畢業(yè)設計---基于plc的控制系統(tǒng)軟硬件設計_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  工業(yè)機械手模型</b></p><p>  基于PLC的控制系統(tǒng)軟硬件設計</p><p><b>  摘 要</b></p><p>  在工業(yè)生產和其他領域內,由于工作的需要,人們經常受到高溫、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。工業(yè)機械手就這樣誕生了,機械

2、手是工業(yè)機器人系統(tǒng)中傳統(tǒng)的任務執(zhí)行機構,是機器人的關鍵部件之一。電氣方面有電機、開關電源、電磁閥、等電子器件組成。該裝置涵蓋了可編程控制技術,位置控制技術、氣動技術等,是機電一體化的典型代表儀器之一。本文介紹的機械手是由PLC輸出四路來分別驅動橫軸、豎軸、底盤轉動、手轉動電機,控制機械手橫軸和豎軸的精確定位,微動開關將位置信號傳給PLC主機;電機拖動手爪和底盤旋轉;電磁閥控制氣閥的開關來控制機械手手爪的張合,從而實現機械手精確運動的功能

3、。本課題擬開發(fā)的工業(yè)機械手模型可在空間抓放物體,動作靈活多樣,可代替人工在高溫和危險的作業(yè)區(qū)進行作業(yè),并可根據工件的變化及運動流程的要求隨時更改相關參數。</p><p>  關鍵字:可編程控制器PLC,機械手,電機,任意位置</p><p><b>  ABSTRACT</b></p><p>  In industrial producti

4、on and other domains, because works need, the people frequently receive factor the and so on high temperature,corrosion and virulent gas harm, increased worker's labor intensity,even endangers life. The industry mani

5、pulator like this was born, the manipulator is in theindustry robot assembly system the traditional duty implementingagency, is one of robot key components. The electrical aspect has theelectrical machinery, the switchin

6、g power supply, the solenoid valve,and so </p><p>  Key words:</p><p>  Programmable controller PLC, manipulator,electrical machinery, freeposition.</p><p><b>  目錄</b>&l

7、t;/p><p><b>  摘 要I</b></p><p>  ABSTRACTII</p><p><b>  1緒論1</b></p><p>  1.1 課題背景1</p><p>  1.1.1設計的目的和意義2</p><p>&

8、lt;b>  1.2設計要求3</b></p><p>  1.2.1控制要求3</p><p>  1.3 PLC的發(fā)展概況4</p><p>  1.3.1可編程控制器的產生4</p><p>  1.3.2 PLC的定義4</p><p>  1.3.3 PLC的特點5</p&

9、gt;<p><b>  2 機械手概述6</b></p><p>  2.1 機械手的定義與分類6</p><p>  2.2 機械手發(fā)展情況7</p><p>  2.3機械手的發(fā)展趨勢8</p><p>  3 控制系統(tǒng)硬件設計9</p><p>  3.1 PLC的

10、選型9</p><p>  3.1.1 常用PLC介紹9</p><p>  3.1.2 確定型號FX1N-60MR13</p><p>  3.1.3 FX1N所具有優(yōu)越性能13</p><p>  3.1.4 FX系列PLC型號的說明16</p><p>  3.2 三菱FX系列的結構功能16</

11、p><p>  3.2.1 PLC內部功能17</p><p>  3.2.2 PLC輸入輸出接口的安全保護18</p><p>  3.3 手持編程器FX-20P-E的使用18</p><p>  3.3.1 HPP的組成與操作面板19</p><p>  3.3.2 HPP的操作過程21</p>

12、<p>  4各功能實現形式與控制方式25</p><p>  4.1 本機械手模型的機能和特性25</p><p>  4.2 夾緊機構25</p><p><b>  4.3軀干25</b></p><p>  4.4旋轉編碼盤26</p><p><b>  

13、5軟件設計27</b></p><p>  5.1 編程軟件的使用27</p><p>  5.2 FX1N PLC梯形圖中的編程元件28</p><p>  5.3 程序的總體結構29</p><p>  5.3.1 各部分程序如下30</p><p>  5.4 PLC程序的上載和下載40&

14、lt;/p><p>  5.4.1 PLC程序的上載40</p><p>  5.4.2 PLC程序的下載40</p><p><b>  設計小結41</b></p><p>  參 考 文 獻42</p><p><b>  附錄43</b></p>

15、<p>  附錄A:PLC接線圖43</p><p>  附錄B:指令表44</p><p><b>  致 謝46</b></p><p><b>  1緒論</b></p><p><b>  1.1 課題背景</b></p><p>

16、;  隨著我國社會經濟的迅猛發(fā)展,人民物質文化生活水平日益提高,隨著工業(yè)自動化的普及和發(fā)展,控制器的需求量逐年增大。為了改變落后的生產狀態(tài),緩解日趨緊張的供求關系,我們研究就得開發(fā)多工步搬運機械手。</p><p>  新中國成立特別是改革開放以來,我國社會主義現代化建設取得了舉世矚目的偉大成就。同時,必須清醒地看到,我國正處于并將長期處于社會主義初級階段。全面建設小康社會,既面臨難得的歷史機遇,又面臨一系列嚴峻

17、的挑戰(zhàn)。經濟增長過度依賴能源資源消耗,環(huán)境污染嚴重;經濟結構不合理,農業(yè)基礎薄弱,高技術產業(yè)和現代服務業(yè)發(fā)展滯后;自主創(chuàng)新能力較弱,企業(yè)核心競爭力不強,經濟效益有待提高。在擴大勞動就業(yè)、理順分配關系、提供健康保障和確保國家安全等方面,有諸多困難和問題亟待解決。從國際上看,我國也將長期面臨發(fā)達國家在經濟、科技等方面占有優(yōu)勢的巨大壓力。為了抓住機遇、迎接挑戰(zhàn),我們需要進行多方面的努力,包括統(tǒng)籌全局發(fā)展,深化體制改革,健全民主法制,加強社會管

18、理等。與此同時,我們比以往任何時候都更加需要緊緊依靠科技進步和創(chuàng)新,帶動生產力質的飛躍,推動經濟社會的全面、協調、可持續(xù)發(fā)展。</p><p>  進入21世紀,我國作為一個發(fā)展中大國,加快科學技術發(fā)展、縮小與發(fā)達國家的差距,還需要較長時期的艱苦努力,同時也有著諸多有利條件。中華民族擁有5000年的文明史,中華文化博大精深、兼容并蓄,更有利于形成獨特的創(chuàng)新文化。只要我們增強民族自信心,貫徹落實科學發(fā)展觀,深入實施

