機械手畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　PLC是以現(xiàn)代微處理器技術為核心的控制器，作為一種通用的工業(yè)控制器，其可靠性高、抗干擾能力強；PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性，此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息；PLC采用光電隔離和濾波技術技術有效抑制外部干擾源對PL

2、C的影響，此外PLC還可在強、通用性好；開發(fā)周期短，功耗小。本設計對現(xiàn)代工業(yè)的的發(fā)展具有很重要的意義。</p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)和其他領域內(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，相應的各種難題迎刃而解。機械手可在空間抓、放、搬運物體，動作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動化生產(chǎn)，廣泛應用于柔性自動線。機械手一般由

3、耐高溫，抗腐蝕的材料制成，以適應現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，大大降低了工人的勞動強度，提高了工作效率。機械手是工業(yè)機器人的重要組成部分，在很多情況下它就可以稱為工業(yè)機器人。工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。廣泛采用工業(yè)機器人，不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強度，提高勞動生產(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?/p>

4、控制器是繼電器控制和計算機控制出上開發(fā)的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展成以微器處理為核心把自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。本文應用三菱公司生產(chǎn)的可編程控制器FX系列PLC，實現(xiàn)機械手搬運控制系統(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>　　關鍵詞　意義；應用；前景；編程語言；設計</p><p><b>　　Summary<

5、/b></p><p>　　plc with modern technology is the microprocessor controller as a general control of the industry, its reliability and anti-interferenceability ； plc with the use of modern lsi adopt strict pr

6、oduction process and internal circuit adopted advanced anti-interference technology, with very high reliability, in addition, plc with a hardware failure and detection capabilities, the failure of information to the time

7、ly alarm；plc the photoelectric isolation and technical skills filtering is effective in t</p><p>　　Keywords：　significance, application, prospect，the programming language，designed.</p><p>　　不要刪除行

8、尾的分節(jié)符，此行不會被打印</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　SummaryII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 本設計的意義

9、1</p><p>　　1.2 本文主要做的工作1</p><p>　　1.2.1 問題提出1</p><p>　　1.2.2 系統(tǒng)設計的主要內(nèi)容1</p><p>　　第2章 可編程控制器的概述3</p><p>　　2.1.1 PLC的類型3</p><p>　　2.1.2 PLC

10、檔次4</p><p>　　2.1.3 按I/O點數(shù)分類4</p><p>　　2.2 可編程控制器PLC的應用與前景5</p><p>　　2.2.1 強量邏輯運算5</p><p>　　2.2.2 國外PLC發(fā)展概況6</p><p>　　第3章 可編程控制器的編程語言7</p><

11、p>　　3.1 可編程控制器的幾種編程語言7</p><p>　　3.1.1 梯形圖編程語言(LD-Ladder Diagram)7</p><p>　　3.1.2 功能塊圖編程語言(FBD-Function Block Diagram)8</p><p>　　第4章 PLC控制機械手的系統(tǒng)設計9</p><p>　　4.1 各

12、電器設備的控制方式及控制要求9</p><p>　　4.1.1 機械手的技能和特性9</p><p>　　4.1.2 軀干和傳動系統(tǒng)9</p><p>　　4.2 電器元件、設備的選擇10</p><p>　　4.2.1 PLC機型的選擇10</p><p>　　4.2.2 輸入/輸出的點數(shù)11</p

13、><p>　　4.2.3 電源模塊的選擇11</p><p>　　4.2.4 步進電動機的選擇12</p><p>　　4.3 控制流程圖13</p><p>　　4.4 控制系統(tǒng)的軟、硬件設計15</p><p>　　4.4.1 控制系統(tǒng)硬件設計15</p><p>　　4.4.2 控

14、制系統(tǒng)的軟件設計15</p><p>　　4.4.3 梯形圖設計17</p><p>　　4.5 功能表圖設計27</p><p>　　4.5.1 步的劃分27</p><p>　　4.5.2 轉換條件的確定28</p><p>　　4.5.3 功能表圖的繪制29</p><p>　

15、　4.5.4 梯形圖的編制29</p><p>　　4.5.5 功能表圖的繪制方法29</p><p>　　4.5.6 功能表圖的基本結構31</p><p><b>　　結 論36</b></p><p><b>　　參考文獻37</b></p><p><

16、;b>　　附 錄38</b></p><p><b>　　指令表39</b></p><p><b>　　致 謝41</b></p><p>　　千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行&

17、lt;/p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　本設計的意義</b></p><p>　　機械手是近代自動控制領域中出現(xiàn)的一項新技術，并已成為現(xiàn)代科技的一個重要組成部分。汽車業(yè)的快速發(fā)展，車外型愈求美觀流線，并由于汽車外板件要求完美無塵的沖壓生產(chǎn)線也向高速化、高品質(zhì)、自動化、柔性化方向發(fā)展。傳統(tǒng)沖壓生

18、產(chǎn)過程中的手工操作、人工送料的生產(chǎn)方式已無法滿足該行業(yè)的需要。</p><p>　　機械手的積極作用正日益為人們所認識，其一，它能部分地代替人的勞動并能達到生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送。因此，它能大大地改善工人的勞動條件，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。因此，受到各先進單位的重視并投入了大量的人力物力加以研究和應用。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲的場合，應用得更為廣泛。在我國，近

19、代幾年來也有較快的發(fā)展，并取得一定的成果，受到各工業(yè)部門的重視。</p><p><b>　　本文主要做的工作 </b></p><p><b>　　問題提出 </b></p><p>　　PLC控制的機械手最主要是應用于自動化生產(chǎn)中，如何綜合地運用前面學過知識點，根據(jù)實際工程要求合理組合成控制系統(tǒng)， 在此介紹組成可編程控

20、制器控制系統(tǒng)的一般方法。 </p><p>　　系統(tǒng)設計的主要內(nèi)容 </p><p>　?。?1 ）擬定控制系統(tǒng)設計的技術條件。技術條件一般以設計任務書的形式來確定，它是整個設計的依據(jù)； </p><p>　?。?2 ）選擇電氣傳動形式和電動機、電磁閥等執(zhí)行機構； </p><p>　?。?3 ）選定 PLC 的型號； </p&g

21、t;<p>　?。?4 ）編制 PLC 的輸入/輸出分配表或繪制輸入/輸出端子接線圖； </p><p>　?。?5 ）根據(jù)系統(tǒng)設計的要求編寫軟件規(guī)格說明書，然后再用相應的編程語言（常用梯形圖）進行程序設計； </p><p>　?。?6 ）了解并遵循用戶認知心理學，重視人機界面的設計，增強人與機器之間的友善關系； </p><p><b&

