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1、摘 要伴随着机电一体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。因此机械手就在这样诞生了,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识：它能部分地代替人工操作；能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；能制作必要的机具进行焊接和装配从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。本设计采用三菱Q
2、系列PLC作为控制机对工业机械手进行控制及监控。关键词：可编程控制器PLC; 机械手; 伺服马达ABSTRACTFollows the integration of machinery in each domain application, the mechanical device automatic control ingredient is appearing more and more importantly, industry manipulator is a new technology which in the modern automatic control domain ap
3、pears, its development is because its positive role was knowing day by day for the people: It can the partial zones for the manual control; Can defer to the production craft the request, follows the certain procedure, the time and the position completes the work piece the transmission and loading an
4、d unloading; Can manufacture the essential machines and tools to carry on the welding and the assembly thus greatly improves workers work condition, remarkably enhances the labor productivity, speeds up realizes the industrial production mechanization and the auto mated step. This design uses grinds
5、 the overseas Chinese laborer industry control computer to take on the position machine, Q PLC carries on the monitoring and the performance data as the lower position machine to freedom industries manipulator files away.Keywords:Programmable controller PLC; Machine hand; MOTOR目 录摘 要IABSTRACTII1 绪论1
6、1.1 研究意义现状分析及其意义11.2 机械手的发展趋势及其优点21.3 基于PLC控制机械手设计要求22 PLC的结构、工作原理及系统设计42.1 PLC的结构42.2 PLC的主要组成部分52.3 PLC的工作原理62.4循环扫描技术62.5 PLC的编程工具72.6 PLC控制系统的构成、设计原则及步骤82.7 PLC控制系统发展趋势93 机械手的结构及工作原理113.1 机械手的发展趋势及其特点113.2 ROBOT的组成123.3 ROBOT的基本操作133.3.1 ROBOT基本操作133.3.2 程式教导143.3.3 程式的编辑153.3.4 ROBOT基本操作补充184 硬