19、科教興國戰(zhàn)略和人才強國戰(zhàn)略,奮起直追、迎頭趕上,經過15年乃至更長時間堅韌不拔的艱苦奮斗,就一定能夠創(chuàng)造出無愧于時代的輝煌科技成就。</p><p>  科技工作的指導方針是:自主創(chuàng)新,重點跨越,支撐發(fā)展,引領未來。自主創(chuàng)新,就是從增強國家創(chuàng)新能力出發(fā),加強原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進消化吸收再創(chuàng)新。重點跨越,就是堅持有所為、有所不為,選擇具有一定基礎和優(yōu)勢、關系國計民生和國家安全的關鍵領域,集中力量、重點突破,實現

20、跨越式發(fā)展。支撐發(fā)展,就是從現實的緊迫需求出發(fā),著力突破重大關鍵、共性技術,支撐經濟社會的持續(xù)協調發(fā)展。引領未來,就是著眼長遠,超前部署前沿技術和基礎研究,創(chuàng)造新的市場需求,培育新興產業(yè),引領未來經濟社會的發(fā)展。這一方針是我國半個多世紀科技發(fā)展實踐經驗的概括總結,是面向未來、實現中華民族偉大復興的重要抉擇。</p><p>  要把提高自主創(chuàng)新能力擺在全部科技工作的突出位置。在對外開放條件下推進社會主義現代化建設

21、,必須認真學習和充分借鑒人類一切優(yōu)秀文明成果。改革開放20多年來,我國引進了大量技術和裝備,對提高產業(yè)技術水平、促進經濟發(fā)展起到了重要作用。但是,必須清醒地看到,只引進而不注重技術的消化吸收和再創(chuàng)新,勢必削弱自主研究開發(fā)的能力,拉大與世界先進水平的差距??傊?,必須把提高自主創(chuàng)新能力作為國家戰(zhàn)略,貫徹到現代化建設的各個方面,貫徹到各個產業(yè)、行業(yè)和地區(qū),大幅度提高國家競爭力。</p><p>  我國科學技術發(fā)展的總

22、體目標是:自主創(chuàng)新能力顯著增強,科技促進經濟社會發(fā)展和保障國家安全的能力顯著增強,為全面建設小康社會提供強有力的支撐;基礎科學和前沿技術研究綜合實力顯著增強,取得一批在世界具有重大影響的科學技術成果,進入創(chuàng)新型國家行列,為在本世紀中葉成為世界科技強國奠定基礎,形成比較完善的中國特色國家創(chuàng)新體系。</p><p>  1.1.1設計的目的和意義</p><p>  科學技術的飛速發(fā)展,產品功

23、能要求的日益增多,復雜性增加,壽命期縮短,更新換代速度加快。然而,產品的設計,尤其是機械產品方案的設計手段,則顯得力不從心,跟不上時代發(fā)展的需要。目前,計算機輔助產品的設計繪圖、設計計算、加工制造、生產規(guī)劃已得到了比較廣泛和深入的研究,并初見成效,而產品開發(fā)初期方案的計算機輔助設計卻遠遠不能滿足設計的需要。為此,作者在閱讀了大量文獻的基礎上,概括總結了國內外設計學者進行方案設計時采用的方法,并討論了各種方法之間的有機聯系和機械產品方案設

24、計計算機實現的 發(fā)展趨勢。</p><p>  自主創(chuàng)新,重點跨越,支撐發(fā)展,引領未來。自主創(chuàng)新,就是從增強國家創(chuàng)新能力出發(fā),加強原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進消化吸收再創(chuàng)新。重點跨越,就是堅持有所為、有所不為,選擇具有一定基礎和優(yōu)勢、關系國計民生和國家安全的關鍵領域,集中力量、重點突破,實現跨越式發(fā)展。支撐發(fā)展,就是從現實的緊迫需求出發(fā),著力突破重大關鍵、共性技術,支撐經濟社會的持續(xù)協調發(fā)展。引領未來,就是著眼長遠,

25、超前部署前沿技術和基礎研究,創(chuàng)造新的市場需求,培育新興產業(yè),引領未來經濟社會的發(fā)展。這一方針是我國半個多世紀科技發(fā)展實踐經驗的概括總結,是面向未來、實現中華民族偉大復興的重要抉擇。</p><p>  科技人才是提高自主創(chuàng)新能力的關鍵所在。要把創(chuàng)造良好環(huán)境和條件,培養(yǎng)和凝聚各類科技人才特別是優(yōu)秀拔尖人才,充分調動廣大科技人員的積極性和創(chuàng)造性,作為科技工作的首要任務,努力開創(chuàng)人才輩出、人盡其才、才盡其用的良好局面,

26、努力建設一支與經濟社會發(fā)展和國防建設相適應的規(guī)模宏大、結構合理的高素質科技人才隊伍,為我國科學技術發(fā)展提供充分的人才支撐和智力保證。</p><p><b>  1.2設計要求</b></p><p>  采用PLC構成機械手的自動控制系統(tǒng),可通過修改PLC控制程序,改變對機械手模型的控制要求。機械手橫軸水平面內作前后方向運動,豎軸能在垂直面內作上下兩方向運動,底座能

27、作正反兩方向旋轉,手能正反兩方向旋轉,并且底座能在任意位置停止的功能。機械手抓?。鹤疃?.5kg的重物;機械手前后最大行程500mm;上下最大行程800mm。模型如圖1.1;</p><p><b>  圖1.1 模型圖</b></p><p><b>  1.2.1控制要求</b></p><p>  1、接通電源后,機

28、械機構自動復位;</p><p><b>  2、橫軸前伸;</b></p><p>  3、機械手旋轉到位;</p><p>  4、電磁閥動作,機械手張開;</p><p><b>  5、豎軸下降;</b></p><p>  6、電磁閥復位,機械手夾緊重物;</

29、p><p><b>  7、豎軸上升;</b></p><p><b>  8、橫軸縮回;</b></p><p><b>  9、底盤旋轉到位;</b></p><p><b>  10、橫軸前伸;</b></p><p><b

30、>  11、機械手旋轉;</b></p><p><b>  12、豎軸下降;</b></p><p>  13、電磁閥動作,機械手張開,放下貨物;</p><p>  14、豎軸上升復位。</p><p>  1.3 PLC的發(fā)展概況</p><p>  可編程控制器是在計算機

31、技術、通信技術和繼電器控制技術的發(fā)展基礎上開發(fā)起來的,現已廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域。它以微處理器為核心,用編寫的程序進行邏輯控制、定時、計數和算術運算等,并通過數字量和模擬量的輸入/輸出來控制機械設備或生產過程。</p><p>  1.3.1可編程控制器的產生</p><p>  PLC是在激烈的市場競爭中產生的,20世紀60年代末,美國汽車制造業(yè)競爭激烈。為適應生產工藝不斷更新的需