22、gt;　　可編程控制器的概述</b></p><p>　　2.1可編程控制器的基本知識</p><p><b>　　PLC的類型</b></p><p>　　PLC的種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同，對PLC的分類，通常根據(jù)其形式的不同、功能的差異和I/O點數(shù)的多少等進行大致分類.根PLC的結構形式可將PLC分為整體式和模塊式兩類&

23、lt;/p><p><b>　　整體式PLC </b></p><p>　　整體式PLC是將電源、CPU、I/O接口等各件都集中裝在一個機箱內(nèi)，具有結構緊湊、體積小、價格低的特點。小型PLC一般采用這種整體式機構。</p><p>　　整體PLC由不同PLC點數(shù)的基本單元和擴展單元組成，基本單元內(nèi)有CPU、I/O接口，與I/O擴展單元相連的擴展

24、口、以及編程器或EPROM寫入器相連的接口等。擴展單元內(nèi)只有I/O和電等，沒有CPU，基本單元和擴展單元之間一般用扁平電纜連接。整體式PLC一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴展</p><p><b>　　模塊式PLC </b></p><p>　　模塊式PLC是將PLC各組成部分分別作成若干個單獨的模塊，如CPU模塊、I/O模塊、

25、電源模塊（有的含在CPU模塊中）以及其他模塊。模塊式PLC由框架或基板和各種模塊組成，模塊裝在框架或基板的插座上。這種模塊式PLC的特點是配置靈活、可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴展和維修。大、中型PLC一般采用這種模塊式結構。</p><p>　　還有一些PLC將整體式和模塊式的特點結合起來，構成所謂疊裝式PLC。疊裝式PLC其CPU，電源，I/O接口等也是各自獨立的模塊。但它們之間是非電纜進

26、行聯(lián)接，并且各模塊可以應地疊裝，這樣不但系統(tǒng)可以靈活配置，還可以做的體積小巧。</p><p><b>　　PLC檔次</b></p><p>　　根據(jù)PLC所具有的功能不同，可將PLC分為低，中，高檔次</p><p>　?。?）低檔PLC 具有邏輯運算、定時、計數(shù)、移位以及自診斷監(jiān)控等基本功能還可以少量模擬量輸入/輸出，算術運算，數(shù)據(jù)傳送和

27、比較等功能，主要用于邏輯控制，順序控制或少量模擬量控制的單機控制系統(tǒng)。</p><p>　?。?）中檔PLC出具有低檔PLC的功能外，還具有模擬量輸入/輸出，算術運算，數(shù)據(jù)傳送和比較；數(shù)據(jù)轉換，遠程I/O，子程序，通信聯(lián)網(wǎng)等功能，有些還可增設中斷控制，PID控制等功能，適應于復雜控制系統(tǒng)。</p><p>　?。?）高檔PLC除具有中檔PLC的功能外，還增加了符號算術運算，矩陣運算，位邏輯

28、運算，平方根運算及其他特殊功能函數(shù)的運算，制表及表格傳遞功能等。高檔PLC具有更強的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過程控制或構成分布式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工廠自動化。</p><p><b>　　按I/O點數(shù)分類</b></p><p>　　根據(jù)PLC的I/O點數(shù)的多少，可將PLC分為小型，中型和大型三類</p><p>　　（1）.型PLC——I/

29、O點數(shù)<256點，單CPU，8位或16微處理器，用戶存儲器容量4K字以下</p><p>　　CE-I型 美國通用電氣（GE）公司</p><p>　　TI100 美國德洲儀器公司</p><p>　　F、F1、F2 日本三菱電氣公司</p><p>　　C20 C40

30、 日本歐姆龍公司</p><p>　　SF200 德國西門子公司</p><p>　　EX20 EX40 日本東芝公司</p><p>　　SR-20/21 中外合資無錫華光電子工業(yè)有限公司</p><p>　　（2）．中型——點數(shù)256-2048點，雙CPU，用戶存儲器容量2-8K&l

31、t;/p><p>　　S7-300 德國西門子</p><p>　　SR-400 中外合資無錫華光電子工業(yè)有限公司</p><p>　　SU-5 SU-6 德國西門子公司</p><p>　　C-500 日本立石公司</p><p>　　

32、CE-Ш GE公司</p><p>　　（3）. 大型PLC——I/O點數(shù)>2048點，多CPU，16位、32位處理器，用戶存儲器容量8-16K</p><p>　　S7-400 德國西門子公司</p><p>　　GE-IV GE公司</p><p>　　C-2

33、000 立石公司</p><p>　　K3 三菱公司</p><p>　　可編程控制器PLC的應用與前景</p><p>　　目前，在國內(nèi)外PLC已廣泛應用冶金，石油，化工，剪彩，機械制造，電力，汽車，輕工，環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)，隨著PLC性能價格 的不斷提高，器應用領域不斷擴大，從應用類型看大致可歸納為以下幾

34、個方面：</p><p><b>　　強量邏輯運算</b></p><p>　　1.利用PLC最基本的邏輯運算，定時，計收等功能實現(xiàn)邏輯運算，科取代傳統(tǒng)的繼電器控制用于單片機控制，多機群控制，生產(chǎn)自動線控制等。例：機床，注塑機印刷機械，裝配生產(chǎn)線，電鍍流水線及電梯的控制等。這是PLC最基本的應用，也是PLC最廣泛的應用領域。</p><p>　

35、　2. 大多數(shù)PLC都有拖動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，這一功能廣泛用于各種機械設備。例如：各種機床，裝配機械。機器人等進行運動控制。</p><p>　　3.大，中型PLC都具有多路模擬量I/O模塊和PID控制功能。有的小型PLC也具有模擬量輸入輸出，所以PLC可實現(xiàn)模擬量控制而且具有PID控制功能的PLC可構成閉環(huán)控制，用于過程控制。這一功能已廣泛用于鋁爐，反應堆，水處理，釀酒及閉環(huán)位置控制和

36、速度控制等方面。</p><p>　　4.現(xiàn)代的PLC都具有數(shù)學運算數(shù)據(jù)傳遞，轉換，排序和查表等功能，可進行數(shù)據(jù)的采集，分析和處理，同時的通過通信接口將這些數(shù)據(jù)傳送給其電智能裝置。例如：CNC設備進行處理。</p><p>　　5.PLC的通信包括PLC與PLC，PLC與計算機，PLC與其它智能設備之間的通信，PLC系統(tǒng)與通用計算機可直接或通過通信處理單元，通信轉換單元相連構成網(wǎng)絡，已實現(xiàn)