7、件电路设计194.1 主要硬件194.1.1 ROBOT194.1.2 PLC194.2 辅助硬件264.2.1 滤波器264.2.2 保险丝274.3 电路设计275 程序设计295.1 PLC程序设计295.2 ROBOT程序346 结论37致谢38参考文献401绪 论可编程序控制器(PLC)已在工业生产过程的自动控制中得到了广泛的应用。它是以微处理器为核心,综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的自动控制装置,它具有结构简单、易于编程、性能优越、可靠性高、灵活通用和使用方便等一系列优点;气动技术也是实现工业自动化的重要手段,并且已广泛地应用于各工业部门,在机械产品自动化
8、、工业自动化及企业技术改造方面占有重要的地位。气压传动的介质来自于空气,环境污染小,工程容易实现。机械手在工业自动化生产中得到了很好的利用,它可减少人的重复操作,并且它还可以完成人无法完成的操作,从而大大地提高工业生产效率。人们一般的理解来看，机器人是具有一些类似人的功能的机械电子装置，或者叫自动化装置，它仍然是个机器，它有三个特点，一个是有类人的功能，比如说作业功能，感知功能，行走功能，还能完成各种动作，它还有一个特点是根据人的编程能自动的工作，这里一个显著的特点，就是它可以编程，改变它的工作、动作、工作的对象，和工作的一些要求，它是人造的机器或机械电子装置。到目前为止，工业机器人是最成熟，
9、应用最广泛的一类机器人，世界总量目前已经销售110万台，这是1999年的统计，但这110万台在已经进行装备使用的是75万台，这个量也是不小的。总体情况看，日本在工业机器人这一块，是首位的，成为机器人的王国，美国发展也很迅速，目前在新安装的台数方面，已经超过了日本，中国刚开始进入产业化的阶段，已经研制出多种工业机器人样机，而有小批量在生产中使用，这也是整个在日本、美国以及我们国家在工业机器人情况的一些比较。1.1 研究意义现状分析及其意义工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器
10、技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。我国现有机器人研究开发和应用工程单位200多家 ,其中从事工业机器人研究和应用的有75家 ,共开发生产各类工业机器人约800台 ,90%以上用于生产中 ,引进工业机器人做应用工程的约500台。计算机控制系统是在自动控制技术和计算机技术发展的基础上产生的。在经济全球化的浪潮中，降低人力成本，提高生产率，缩短订单处理时间等已成为生产企业的不断追求。为了达到这一目标，它们越来越依赖于新一代的硬件和软件系统。近年来，由于个人计算机（简称PC）的高速率和对硬件与软件的几乎无限制的开放，使得PC的应用迅猛增长。将PC机CPU的高速处理性能和良好的开放性引入
11、到计算机控制领域，形成了基于PC的控制系统。随着计算机控制技术在机械手应用中的不断深入，具有独立控制器、程序可变、动作灵活、定位精度高、适用于可变换品种中小批量自动化生产的通用机械手得到迅速发展。各国大企业工业机械化生产过程不同程度实现了工业机械手的计算机控制。1.2 机械手的发展趋势及其优点工业机械手的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。它能部分地代替人工操作；能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；能制作必要的机具进行焊接和装配从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工
12、业生产机械化和自动化的步伐。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。广泛采用工业机械手，不仅可以提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。1.3基于PLC控制机械手设计要求本设计要求通过PLC与机械手的相互通信，实现PLC对机械手的自动控制，从而使机械手完成自动抓取和放置的过程，同时还能实现在紧急情况和故障的情况下机械手能够自动停止动作。通过PLC中的QD75模块对伺服控制器的控制，从而控制电机使传送带转动。以下是本设计过程中要求机械手实现的动作过程流程图：
