蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目基于PLC的穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成人學(xué)號(hào)系名智能裝備系專業(yè)機(jī)電一體化指導(dǎo)老師郭秀華完成地點(diǎn)蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院起訖日期20171120183蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)9719208002摘要隨著社會(huì)的進(jìn)步，科技的發(fā)展，我國(guó)的機(jī)械手行業(yè)在不斷地發(fā)展和完善中。在21世紀(jì)的生活中，穿銷機(jī)械手的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已成為工廠中不可或缺的一部分。鑒于穿銷機(jī)械手在工廠中的廣泛運(yùn)用，本文利用PLC為主控制器，設(shè)計(jì)了穿銷機(jī)械手的控制系統(tǒng)。因?yàn)镻LC是自動(dòng)化控制系統(tǒng)中最常使用的一種方法，PLC與傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制系統(tǒng)相比較，具有體積輕巧、節(jié)能性好、良好的穩(wěn)定性和靈活性等優(yōu)勢(shì)所在。本文在了解了穿銷機(jī)械手工作情況之后，提出了穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，并且給出了該設(shè)計(jì)方案的硬件設(shè)計(jì)以及PLC控制的軟件設(shè)計(jì)。最后利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的設(shè)備對(duì)該設(shè)計(jì)進(jìn)行了模擬調(diào)試。從調(diào)試的結(jié)果來(lái)看，該設(shè)計(jì)方案是可行的。關(guān)鍵詞穿銷機(jī)械手；控制系統(tǒng)；可編程控制器（PLC）；傳感器蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)9719208003目錄第1章穿銷機(jī)械手的概述411穿銷機(jī)械手的研究背景、目的和意義412機(jī)械手發(fā)展現(xiàn)狀413穿銷機(jī)械手的技術(shù)發(fā)展方向414本課題研究的內(nèi)容5第2章穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案621穿銷機(jī)械手的基本結(jié)構(gòu)622穿銷機(jī)械手的工作流程623穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)724穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)的控制要求7第3章穿銷機(jī)械手的硬件設(shè)計(jì)931PLC可編程控制器的選型932傳送電機(jī)的選型933氣缸的選型和工作原理1034電磁閥的選型1035傳感器的工作原理及選型1036穿銷機(jī)械手的控制裝置設(shè)計(jì)11第4章穿銷機(jī)械手的軟件設(shè)計(jì)1341穿銷機(jī)械手設(shè)計(jì)的軟件選擇1342穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)梯形圖1443穿銷機(jī)械手的模擬調(diào)試16結(jié)束語(yǔ)18致謝19參考文獻(xiàn)20蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)9719208004第1章緒論11穿銷機(jī)械手的研究背景、目的和意義隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，工業(yè)操作要求的不斷提高和工業(yè)操作對(duì)人危害系數(shù)的增加，美國(guó)一些科研人員在1958年發(fā)明了世界上第一臺(tái)機(jī)械手。之后，隨著工業(yè)的高速發(fā)展，機(jī)械手已經(jīng)成為工廠前沿最主要的自動(dòng)化設(shè)備之一。因此，機(jī)械手得到快速的發(fā)展，同時(shí)穿銷機(jī)械手也得到了飛躍的提升。到了現(xiàn)在，穿銷機(jī)械手不但成為每個(gè)工廠必備的自動(dòng)化設(shè)備之一，而且成為衡量歸家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的重要因素。目前穿銷機(jī)械手不僅在工廠里尤為普遍，而且在國(guó)家的高新技術(shù)發(fā)展中占有突出地位。