32、要,美國通用汽車公司(GM)對控制系統(tǒng)提出要求為:(1)能替代各種繼電器、定時器、接觸器及其主令電器等按一定的邏輯關系用導線連接起來的控制系統(tǒng),既傳統(tǒng)的繼電-接觸器控制,它簡單易懂,價格低廉,能夠滿足生產工藝改動頻繁的需要;(2)編程簡單;(3)模塊式結構;輸入、輸出電壓是交流115V(美國標準),輸出能直接驅動繼電器和電磁閥;(5)抗電磁干擾強;(6)具有數據通信功能。就是把繼電-接觸器控制的優(yōu)點與計算機的功能齊全、靈活性、通用性強的

33、特點結合起來,用計算機的編程軟件邏輯易于修改來代替繼電-接觸器控制的硬接線邏輯不易修改。美國數字設備公司(DEC)在1969年根據上述要求,研制出世界上首臺可編程控制器,并在美國通用汽車公司的汽車裝配線上應用成功,實現裝配線的自動控制。</p><p>  1.3.2 PLC的定義</p><p>  PLC問世以來,盡管時間不長,但發(fā)展迅速。為了使其生產和發(fā)展標準化,美國電氣制造商協會N

34、EMA(National Electrical Manufactory Association)經過四年的調查工作,于1984年首先將其正式命名為PC(Programmable Controller),并給PC作了如下定義:  “PC是一個數字式的電子裝置,它使用了可編程序的記憶體儲存指令。用來執(zhí)行諸如邏輯,順序,計時,計數與演算等功能,并通過數字或類似的輸入/輸出模塊,以控制各種機械或工作程序

35、。一部數字電子計算機若是從事執(zhí)行PC之功能著,亦被視為PC,但不包括鼓式或類似的機械式順序控制器?!薄 ∫院髧H電工委員會(IEC)又先后頒布了PLC標準的草案第一稿,第二稿,并在1987年2月通過了對它的定義:  “可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器,用于其內部存儲程序,執(zhí)行邏輯運算,順序控制,定時,計數與算術操作等面向用戶的指令,并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型

36、的機械或生產過程??删幊炭刂破骷捌溆嘘P外部設備,都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯</p><p>  總之,可編程控制器是一臺計算機,它是專為工業(yè)環(huán)境應用而設計制造的計算機。它具有豐富的輸入/輸出接口,并且具有較強的驅動能力。但可編程控制器產品并不針對某一具體工業(yè)應用,在實際應用時,其硬件需根據實際需要進行選用配置,其軟件需根據控制要求進行設計編制。 </p><p>  1.3.3 PLC的特點

37、</p><p><b> ?、?高可靠性【4】</b></p><p>  1)所有的I/O接口電路均采用光電隔離,使工業(yè)現場的外電路與PLC內部電路之間電氣上隔離。</p><p>  2)各輸入端均采用R-C濾波器,其濾波時間常數一般為10~20ms。</p><p>  3)各模塊均采用屏蔽措施,以防止輻射干擾。

38、</p><p>  4)采用性能優(yōu)良的開關電源。</p><p>  5)對采用的器件進行嚴格的篩選。</p><p>  6)良好的自診斷功能,一旦電源或其他軟,硬件發(fā)生異常情況,CPU立即采用有效措施,以防止故障擴大。</p><p>  7)大型PLC還可以采用由雙CPU構成冗余系統(tǒng)或有三CPU構成表決系統(tǒng),使可靠性更進一步提高。&l

39、t;/p><p> ?、?豐富的I/O接口模塊【4】</p><p>  PLC針對不同的工業(yè)現場信號,如:交流或直流;開關量或模擬量;電壓或電流;脈沖或電位; 強電或弱電等。有相應的I/O模塊與工業(yè)現場的器件或設備,如:按鈕;行程開關;接近開關;傳感器及變送器;電磁線圈;控制閥等直接連接。</p><p><b>  ③ 采用模塊化結構</b>&

40、lt;/p><p>  為了適應各種工業(yè)控制需要,除了單元式的小型PLC以外,絕大多數PLC均采用模塊化結構。PLC的各個部件,包括CPU,電源,I/O等均采用模塊化設計,由機架及電纜將各模塊連接起來,系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據用戶的需要自行組合。 ④ 編程簡單易學</p><p>  PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式,對使用者來說,不需要具備計算機的專門知識,因此很容

41、易被一般工程技術人員所理解和掌握。 </p><p>  ⑤ 安裝簡單,維修方便 PLC不需要專門的機房,可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行。使用時只需將現場的各種設備與PLC相應的I/O端相連接,即可投入運行。各種模塊上均有運行和故障指示裝置,便于用戶了解運行情況和查找故障。</p><p><b>  2 機械手概述</b></p&g

42、t;<p>  工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動化生產設備。工業(yè)機械手是工業(yè)機器人的一個重要分支。它的特點是可通過編程來完成各種預期的作業(yè)任務,在構造和性能上兼有人和機器各自的優(yōu)點,尤其體現了人的智能和適應性。機械手作業(yè)的準確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力,在國民經濟各領域有著廣闊的發(fā)展前景。</p><p>  機械手技術涉及到力學、機械學、電氣液壓技術、自動控制技術、傳感器技術和計算機

43、技術等科學領域,是一門跨學科綜合技術。</p><p>  2.1 機械手的定義與分類</p><p>  機械手是一種能自動化定位控制并可重新編程序以變動的多功能機器,它有多個自由度,可用來搬運物體以完成在各個不同環(huán)境中工作。</p><p>  工業(yè)機械手是近代自動控制領域中出現的一項新技術,并已成為現代制造生產系統(tǒng)中的一個重要組成部分。</p>

44、<p>  機械手的迅速發(fā)展是由于它的積極作用正日益為人們所認識,其一,它能部分代替人工操作;其二,它能按照生產工藝要求,遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送和裝卸;其三,它能操作必要的機具進行焊接和裝配。因此,它能大大地改善工人的勞動條件,顯著地提高勞動生產率,加快實現工業(yè)生產機械化和自動化的步伐。因而,受到各先進工業(yè)國家的重視,并投入了大量的物力和財力加以研究和應用。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪音以及帶有放射性和污染的