13、ROBOT启动工件到位移动至抓取点上方移动至抓取点汽缸动作，抓取工件 汽缸动作结束，抓取到工件汽缸动作，放置工件移动至放置点上方移动至原点移动至放置点汽缸动作结束，放置工件图1-1动作流程图2 PLC的结构、工作原理及系统设计2.1 PLC的结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。根据结构形式的不同，PLC的基本结构分为整体式和模块式结构两类。整体式（又称箱体式）结构的PLC由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）单元、电源电路和通信端口等组成，并将这些组装在同一机体内。这种结构的特点是结构简单、体积小、价格低、输入/输出点数固定、实现的功能和
14、控制规模固定，但灵活性较低。其基本结构框图如图1所示。电源中央处理器（CPU）输入/输出单元存储器系统总线编程器图2-1 整体式结构模块式（又称组合式）结构的PLC是将中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）单元、电源电路和通信端口等分别做成相应的模块，应用时将这些模块根据控制要求插在机架上，各模块间通过机架上的总线相互联系。模块式的PLC安装完成后，需进行登记，以便PLC对安装在总线上的各模块进行地址确认，其特点是系统构成的灵活性较高，可以构成不同控制规模和功能的PLC，但同时价格也较高。基本结构框图如图2所示，设计采用的是模块式结构。 机 架编程器现场设备其他PLC或上位机电源模
15、块CPU模块通信模块输入模块输出模块特殊功能模块 图2-2 模块式结构2.2 PLC的主要组成部分（1）中央处理器中央处理器（CPU）是PLC的核心部分，它通过系统总线与用户存储器、输入/输出（I/O）、通信端口等单元相连。通过制造厂家预制在系统存储器内部的系统程序完成各项任务。其主要功能是由编程器写入控制程序和数据到存储器、调用系统程序对用户程序进行编辑或编译并把相应的操作数转存到内存中去、从存储器上读取和执行程序，还可以进行PLC内部故障的诊断等。（2）存储器根据存储器存储内容的不同，我们把存储器分为：系统程序存储器：用来存放系统程序的存储器。系统程序相当于计算机操作系统，主要包括检查程序
16、、编译程序和监控程序，是PLC厂家根据选用的CPU的指令系统编写的，并固化到ROM里，用户不能修改其内容。用户程序存储器：用来存放用户根据控制要求编制的程序。不同类型的PLC，其存储容量也不一样。数据存储器：用以存放PLC运行中的各种数据的存储器。因为运行中数据不断变化，所以这种存储器必须可读写。（3）输入/输出（I/O）单元输入/输出（I/O）单元是PLC与外部设备连接的纽带。输入单元接收现场设备向PLC提供的开关量信号，经过处理后，变成CPU能够识别的信号。输出单元将CPU的信号经处理后来控制外部设备的。（4）电源部分不同型号的PLC有不同的供电方式，所以PLC电源的输入电压既有12V和2
17、4V直流，又有110V和220V交流。PLC内部使用的电源是整体的供给中心，它的优劣直接影响到PLC的功能和可靠性，因此目前大部分PLC采用开关式稳压电源供电。（5）通信端口PLC的CPU模块上至少有一个通信端口。通过这个通信端口，PLC可以直接和编程器或上位机相连。（6）编程器几乎每个PLC厂家都有自己的编程器。用户通过编程器来编写控制程序，并通过编程器接口将自己的控制程序输入到PLC。它还可以在线检测程序的运行情况。（7）特殊功能单元主要包括模拟量输入/输出单元、远程I/0模块、通信模块、高速计数模块、中断输入模块和PID调解模块等。随着PLC的进一步发展，特殊功能单元的应用也越来越多。2
18、.3 PLC的工作原理PLC与继电器构成的控制装置的重要区别之一就是工作方式不同，继电器控制是并行运行方式，即如果输出线圈通电或断电，该线圈的触点立即动作，只要形成电流通路，就有可能有几个电器同时动作。而PLC则不同，它采用循环扫描技术，只有该线圈通电或断电，并且必须当程序扫描到该线圈时，该线圈触点才会动作，而且每次它只能执行一条指令，这也就是说PLC以“串行”方式工作的，这种工作方式可以避免继电器控制的触点竞争和时序失配等问题。也可以说，继电器控制装置是根据输入和逻辑控制结构就可以直接得到输出，而PLC控制则需要输入传送、执行程序指令、输出3个阶段才能完成控制过程。 2.4循环扫描技术PLC
19、采用循环扫描技术可以分为3个阶段：输入阶段（将外部输入信号的状态传送到PLC）、执行程序和输出阶段（将输出信号传送到外部设备）。扫描过程如图3所示。一个扫描周期扫描周期程序执行阶段输出阶段输入阶段程序执行阶段输出阶段输入阶段程序执行阶段图2-3 循环扫描在输入阶段中，PLC先进行自我诊断，然后与编程器或计算机通信，同时中央处理器扫描各个输入端并读取输入信号的状态和数据，并把它们存入相应的输入存储单元。在执行阶段中，PLC按照由上到下的次序逐步执行程序指令。从相应的输入存储单元读入输入信号的状态和数据，然后根据程序内部继电器、定时器、计数器数据寄存器的状态和数据进行逻辑运算，得到运算结果，并将这
