三菱PLC控制的机械手系统Word文件下载.docx

三菱PLC控制的机械手系统Word文件下载.docx

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通过对物料搬运机械手装置结构与功能的介绍，给出了FX2N-48MT型PLC在机械手控制中的应用实例，重点分析了基于PLC的机械手控制系统组成，并详细论述了以PLC为核心对步进电机和直流电机进行综合控制的软、硬件实现方法。

我们了解到各种类型机械手是自动化生产中必不可少的重要设备。

尤其是在危险场合，在严重威胁人们安全和健康的环境下，采用机械手代替人，具有十分重要的意义。

本文针对机械手系统的控制方法充分利用了PLC和其他控制装置的特性，结构紧凑，扩展可靠，目前，在现场运行良好。

在本系统中，PLC作为现场控制设备，能够可靠、准确地完成控制操作，并且可以通过与上级工控机通信，组成分布式系统共同完成输煤系统的监测、控制要求，是现代工业控制中比较先进的控制方案，作为一个相对独立的PLC控制系统，它还可以通过RS-485总线或CC-Link总线与生产线上的其他PLC及控制器组成工业控制网络，实现更进一步的自动化生产控制应用前景广泛。

Abstract:

ThistextintroduceshowtoutilizePLCprogrammabymakinguseofitsautomaticcontrolandlogicoperationtochangetheprocedureandparameterofPLC,inordertocontroltheequipmenttomakeitoperateflexibly,andmoreconvenient,andmorerichinhumanizationer.Ithasfullyreflectedtheimportantfunctionofautomationinactualproduction.Accordingtotheintroducesofthestructureandfunctionofequips,thispaperprovidestheapplicationinstanceofFX2N-48MTPLConthemechanicalhandcontrol.ThecontrolsystemstructurebasedonPLCisanalyzed,andthesoftwareandhardwarecontrolmethodofstepmotorandDC-electricalmotorthatregardsPLCasthecoreisdiscussed.Weunderstandthatvarioustypesofthemechanicalhandareimportantequipmentsinautomatedproduction.Particularlyinthedangeroussituation,undertheseriouscircumstancethatthepeople'

ssafetyandhealtharethreated，theadoptionofmachinehandreplacingthepersonhastheveryimportantmeaning.Thistextaimingatthecharacteristicofthecontrolmethodofthemechanicalhandsystem,whichmakesuseofPLCandothercontrolses,iswellequipped,anditsstructureistightlypacked,thecredibilityexpanded.Currently,circulateonthespotisgood.Inthissystem,thePLCisthecontrolequipmentsonthespot,whichcandependably,accuratelycompletethecontroloperation,andcanpasstocontrolthemachinecorrespondencewithuppergradework,constitutethedistributetypesystemtomonitorthecoalsystemandattaintherequest,soitisamodernindustrycontrolinthecontrolproject.AsanindependentPLCcontrolsystem,itcanalsopassthetotallineofRS-485ortotallineofCC-Linkandproduceon-lineotherPLCsesandcontrollerstoconstitutetheindustrycontrolnetwork,carryingoutthefurtherautomationproductioncontrolapplicationforegroundextensively.

MechanicalhandsystembasedonMitsubishiBankPLC

关键词:

（PLC）可编程控制器机械手步进电机直流电机

Keywords:

PLCMechanicalhandstepmotorDC-motor

一引言

PLC是可编程控制器（ProgrammableLogicController）的简称，它是一种新型的通用自动控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体，专门为工业控制而设计，具有功能强、通用灵活，可靠性高、环境适宜性好、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻等一系列优点。

PLC在设计和制造过程中采取多层抗干扰和精选元件措施,非常适用于在恶劣的工业环境下使用，现以广泛应用于机械制造、冶金、化工、环保、轻工等各个领域，成为一种最普及、应用场合最广泛的传统继电接触器的替代物——新一代的工业控制器，广泛的应用在模拟量控制、位置控制、监控、调速、数据管理、通讯等方面。

近年来，随着我国自动化技术的提高，工厂自动化也上了一个新台阶，PLC作为一个新兴的工业控制器，以七个方面具有独特的优点，在各个领域获得了广泛应用。

它是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备，它是以微处理器为核心,并综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种新型工业自动控制装置。