45、場合,應用得更為廣泛。在我國,近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>  機械手一般分為三類。第一類是不需要人工操作的通用機械手,它是一種獨立的不附屬于某一主機的裝置。它可以根據任務的需要編制程序,以完成各項規(guī)定工作。它的特點是除具備普通機械的物理性能外,還具備通用機械、記憶智能的三元機械。第二類是需要人工操作的,稱為操作機。它起源于原子、軍事工業(yè),先是通過操作機來完成特

46、定的作業(yè),后來發(fā)展到用無線電信號操作機械手來進行探測月球、火星等。第三類是專用機械手,主要附屬于自動機床或自動線上,用于解決機床上下料和工件傳送。這種機械手在國外稱為“Mechanical Hand”,它是為主機服務的,由主機驅動,除少數外,工作程序一般是固定的,因此是專用的。</p><p>  本項目要求設計的機械手模型可歸為第一類,即通用機械手。在現代生產企業(yè)中,自動化程度較高,大量應用機械手。通過本次設計

47、,可以增強對工業(yè)機械手的認識,同時并熟悉掌握PLC技術、位置控制技術、氣動技術等工業(yè)控制常用的技術。</p><p>  2.2 機械手發(fā)展情況</p><p>  目前工業(yè)機械手主要用于流水線傳送、焊接、裝配、機床加工、鑄造、熱處理等方面,無論數量、品種和性能方面都能滿足工業(yè)生產發(fā)展的需要。</p><p>  在國內主要是發(fā)展各方面的機械手,逐步擴大應用范圍,以

48、減輕勞動強度,改善作業(yè)條件。在應用專用機械手的同時,相應地發(fā)展通用機械手,用條件還要研制示教機械手、組合機械手等。將機械手各運動構件,如伸縮、擺動、升降、橫移、俯仰等機構,以及用于 不同類型的夾緊機構,設計成典型的通用機構,以便根據不同的作業(yè)要求,選用不同的典型部件,即可組成不同用途的機械手,即便于設計制造,又便于改換工作,擴大了應用的范圍。同時要提高速度,減少沖擊,正確定位,以更好地發(fā)揮機械手的作用。</p><p

49、>  在機械制造業(yè)中,工業(yè)機械手應用較多,發(fā)展較快。目前主要應用于機床、模鍛壓力機的上下料以及焊、噴漆等作業(yè),它可以按照事先制定的作業(yè)程序完成規(guī)定的操作,有些還具備有傳感反饋能力,能應付外界的變化。如果機械手發(fā)生某些偏離時,會引起零部件甚至機械本身的損壞,但若有了傳感反饋自動,機械手就可以根據反饋自行調整。</p><p>  機械手主要由執(zhí)行機構、驅動機構和控制系統(tǒng)構成。</p><p

50、>  執(zhí)行機構包括手部、手臂和軀干。手部裝在手臂前端,可以轉動、開閉手指。機械手手部的構造系統(tǒng)模仿人的手指,分為無關節(jié)、固定關節(jié)和自由關節(jié)三種。手指的數量又可以分為二指、三指、四指等,其中以二指用得最多??筛鶕A持對象的形狀和大小配備多種形狀和尺寸的夾頭,以適應操作的需要。本設計采用二指的構造。手臂的作用是引導手指準確地抓住工件,并運送到所需要的位置上。為了使機械手能夠正確地工作,手臂的三個自由度都需要精確地定位??傊?,機械手的運

51、動離不開直線移動和轉動二種,因此它采用的執(zhí)行機構主要是直線液壓缸、擺動液壓缸、電液脈沖馬達、伺服液壓馬達、交流伺服電動機、直流伺服電動機和步進電動機等。軀干是安裝手臂、動力源和各種執(zhí)行機構的機架。</p><p>  驅動機構主要有四種:液壓驅動、氣壓驅動、電氣驅動和機械驅動。其中以電氣、氣動用得最多,占90%以上,液壓、機械驅動用得較少。</p><p>  液壓驅動主要是通過液壓缸、閥

52、、油箱等實現傳動。它利用液壓缸、液壓馬達加齒輪、齒條實現直線運動;利用擺動液壓馬達、液壓缸與齒條、齒輪與鏈條、鏈輪等實現回轉運動。液壓驅動的優(yōu)點是壓力高、體積小,出力大,動作平緩,可無級變速,自鎖方便,并能在中間位置。缺點是需配備壓力源,系統(tǒng)復雜,成本較高。</p><p>  氣壓驅動所采用的元件為氣壓缸、氣馬達、氣閥等。一般采用4~6個大氣壓,個別達到8~10個大氣壓。它的優(yōu)點是氣源方便,維護方便,成本低。缺

53、點是出力小,體積大,由于空氣的可壓縮性大,很難實現中間位置停止,只能用于點位控制,而且潤滑性較差,氣壓系統(tǒng)容易生銹。本設計的手爪部分采用氣壓驅動。</p><p>  電氣驅動時,直線運動可以采用電動機帶動絲杠、螺母機構。通用機械手則考慮采用步進電動機、直流或交流的伺服電動機、變速箱等。電氣驅動的優(yōu)點是動力源簡單,維護、使用方便。驅動機構和控制系統(tǒng)可以采用同一形式的動力,出力比較大。本設計采用步進電動機驅動手臂運

54、動,直流電動機驅動手爪和機械手的底盤旋轉運動。</p><p>  機械驅動只適用于動作固定的場合。一般用凸輪連桿機構實現規(guī)定的動作。它的優(yōu)點是動作確實可靠,工作速度高,成本低;缺點是不易調整。</p><p>  機械手控制的要素包括工作順序、到達位置、動作時間、運動速度和加減速度等。機械手的控制分為點位控制和連續(xù)軌跡控制兩種,目前以點位控制為主,占90%以上。</p>&

55、lt;p>  控制系統(tǒng)可以根據動作的要求,設計采用數字順序控制,它首先要編制程序加以儲存,然后再根據規(guī)定的程序,控制機械手工作。對動作復雜的機械手則采用數字控制系統(tǒng)、小型計算機或微處理機控制的系統(tǒng)。</p><p>  本設計的控制系統(tǒng)采用小型可編程控制器實現,具有編程簡單、修改容易、可靠性高等。</p><p>  2.3機械手的發(fā)展趨勢</p><p> 

56、 隨著現代工業(yè)技術的發(fā)展,工業(yè)自動化技術越來越高,工人工作環(huán)境和工作內容也要求理想化簡單化,對于一些往復的工作由機械手遠程控制或自動完成顯得非常重要。這樣可以避免一些人不能接觸的物質對人體造成傷害,如冶金、化工、醫(yī)藥、航空航天等。代表當今最先進的技術在日本,他的自動化,人性化令人嘆為觀止,這些技術依賴于控制理論、新材料科學,它是融合各種尖端技術的現代機器。我國也陸續(xù)在工業(yè)中有所應用,對于自動控制,柔性制造系統(tǒng)中應用更為廣泛,但我國的自動