37、信息的交換和構成。集中管理分散控制的多級分布式控制系統(tǒng)。滿足工廠自動化（FA）系統(tǒng)發(fā)展的需要。</p><p><b>　　國外PLC發(fā)展概況</b></p><p>　　PLC在問世以來，經(jīng)過40多年的發(fā)展。在美、德國等工業(yè)發(fā)達國家已成為重要的產(chǎn)業(yè)之一，世界總銷售額不斷上升，生產(chǎn)廠家不斷涌現(xiàn)，品種不斷翻新，產(chǎn)量產(chǎn)值大幅度上升而價格則不斷下降。目前，世界上有200多個

38、廠家生產(chǎn)PLC。較多的有美國：AB通用電氣、莫迪康公司；日本：松下、三菱、富士、歐姆龍等；德國：西門子公司；法國：TE施耐德公司。韓國：三星、LG公司等</p><p><b>　　PLC的發(fā)展前景</b></p><p>　?。?）產(chǎn)品規(guī)模向大小兩個方向發(fā)展</p><p>　　大：I/O點數(shù)達14336點，32位微處理器，多CPU并行工作

39、，大容量存儲器，掃描速度快高速；</p><p>　　?。赫w結構向小型模塊化結構發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本；</p><p>　?。?）PLC在閉環(huán)過程中應用日益廣泛；</p><p>　?。?）不斷加強通訊功能；</p><p>　?。?）新器件和模塊不斷推出</p><p>　　可編程控制器的編程語言&

40、lt;/p><p>　　可編程控制器的幾種編程語言</p><p>　　可編程控制器的編程語言按IEC61131-3國際標準來分主要包括圖形化編程語言和文本化編程語言。圖形化編程語言包括:梯形圖(LD-Ladder Diagram)、功能塊圖(FBD-Function Block Diagram)、順序功能圖(SFC-Sequential Function Chart)。文本化編程語言包括:指

41、令表(IL-Instruction List)和結構化文本(ST-Structured Text)。這些語言是基于WINDOWS操作系統(tǒng)的編程語言.而SFC編程語言則在兩類編程語言中均可使用。下面分別來介紹這幾種編程度語言。</p><p>　　梯形圖編程語言(LD-Ladder Diagram) </p><p>　　梯形圖來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述，是PLC編程中被最廣泛

42、使用的一種圖形化語言，由于梯形圖類似于繼電器控制的電氣接線圖，便于理解,因此許多編程人員和維護人員都選擇了這一編程方式。而且其圖形結構類似于登高用的梯子，故名梯形圖。梯形圖程序的左右兩側有兩垂直的電力軌線，左側的電力軌線名義上為功率流從左向右沿著水平梯級通過各個觸點、功能、功能塊、線圈等提供能量，功率流的終點是右側的電力軌線。每一個觸點代表了一個布爾變量的狀態(tài)，每一個線圈代表了一個實際設備的狀態(tài)，一個簡單的梯形圖程序如圖3.1所示:&l

43、t;/p><p>　　圖3.1    梯形圖程序示例</p><p>　　梯形圖的每個梯級表示一個因果關系,事件發(fā)生的條件表示在梯形的左面,事件發(fā)生的結果表示在梯級的右面。</p><p>　　梯形圖編程語言具有如下特點:</p><p>　　(1) 與電氣操作原理圖相對應，具有直觀性和對應性;</p>

44、<p>　　(2) 與原有繼電器邏輯控制技術相一致，易于掌握和學習;</p><p>　　(3) 對于復雜控制系統(tǒng)描述,仍不夠清晰;</p><p>　　(4) 可讀性仍不夠好。</p><p>　　幾乎所有PLC廠商提供的PLC都支持梯形圖編程語言,而且都比較容易理解，只是在梯形圖結構上可能稍有變化。比如西門子的S7系列梯形圖就沒有右邊的電力軌線。有時

45、在有此參考書中右邊的電力軌線也常常被省略。</p><p>　　功能塊圖編程語言(FBD-Function Block Diagram)</p><p>　　功能塊圖編程語言采用功能模塊表示所具有的功能，不同的功能模塊具有不同的功能。功能模塊用矩形來表示，每一個功能模塊的左側有不少于一個的輸入端，右側有不少于一個的輸出端。功能模塊的類型名稱通常寫在塊內(nèi)，其輸入輸出名稱寫在塊內(nèi)的輸入輸出點對

46、應的地方。</p><p>　　功能模塊基本上分為兩類:基本功能模塊和特殊功能模塊?；竟δ苣K如AND，OR XOR等等.特殊功能模塊如ON延時，脈沖輸出，計數(shù)器等等。功能塊編程語言具有以下特點:</p><p>　　(1) 以功能模塊為單位,從控制功能入手，使控制方案的分析和理解變的容易;</p><p>　　(2) 功能模塊用圖形化的方式描述功能，較直觀易掌

47、握，方便組態(tài)，易操作。是有發(fā)展前途的一種編程語言;</p><p>　　(3) 對較復雜系統(tǒng)，由于控制功能關系能夠比較清晰的描述，因此縮短了編程和調(diào)試時間;</p><p>　　(4) 因為每一個功能模塊要占用一定程序存儲空間，對功能塊的執(zhí)行需要一定的執(zhí)行時間，因此，這種語言在大中型可編程控制器和分散控制系統(tǒng)中應用較廣泛。</p><p>　　PLC控制機械手的系統(tǒng)

48、設計</p><p>　　各電器設備的控制方式及控制要求</p><p><b>　　機械手的技能和特性</b></p><p>　　根據(jù)古典力學觀點，物體在三維空間的靜止位置是由三個坐標和繞三軸旋轉的角度來決定的。因此，抓握物體的位置和方向（即關節(jié)間的角度）能從理論上求得。據(jù)資料介紹，如果采用的機械手，其機能要接近人的上肢，則需要具有27個自

49、由度，而每一個自由度至少要有一根“人造肌肉”。這樣就需要安裝27根重量輕、小型和高輸出力的“人造肌肉”。就目前的技術狀況而言，上述功能還很難辦到。而且把機械手的功能搞得那么復雜，動作彼此嚴重重疊也是完全不必要的。退一步，如果機械手要求具有完全通用的程度，那么它的整機、本體、手臂和手指都得有三個直線運動和三個旋轉運動，總共就要有24個自由度。這在實際上也是不必要的，這樣會使機械手結構復雜，費用增多。因此，不應盲目模仿人手的動作，增加過渡的