20、些结果存入相应的输出存储器单元。在输出阶段中，PLC将相应的输出存储单元的运算结果传送到输出模块上，并通过输出模块向外部没备传送输出信号，开始控制外部设备。2.5 PLC的编程工具PLC的编程主要是通过编程器或用PLC公司提供的编程软件来完成。每个PLC公司都有自己的编程器，一般它比较小，而且比较轻，适合在现场使用。但是它只能使用助记符语言对PLC进行编程，而且由于屏幕较小，每次只能显示一两行程序，难于对程序从整体上进行分析。PLC公司提供的编程软件则能使用梯形图、助记符或功能块图语言进行编程。通过编程软件，不仅能在一个屏幕上看到十几页，甚至几十页的程序，从宏观上对程序进行编辑和分析，而且它还
21、能对程序的运行情况进行监视。2.6 PLC控制系统的构成、设计原则及步骤PLC控制系统由硬件部分和软件部分组成。对于整个PLC控制系统来说，其硬件部分不仅包括选择符合控制要求的PLC机型、存储器容量、电源模块、输入/输出模块、通信模块、模拟量输入/输出模块和特殊功能模块等，还应当包括选择合适的可编程控制器外围装置、设备与接口，如输入设备（控制按钮、开关、传感器等）、执行装置（接触器、继电器等）和由执行装置控制的现场设备（水泵、鼓风机、阀门等）。软件部分主要包括对PLC进行I/O点地址、内部继电器、定时器、计数器等的分配，PLC控制程序的设计（梯形图、语句表、流程图等），还有一些技术文件等。PL
22、C控制系统是为工艺流程服务的，所以它首先要能很好地实现工艺提出的控制要求。PLC控制系统的设计应遵循以下原则。（1）根据工艺流程进行设计，力求控制系统能最大限度地满足控制要求。（2）在满足控制要求的前提下，尽量减少PLC系统硬件费用。（3）考虑到以后控制要求的变化，所以控制系统设计时应考虑PLC的可扩展性。（4）控制系统使用和维护方便、安全可靠。 一般PLC控制系统的设计步骤如图6所示，具体操作如下：（1）控制要求分析在设计PLC控制系统之前，必须对工艺过程进行细致的分析，详细了解控制对象和控制要求，这样才能真正明白自己所要完成的任务，并更好地完成任务，设计出令人满意的控制系统。（2）确定输入
23、/输出设备根据控制要求选择合适的输入设备（控制按钮、开关、传感器等）和输出设备（接触器、继电器等），根据所选用的输入/输出设备的类型和数量确定PLC的I/0点数。（3）选择合适PLC确定PLC的I/0点数后，就根据I/0点数、控制要求等来进行PLC的选择。选择包括机型、存储器容量、输入/输出模块、电源模块和智能模块等。（4）I/0点数分配点数分配就是规定PLC的I/0端子和输入/输出设备，图9设计步骤示意图的对应关系，画出I/0接线原理图（5）PLC程序设计首先把工艺流程分为若干阶段，确定每一阶段的输入信号和输出要控制的设备，还有不同阶段之间的联系，然后画出程序流程图，最后再进行程序编制。（6
24、）模拟调试程序编制好后，可以用按钮和开关模拟数字量，电压源和电流源代替模拟量，进行模拟调试，使控制程序基本满足控制要求。（7）现场联机调试现场联机调试就是将PLC与现场设备进行调试。在这一步中可以发现程序存在的实际问题，然后经过修正后使其满足控制要求。（8）整理技术文件这一步主要包括整理与设计有关的文档，包括设计说明书、I/O接线原理图、程序清单和使用说明书等。2.7 PLC控制系统发展趋势PLC具有可靠性高、使用方便、编程简单、体积小、重量轻等特点。目前，全世界PLC生产厂家约为200家，生产300多个品种。作为控制装置，它在许多工业领域都得到广泛的应用。随着微处理器技术和现代通信技术的发展
25、，PLC也得到了迅速发展，其技术和产品日趋完善。PLC的主要发展趋势主要表现在以下几个方面。（1）高速度、高I/0容量、功能强大随着CPU处理速度的提高，PLC程序执行的速度也越来越快；大规模和超大规模集成电路的发展，相应地使I/O的容量也得到增加；智能模块的增加，使PLC能够实现的功能越来越多。（2）强大的PLC联网能力随着人们对工业自动化的要求越来越高，人们已经不再满足对几个设备、几条生产线的PLC控制，而是要求实现对全工厂的自动化，所以提高PLC控制系统的网络功能成为PLC的发展趋势。以后人们不仅能通过通信模块进行PLC与PLC、PLC与上位机之间的连接，还能通过拨号或者无线的方式使PL