57、化水平有待提高。隨著工業(yè)現代化的發(fā)展,機械手技術也隨之提高,發(fā)展的趨勢是工作強度高,靈活性強,準確可靠,可以自動檢測并下達動作命令,融入先進的人工智能,使人只作平時的簡單的維護,這也是現代工廠的發(fā)展趨勢。</p><p>  此外還應大力研究伺服型、記憶再現型,以及具有觸覺、視覺等性能的機械手,并考慮與計算機聯用,逐步成為整個機械制造系統(tǒng)中的一個基本單元。</p><p>  3 控制系統(tǒng)

58、硬件設計</p><p>  對于機械手的控制系統(tǒng)可以采用多種方式,如繼電器控制、單片機控制、PLC控制等。但由于此明確指定采用PLC可編程控制器控制實現,所以,不用我們去考慮控制硬件方案,只是要對PLC進行比較選擇。</p><p>  3.1 PLC的選型</p><p>  對于PLC的選擇,我們必須考慮多方面的因素。例如輸入、輸出的最多點數;掃描速度;內存容

59、量;指令條數;功能模塊等。同時還要考慮其經濟實用性以及工作環(huán)境對其的影響。</p><p>  3.1.1 常用PLC介紹</p><p>  PLC發(fā)展這么多年,技術成熟,各種型號的也很多,各個廠家生產的也有一定區(qū)別,各個重點發(fā)展方向也不同,所以我們必須根據自己設計需要,考慮如何選擇。</p><p>  ① 西門子S7-200系列可編程控制器介紹:</p&

60、gt;<p>  SIMATIC S7-200系列PLC是德國西門子(Siemens)公司生產的具有很高性能價格比的微型可編程控制器。西門子是世界上最大的電氣和電子公司之一。西門子的中國業(yè)務是其亞太地區(qū)業(yè)務的主要支柱,活躍在中國的信息與通訊、自動化與控制、電力、交通、醫(yī)療、照明以及家用電器等各個行業(yè)中,其核心業(yè)務領域是基礎設施建設和工業(yè)解決方案。 S7-200作為西門子SIMATIC PLC家族中的最小成員,以其超小體積,

61、靈活的配置,強大的內置功能,多年來一直廣泛服務于國內的各行各業(yè)。由于它具有結構小巧,運行速度快,價格低廉及多功能多用途等特點,因此在工業(yè)企業(yè)中得到了廣泛的應用。</p><p>  它適用于各行各業(yè),各種場合的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。強大功能使其無論在獨立運行中,或相連成網絡皆能實現復雜控制功能。在以下幾方面均有出色的表現:極高的可靠性;極豐富的指令集;易于掌握;便捷的操作;豐富的內置集成功能;實時特性;強勁的

62、通訊能力;豐富的擴展模塊。應用領域極為廣泛,覆蓋所有與自動檢測,自動化控制有關的工業(yè)及民用領域,包括各種機床、機械、電力設施、民用設施、環(huán)境保護設備等等</p><p>  S7-200系列PLC在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。S7-200產品憑借其先進性、成熟性和廣泛的適用性在自動化產品中受到廣泛的重視,相信此次發(fā)布的新產品一定能夠滿足部分用戶的需

63、求,同時在自動化領域中獲得更廣泛的應用。</p><p><b>  突出的特點:</b></p><p>  ·可靠性高、操作簡便;</p><p>  ·豐富的內置集成功能;</p><p><b>  ·強勁通訊能力;</b></p><p&g

64、t;<b>  ·豐富的擴展模塊;</b></p><p>  ·簡單、易用的Micro/WIN編程軟件。</p><p>  S7-200豐富的種類【4】:</p><p>  ·CPU221:內置10個數字量I/O點,不可擴充;</p><p>  ·CPU222:內置14個數

65、字量I/O點,可擴充到78路數字量I/O或10路模擬量I/O;</p><p>  ·CPU224:內置24個數字量I/O點,可擴充到168路數字量I/O或35路模擬量I/O;</p><p>  ·CPU226:內置40個數字量I/O點,可擴充到248路數字量I/O或35路模擬量I/O;</p><p>  ·16種擴展模塊:數字量擴

66、展模塊,模擬量擴展模塊、PROFIBUS-DP擴展模塊、AS-I接口模塊。</p><p><b>  強大的通訊能力:</b></p><p>  ·點到點通訊方式(PPI);</p><p>  ·多點接口通訊方式(MPI);</p><p>  ·自由通訊口方式(Freeport);&

67、lt;/p><p>  ·PROFIBUS-DP網絡通訊方式。</p><p> ?、?OMRON C200H 可編程控制器介紹:</p><p>  圖3.1 歐姆龍PLC</p><p>  歐姆龍株式會社是全球知名的自動化控制及電子設備制造廠商,掌握著世界領先的傳感與控制核心技術。自1933年創(chuàng)業(yè)至今的七十余年中,通過不斷創(chuàng)造新

68、的社會需求,公司全球業(yè)務遍及35個國家和地區(qū),擁有超過27,000名員工;產品品種達幾十萬種,涉及工業(yè)自動化控制系統(tǒng)、電子元器件、社會公共系統(tǒng)以及健康醫(yī)療設備等廣泛領域,在業(yè)內建立了響亮的品牌,占據著不可替代的地位。</p><p>  歐姆龍與中國的淵源可以追溯到30年前。公司創(chuàng)始人立石一真先生曾擔任國貿促京都總局副會長,七十年代初作為經濟界代表開始了與中國各界的交流與合作。公司從1980年繼電器的委托加工貿易

69、開始不斷發(fā)展,1991年在大連設立了第一家生產健康醫(yī)療設備的工廠——歐姆龍(大連)有限公司;1994年,作為第一家日本電子制造企業(yè),被國家有關部門批準成立投資性公司——歐姆龍(中國)有限公司;</p><p>  經過30年的不懈努力,歐姆龍以高質量的產品和優(yōu)質的服務,贏得了中國用戶的信賴與好評。</p><p>  先進的、小型化的可編程序控制器.OMRON的可編程序控制器更加小型化。S

70、YSMAC CPM1A的大小僅相當于一個PC卡(對于10點的機型來說),從而使安裝體積大幅度減小,同時也進一步節(jié)省了控制柜的空間。它不僅具備了以往小型PLC所具備的功能,而且還可連接可編程序終端,為生產現場創(chuàng)造了新的環(huán)境。</p><p>  可連接可編程終端,選用通訊適配器以相應的上位Link或高速NT Link與PT之間進行高速通訊。 </p><p>  有10點至40點多種CPU單