加之穿銷機(jī)械手給工廠帶來(lái)越來(lái)越多利益和穿銷機(jī)械手越來(lái)展現(xiàn)出越來(lái)越多的優(yōu)點(diǎn)在供電的情況下，穿銷機(jī)械手就可以不停歇的去工作，沒有疲憊感；穿銷機(jī)械手不畏懼各種困難險(xiǎn)境，勇敢直前的完成預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)；穿銷機(jī)械手工作時(shí)抓重物的力氣也不會(huì)像人似的，隨著工作次數(shù)的增多而有所減弱。因此，有必要對(duì)穿銷機(jī)械手的性能和自由度不斷地提高和完善，才能更好適應(yīng)工廠操作的需求。本文課題研究的穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)利用PLC作為主控制器，使機(jī)械手能夠自動(dòng)完成各項(xiàng)工作，這對(duì)普通機(jī)械手是一次技術(shù)的飛躍，能夠推動(dòng)穿銷機(jī)械手的發(fā)展，具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。12機(jī)械手發(fā)展現(xiàn)狀近年來(lái)，機(jī)械手一直是我國(guó)一個(gè)值得“傷心”的話題，畢竟我國(guó)在發(fā)明創(chuàng)造方面并沒有什么優(yōu)勢(shì)，技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域方面一直表現(xiàn)平平。生產(chǎn)機(jī)械手的企業(yè)也并不多，很多產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)還需要從外國(guó)引進(jìn)，高科技技術(shù)仍然掌握在國(guó)際龍頭的手里。因此與國(guó)外相比較，機(jī)械手行業(yè)仍然屬于比較落后的局面，并不具備與國(guó)外相爭(zhēng)的實(shí)力。目前我國(guó)使用的機(jī)械手主要來(lái)自于三個(gè)國(guó)家日本、歐洲和中國(guó)。在日本生產(chǎn)的機(jī)械手中，安川、松下、川崎等深受中國(guó)工廠的深愛；歐洲主要是德國(guó)的KUKA和瑞典的ABB；還有一些工廠主要使用的是沈陽(yáng)機(jī)械公司生產(chǎn)的機(jī)械手。機(jī)械手水平的研發(fā)和改造需要進(jìn)一步提高，穿銷機(jī)械手的技術(shù)也需要迅速得到拓寬，尤其是在自動(dòng)化設(shè)備的廣泛應(yīng)用。現(xiàn)在，編程技術(shù)與定位技術(shù)相結(jié)合，使的整個(gè)自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)得到了更精準(zhǔn)的控制，穿銷機(jī)械手的性能也更加可靠。柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線的迅速發(fā)展，使得對(duì)穿銷機(jī)械手提出了更高的要求。因此，提高穿銷機(jī)械手水平也是重中之重的事情。13穿銷機(jī)械手的技術(shù)發(fā)展方向穿銷機(jī)械手的技術(shù)發(fā)展方向主要從以下幾個(gè)方面著手1保證重復(fù)時(shí)的精確度重復(fù)時(shí)的精確度指的是穿銷機(jī)械手經(jīng)過多次動(dòng)作之后，仍然可以到達(dá)同樣的精確度。它是穿銷機(jī)械手進(jìn)行定位控制的重要因素蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)9719208005之一，它主要由驅(qū)動(dòng)器的分辨率和反饋裝置來(lái)決定。雖然重復(fù)時(shí)產(chǎn)生的誤差是隨機(jī)產(chǎn)生的，但是通過一定重復(fù)次數(shù)的探索，尋找規(guī)律，便可以通過程序來(lái)避免重復(fù)時(shí)精度造成的誤差。2節(jié)能化隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，新型材料的探索和研發(fā)，使得許多工廠可以達(dá)到無(wú)污染的目的。這不僅節(jié)省了潤(rùn)滑油，而且保護(hù)了環(huán)境，還使整個(gè)系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單、操作更加方便。3多樣化隨著各種新型產(chǎn)品的出現(xiàn)和工作工藝難度的提升，使得穿銷機(jī)械手的類型不斷演變和增加。因此，機(jī)械手行業(yè)需要進(jìn)一步開發(fā)各式各樣的穿銷機(jī)械手新產(chǎn)品來(lái)滿足不同工廠的需求。