26、C联网。（3）编程软件多样化PLC的梯形图语言、助记符语言和功能模块语言虽然使用方便，而且也能很好地实现控制要求，但是在处理一些高级功能（复杂运算、报表生成和打印等功能）时存在明显的不足，所以就要求高级语言（BASIC、C、FORTRAN等）、图形语言、汇编语言兼容。这样不仅可以通过梯形图语言、助记符语言和功能模块语言来编写程序，也可以通过高级语言来编程。3 机械手的结构及工作原理3.1机械手的发展趋势及其特点工业机械手的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。它能部分地代替人工操作；能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间
27、和位置来完成工件的传送和装卸；能制作必要的机具进行焊接和装配从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。广泛采用工业机械手，不仅可以提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。自从1981年IBM公司进入微型计算机领域推出了IBM-PC以后，计算机的发展开创了一个新的时代微型计算机时代。微型计算机的迅速、大规模的应用与普及，使计算机真正广泛地应用于工业、农业、科学技术以及社会生
28、活与日常生活的各个方面。计算机以其更高标准平台的网络、高级的控制算法、广泛的数据库操作、在一个平台上的HMI功能、集成自定义的控制程序、复杂的过程模拟、很高的CPU处理速度、内存需求超出PLC规格、多重协议接口、无线存取、控制规律灵活多样，改动方便、控制精度高，抑制扰动能力强，能实现最优控制、能够实现数据统计和工况显示，控制效率高、控制与管理一体化，进一步提高自动化程度等诸多优点使得行业对计算机的接受程度越来越高。3.2 ROBOT的组成图3-1 ROBOT本体图3-2 ROBOT控制器与教导盒3.3 ROBOT的基本操作3.3.1 ROBOT基本操作（1）坐标系统： 1)JOINT 各轴独自
29、动作 2)直角坐标a、JGFRM(JOG FRAME直角坐标) b、TOOL (工具坐标，以工具做坐标原点) c、USER (使用者坐标，以被加工件为坐标原点) USER动作图示：(工具方向改变，运转方向也改变) PS：此坐标SYSTEM特地为GODA区外墨涂刷ROBOT设计，校正此坐标系统时于画墨定位机构上有一治具，另在ROBOT HAND上亦有一治具，其目的在于把各涂刷ROBOT的坐标原点(于被加工物体上)一致化，致使往后各ROBOT间可以任意互相COPY任何FILE，而各FILE的座标是一致的。（2）教示盘按键及开关功能： PREV：翻前页 NEXT：翻下一页 SHIF：功能转换 MEN
30、U：目录 SELECT：选择(叫出程式) DATA：资料 EDIT：编辑 FCTN：功能 RESET：重置、复归(错误解除)SHIFT+ ：清除字 ITEM：项目 FWD：向前执行 BWD：向后执行 ENTER：键入 Coord：改变坐标 POSN：查看位置资料 STATUS：状态 ON/OFF开关：ON时有效 EM stop：紧急停止(按下时ROBOT停止运转)（3）程式(大分类)：1)位置资料：point to point控制(PTP控制)2)命令文(I/O、Register、JMP/LBL、CALL、等)Register 暂存器I/O 输入/输出IF/SELECT 如果(条件)/选择WA
31、IT 等待JMP/LBL 跳跃CALL 呼叫(副程式)Override 限制速度(设定于程式入)$WAITTMOUT等待(超过时间则JMP)例：WAIT DI10=ON TMOUT JMP LBL90 等待 DI10“ON”若超过间设定则跳到 LBL90$WAITTMOUT设定方法：MENU 0(NEXT) 6(SYSTEM) F1(TYPE) 2(Variables) 234行$WAITTMOUT*(单位0.01sec) ENTERINST 8(NEXT) 1 7(parameter) 1($、) F4(choice) 2(WAITTMOUT)* ENTEROverride设定INST 8(