71、元。CPU單元與擴展I/O并用,可完成10點到100點的輸入輸出要求。并有AC和DC兩種電源型號可選擇。 </p><p>  匯集了各種先進的功能,如高速響應功能、高速計數功能、中斷功能,還備有2個模擬量設定。 </p><p>  充足的程序容量,具有2048字的用戶程序存儲器和1024字的數據存儲器。 </p><p>  編程環(huán)境與CQM1及SYSMAC A

72、等機種相同。由于原有SYSMAC支持軟件及編程器都可繼續(xù)使用,故而系統(tǒng)的擴展及維護都可簡單進行。 </p><p> ?、?松下可編程控制器介紹【9】:</p><p>  包括FPO,FP1,FP2,FP3,FPe,FP-X等系列 </p><p>  圖3.2 松下PLC</p><p>  FP-X特點:超高速處理,浮點數PID運算只

73、有32µs,基本指令只需0.32µs,可快速掃描充裕的程序容量達到32K步,注釋區(qū)域也可以保證;I/O最多300點;通過8位密碼和禁止上傳功能,有效保護程序:配備USB端口,可與計算機實現簡單連接。</p><p>  FPe(晶體管輸出,繼電器輸出)特點:面板式安裝型控制器,電源電壓24VDC, 程序容量2.7K步,運算速度0.9μs。</p><p>  FP2、F

74、P3、FP10sh系列(輸出類型同上):最多可控制2048點(使用遠程I/O),程序容量大16K,30K步,可擴展到120K步,CUP運行世界最快(1ms/20步,快速起運0.1ms以下)。</p><p>  FPO系列(輸出同上):世界產品體積最小,掃描周期1ms,選擇點從10到128點。</p><p> ?、?三菱FX系列可編程控制器介紹【10】:</p><p

75、>  FX系列可編程控制器是當今國內外最新,最具特色、最具代表性的微型PLC。日本三菱電機公司研發(fā)的。在FX中,除基本的指令表編程方式外,還可以采用梯形土編程及對應機械動作流程進行順序設計的SFC順序功能圖編程,而且這些程序可互相轉換。在FX系列PLC中設置了高數計數器,對來自特定的輸入繼電器的高頻脈沖進行中斷處理,擴大了PLC的應用領域。其FX2N PLC還可以采用作為擴展設備的硬件計數器,可獲取最高50kHz的高速脈沖。<

76、;/p><p>  FX系列PLC基于“基本功能、高速處理、便于使用”的研發(fā)理念,使其具有數據傳送與比較,四則運算與邏輯運算、數據循環(huán)與移動等應用指令系統(tǒng)。除此之外,還具有輸入輸出刷新、中斷、高速計數器比較指令、高速脈沖輸出等告訴處理指令,以及在SFS控制方面,將機械控制的標準動作封裝化的狀態(tài)初始化指令等,使功能大大增加。</p><p>  FX系列PLC在特殊控制方面不但具備模擬量輸入輸出

77、控制,而且具有定位控制幾PID系統(tǒng)控制。在通信方面,能夠方便地與PC計算機鏈接實現數據交換與管理。</p><p>  3.1.2 確定型號FX1N-60MR</p><p>  綜上,對于被控對象,采用PLC系統(tǒng)與采用其它形式的控制系統(tǒng)相比較,力求具有較好的性價比,使用和維修方便;選用的PLC主機和配置、控制功能等必須能滿足被控對象的各種控制要求;選用的PLC主機及配置必須是功能較強的新

78、一代PLC機型,一般最好不要選用舊機型(若采用三菱公司的PLC,則選FX系列,不選F1系列)。同時還應當考慮將來工藝的變化和擴展,在滿足確定的要求外,留有一定的余量;確保整個控制系統(tǒng)可靠。還要考慮大家對產品的熟悉程度,以及編程指令的易懂性。在此,我選用三菱FX1N來做控制核心。FX系列PLC是由三菱公司近年來推出的高性能小型可編程控制器,以逐步替代三菱公司原F、F1、F2系列PLC產品。其中FX2是近年推出的產品,FX0是在FX2之后推

79、出的超小型PLC,近幾年來又連續(xù)推出了將眾多功能凝集在超小型機殼內的FX0S、FX1S、FX0N、FX1N、FX2N、FX2NC等系列PLC,具有較高的性能價格比,應用廣泛。它們采用整體式和模塊式相結合的疊裝式結構,如圖3.4。</p><p>  3.1.3 FX1N所具有優(yōu)越性能</p><p>  【基本性能】【3】 </p><p>  CPU處理速度達到了

80、0.065us/基本指令。內置了高達64K步的大容量RAM存儲器。大幅增加了內部軟元件的數量。強化了指令的功能,提供了多達209條應用指令,包括像與三菱變頻器通訊的指令,CRC計算指令,產生隨機數指令等等。</p><p>  【集成業(yè)界領先的功能】【3】</p><p>  晶體管輸出型的基本單元內置了3軸獨立最高100kHz的定位功能,并且增加了新的定位指令:帶DOG搜索的原點回歸(D

81、SZR),中斷單速定位(DVIT)和表格設定定位(TBL),從而使得定位控制功能更加強大,使用更為方便。內置6點同時100kHz的高速計數功能,雙相計數時可以進行4倍頻計數。</p><p>  【強大的擴展性】【3】</p><p>  增強了通信的功能,其內置的編程口可以達到115.2kbps的高速通信,而且最多可以同時使用3個通信口(包括編程口在內)。新增了高速輸入輸出適配器,模擬量

82、輸入輸出適配器和溫度輸入適配器,這些適配器不占用系統(tǒng)點數,使用方便,在FX3U的左側最多可以連接10臺特殊適配器其中通過使用高速輸入適配器可以實現最多8路、最高200kHz的高速計數。通過使用高速輸出適配器可以實現最多4軸、最高200kHz的定位控制,繼電器輸出型的基本單元上也可以通過連接該適配器進行定位控制。通過CC-Link網絡的擴展可以實現最多達384點(包括遠程I/O在內)的控制??梢赃x裝高性能的顯示模塊(FX3U-7DM)可以

83、顯示用戶自定義的英文、數字和日文漢字信息,最多能夠顯示:半角16個字符(全角8個字符)× 4行。在該模塊上可以進行軟元件的監(jiān)控、測試,時鐘的設定,存儲器卡盒與內置RAM間程序的傳送、比較等操作。另外,還可以將該顯示模塊安裝在控制柜的面板上。</p><p>  表3.1 FX1n性能規(guī)格【3】</p><p>  3.1.4 FX系列PLC型號的說明</p>&l

