功能上未提出特殊要求。因此任何型號(hào)的小型PLC均可滿足要求。根據(jù)所需的I/O總點(diǎn)數(shù)并留有一定的備用量，可選用FX2N-48RM，其輸入和輸出各24點(diǎn)，繼電器輸出型。FX2N-48RM的各項(xiàng)工作參數(shù)已

67、在第二章介紹，在此不在做介紹。</p><p>　　2．分配PLC的輸入/輸出端子</p><p>　　PLC的輸入輸出端子分配接線圖，如圖5-2所示。</p><p>　　圖3-1 輸入/輸出分配接線圖</p><p>　　3.I/O分配表如下圖</p><p><b>　　4.程序設(shè)計(jì)</b>

68、</p><p><b>　?。?）功能圖</b></p><p><b>　?。?）梯形圖</b></p><p><b>　?。?）指令表</b></p><p>　　0 LD X000</p><p>　　OR

69、Y010</p><p>　　OUT Y010</p><p>　　3 LD X000</p><p>　　OR X004</p><p>　　OR T0</p><p>　　OR Y001</p><p>　　A

70、NI X001</p><p>　　ANI X007</p><p>　　OUT Y001</p><p>　　10 LD X001</p><p>　　OR Y003</p><p>　　OR Y004</p>

71、<p>　　ANI X002</p><p><b>　　MPS</b></p><p>　　ANI M1</p><p>　　OUT Y003</p><p><b>　　MPP </b></p><p>　　AND

72、 M1</p><p>　　ANI X005</p><p>　　OUT Y004</p><p>　　21 LD X002</p><p>　　OR X005</p><p>　　OR Y002</p><p>　

73、　ANI Y007</p><p>　　ANI X003</p><p>　　OUT Y002</p><p>　　27 LD X003</p><p>　　OR Y007</p><p>　　OR M0</p>&l

74、t;p>　　ANI X006</p><p><b>　　MPS </b></p><p>　　ANI M1</p><p>　　OUT Y007</p><p><b>　　MPP</b></p><p>　　AND M1

75、</p><p>　　OUT M0</p><p>　　37 LD M0</p><p>　　OR Y006</p><p><b>　　MPS </b></p><p>　　ANI Y001</p><p>　　OUT

76、 Y006</p><p><b>　　MPP </b></p><p>　　ANI Y001</p><p>　　OUT T0</p><p><b>　　K50</b></p><p>　　46 LD X006</

77、p><p>　　OR Y005</p><p>　　ANI X004</p><p>　　OUT Y005</p><p>　　51 LD X006</p><p>　　OR M1</p><p>　　OUT M1<

78、;/p><p>　　54 END </p><p><b>　　5. 程序的調(diào)試</b></p><p>　　將設(shè)計(jì)好的程序?qū)懭隤LC后，首先逐條仔細(xì)檢查，并改正寫入時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，實(shí)際的輸入信號(hào)可以用鈕子開關(guān)和按鈕來模擬，各輸出量的通/斷狀態(tài)用PLC上有關(guān)的發(fā)光二極管來顯示，一般不用接PLC實(shí)際的負(fù)載(如接觸器、電磁閥

79、等)。根據(jù)功能表圖，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候用開關(guān)或按鈕來模擬實(shí)際的反饋信號(hào)，如限位開關(guān)觸點(diǎn)的接通和斷開。對(duì)于順序控制程序，我們檢查程序的運(yùn)行是否符合功能表圖的規(guī)定，即在某一轉(zhuǎn)換條件實(shí)現(xiàn)時(shí)，是否發(fā)生步的活動(dòng)狀態(tài)的正確變化，即該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步是否變?yōu)椴换顒?dòng)步，所有的后續(xù)步是否變?yōu)榛顒?dòng)步，以及各步被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載是否發(fā)生相應(yīng)的變化。</p><p>　　在調(diào)試時(shí)我們充分考慮各種可能的情況，對(duì)系統(tǒng)各種不同的工作方式、有選擇序列的功能

80、表圖中的每一條支路、各種可能的進(jìn)展路線，都逐一檢查。發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)修改梯形圖和PLC中的程序，直到在各種可能的情況下輸入量與輸出量之間的關(guān)系完全符合要求。程序中某些定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的設(shè)定值過大，為了縮短調(diào)試時(shí)間，在調(diào)試時(shí)將它們減小，模擬調(diào)試結(jié)束后再寫入它們的實(shí)際設(shè)定值。在設(shè)計(jì)和模擬調(diào)試程序的同時(shí)，設(shè)計(jì)、制作控制臺(tái)或控制柜，PLC之外的其他硬件的安裝、接線工作也可以同時(shí)進(jìn)行。</p><p>　　通過模擬調(diào)試的程序進(jìn)