32、NEXT) 1(MIS、) 4(override1100%)（4）I/O目前使用的I/O种类共有：DI/DO(数位I/O，提供与PLC间之通信)UI/UO(专用I/O，ROBOT本身专用的I/O)RI/RO(ROBOT I/O，ROBOT机构上提供控制Hand的I/O) 3.3.2 程式教导（1）程式名称的登录1)先按SELECT键；2)再按F2的CREATE键；3)键入程式名称；4)按F3的EDIT键完成程式。（2）基本动作命令文的设定条件：机器人的动作范围内没有任何人或事物 教示操作盘的制御开关握好并教示操作盘的有效开关转到“ON”的位置1)先选择几个动作的点；2)按下F1 ED-DEF的
33、soft键；3)用上下左右游标键使游标移动到欲修正的使命令文上；4)使用必要的键及功能键修正基本动作文；(例：欲修正变更移动速度时，使游标移动到速度表示的位置上再键入新的速度值，则新的速度就会表示在基本动作上。)5)F4的SOFT为有CHOICE时，按此键其他的程式要素可从画面上选择补入基本动作文内；6)若有其欲键入动作文内之指令时可依上述之各步骤反复为之；7)完成时可将游标放在欲使用的基本动作文中的一条再按下F4 / CHOICE的SOFT键。3.3.3 程式的编辑（1）Insert表3-1插入空白行步骤操作内容说明按键操作1切换功能键使F5为EDCMDNEXT2选择EDCMD选单F5EDC
34、MD3选择1.Insert游标选择1按ENTER或直接按14移动游标至插入行5输入行数数字键，按ENTER（2）Delete表3-2删除行步骤操作内容说明按键操作1移动游标至删除行2切换功能键使F5为EDCMDNEXT3选择EDCMD选单F5EDCMD4选择2 Delete游标选择2按ENTER或直接按25移动游标选择删除范围6确定删除F4YES（3）Copy 表3-3复制行步骤操作内容说明按键操作1切换功能键使F5为EDCMDNEXT2选择EDCMD选单F5EDCMD3选择3 Copy游标选择3按ENTER4移动游标选择复制行移动游标，F2COPY5移动游标选择复制范围移动游标，F2COPY
35、6移动游标至插入行，贴上(PASTE)复制范围移动游标，F5PASTE7选择贴上方式F2LOGIC只复制控制指令F3POS-ID和复制范围一样F4POSION点的号码以新的复制F5CANEL结束复制NEXT为反顺序复制的指令8结束PREV键（4）Find表3-4搜寻程式中的指令步骤操作内容说明按键操作1将游标移至第一行按键操作2切换功能键使F5为EDCMDNEXT键3选择EDCMD选单F5EDCMD4选择4 Find游标选择4按ENTER或直接按45选择指令形式如5.JMP/LBL 2.LBL6输入指令的数据如1，按ENTER7搜寻下一个指令F4NEXT8结束F5EXIT（5）Replace表
36、3-5替换程式指令步骤操作内容说明按键操作1将游标移至第一行ITEM 1 ENTER2切换功能键使F5为EDCMDNEXT键3选择EDCMD选单F5EDCMD4选择5 Replace游标选择5按ENTER或直接按55选择指令形式(%)如5.Motion modify 1.Replace speed1.Umspecified type 1.%6输入指令的数据(50%)如50，按ENTER7确认要替换F2ALL 全部替换F3YES 本行替换F4NEXT 搜寻下一个指令8结束F5EXIT（6）Renumber表3-6点的号码重新排序步骤操作内容说明按键操作1切换功能键使F5为EDCMDNEXT2选择
37、EDCMD选单F5EDCMD3选择6 Renumber游标选择6按ENTER或直接按64确认要排序F4YES3.3.4 ROBOT基本操作补充（1）COPY程式：1) 将光标移到所要COPY的程式上；2) 按F1COPY，开关要为“ON”；3) 按上、下游标键选择程式名称输写状态；Word 既定之名称；Upper case 大写字母Lower case 小写字母4) 输入名称，按ENTER键；5) 按F4YES程式成立。（2）命令文命令之修改：命令文之命令初始设定一般为4种应用，但在操作程式中时常要用到不同的命令。可通过修改命令来实现。1）进入基本命令文；2）按F1POINT；3）再按F1ED
38、_DEF进入命令修改画面；4）将光标移到所要修改项上进行修改；5）修改完成按F5DOWN回基本命令文；4 硬件电路设计 4.1 主要硬件 4.1.1 ROBOT 由于我所在实习单位所用的ROBOT统一都是用FANUC，所以本设计选择的ROBOT型号为FANUC ROBOT LR Mate 100iC.从整体上看，基本分为三部分，本体,控制器，操作盒。4.1.2 PLC由于我们大学期间所学的可编程控制器（PLC）为三菱系列的，我所在实习单位华映光电股份有限公司所用大部分PLC为三菱系列的，通过一段时间的实习，对三菱系列的PLC比较熟悉，所以本设计所选用的PLC为三菱Q系列的。要用到以下模组：（1