50、自由度，而應根據(jù)實際需要的動作，設計出最少的自由度就能完成作業(yè)所要求的動作。所以一般專用的機械手（不包括握緊動作）通常具有二到三個自由度。而通用機械手一般取四到五個自由度。</p><p>　　本設計中設計的機械手，它共有五個自由度。即：手臂伸縮、手臂上下擺動、手臂左右擺動、手腕回轉、手指抓握。</p><p><b>　　軀干和傳動系統(tǒng)</b></p>

51、<p>　　機械手的傳動分為液壓、氣壓、電氣和機械四種，本設計采用綜合傳動方式，即手臂采用電氣傳動，而手爪則采用氣壓傳動。 </p><p><b>　　夾緊機構</b></p><p>　　機械手手爪使用來抓取工件的部件。手爪抓取工件是要滿足迅速、靈活、準確和可靠的要求。設計制造夾緊機構——手爪時，首先要從機械手的坐標形式、運行速度和加速度的情況來考慮。

52、其加緊力的大小則根據(jù)夾持物體的重量、慣性和沖擊力的大小來計算。同時考慮有足夠的開口尺寸，以適應被抓物體的尺寸變化，為擴大機械手的應用范圍，還需備有多種抓取機構，以根據(jù)需要來更換手爪。為防止損壞被夾的物體，夾緊力應限制一定的范圍內(nèi)，并鑲有軟質(zhì)墊片、彈性襯墊或自動定心結構。為防止突然停電被抓物體落下，還可以有自鎖結構。夾緊機構本身則應結構簡單、體積小、重量輕、動作靈活和動作可靠。</p><p>　　夾緊機構形式多樣

53、，有機械式、吸盤式和電磁式等。有的夾緊機構還帶有傳感裝置和攜帶工具進行操作的裝置。本設計采用機械式的夾緊機構。</p><p>　　機械式夾緊機構是最基本的一種，應用廣泛，種類繁多。如按手指運動的方式和模仿人手的動作，可分為回轉型、直進型；按夾持方式可分為內(nèi)撐式、外撐式和自鎖式；按手指數(shù)目可分為二指式、三指式、四指式；按動力來源可分為彈簧式、氣動式、液壓式等。本設計采用二指式氣動手爪。由可編程控制器控制電磁閥動作

54、，從而控制手爪的張閉。手爪的回轉則用一個直流電動機完成，同時通過兩個限位磁頭完成回轉角度的限位，一般可設置在180度。</p><p><b>　　軀干</b></p><p>　　軀干由底盤和手臂兩大部分組成。</p><p>　　底盤是支撐機械手全部重量并能帶動手臂旋轉的機構。底盤采用一個直流電動機驅動，底盤旋轉時帶動一個旋轉碼盤旋轉，機械

55、手每旋轉3度發(fā)出一個脈沖，由傳感器檢測并送入可編程控制器，從而計算底盤旋轉的角度。同時，在底盤上裝有限位磁頭，最大旋轉角度可達270度。</p><p>　　手臂是機械手的主要部分，它是支撐手爪、工件并使它們運動的機構。本設計中手臂由橫軸和豎軸組成，可完成伸縮、升降的運動。手臂采用步進電動機帶動絲杠、螺母來實現(xiàn)伸縮和升降運動。由可編程控制器發(fā)出脈沖信號，經(jīng)步進電動機驅動器驅動步進電動機旋轉，帶動滾珠絲杠旋轉，完成

56、手臂的運動。改變發(fā)出脈沖的個數(shù)，可控制手臂的兩個軸運動的距離。同時在兩軸的兩端分別加限位開關限位。采用絲杠、螺母結構傳動的特點是易于自鎖，位置精度較高，傳動效率較高。</p><p>　　電器元件、設備的選擇</p><p><b>　　PLC機型的選擇</b></p><p>　　根據(jù)被控對象對PLC控制系統(tǒng)的功能要求，可進行PLC型號的選定

57、。</p><p>　　進行PLC選型時，基本原則是滿足控制系統(tǒng)的功能需要，同時要兼顧維修、備件的通用性。對開關量控制的系統(tǒng)，當控制速度要求不高時，一般的PLC都可以滿足要求，如對小型泵的順序控制、單臺機械的自動控制等。當控制速度要求較高、輸出有高速脈沖信號等情況時，要考慮輸入/輸出點的形式，最好采用晶體管形式輸出。對帶有部分模擬量控制的ｗ裝置等。</p><p><b>　　輸

58、入/輸出的點數(shù)</b></p><p>　　I/O點數(shù)可以衡量PLC規(guī)模的大小。準確統(tǒng)計被控對象的輸入信號和輸出信號的總點數(shù)并考慮今后系統(tǒng)的調(diào)整和擴充，在實際統(tǒng)計I/O點數(shù)基礎上，一般應加上10%-20%的備用點數(shù)。多數(shù)小型PLC為整體式，具有體積小、價格便宜等優(yōu)點，適于工藝過程比較穩(wěn)定，控制要求比較簡單的系統(tǒng)。模塊式結構的PLC采用主機模塊與輸入模塊、功能模式塊組合使用的方法，比整體式方便靈活，維修

59、更換模塊、判斷與處理故障快速方便，適用于工藝變化較多、控制要求復雜的系統(tǒng)。</p><p>　　此外，還應考慮用戶儲存器的容量、PLC的處理速度是否能滿足實時控制的要求、編程器與外圍設備的選擇等。</p><p>　　本設備控制的對象是一個開關量控制的系統(tǒng)，同時利用脈沖控制步進店動機的運轉，故應采用晶體管形式的輸出。松下FPO系列小型PLC具有性價比高、功能完善、指令豐富等優(yōu)點，能滿足本對

60、象各項控制性能要求，因此，本系統(tǒng)采用松下FPO系列的FPO——C16T作為基本模塊，能輸出兩路脈沖信號進行步進電動機的控制。由于輸入輸出點不夠，擴展一個FPO——E16RS模塊。</p><p><b>　　電源模塊的選擇</b></p><p>　　采用Dm150系列開關電源。其特點是輸出功率大，體積小，重量輕，可靠性高，適應寬范圍的輸入電壓波動，具有完備的過電壓、

61、過電流保護功能。</p><p><b>　　主要參數(shù)：</b></p><p>　　輸入交流電壓：110~220V/50Hz、60Hz</p><p>　　輸出直流電壓：24V/6.5A</p><p><b>　　最大功率：156W</b></p><p>　　工作環(huán)境：

62、-10~40度</p><p><b>　　步進電動機的選擇</b></p><p>　　采用二相八拍混合式步進電動機，主要特點：體積小，具有較高的起動和運行頻率，有定位轉矩等特點。型號：42BYGH101。</p><p>　　快接線插頭中的紅色表示A相，藍色表示B相。</p><p>　　使用時如果發(fā)現(xiàn)步進電動機轉向

