机械手的控制系统设计毕业论文(编辑修改稿)

机械手的控制系统设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

健康，人在车间工作不可避免的会接触到危险，而应用机械手可以替代人安全的完成作业，从而改善劳动条件。 在一些简单，重复的工作中以机械手代替人进行工 作可以避免因疲劳和疏忽造成的事故。 减少人力资源，便于节奏生产。 机械手的应用增强了自动化生产，会减少人力的使用。 机械手可以长时间重复性连续完成工作，这是人工无法实现并完成的。 生产线增加使用机械手以减少人力和精准的生产节拍，有利于节奏性的工作生产。 综上所述，机械手的合理利用是机械行业发展的必然趋势。 嘉兴职业技术学院毕业论文（设计） 5 2 可编程 控制器 PLC 可编程控制器的产生 PLC 是在激烈的市场竞争中产生的， 20 世纪 60 年代末，美国汽车制造业竞争激 烈。 为适应生产工艺不断更新的需要，美国通用汽车公司（ GM）对控制系 统提出要 求为：（ 1）能替代各种继电器、定时器、接触器及其主令电器等按一定的逻辑关系 用导线连接起来的控制系统，既传统的继电－接触器控制，它简单易懂，价格低廉， 能够满足生产工艺改动频繁的需要；（ 2）编程简单；（ 3）模块式结构；输入、输出 电压是交流 115V（美国标准），输出能直接驱动继电器和电磁阀；（ 4）抗电磁干扰强；（ 5）具有数据通信功能。 就是把继电器控制的优点与计算机的功能齐全、灵 活性、通用性强的特点结合起来，用计算机的编程软件逻辑易于修改来代替继电－ 接触器控制的硬接线逻辑不易修改。 美国数字设备公 司（ DEC）在 1969 年根据上述 要求，研制出世界上首台可编程控制器，并在美国通用汽车公司的汽车装配线上应 用成功，实现装配线的自动控制。 PLC 的特点 （ 1） 高可靠性 ① 所有的 I/O 接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与 PLC 内部电路 之间电气上隔离。 ② 各输入端均采用 RC 滤波器，其滤波时间常数一般为 10～ 20ms。 ③ 各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。 ④ 采用性能优良的开关电源。 ⑤ 对采用的器件进行严格的筛选。 ⑥ 良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况， CPU 立即采用 有效措施，以防止故障扩大。 ⑦ 大型 PLC 还可以采用由双 CPU 构成冗余系统或有三 CPU 构成表决系统 ,使可 靠性更进一步提高。 （ 2） 丰富的 I/O 接口模块 嘉兴职业技术学院毕业论文（设计） 6 PLC 针对不同的工业现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流； 脉冲或电位； 强电或弱电等。 有相应的 I/O 模块与工业现场的器件或设备，如：按 钮；行程开关；接近开关；传感器及变送器；电磁线圈；控制阀等直接连接。 （ 3） 采用模块化结构 为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型 PLC 以外，绝大 多数 PLC 均采 用模块化结构。 PLC 的各个部件，包括 CPU，电源，I/O 等均采用模块化设计，由机 架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。 （ 4） 编程简单易学 PLC 的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需 要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。 （ 5） 安装简单，维修方便 PLC 不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。 使用时只需将现场的 各种设备与 PLC 相应的 I/O 端相连接，即可投入运行。 各种模块上均有运行和故障 指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。 PLC 的定义 PLC 问世以来，尽管时间不长，但发展迅速。 为了使其生产和发展标准化，美国 电气制造商协会 NEMA（ National Electrical Manufactory Association）经过四年 的调查工作，于 1984 年首先将其正式命名为 PC（ Programmable Controller），并给 PC 作了如下定义： “PC 是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆体储存指令。 用来执 行诸如逻辑，顺序，计 时，计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入 /输出模块， 以控制各种机械或工作程序。 一部数字电子计算机若是从事执行 PC 之功能被视为 PC，但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。 ” 以后国际电工委员会 (IEC)又先后颁布了 PLC 标准的草案第一稿，第二稿 ,并在 1987 年 2 月通过了对它的定义： “ 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计 的。 它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算 ,顺序控制， 嘉兴职业技术学院毕业论文（设计） 7 定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入 /输 出控制各种 类型的机械或生产过程。 可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系 5 统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 ” 总之，可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算 机。 它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。 但可编程控制器产品 并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置， 其软件需根据控制要求进行设计编制。 机。