39、）电源模块: 电源模块的选择：电源模块的选择是以靠此电源模块供电的基板各输入输出模块和智能功能模块的合计消耗电流为依据进行的。因为Q61P-A1是AC100输入专用的如果输入AC200V就会发生故障，因此本设计选择的电源模块为Q61P-A2。在通电时不得触摸接线端子，触摸端子将产生电击和误操作。正确地连接电池，对电池不得充电，拆解，加热，或置于有火处，及短路或焊接电池。电池使用不当将产生过热开裂，从而引起人身伤害和起火。在清洁模块或重新拧紧接线端子或模块安装螺钉时，应断开外部电源的各个相位。否则会导致电击。接线端子螺钉松动会引发短路和故障，螺钉太紧会损坏螺钉及/或模块，导致脱落，短路或故障。以
40、下介绍电源模块上各端子的功能：1)POWER LED 直流5V的电源指示LED2)ERR端子CPU模块发生停止故障时OFF脱开的端子，在安装了扩展基板的场合常时OFF3)FG端子和印刷基板上的屏蔽电路相连接的接地端子4)LG端子电源滤波器的接地，交流输入Q61P-A2时保持输入电压的1/2的电位5)端子螺钉6)端子座盖端子座的保护盖7)模块固定螺钉孔：将模块固定到基板的螺钉孔8)模块安装杆在将模块安装到基板时使用9)电源输入端子在电源的输入端子上连接AC200V的交流电源(2)减小电压降的方法：减小扩展电缆的电压降有如下的有效方法1）改变模块安装位置：消耗电流大的模块安装到主基板上消耗电流小的
41、模块安装到扩展基板上2）使用较短的扩展电缆扩展电缆越短电阻值越小电压降也减小请使用尽可能短的扩展电缆(3)接地端子LG FG一定用D类接地第三种接地或更高级别的方式接地FG端子和LG端子为可编程控制器专用的D种接地第三种接地以上的接地请务必接地，否则有触电误动作的危险。模块的接线请在确认产品的额定电压和端子排列的后正确地进行。如果连接了与额定电压不同的电源或接线出错就有可能成为火灾故障的原因，用于外部连接的接插件请用制造商指定的工具压装压接或正确地焊接接触不良可能引起短路火灾或误动作。端子螺丝的紧固请在规定的扭矩范围内进行，端子螺丝拧得过松时可能引起短路火灾或误动作，而若端子螺丝拧得过紧可能会
42、导致螺丝或模块的破损从而引起跌落短路或误动作，模块内部请注意不要让切屑或接线时的碎屑等异物进入，否则会引起火灾故障或误动作，模块上部贴有防止混入的标贴以防止接线时模块内部混入接线碎屑等异物，接线作业过程中请不要剥下此标签，系统运行时请务必将此标签剥下以便散热启动。(2)CPU模块图4-2 Q01CPU平面图1）模块固定用箍扣,将模块固定到基板的箍扣快捷安装。2）工作LED表示CPU的工作状态,灯亮 RUN在运行中,灯灭 STOP停止时或者在检查出会导致工作停止的故障时,灯闪烁在停止时写入参数/程序将RUN/STOP/RESET开关从STOP 拨到RUN时。3）故障LED灯亮检查出不会导致工作停
43、止的自我诊断故障时，在参数中设置了当检查出故障时继续工作，用SET/OUT命令打开信号报警器F时，灯灭表示正常，灯闪烁检查出会导致工作停止的故障时，进行复位操作时。4）模块安装用杠杆用于将模块装到基板上。5）电池 应用程序存储器标准ROM和停电保护功能时的备份用电池。6）电池固定用箍扣防止电池脱落用的箍扣。7）电池连接销连接电池的导线用,为了防止电池消耗在出厂时已将连接导线拔下。8）RUN/STOP/RESET开关RUN执行序列程序的运算，STOP停止序列程序的运算，RESET发生硬件复位运算异常时进行复位和运算的初始化等。9）RS-232接口(3)QD75模块图4-3 QD75模块示意图由于
44、本设计中用到两个伺服马达控制传送带的移动，用三个马达去控制ROBOT的三个轴动作，所以本设计用到两个QD模块QD75P2和QD75P4,用QD75来控制伺服控制器，从而控制马达。QD75的特性如下所示：（a）单轴模块2个轴模块和4个轴模块的用途：1）单轴、2个轴和4个轴模块可用于开路集电极系统脉冲输出（QD75P1、QD75P2和QD75PM4）和差动驱动装置系统脉冲输出（QD75P1、QD75P2和QD75P4），共有6种不同型号。型号由驱动装置类型和轴数确定。2）为了把任何一种QD75模块连接到基板上，需要单个插槽和32个专用I/O通道。在PLC CPU支持的最大输入和输出数目限制内，最多可以使用64个模块。（b）各种定位控制功能：1）支持任何定位系统必需的各种定位控制功能：定位到任意位置、固定进给控制、