63、不對時可以將A相或B相兩根線對調(diào)。</p><p><b>　　步進電動機驅動模塊</b></p><p>　　采用中美合資SH系列步進電動機驅動器，主要由電源輸入部分、信號輸入部分、輸出部分等。如下圖所示。</p><p><b>　　驅動模塊</b></p><p>　　電源輸入部分由電源模塊提

64、供，用兩根導線連接，注意極性。</p><p>　　信號輸入部分：信號源由FPO主機提供。由于FPO提供的電平為24V，而輸入部分的電平為5V，中間加了保護電路。</p><p>　　輸出部分：與步進電動機連接，注意相序。</p><p><b>　　傳感器</b></p><p>　　采用接近開關作為手爪旋轉和底盤旋轉

65、限位檢測用;采用微動開關作為橫軸、縱軸限位檢測用。</p><p>　　接近開關：接近開關有三根連接線（紅、藍、黑）紅色接電源的正極、黑色接電源的負極、藍色為輸出信號，當與擋塊接近時輸出電平為低電平，否則為高電平。</p><p>　　微動開關：當擋塊碰到微動開關動作（常開點閉合）。 </p><p><b>　　FPO模塊

66、 </b></p><p>　　由松下FPO系列PLC晶體管輸出的主機，具有高速運算能力、PID調(diào)節(jié)功能，同時可以輸出兩路脈沖控制兩臺電動機的優(yōu)點。輸出兩路脈沖梯形圖及f/t。 </p><p><b>　　直流電動機</b></p><p>　　采用36ZY5-12型直流電動機。輸入電壓為12~24V,由FPO模塊控制電動機正

67、反轉。</p><p><b>　　旋轉碼盤</b></p><p>　　機械手每旋轉3度發(fā)出一個脈沖。</p><p><b>　　控制流程圖</b></p><p>　　機械手工作流程圖如下圖所示。把可編程序控制器主機上的RUN-PROG的開關撥在RUN上，如果機械手不在初始位置上，步進電動機開

68、始運轉（橫軸向手爪那邊移動，豎軸向上移動）。歸位后首先橫軸步進電動機工作，橫軸前伸；前伸到位后，手抓電動機得電帶動手爪旋轉；當傳感器檢測到限位磁頭時，電動機停止，PLC控制電磁閥動作，手張開；延時一段時間，豎軸步進電動機工作，豎軸下降；下降到位后，電磁閥復位，手爪加緊；延時過后，豎軸上升，同時橫軸縮回、底盤都到位后，橫軸前伸；到位后手爪旋轉，然后豎軸下降，電磁閥動作，手張開；延時后豎軸上升復位；然后開始下一周期動作。</p>

69、<p>　　圖4.1機械手控制流程圖</p><p>　　控制系統(tǒng)的軟、硬件設計</p><p><b>　　控制系統(tǒng)硬件設計</b></p><p>　　PLC硬件設計是指PLC外部設備的設計。在硬件設計重要進行輸入設備的選擇（如控制按鈕、開關及計量保護裝置的輸入信號等），還有執(zhí)行元件的選擇以及控制臺、柜的設計等。硬件設計還包括

70、PLC輸入/輸出通道的分配，為便于程序設計和閱讀，常作出I/O通道分配表，表中包括有I/O編號、設備代號、名稱及功能等。機械手控制系統(tǒng)電器原理圖。</p><p>　　可編程序控制器采用松下FP系列的FPO——C16T作為基本模塊，由于輸入輸出點不夠，擴展一個FPO——E16RS模塊。由于接近開關有三根線，接線時注意把紅色的線接電源的正極，黑色線接電源的負極，藍色的線接PLC的輸入端子。</p>&

71、lt;p><b>　　控制系統(tǒng)的軟件設計</b></p><p>　　軟件設計主要是指編寫工藝流程圖，即將整個流程分解為若干步，確定每步的控制要求及轉換條件，配合定時、計數(shù)、分支、循環(huán)、跳轉及某些特殊功能指令便可完成梯形圖的設計。</p><p><b>　　I/O地址分配</b></p><p>　　I/O地址分配

72、一覽表</p><p>　　確定輸入輸出接點的總數(shù)</p><p>　　輸入接點：啟動按鈕SB、行程開關SQ1——SQ4、光電開關SQ5，一共6個。</p><p>　　輸出接點：YV1——YV2總共5個。</p><p>　　估算PC內(nèi)存總數(shù) </p><p>　　選取PC類型，PC內(nèi)存總數(shù)取決于程序指令總條數(shù)。

73、PC內(nèi)存總數(shù)又是選取PC類型的重要依據(jù)，為此依據(jù)下面的經(jīng)驗公式對指令總條數(shù)進行估算。</p><p>　　指令總條數(shù)=（10——20）*（輸入點數(shù)+輸出點數(shù)）</p><p>　　本例中指令總條數(shù)為（10——20）*（6+5）=110——220條。</p><p>　　輸入輸出點分配 </p><p>　　如4.2圖是機械手輸入和輸出

74、信號與PC輸入輸出端子的分配圖，其中根據(jù)需要增加了機械手回到原位時的指示燈，為了防止誤按啟動按鈕引起機械手的誤動作，增加了復位按鈕，啟動時需要先按復位按鈕在按啟動按鈕，否則機械手不會動作。</p><p>　　圖4.2機械手PC輸入/輸出端子的分配</p><p><b>　　方案選擇 </b></p><p>　　考慮到機械手在工作時

75、間時可能發(fā)生誤動作行程開關而引起的不安全動作，各個輸入開關信號只能在規(guī)定的狀態(tài)發(fā)生作用，例如，SQ1的閉合信號只能當機械手位于原位而且按下SB2后或從原位右移到右位后才能起作用，其他狀態(tài)時SQ1不起作用。為了達到這一目的，選擇使用移位寄存器來完成順序控制。</p><p><b>　　梯形圖設計</b></p><p>　　機械手的控制屬順序控制，采用步進指令，根據(jù)說

76、明機器工作狀態(tài)轉換的圖形，很容易進行程序設計。</p><p>　　根據(jù)機械手的工作方式情況，選擇“梯形圖的總體設計</p><p>　　單步操作”方式時，應執(zhí)行“單步操作”程序；在選擇“返回原位”方式時，應執(zhí)行“返回原位”程序; “自動”方式時，應執(zhí)行“自動”程序，故梯形圖的總體構成如下圖所示。其中，自動程序要在啟動按鈕按下時才執(zhí)行。</p><p>　　圖4.3