4簡(jiǎn)單化穿銷機(jī)械手通過可編程控制器和傳感器等元器件的加入，使得穿銷機(jī)械手的操作更加方便、接線更加簡(jiǎn)單、接線的數(shù)量比接繼電器的數(shù)量有了大幅度的減少、系統(tǒng)的可靠性也大大地增強(qiáng)。14本課題研究的內(nèi)容本文主要從下列幾個(gè)方面對(duì)穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)加以研究1機(jī)械手類型的選擇機(jī)械手有著高效率、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，本文主要研究穿銷機(jī)械手的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要選擇PLC控制，能夠?qū)崿F(xiàn)放件、傳送、裝銷、傳送、報(bào)警等功能，這些功能的實(shí)現(xiàn)是由PLC來(lái)控制的，可以隨意修改。2穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)本文通過對(duì)穿銷機(jī)械手的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，根據(jù)穿銷機(jī)械手的控制要求給出了系統(tǒng)工作流程圖以及控制系統(tǒng)的程序流程圖。3穿銷機(jī)械手硬件設(shè)計(jì)穿銷機(jī)械手需要具備良好的穩(wěn)定性，因此本文選用了穩(wěn)定性較好的FX3U32MR的PLC作為主控制器，并根據(jù)實(shí)際要求繪制了PLC的外部硬件接線圖。4穿銷機(jī)械手軟件設(shè)計(jì)本文選用了目前應(yīng)用最為廣泛的梯形圖作為編程語(yǔ)言，它能夠直觀明了的設(shè)計(jì)出機(jī)械手的控制要求。蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)9719208006第2章穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案21穿銷機(jī)械手的基本結(jié)構(gòu)穿銷機(jī)械手按驅(qū)動(dòng)方式大概分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式。在本文中，主要研究液壓式穿銷機(jī)械手。圖21為液壓式穿銷機(jī)械手的基本結(jié)構(gòu)圖，液壓式穿銷機(jī)械手主要由手部、手臂和軀干組成。手部是與工件直接接觸的部件，主要作用是夾持部件。手臂是用來(lái)引導(dǎo)抓住部件傳送到指定位置上，并利用穿銷機(jī)械手的3個(gè)精確度，使得穿銷機(jī)械手能夠準(zhǔn)確到達(dá)指定地點(diǎn)。驅(qū)干位于穿銷機(jī)械手的底部，其結(jié)構(gòu)緊湊、結(jié)構(gòu)靈活、抗干擾能力強(qiáng)，但其液壓元器件精確度要求高，密封性要好。S1托盤檢測(cè)，S2銷釘檢測(cè)，S3銷釘氣缸復(fù)位，S4銷釘氣缸至位，S5止動(dòng)氣缸至位，S6止動(dòng)氣缸復(fù)位，C1止動(dòng)氣缸，C2銷釘氣缸，M1傳送電機(jī)，YV1止動(dòng)氣缸電磁閥，YV2銷釘氣缸電磁閥，HL1紅色指示燈，HL2綠色指示燈。圖21液壓式穿銷機(jī)械手的基本結(jié)構(gòu)圖22穿銷機(jī)械手的工作流程穿銷機(jī)械手的工作流程主要分為以下幾個(gè)步驟放部件、傳送、裝銷、傳送、報(bào)警等功能，如圖22所示1、放部件將釘梢零件放到傳送帶的托盤上；2、傳送系統(tǒng)啟動(dòng)后，電動(dòng)機(jī)驅(qū)送傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)并保持運(yùn)行，使得托盤到達(dá)定位口；3、裝銷啟動(dòng)裝銷裝置，使工件主體與蓋上的主體連接裝配；4、傳送銷釘裝配好后，經(jīng)過傳送帶送到指定位置；5、報(bào)警若本站銷釘被連續(xù)擊穿3次，傳感器都沒有檢測(cè)到銷釘傳入，則報(bào)警器報(bào)警。蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)9719208007圖22穿銷機(jī)械手的工作流程23穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)元器件組成PLC（可編程控制器）、傳送電機(jī)、止動(dòng)氣缸電磁閥、銷釘氣缸電磁閥、銷釘氣缸、止動(dòng)氣缸、傳感器。1、PLC（可編程控制器）PLC主要是通過程序員預(yù)先編寫的程序，對(duì)穿銷機(jī)械手進(jìn)行指揮、控制，完成各項(xiàng)任務(wù),因此，PLC可以看做穿銷機(jī)械手的大腦。2、傳送電機(jī)主要目的是把部件傳送到指定的地點(diǎn)，具有輸送功率大、大載量等優(yōu)點(diǎn)。