84、t;p>  FX系列PLC型號的含義如下【4】:</p><p>  其中系列名稱:如0、2、0S、1S、ON、1N、2N、2NC等</p><p>  單元類型:M──基本單元</p><p>  E──輸入輸出混合擴展單元</p><p>  Ex──擴展輸入模塊</p><p>  EY──擴展輸出模塊&l

85、t;/p><p>  輸出方式:R──繼電器輸出</p><p><b>  S──晶閘管輸出</b></p><p><b>  T──晶體管輸出</b></p><p>  特殊品種:D──DC電源,DC輸出</p><p>  A1──AC電源,AC(AC100~120V)

86、輸入或AC輸出模塊</p><p>  H──大電流輸出擴展模塊</p><p>  V──立式端子排的擴展模塊</p><p>  C──接插口輸入輸出方式</p><p>  F──輸入濾波時間常數為1ms的擴展模塊</p><p>  如果特殊品種一項無符號,為AC電源、DC輸入、橫式端子排、標準輸出。</

87、p><p>  例如FX2N-32MT-D表示FX2N系列,32個I/O點基本單位,晶體管輸出,使用直流電源,24V直流輸出型。</p><p>  3.2 三菱FX系列的結構功能</p><p>  可編程控制器是一種工業(yè)控制微型計算機,它的的結構原理與微型計算機相似。硬件構成有微處理器、存儲器和各種輸入、輸出接口。系統(tǒng)程序和接口器件又與微機不同,這使它的操作使用方法

88、、編程語言、工作方式等與微型機有所不同。PLC是用微處理器實現繼電器、定時器和計數器以及A/D、D/A模擬轉換器件的組合體的功能,采用軟件編程進行它們之間的聯系。</p><p>  本設計采用FX系列PLC作為控制核心,所以現在就以它來講述PLC的應用知識、操作技能。FX系列PLC硬件組成與其它類型PLC基本相同,主體由三部分組成,其PLC的基本結構如圖3.5系統(tǒng)電源有些在CPU模塊內,也有單獨作為一個單元的,

89、編程器一般看作PLC的外設。PLC內部采用總線結構,進行數據和指令的傳輸。</p><p>  圖3.5 PLC 的組成框圖</p><p>  外部開關信號、模擬信號以及各種傳感器檢測信號作為PLC的輸入變量,它們經PLC的輸入端子進入PLC的輸入存儲器,收集和暫存被控對象實際運行的狀態(tài)信號和數據;經PLC內部運算與處理后,按被控對象實際動作要求產生輸出結果;輸出結果送到輸出端子作為輸

90、出變量,驅動執(zhí)行機構。PLC的各個部分協調一致地實現對現場設備的控制。</p><p>  3.2.1 PLC內部功能</p><p><b>  中央處理器CPU</b></p><p>  CPU的主要作用是解釋并執(zhí)行用戶及系統(tǒng)程序,通過運行用戶及系統(tǒng)程序完成所有控制、處理、通信以及所賦予的其它功能,控制整個系統(tǒng)協調一致工作。常用的CPU主

91、要有通用微處理器、單片機和雙極型位片機。</p><p><b>  存儲器模塊</b></p><p>  隨機存儲器RAM用于存儲PLC內部的輸入、輸出信息,并存儲內部繼電器(軟繼電器)、移位寄存器、數據寄存器、定時器/計數器以及累加器等的工作狀態(tài),還可以存儲用戶正在調試和修改的程序以及各種暫存的數據、中間變量等。</p><p>  只讀

92、存儲器ROM用于存儲系統(tǒng)程序??勺贤饩€擦除電編程的只讀存儲EPROM,它主要用來存放PLC的操作系統(tǒng)和監(jiān)控程序,如果用戶程序已完全調試好,也可將程序固化在EPROM中??呻姴脸呻姼膶懙闹蛔x存儲EEPROM,它主要用來存放用戶程序。</p><p><b>  輸入輸出模塊</b></p><p>  N可編程控制器是一種工業(yè)控制計算機系統(tǒng),它的控制對象是工業(yè)生產過程

93、,與DCS相似,它與工業(yè)生產過程的聯系也是通過輸入輸出接口模塊(I/O)實現的。I/O模塊是可編程序與生產過程相聯系的橋梁。</p><p>  PLC連接的過程變量按信號類型劃分可分為開關量(即數字量)、模擬量和脈沖量等,相應輸入輸出模塊可分為開關量輸入模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、脈沖量輸出模塊等。</p><p><b>  編程器</b></p&

94、gt;<p>  編程器是PLC必不可少的重要外部設備。編程器將用戶所希望的功能通過編程語言送到PLC的用戶程序存儲器中。編程器不僅能對程序進行寫入、讀出、修改,還能對PLC的工作狀態(tài)進行監(jiān)控,同時也是用戶與PLC之間進行 人機對話的界面。隨著PLC的功能不斷增強,編程語言多樣化,編程已經可以在計算機上完成。</p><p>  3.2.2 PLC輸入輸出接口的安全保護</p><

95、;p>  當輸出口連接電感類設備時,為了防止電路關斷時刻產生高壓對輸入、輸出口造成破壞,應在感性元件兩端加保護元件。對于直流電源,應并接續(xù)流二極管,對于交流電路應并接阻容電路。阻容電路中電阻可取51~120Ω,電容取0.1~0.47μF,電容的額定電壓應大于電源的峰值電壓。續(xù)流二極管可選1A的管子,其額定電壓應大于電源電壓的3倍。圖3.6為輸入輸出口的保護環(huán)節(jié)示意圖。</p><p>  圖3.6 輸入輸

96、出口的保護</p><p>  3.3 手持編程器FX-20P-E的使用</p><p>  FX-20P-E簡易編程器(Handy Programming Panel,簡稱HPP)適用于FX系列PLC,也可以通過轉換器FX-20P-E-FKIT用于F系列PLC【17】。</p><p>  FX-20P-E編程器有聯機(Online)和脫機(Offline)兩種操

97、作方式:</p><p> ?。?)聯機方式 編程器對PLC的用戶程序存儲器進行直接操作、存取的方法。在寫入程序時,若PLC內未裝EEPROM存儲器,程序寫入PLC內部RAM,若PLC內裝有EEPROM存儲器,程序寫入該存儲器。</p><p> ?。?)脫機方式 脫機方式是對HPP內部存儲器的存取方式。編制的程序先寫入HPP內部的RAM,再成批地傳送到PLC的存儲器中,也可以在HPP