77、機械手PLC控制梯形圖總體構成</p><p><b>　　各部分梯形圖的設計</b></p><p>　　A狀態(tài)器的初始化：初始狀態(tài)器S600在手動方式下被置位、復位。當方式選擇開關處于“返回復位”（X501接通）時，按下返回復位按鈕（X505）時被置位;在“單步操作”（X500接通）時，S600復位。處于中間工步的狀態(tài)器用手動作復位操作，即在方式選擇開關位于“單步

78、操作”或 “返回復位”時，中間狀態(tài)器同步復位，故初始狀態(tài)梯形圖如下圖示（如果狀態(tài)器要在供電時從斷電前條件開始繼續(xù)工作，則不需要M71）狀態(tài)器初始化梯形圖。</p><p>　　B狀態(tài)器轉換啟動：若機械手工作在自動工作方式下，當初始狀態(tài)器S600被置位后，按下啟動按鈕，輔助繼電器M575工作，狀態(tài)器的狀態(tài)可以一步步向下傳遞，即可以進行轉換。在執(zhí)行“連續(xù)操作”程序時，轉換啟動繼電器M575一直保持到停機按鈕按下為止。

79、另一方面，采用M100檢查機器是否處于原位。當M575和M100都接通時，從初始狀態(tài)開始進行轉換，其梯形圖如圖4.4。</p><p>　　圖4.4狀態(tài)器轉換啟動梯形圖</p><p>　　C狀態(tài)器轉換禁止梯形圖：激活特殊輔助繼電器M574，并用步進指令控制狀態(tài)器轉換時，狀態(tài)器的自動轉換就被禁止。</p><p>　　在“單周期”工作期間，按下停止按鈕時，M574應

80、被激勵并保持，操作停止在現(xiàn)行工步。當按下啟動按鈕時，從現(xiàn)行工序重新開始工作，M574應復位，即重新允許轉換。</p><p>　　在“步進”工作方式時，M574應始終工作，此時，禁止任何狀態(tài)轉換。但每按下一次啟動按鈕時，M574斷開一次，允許狀態(tài)器轉換一步。</p><p>　　在“手動”工作方式（單一操作，返回原位）情況下，禁止進行狀態(tài)轉換。在手動方式解除之后，按下啟動按鈕，則狀態(tài)轉換禁

81、止解除，M574復位。</p><p>　　PLC在啟動時，用初始化脈沖M71使M574自保持，以次禁止狀態(tài)轉換，直到按下啟動按鈕。狀態(tài)器轉換禁止梯形圖如圖4.5。</p><p>　　圖4.5狀態(tài)器轉換禁止梯形圖</p><p>　　通過對上圖的分析可得出：在執(zhí)行“單步操作”和“返回原位”程序時，M575一直不能被接通，而M574長期被接通（按下啟動按鈕時除外）；

82、執(zhí)行“步進”程序時，每按一次啟動按鈕，M574斷開一次，M575接通一次，狀態(tài)器轉換一次；在執(zhí)行“單周期操作”程序時，按下啟動按鈕，M574斷開，M575接通，狀態(tài)器的狀態(tài)可一步一步向下轉換，直至按下停止按鈕時，M574自鎖，狀態(tài)器的狀態(tài)轉換被禁止，操作停止現(xiàn)行工序（再次按下啟動按鈕時從現(xiàn)行工序開始工作）；在執(zhí)行“連續(xù)操作”程序時，M575一直接通到按下停止按鈕，此時M574一直不能接通。</p><p>　　D

83、單步操作梯形圖 手動操作方式由于不需要任何復雜的順序控制，可以用常規(guī)繼電器順序方法來設計梯形圖?！皢尾讲僮鳌睍r，按下夾持按鈕時，夾持輸出Y431自保持，只有按下松開按鈕時，Y431才會復位；按下上升按鈕，上升輸出Y432保持接通；按下下降按鈕，Y430保持接通；在上限位按下左行按鈕，左行輸出Y434保持接通；在上限位按下右行按鈕，右行輸出Y433保持接通。單步操作是梯形圖如圖4.6。</p><p>　　圖

84、4.6機械手單步操作梯形圖</p><p>　　E返回原位梯形圖 在“返回原位”狀態(tài)下，“夾持”與“下降”動作應被停止，上限位未動作時應進行“上升”；上限位動作時，“右行”動作應停止，并左行至左限位位置。返回原位梯形圖如圖4.7。</p><p>　　圖4.7機械手返回原位梯形圖</p><p>　　F “自動”狀態(tài)梯形圖 如圖4.8表示了機械手自動工作時

85、執(zhí)行各工步的情況。表明了各工步的實現(xiàn)以及各工步的轉換條件。在第一次下降工步中，下降電磁閥Y430接通。自下限位置時，X401接通，轉化為“夾持”過程。在夾持工步中，夾持電磁閥Y431置位，同時驅動T450。T450接通后，轉化為第一次上升。此后執(zhí)行類似的操作，完成由初始條件到下一個初始條件的一系列操作。在夾持輸出Y431置位后，保持夾持，直到夾持輸出復位松開。如上述一步步按順序驅動各個負載動作，稱為順序控制或過程步進型控制。這種控制過程

86、用繼電器符號程序很難實現(xiàn)程序設計。</p><p>　　圖4.8機械手自動工作流程圖</p><p>　　用狀態(tài)器替代自動工作流程圖中的各工步，可得到如下圖所示的功能表圖。初始狀態(tài)在圖中用雙線框表示。</p><p>　　圖4.9機械手自動工作功能表圖</p><p>　　根據(jù)圖4.9所示的功能表圖，可設計出自動操作時的梯形圖，如圖4.10所

87、示。</p><p>　　圖4.10機械手自動工作梯形圖</p><p>　　繪制機械手PLC將控制梯形圖</p><p>　　將從初始化開始的一系列梯形圖，按照總體構成圖的形式作何在一起，得到機械手PLC控制的梯形圖，如圖4.11所示。</p><p>　　圖4.11機械手PLC控制梯形圖</p><p>　　該機械

88、手在自動工作狀態(tài)時，應先將其工作方式選擇開關放在“返回原位”，并按下返回原位按鈕，對狀態(tài)器進行置位，然后再將工作方式選擇開關放至自動工作方式下。若自動工作狀態(tài)解除，則應將工作方式選擇開關放至“單步操作”位置。</p><p><b>　　功能表圖設計</b></p><p><b>　　步的劃分 </b></p><p>