81、一步進(jìn)行在線統(tǒng)調(diào)。聯(lián)機(jī)調(diào)試過程循序漸進(jìn)，從PLC只連接輸入設(shè)備、再連接輸出設(shè)備、再接上實(shí)際負(fù)載等逐步進(jìn)行調(diào)試。不符合要求時(shí)，對(duì)硬件和程序作調(diào)整，修改部分程序。全部調(diào)試完畢后，交付試運(yùn)行。</p><p><b>　　第四章 結(jié)論</b></p><p>　　4.1研究意義現(xiàn)狀分析及其意義</p><p>　　工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種

82、高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。工業(yè)機(jī)械手的是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支。機(jī)械手技術(shù)涉及到力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電氣液壓技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域，是一門跨學(xué)科綜合技術(shù)。</p><p>　　我國(guó)現(xiàn)有機(jī)器人研究開發(fā)和應(yīng)用工程單位200多家 ,其中從事工業(yè)機(jī)器人研究和應(yīng)用的有75家 ,共開發(fā)生產(chǎn)各類工業(yè)機(jī)器人約800臺(tái) ,90%以上用于生產(chǎn)中 ,引進(jìn)工業(yè)機(jī)器人做應(yīng)用工程的約500臺(tái)[1]。</p>

83、<p>　　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是在自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。在經(jīng)濟(jì)全球化的浪潮中，降低人力成本，提高生產(chǎn)率，縮短訂單處理時(shí)間等已成為生產(chǎn)企業(yè)的不斷追求。為了達(dá)到這一目標(biāo)，它們?cè)絹碓揭蕾囉谛乱淮挠布蛙浖到y(tǒng)。近年來，由于個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱PC）的高速率和對(duì)硬件與軟件的幾乎無限制的開放，使得PC的應(yīng)用迅猛增長(zhǎng)。將PC機(jī)CPU的高速處理性能和良好的開放性引入到計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域，形成了基于PC的控制系統(tǒng)。</p

84、><p>　　隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在機(jī)械手應(yīng)用中的不斷深入，具有獨(dú)立控制器、程序可變、動(dòng)作靈活、定位精度高、適用于可變換品種中小批量自動(dòng)化生產(chǎn)的通用機(jī)械手得到迅速發(fā)展</p><p>　　各國(guó)大企業(yè)工業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)過程不同程度實(shí)現(xiàn)了工業(yè)機(jī)械手的計(jì)算機(jī)控制。</p><p>　　4.2機(jī)械手、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)及其優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　工業(yè)機(jī)械手的特

85、點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。它能部分地代替人工操作；能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時(shí)間和位置來完成工件的傳送和裝卸；能制作必要的機(jī)具進(jìn)行焊接和裝配從而大大改善工人的勞動(dòng)條件，顯著地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。機(jī)械手作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。</p><p&g

86、t;　　廣泛采用工業(yè)機(jī)械手，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。</p><p>　　自從1981年IBM公司進(jìn)入微型計(jì)算機(jī)領(lǐng)域推出了IBM-PC以后，計(jì)算機(jī)的發(fā)展開創(chuàng)了一個(gè)新的時(shí)代——微型計(jì)算機(jī)時(shí)代。微型計(jì)算機(jī)的迅速、大規(guī)模的應(yīng)用與普及，使計(jì)算機(jī)真正廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)以及社會(huì)生活與日常生活

87、的各個(gè)方面。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 田淑珍主編. 可編程控制器原理及應(yīng)用. </p><p>　　[2] 廖常初主編. PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用. 北京：機(jī)械出版社，2004</p><p>　　[3] 湯德榮主編. 自動(dòng)生產(chǎn)線安裝與調(diào)試技術(shù) </p>

88、;<p>　　[4] 李俊秀，趙黎明主編. 可編程控制器應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社.</p><p>　　[5] 石秋潔主編. 變頻器應(yīng)用基礎(chǔ), 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2009</p><p>　　[6] 郁漢琪主編. 機(jī)床電氣及可編程控制器實(shí)驗(yàn)﹑課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書. 北京：高等教育出版社， 2001</p><p>　　[7]