3、止動(dòng)氣缸、銷釘氣缸止動(dòng)氣缸主要是使限位桿落下將托盤放行，而銷釘氣缸除了執(zhí)行裝銷動(dòng)作之外，還需要自動(dòng)退回。4、傳感器銷釘傳感器主要用于檢驗(yàn)產(chǎn)品的有無(wú)和被傳入的次數(shù)，而托盤傳感器的目的是檢驗(yàn)是否有產(chǎn)品。5、止動(dòng)氣缸電磁閥、銷釘氣缸電磁閥兩者都是利用電磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)拉動(dòng)閥芯，從而改變閥門的通斷。24穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)的控制要求根據(jù)穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)的要求，編制的程序流程圖如圖23所示初始狀態(tài)為直線傳送電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)；銷釘氣缸處于原位（即旋轉(zhuǎn)推筒處于退回狀態(tài)）；限位桿豎起禁行，工作指示燈熄滅。系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行后本單元紅色指示燈發(fā)光；直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送帶開始運(yùn)轉(zhuǎn)且始終保持運(yùn)行狀態(tài)（分單元運(yùn)行時(shí)可選用與PLC運(yùn)行/停止同狀態(tài)的特殊繼電器保持直線傳送電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)）。系統(tǒng)運(yùn)行期間的動(dòng)作過程如下1、當(dāng)托盤載工件到達(dá)定位口時(shí)，托盤傳感器發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，且確認(rèn)無(wú)銷釘信號(hào)后，綠色指示燈亮，紅色指示燈滅，經(jīng)3S確認(rèn)后，銷釘氣缸推進(jìn)執(zhí)行裝銷釘動(dòng)作；2、當(dāng)銷釘氣缸發(fā)出至位檢測(cè)信號(hào)后結(jié)束推進(jìn)動(dòng)作，延時(shí)2S后自動(dòng)退回；3、氣缸退回至復(fù)位狀態(tài)且接收到銷釘檢測(cè)信號(hào)后，進(jìn)行2S延時(shí)，止動(dòng)氣缸動(dòng)作使限位桿落下將托盤放行。（若銷釘安裝為空操作，2S后銷釘檢測(cè)傳感器仍無(wú)信號(hào)，銷釘氣缸再次推進(jìn)執(zhí)行安裝動(dòng)作，直到銷釘安裝到位）。4、放行3S后，限位桿豎起處禁行狀態(tài)，綠色指示燈滅，紅色指示燈亮。系統(tǒng)回復(fù)初始狀態(tài)。本站銷釘連續(xù)穿3次后，傳感器還未檢測(cè)到有銷釘穿入，報(bào)警啟動(dòng)加載工件傳送裝銷傳送穿孔檢測(cè)若檢測(cè)大于3報(bào)警蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)9719208008器報(bào)警，此時(shí)應(yīng)在銷釘下料倉(cāng)內(nèi)加入銷釘。圖23穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)程序流程圖蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)9719208009第3章穿銷機(jī)械手的硬件設(shè)計(jì)31PLC可編程控制器的選型可編程控制器（PROGRAMMABLELOGICALCONTROLLER簡(jiǎn)稱PLC），已經(jīng)普遍出現(xiàn)在工業(yè)控制系統(tǒng)中，并且在自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)中占主導(dǎo)地位。PLC主要由寄存器、中央處理器、I/O接口、擴(kuò)轉(zhuǎn)接口電路、通訊等組成。PLC在機(jī)型選擇上一般要滿足以下要求PLC輸入輸出端子口量要比估算量多出10到20；由于不同的PLC在編程語(yǔ)言有所差異，因此選擇自己熟悉編程語(yǔ)言的PLC；用戶的存儲(chǔ)容量一般要比所存容量大10到15倍?，F(xiàn)代PLC的優(yōu)點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)緊湊、應(yīng)用靈活、功能完善；2、速度快、可靠性高、價(jià)格低廉；3、易操作、適用性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)；4、維護(hù)方便、容易改造；通過對(duì)穿銷機(jī)械手功能的分析并結(jié)合PLC在機(jī)型上選擇的原則，以及FX3U系列的PLC在小型控制系統(tǒng)中具有突出的優(yōu)勢(shì)。