89、　　分析被控對象的工作過程及控制要求，將系列的工作過程劃分成若干階段，這些階段稱為“步”。步是根據(jù)PLC輸出量的狀態(tài)劃分的，只要系統(tǒng)的輸出量狀態(tài)發(fā)生變化，系統(tǒng)就從原來的步進入新的步。如下圖所示，某液壓動力滑臺的整個工作過程可劃分為四步，即：0步A、B、C均不輸出；1步A、B輸出；2步B、C輸出；3步C輸出。在每一步內(nèi)PLC各輸出量狀態(tài)均保持不變。</p><p>　　步也可根據(jù)被控對象工作狀態(tài)的變化來劃分，但被控

90、對象的狀態(tài)變化應該是由PLC輸出狀態(tài)變化引起的。如下圖所示，初始狀態(tài)是停在原位不動，當?shù)玫狡饎有盘柡箝_始快進，快進到加工位置轉為工進，到達終點加工結束又轉為快退，快退到原位停止，又回到初始狀態(tài)。因此，液壓滑臺的整個工作過程可以劃分為停止（原位）、快進、工進、快退四步。但這些狀態(tài)的改變都必須是由PLC輸出量的變化引起的，否則就不能這樣劃分。例如：若從快進轉為工進與PLC輸出無關，那么快進、工進只能算一步。</p><p

91、>　　總之，步的劃分應以PLC輸出量狀態(tài)的變化來劃分，因為我們是為了設計PLC控制的程序，所以PLC輸出狀態(tài)沒有變化時，就不存在程序的變化。</p><p><b>　　轉換條件的確定</b></p><p>　　確定各相鄰步之間的轉換條件是順序控制設計法的重要步驟之一。轉換條件是使系統(tǒng)從當前步進入下一步的條件。常見的轉換條件有按鈕、行程開關、定時器和計數(shù)器觸點

92、的動作（通/斷）等。</p><p>　　如上圖“步的劃分方法二”所示，滑臺由停止（原位）轉為快進，其轉換條件是按下起動按鈕SB1（即SB1的動合觸點接通）；由快進轉為工進的轉換條件是行程開關SQ2動作；由工進轉為快進的轉換條件是終點行程開關SQ3動作；由快退轉為停止（原位）的轉換條件是原位行程開關SQ1動作。轉換條件也可以是若干個信號的邏輯（與、或、非）組合。如：A1*A2、B1+B2。</p>

93、<p><b>　　功能表圖的繪制</b></p><p>　　根據(jù)以上分析畫出描述系統(tǒng)工作過程的功能表圖，是順序控制設計中最為關鍵的一個步驟。繪制功能表圖的具體方法將在下面介紹。</p><p><b>　　梯形圖的編制</b></p><p>　　根據(jù)功能表圖，采用某種編程方式設計出梯形圖程序。有關編程方式建

94、在下一節(jié)中介紹。</p><p><b>　　功能表圖的繪制方法</b></p><p><b>　　功能表圖概述</b></p><p>　　功能表圖又稱流程圖。它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特征的一種徒刑。功能表圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術，是一種通用的技術語言，因此，功能表圖也可用于不同專業(yè)的人員進行技術

95、交流。</p><p>　　功能表圖是設計順序控制程序的有力工具。在順序控制設計法中，功能表圖的繪制是最關鍵的一個環(huán)節(jié)。它直接決定用戶設計的PLC程序的質(zhì)量。</p><p>　　各個PLC廠家都開發(fā)了相應的功能表圖，各國也動制定了功能表圖的國家標準。我國于1986年也頒布了功能圖的國家標準（GB6988.6——86）。</p><p><b>　　功能表

96、圖的組成要素</b></p><p>　　如下圖所是為功能表圖的一般形式。它主要是由步、轉換、轉換條件、有向連線和動作等要素組成。</p><p><b>　　步與動作 </b></p><p>　　前面已介紹過，用順序控制設計法設計PLC程序時，應根據(jù)系統(tǒng)輸出狀態(tài)的變化，將系統(tǒng)的工作過程劃分成若干個狀態(tài)不變的階段，這些階段稱為“

97、步”。步在功能表圖中用矩形框表示。如，框內(nèi)的數(shù)字是該步的編號。如下圖所示各步的編號為n-1、n、n+1。編程時一般用PLC內(nèi)部軟繼電器來代表各步，因此經(jīng)常直接用相應的內(nèi)部軟繼電器編號作為步的編號，如。當系統(tǒng)正工作于某一步時，該步處于活動狀態(tài)，稱為“活動步”。在功能表圖中初始步用雙線框表示，如，每個功能表圖至少應該有一個初始步。</p><p>　　所謂“動作”是指某步活動時，PLC向被控系統(tǒng)發(fā)出的命令，或被控系統(tǒng)

98、應該執(zhí)行的動作。動作用矩形框中的文字或符號表示，該矩形框應與相應步的矩形框相連接。如果某一步有幾個動作，可用下圖中的兩種畫法來表示，但并不隱含這些動作間的任何順序。</p><p>　　當步處于活動狀態(tài)時，相應的動作被執(zhí)行。但應注意表明動作是保持型還是非保持型的。保持型的動作是指該步活動時執(zhí)行該動作，該步變?yōu)椴换顒雍罄^續(xù)執(zhí)行該動作；非保持型動作是指該步活動時執(zhí)行，該步變?yōu)椴换顒訒r動作也停止執(zhí)行。一般保持型的動作在

99、功能表圖中應該用文字或助記符標注，而非保持型動作不要標注。</p><p>　　有向連線、轉換和轉換條件 </p><p>　　如上圖“功能表圖的一般形式”所示，步與步之間用有向連線連接，并且用轉換將步分隔開。步的活動狀態(tài)進展是按有向連線規(guī)定的路線進行。有向連線上無箭頭標注時，其進展方向是從上倒下、從左到右。如果不是上述方向，應在有向連線上用箭頭注明方向。步的活動狀態(tài)進展是由轉換來完

100、成的。轉換是用與有向連線垂直的短劃線來表示。步與步之間不允許直接相連，必須有轉換隔開，而轉換與轉換之間也同樣不能直接相連，必須由步隔開。轉換條件是與轉換相關的邏輯命題。轉換條件可以用文字語言、布爾代數(shù)表達式或圖形符號標注表示轉換的短劃線旁邊。</p><p>　　轉換條件和，分別表示當二進制邏輯信號為“1”和“0”狀態(tài)時條件成立；轉換條件和分別表示的是，當從“0”（斷開）到“1”（接通）和從“1”到“0”狀態(tài)條件