98、和ROM寫入器之間進行程序傳送。</p><p>  3.3.1 HPP的組成與操作面板</p><p><b>  HPP的組成</b></p><p>  HPP由液晶顯示屏(16字符ⅹ4行,帶后照明)、ROM寫入器等模塊接口、安裝存儲器卡盒的接口,以及專用的鍵盤(功能鍵、指令鍵、軟元件符號鍵、數字鍵)。</p><p&

99、gt;  HPP配有FX-20P-CAB電纜(適用于FX2系列PLC)或FX-20P-CABO電纜(適用于FX0系列PLC),用來與PLC連接;還有系統(tǒng)的存儲卡,用來存放系統(tǒng)軟件(在系統(tǒng)軟件修改版本時更換);其它如ROM寫入器模塊、PLC存儲器卡盒等均為選用件。</p><p><b>  HPP的操作面板</b></p><p>  HPP的操作面板如圖3.8所示,

100、鍵盤上各鍵的作用如下:</p><p>  圖3.8 HPP操作面板</p><p> ?。?)功能鍵 功能鍵有三個:[RD/WR](讀出/寫入)、[INS/DEL](插入/刪除)、[MNT/TEST](監(jiān)視/測試)。每個功能鍵均有兩個功能并交替起作用:按一次時選擇第1功能;再按一次,則選擇第2功能。</p><p> ?。?)其它鍵 其它鍵[OTHER],在

101、任何狀態(tài)下按該鍵,將顯示方式項目單(菜單)選擇畫面。安裝ROM寫入器模塊時,在脫機方式項目單上進行項目選擇。</p><p>  (3)清除鍵[CLEAR] 如果在按[GO]鍵以前(確認前)按此鍵,則清除鍵入的數據。此鍵也可以用于清除錯誤信息,恢復原來的畫面。</p><p> ?。?)幫助鍵[HELP] 顯示功能指令一覽表;在監(jiān)視時,進行十進制數和十六進制數的轉換,起到鍵輸入時的輔助

102、功能。</p><p> ?。?)空格鍵[SP] 在輸入時,用該鍵指定軟元件的編號和常數。</p><p> ?。?)步序鍵[STEP] 設定步序號時。</p><p> ?。?)光標鍵[↑]、[↓] 用此鍵來移動光標和提示符,指定當前元件的前一個或后一個地址號元件,作行滾動。</p><p> ?。?)執(zhí)行鍵[GO] 此鍵用于指令的

103、確認、執(zhí)行,顯示后面的畫面(滾動)以及再檢索。</p><p> ?。?)指令、元件符號及數字鍵 共24個,都是雙功能(指令/元件符號及數字)復用鍵,用于程序的輸入、讀出或監(jiān)視。兩種功能是根據當前所執(zhí)行的操作自動進行切換,其中元件符號Z/V、K/H、P/I交替起作用(反復按鍵時互相交替切換)。</p><p>  3.3.2 HPP的操作過程</p><p>  

104、HPP的操作過程主要包括:操作準備、方式選擇、編程、監(jiān)視與測試等。</p><p><b>  操作準備</b></p><p>  打開PLC上部的插座蓋板,將HPP所帶的FX-20P-CAB型電纜(對FX2系列PLC)接到PLC的連接HPP專用插座上,并將左右兩邊的螺釘擰緊,然后接通PLC電源。HPP本身不帶電源,只能通過電纜由PLC供電。</p>

105、<p><b>  方式選擇</b></p><p>  在方式選擇時,用HPP的鍵操作進行聯機/脫機方式的選擇及功能選擇。接通PLC電源后,HPP顯示屏上將顯示如圖3.9上部所示的畫面,2秒鐘后將自動轉入下一個畫面。畫面初始狀態(tài)時,光標顯示聯機方式,按[GO]鍵,則確認為聯機方式。如選擇脫機方式,將光標移到[OFF LINE]位置,再按[GO]鍵。方式選擇完后,再進行功能選擇。&

106、lt;/p><p>  圖3.9 方式選擇</p><p><b>  編程</b></p><p>  操作前,首先確認PLC的[RUN/STOP]開關為“STOP”位置,然后在指定的范圍內成批寫入NOP指令,將PLC內部用戶存儲器的程序全部清除,再用編程器的編輯功能進行編程。</p><p><b>  監(jiān)視

107、</b></p><p>  監(jiān)視功能是通過HPP的顯示屏監(jiān)測和確認聯機方式下PLC的動作和控制狀態(tài)。如指定元件的ON/OFF狀態(tài),T、C、D及文件寄存器的設定值和當前值。</p><p><b>  測試</b></p><p>  測試功能是由HPP對指定元件的觸點和線圈進行強制ON/OFF,以及進行常數變更。</p>

108、;<p><b>  編程操作:</b></p><p>  以下分別說明在聯機方式下,程序讀出、寫入、插入、刪除等操作方法。在聯機方式下,是直接對PLC內部的用戶程序存儲器進行操作,所以編程結束后,不必再向PLC傳送。按功能鍵或[OTHER]鍵,可切換到其他功能或項目單。</p><p>  編程時按指令清單進行。基本邏輯指令和步進指令在HPP上有對應

109、的指令鍵,但沒有逐一對應的功能指令鍵,需通過[FNC]和數字、字母鍵鍵入。</p><p><b>  1、讀出指令</b></p><p>  在聯機方式下,當PLC處于RUN狀態(tài)時,只能根據步序號讀出指令;PLC處于STOP狀態(tài)時,還可根據指令、元件以及指針讀出指令。在脫機方式下,不管PLC處于“RUN”狀態(tài)還是“STOP”狀態(tài),所有讀出方式有效。</p&g

110、t;<p> ?。?)根據步序號讀出 指定步序號,從用戶程序存儲器中讀出并顯示程序,其基本操作如圖3.10所示。</p><p>  圖3.10 根據步序號讀出程序的基本操作</p><p>  例如:讀出第55步的程序指令,其操作步驟如下:RD功能下→STEP→5→5→GO。</p><p>  HPP以指定的步序號指令為第1行,讀出并顯示4行程

111、序。若反復按[GO]鍵,則顯示指令的第5行以后的畫面并滾動進行。</p><p> ?。?)根據指令讀出 PLC處于STOP狀態(tài)時,指定指令,從用戶程序存儲器讀出并顯示程序,其基本操作如圖3.11所示。</p><p>  圖3.11 根據指令讀出的基本操作</p><p>  例如:讀出指令PLS M104,操作如下:RD功能下→PLS→M→1→0→4→GO。

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