因此，本設(shè)計(jì)課題所選用的PLC因此，本文選用穩(wěn)定性較好的日本三菱公司生產(chǎn)的FX3U32MR的PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能，如圖31所示。圖31FX3U32MRFX3U系列PLC的特點(diǎn)1中央處理的速度提升到0065US/基本指令；2高速脈沖輸出口增加到3個(gè)；3在使用通訊的情況下，最多可以連接8臺(tái)PLC4對(duì)于數(shù)據(jù)寄存器可以使用位指令，例D005對(duì)用模擬量使用UG來(lái)代替繁瑣的FROM和TO指令。32傳送電機(jī)的選型傳送電機(jī)的作用主要是使部件到達(dá)指定的位置，因此傳送電機(jī)的選型尤為重要。根據(jù)作業(yè)對(duì)穿銷機(jī)械手的要求來(lái)看，本文需要選擇的傳送電機(jī)應(yīng)具備傳送距離精確、噪音微弱、安全可靠性高等工作優(yōu)點(diǎn)。為了使部件在傳送帶不太大的范圍進(jìn)行平滑調(diào)速，應(yīng)選擇功能性較好的線性電機(jī)；從利益和價(jià)格來(lái)看，電機(jī)的轉(zhuǎn)速越低、尺寸越大，價(jià)格也越昂貴，因此盡量選用高速電機(jī)。綜合以上因素考慮，本文選用37KW,額定電壓380V的三相立式電機(jī)，如圖蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)9719208001032所示。圖32三相立式電機(jī)33氣缸的選型和工作原理對(duì)于以PLC作為主控制器的穿銷機(jī)械手而言，氣缸的選擇也是至關(guān)重要的，這會(huì)直接影響到裝銷工作的進(jìn)程、和裝銷工作的質(zhì)量。氣缸所采用的是氣動(dòng)技術(shù)以壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的傳動(dòng)裝置。而在本文中氣缸主要應(yīng)用于部件的的推送和退回，應(yīng)選擇活塞雙作用氣缸，如圖33所示。圖33活塞雙作用氣缸活塞雙作用氣缸主要由缸體、工作臺(tái)、活塞、活塞桿組成。主要特點(diǎn)是氣缸因兩端活塞直徑相等，而使活塞兩側(cè)面積相等、流量相同，其往返運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)速度也相等。34電磁閥的選型電磁閥主要由固定鐵芯、動(dòng)鐵芯、線圈等部件組成。當(dāng)線圈通電或斷電時(shí)，磁芯的運(yùn)轉(zhuǎn)將導(dǎo)致閥體或被切斷以達(dá)到開關(guān)或改變流體方向的目的。根據(jù)電磁閥的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性原則，本文選擇兩位三通式電磁閥，如圖34示。圖34兩位三通式電磁閥35傳感器的工作原理及選型傳感器（TRANSDUCER）是一種能夠感受把非電量信息（溫度、壓力、流量）按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)化成電信號(hào)或者其它所需形式的信息輸出。一般由敏感元件、傳感元件和測(cè)量轉(zhuǎn)換電路組成，傳感器的工作流程圖如35所示。非電量被測(cè)量非電量敏感元件傳感器元件電參量測(cè)量電路轉(zhuǎn)換蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)97192080011圖35傳感器的工作流程圖根據(jù)穿銷機(jī)械手的分析并結(jié)合設(shè)計(jì)要求，本文選擇型號(hào)為S185K的光電式傳感器進(jìn)行信號(hào)的檢測(cè)，如圖36所示。圖36光電式傳感器36穿銷機(jī)械手的控制裝置設(shè)計(jì)穿銷機(jī)械手控制裝置的硬件由以下幾個(gè)部分組成可編程控制器（PLC）、傳送電機(jī)、銷釘檢測(cè)、托盤檢測(cè)、銷釘氣缸至位、銷釘氣缸復(fù)位、止動(dòng)氣缸止位、止動(dòng)氣缸至位、手動(dòng)/自動(dòng)按鈕、啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、急停按鈕、復(fù)位按鈕、止動(dòng)氣缸、綠色指示燈銷釘氣缸、傳送電機(jī)、紅色指示燈、蜂鳴器報(bào)警等部件組成，其I/O地址分配表如表31所示。表31穿銷機(jī)械手的I/O地址分配表序列名稱PLC地址編號(hào)1銷釘檢測(cè)X0S22托盤檢測(cè)X1S13銷釘氣缸至位X2S44銷釘氣缸復(fù)位X3S35止動(dòng)氣缸止位X4S56止動(dòng)氣缸至位X5S67手動(dòng)/自動(dòng)按鈕X10SA8啟動(dòng)按鈕X11SB19停止按鈕X12SB210急停按鈕X13SB3輸入11復(fù)位按鈕X14SB41止動(dòng)氣缸Y0C12綠色指示燈Y1HL23銷釘氣缸Y2C24傳送電機(jī)Y3M15紅色指示燈Y4HL16蜂鳴器報(bào)警Y16HA1輸出7蜂鳴器報(bào)警Y17HA2根據(jù)穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)的I/0地址分配表，繪制了PLC和氣缸的外部接線圖。