它的最大特点就是体积小、功能强、响应速度快、可靠性高、控制过程均通过以梯形图的方式编程。

随时可依生产工艺的不同要求而随机修改，还具有可扩展性。

现在由于PLC均由世界上有名的电气控制设备制造商专业化研究开发和批量生产，故由于生产成本低而导致价格便宜。

随着全球经济一体化进程的加快，市场竞争导致其价格有进一步下调的空间，为各行业上广泛采用此种控制系统提供了有利条件。

随着微电子技术和计算机技术的发展，可编程序控制器有了突飞猛进的发展，其功能已远远超过了逻辑控制、顺序控制的范围，它与计算机有效结合，可进行模拟量控制，具有远程的通信功能等，有人称其为现代工业控制的三大支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）之一。

目前PLC，已广泛应用于冶金、矿业、机械、轻工业等领域，为工业自动化提供了有力的工具如：

PLC控制的机械手系统可在空间抓放物体,动作灵活多样，适用于可变换生产品种中的中、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线，可代替人工进行单调持久的作业。

二PLC概述

（一）PLC的硬件系统

用可编程控制器实施控制，其实质是按一定算法进行输入输出变换，并将这个变换予以物理实现。

入出变换、物理实现可以说是PLC实施控制的两个基本点。

而入出变换实际上就是信息处理，信息处理当今最常用的是微处理机技术，PLC也是用它，并使其专用化，应用与工业现场。

至于物理实现，正是它与普通微机相区别之点，普通微机多只考虑信息本身，别的不多考虑，而PLC要考虑实际的控制需要。

物理实现要求PLC的输入，应当排除干扰信号适应于工业现场。

输出应放大到工业控制的水平，能为实际控制系统方便使用。

这就要求I/O电路专门设计。

根据PLC实施控制的基本点的分析，PLC采用了典型的计算结构。

主要是由CPU、RAM、ROM和专门设计的输入输出接口电路组成，如图1-1和图1-2

1.中央处理机：

PLC的核心，它是由中央处理器（CPU）和存储器等组成。

中央处理器（CPU）一般由控制电路、运算器和寄存器组成，这些电路一般都集成在一个芯片上。

CPU通过地址总线、数据总线和控制总线与存储单元、输入输出（I/O）接口电路相连接。

CPU按扫描方式工作，从0000首址存放的第一条用户程序开始，到用户程序的最后一个地址，不停的周期性扫描，每扫描一次，用户程序就执行一次。

CPU的主要功能为：

图1-1

图1-2

①从存储器中读取指令。

CPU从地址总线上给出存储地址从控制总线上给出读指令，从

数据总线上得到读出的命令，并存入CPU内的指令寄存器中

②执行指令。

对存放在指令寄存器中的指令操作码进行译码，执行指令规定的操作，如读取输入信号，取操作数，进行逻辑运算和算术运算，将结果输出给有关部分。

③准备取下一个指令。

CPU执行完一条指令后，能根据条件产生下一条指令的地址，以便取出和执行下一条指令，在CPU的控制下，程序的指令既可以顺序执行，也可以分支或跳转。

④处理中断。

CPU除顺序执行程序外，还能接收输入输出接口发来的中断请求，并进行中断处理，中断处理完后，再返回原址，继续顺序执行

2.存储器：

用于存放系统程序：

一般系统程序是由PLC厂家编写的，不能由用户直接存取。

系统程序存储器用来存放有关系统管理解释指令、标准程序系统调用等程序。

一般用PROM或EPROM构成。

由用户编写的程序称为用户程序。

用户程序存放在用户程序存储器中。

用户程序存储器的容量不大，一般只有几K的容量，常用ROM构成。

3.输入/输出部分：

这是PLC与被控设备相连接的接口电路。

用户设备输入PLC的各种控制信号，如限位开关、操作按扭、选择开关、行程开关以及其他一些传感器输出的开关量或模拟量（要通过模数变换进机内）等，通过输入输出电路将这些信号转换成中央处理器能够接收和处理的信号。

输出接口电路将中央处理器送出的弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动电磁阀、接触器、电机等被控设备的执行元件。

1）输入接口电路：

现场输入接口电路一般由光电耦合电路和微电脑输入接口电路成。

光电耦合电路：

采用光电耦合点；

路与现场输入信号相连是为防止现场的强电干扰进入PLC。

光电耦合电路的关键器件市光电耦合器，一般由发光二极管和光电三极管组成。

光电耦合器的抗干扰性能：

由于输入和输出段是靠光信号偶合的，在电器上是完全隔离的，因此输出端的信号不会反馈到输入端，也不会产生地线干扰和其他串扰。

微电脑的输入接口电路：

它一般由数据输入寄存器、选通电路和中断请求逻辑电路构成，这些电路集成在一个芯片上。

现场的输入信号