101、成立。</p><p>　　功能表圖中轉換的實現(xiàn)</p><p>　　步與步之間實現(xiàn)轉換應同時具備兩個條件：①前幾步必須是“活動步”；②對應的轉換條件成立。</p><p>　　當同時具備以上兩個條件時，才能實現(xiàn)步的轉換，即所有由有向連線與相應轉換符號相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒?，而所有由有向連線與相應轉換符號相連的前幾步都變?yōu)椴换顒印?lt;/p><p&

102、gt;<b>　　功能表圖的基本結構</b></p><p>　　根據(jù)步與步之間轉換的不同情況，功能表圖有以下幾種不同的基本結構形式。</p><p><b>　　單序列結構 </b></p><p>　　功能表圖的單序列結構形式最為簡單，它由一系列按順序排列、相繼激活的步組成。，每一步的后面只有一個轉換，每一個轉換后面

103、只有一步。</p><p><b>　　選擇序列結構 </b></p><p>　　選擇序列有開始和結束之分。選擇序列的開始稱為分支，選擇序列的結束稱為合并；選擇序列的分支是指一個前級步后面緊接著有若干個后續(xù)步可供選擇，各分支都有各自的轉換條件。分支中表示轉換的短劃線只能標在水平線之下。</p><p>　　如下圖所示為選擇序列的分支。假設

104、步4為活動步，如果轉換條件a成立，則步4向步5實現(xiàn)轉換；如果轉換條件b成立，則步4向步7轉換；如果轉換條件c成立，則步4向步9轉換。分支中一般同時只允許選擇其中一個序列。</p><p>　　選擇序列的合并是指幾個選擇分支合并到一個公共上。各分支也都有各自的轉換條件，轉換條件只能標在水平線之上。</p><p>　　如下圖所示為選擇序列的合并。如果步6為活動步，轉換條件d成立，則由步6向步

105、11轉換；如果步8為活動步，且轉換條件c成立，則步8向步11轉換；如果步10為活動步，轉換條件f成立，則步10向步11轉換。</p><p><b>　　并列序列結構 </b></p><p>　　并列序列也有開始與結束之分。并列序列的開始也稱為分支，并列序列的結束也稱為合并。下圖（a）所示為并列序列的分支，它是指當轉換實現(xiàn)后將同時使多個續(xù)步激活。為了強調(diào)轉換的同

106、步實現(xiàn)，水平連線用雙線表示。如果步3為活動步，且轉換條件c也成立，則4、6、8三步同時變成活動步，而步3變?yōu)椴换顒印斪⒁?，當?、6、8被同時激活后，每一序列接下來的轉換將是獨立的。下圖（b）所示為并列序列的合并，當直接在雙線上的所有前級步5、7、9都為活動步時，轉換條件d成立，才能使轉換條件實現(xiàn)，即步10變?yōu)榛顒硬剑?、7、9均變?yōu)椴换顒硬健?lt;/p><p><b>　　子步結構 </

107、b></p><p>　　在繪制復雜控制系統(tǒng)功能表圖時，為了使總體設計時容易抓住系統(tǒng)的主要矛盾，能更簡潔地表示系統(tǒng)的整體功能和全貌，通常采用“子步”的結構形式，可避免一開始就陷入某些細節(jié)中。</p><p>　　所謂子步的結構是指在功能表圖中，某一步包含著一系列子部和轉換。如下圖所示的功能表圖采用了子步的結構形式。功能表圖中步5包含了5.1、5.2、5.3、5.4四個子步。</

108、p><p><b>　　子步結構</b></p><p>　　這些子步序列通常表示整個系統(tǒng)中的一個完整子總能，類似于計算機編程中的子程序。因此，設計時只要先畫出簡單的描述整個系統(tǒng)的總功能表圖，然后再進一步畫出更詳細的子功能表圖。子步中可以包含更詳細的子步。這種采用子步的結構形式，邏輯性強，思路清晰，可以減少設計錯誤，縮短設計時間。</p><p>

109、　　功能表圖除以上四種基本結構外，在實際使用中還經(jīng)常碰到一些特殊序列，如跳步、重復和循環(huán)序列等。</p><p>　　跳步、重復和循環(huán)序列 </p><p>　　除以上單序列、選擇序列、并行序列和子步四種基本結構外，在實際系統(tǒng)中經(jīng)常使用跳步、重復和循環(huán)序列等特殊序列。這些序列實際上都是選擇序列的特殊形式。</p><p>　　如下圖（a）所示為跳步序列，當步3

110、為活動步時，如果轉換條件c成立，則跳過步4和步5直接進入步6。</p><p>　　如下圖(b)所示為重復序列，當步6為活動步時，如果轉換條件d步成立而條件e成立，則重復返回步5，重復執(zhí)行步5和步6。直到轉換條件d成立，重復結束，轉入步7。</p><p>　　如下圖（c）所示為循環(huán)序列，在序列結束后，即步3為活動步時，如果轉換條件e成立，則直接返回初始步0，形成系統(tǒng)的循環(huán)。</p&

111、gt;<p>　　跳步、重復和循環(huán)序列</p><p>　　在實際控制系統(tǒng)中，功能表圖中往往不是單一地含有上述某一種系列，而經(jīng)常是上述各種序列結構的組合。</p><p>　　千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印?！敖Y論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。</p><p><b>　　結 論</b></p>

112、<p>　　畢業(yè)設計是我們畢業(yè)前夕最后也是最重要的一份作業(yè)，是對我們?nèi)昵髮W的一個總結，包含了我們?nèi)曛兴鶎W知識的積累，更是提升我們能力的一種方式。同時也是對我們學業(yè)的考核使我們的學業(yè)得以圓滿結束。</p><p>　　經(jīng)過一段時間的設計，可編程控制器和機械手的設計完畢，機械手的模型已設計完畢，其功能基本達到要求。整個系統(tǒng)穩(wěn)定性好，而且只要修改控制程序，就可以讓機械手作出不同的動作，控制的柔性很好。系

113、統(tǒng)的分析與設計過程也是對學習的總結過程，更是進一步學習與探索的過程。在這個過程中，我對利用可編程控制器進行控制系統(tǒng)的設計與開發(fā)有了深刻的認識，對機械手的工作原理有了進一步的掌握，對控制系統(tǒng)的分析與設計有了切身的認識和深刻的體會，并在學習和實踐過程中增長了知識、豐富了經(jīng)驗。控制系統(tǒng)的開發(fā)設計是一項復雜的系統(tǒng)工程，必須嚴格按照系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)實施、系統(tǒng)運行于調(diào)試的過程來進行。系統(tǒng)的分析和設計是一項既復雜又辛苦的工作，同時也是一個充滿