如圖37所示蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)97192080012圖37PLC和氣缸外部接線圖蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)97192080013第4章穿銷機(jī)械手的軟件設(shè)計(jì)41全穿銷機(jī)械手設(shè)計(jì)的軟件選擇梯形圖作為PLC編程中使用最為頻繁的編程語(yǔ)言，被稱為PLC第一編程語(yǔ)言。梯形圖延續(xù)了繼電器控制電路基礎(chǔ)，對(duì)常用的繼電器、接觸器的符號(hào)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，同時(shí)也增加了許多強(qiáng)大的指令，使得編程更加簡(jiǎn)單，、容易，實(shí)現(xiàn)功能更加多樣。梯形圖程序編程語(yǔ)言有以下幾個(gè)特點(diǎn)1梯形圖語(yǔ)言形象、具體、直觀、使用；2很容易被電氣技術(shù)人員接受，也是目前最受歡迎的PLC語(yǔ)言；3在PLC程序中，左右母線類似于實(shí)物中的電源線，輸出線圈類似于負(fù)載，常開常閉相當(dāng)于按鈕；4梯形圖的語(yǔ)言指令強(qiáng)大復(fù)雜，一種動(dòng)作可以用很多指令來(lái)寫達(dá)到同樣的效果；5梯形圖按照從上到下，從左到右的原則執(zhí)行。在編寫梯形圖程序的過程中應(yīng)該遵循以下幾個(gè)編程原則1用經(jīng)驗(yàn)法編寫梯形圖時(shí)，要避免雙線圈的輸出（即輸出繼電器只能出現(xiàn)一次），但在SFC編寫過程中可以多次出現(xiàn)；2梯形圖編寫時(shí)都要遵循從左母線開始編程，對(duì)于多次出現(xiàn)的線圈可以用中間繼電器M代替；3在編寫程序時(shí)要注意數(shù)據(jù)寄存器的位數(shù)（16位和32位），若為32位則在指令前加D，否則會(huì)造成數(shù)據(jù)的溢出；4在使用SFC編寫梯形圖程序時(shí)，必須要以RET和END作為結(jié)束語(yǔ)的標(biāo)志。在本課題的軟件選擇上，運(yùn)用了三菱公司的GXWORKS2梯形圖編程軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，其GXWOKS2軟件編程界面如圖41所示圖41GXWORKS2編程軟件界面蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)9719208001442穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)梯形圖根據(jù)穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)的控制要求和程序流程圖，編制的梯形圖如圖42所示蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)97192080015蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)97192080016圖42梯形圖43穿銷機(jī)械手的模擬調(diào)試根據(jù)穿銷機(jī)械手控制系統(tǒng)的I/0分配表，PLC與燈泡的外部接線圖，利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的設(shè)備對(duì)PLC的硬件和軟件進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)的接線，然后進(jìn)行了模擬調(diào)試。在調(diào)試過程中，遇到的問題進(jìn)行了逐一排除，直至調(diào)試成功。調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)的程序監(jiān)視圖如圖43所示43調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)視圖1、通訊測(cè)試打開GXWORKS2軟件選擇工程中的新建工程選擇PLC類型（FXCPU3U）接著在頁(yè)面上雙擊【連接目標(biāo)】再接著要把PLCCOM口改成與自己電腦安裝驅(qū)動(dòng)COM相同最后點(diǎn)擊通訊測(cè)試即可。連接目標(biāo)設(shè)置如圖44所示2、梯形圖寫入PLC等編寫好程序后，點(diǎn)擊【在線】中的【PLC寫入】，在對(duì)話框中根據(jù)所需設(shè)置要求在對(duì)應(yīng)對(duì)話框中打鉤，并執(zhí)行。這樣便可以完成GXWORKS2的程序?qū)懭搿?、程序調(diào)試將PLC操作面板上的小撥動(dòng)開關(guān)由STOP撥到RUN的位置，再使用快捷鍵F3使程序界面進(jìn)入監(jiān)視模式，即開始運(yùn)行PLC。然后根據(jù)本課題所需要設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行一步步的測(cè)試，在測(cè)試過程中，若遇到PLC動(dòng)作與設(shè)計(jì)內(nèi)容相沖突的情況，則需要通過程序中的寫入對(duì)程序進(jìn)行一次又一次的修改，直至程序的準(zhǔn)確無(wú)誤。蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)97192080017圖44連接目標(biāo)設(shè)置蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)97192080018結(jié)束語(yǔ)時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼便進(jìn)入大學(xué)生寫論文的季節(jié)。經(jīng)過幾個(gè)月的艱苦奮斗，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于圓滿完成。在沒有接觸到畢業(yè)設(shè)計(jì)之前我便對(duì)他充滿了恐懼和膽怯（在我上大學(xué)期間就聽到寫論文的學(xué)長(zhǎng)說(shuō)“大學(xué)最痛苦的事情便是寫論文”）。但是通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了許多道理只要肯努力付出，就一定會(huì)有回報(bào)；在遇到困難時(shí)，只要不退縮，勇敢直前，直面困難，你就有成功的一天；團(tuán)結(jié)合作會(huì)使你的工作變得更加完美、效率有所提高通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我懂得了學(xué)習(xí)一個(gè)東西要學(xué)習(xí)他的整套系統(tǒng)，而不能只單單專攻一個(gè)方面。在本次設(shè)計(jì)中，讓我認(rèn)識(shí)到自己仍有很多不足之處，需要學(xué)習(xí)的東西很多很多，學(xué)習(xí)的心態(tài)也要慢慢去改變，不能再想以前一樣狂妄自大什么都會(huì)，而應(yīng)該認(rèn)真聽見，虛心采納。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我在大學(xué)生涯里所做的最后一件事情，不僅可以讓我對(duì)以往所學(xué)的知識(shí)有所回顧，而且讓這些知識(shí)得到了升華所學(xué)的東西可以組成一個(gè)系統(tǒng)來(lái)做一件事情。在此期間，我對(duì)自己AUTOCAD軟件的運(yùn)用、快捷鍵的命令有了新的理解，繪圖能力也有所提升；PLC方面，我對(duì)指令的使用更加運(yùn)用自如、編程修改的次數(shù)越來(lái)越少、編程速度也有所加快。在三年的大學(xué)生活中，我不僅參加了學(xué)校的社團(tuán)活動(dòng)，還增加了社會(huì)經(jīng)驗(yàn)（做了各種各樣的兼職）。在這三年中，我很慶幸遇到了很多知心朋友和良師，他們無(wú)論在學(xué)習(xí)、生活還是其他方面，都給我很大幫助，讓我在一個(gè)溫暖陽(yáng)光的校園中度過。大學(xué)之情感謝之詞華麗的言辭無(wú)以表達(dá)，使用最樸實(shí)的“謝謝”兩字致以最高的敬意?！伴L(zhǎng)風(fēng)破浪會(huì)有時(shí)，直掛云帆濟(jì)滄?！保@是我高中老師贈(zèng)送我的一句詩(shī)。用這句話來(lái)作為我基本課題設(shè)計(jì)的結(jié)束語(yǔ)，也代表著大學(xué)生活的結(jié)束，工作生活的開始。只要夢(mèng)想在，奮斗在，困難算什么，我們依就可以把它踩在腳下，直達(dá)勝利的彼岸。蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)定制PLC/單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì),選擇圓夢(mèng)設(shè)計(jì)97192080019致謝通過幾個(gè)月的忙綠和學(xué)習(xí)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，作為一個(gè)大學(xué)生，初寫畢業(yè)論文，難免會(huì)遇到很多問題，會(huì)有很多細(xì)節(jié)考慮不到，在這里我要衷心感謝郭老師