毕业论文PLC在机械手控制系统中的应用

机械手控制系统中的用摘

要机械手是在机械化自动化生产过程中发展起来的一种新型装置它是集自动控制技术、计量技术、新型传感器技术、计算机管理技术于一体的自动控制产品。机械手可在空间抓、放、搬运物体，动作灵活多样，广泛应用在工业生产及其它领域。应用控制机械手能实现各种规定的工序动作，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。本文首先对机械手控制的研究现状进行了分析细列举了常用的机械手控制方式。其次，利用控制实现了工业现场中常见的机械手控制。对控制回路硬件和软件的设计使该系统能实现机械手在两个工作台之间工件的搬运，包括左移、右移、上升、下降、夹紧和放松六个动作过程，并且可实现手动操作和自动操作的转换。最后，利用iFIX组态软件对系统进行组态，实现了对该系统的远程实时监控，使得系统得到最合理的控制。关键字PLC机械手

控制

iFIX

THEAPPLICATIONOFPLCINCONTROLSYSTEMABSTRACTThemanipulatorisanewdevelopedproductionprocess.Itisonecontrolintegratesautomaticcontroltechnology,technology,sensortechnologytechnology.manipulatorcangoodsintheofflexibility,manipulatoriswidelyusedinindustrialproducingandfields.withcanactions.onlycanitthequalityoutputofproducts,itismeaningfultothepersonalsecurity,improveworkinglowertheintensity,thesaverawmaterialsandreduceFirst,monrobotisrealizedinthefieldbyusingcontrol.toofthecontrolloophardwareandsoftware,thesystemthethatisbetweenthetablescylinder,includingtheactionoftheleftright,downandmanipulatorclampingrelax.italsoachievesautomaticoperation.Last,thisarticlealsochoosesiFIXsoftwareforAnditonlineobservation,allowingsystemtobethecontrol.ControliFIX

目

录

................................................................................................................................

I

...............................................................................................................................

II绪

..................................................................................................................................11.1引

...........................................................................................................................

1.2国

1.3本

.

机析.........................................................................................

2.1机

.

2.2机求........................................................

2.3操

......................................................................................................6机的控

....................................................3.1PLC

..........................................................................................................

3.2

入输出端子地址分配

...............................................................................83.3

.................................................................................

机的控

104.1PLC

104.2

..........................................................................................

4.3机计............................................................

监

.

5.1件iFIX

...................................................................................

5.2取...............................................................................................5.3计.5.4示.

束语

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

11.1

绪论引言随着工业自动化的发展，自动化设备代替人工作业成为现代工业发展趋势。工业机器人的发展和应用结合计算机辅助设计系统计算机辅助制造系统引导工业自动化向一个新的领域过渡机械手作为一种自动执行设备能模仿人手和手臂的某些动作功能按固定程序抓取搬运物件或进行装配操作它可代替人进行繁重劳动以实现生产的机械化和自动化在有害环境下操作以保护人身安全[。机械手控制系统就是将机械手的运行通过一整套的系统进行完全控制种控制系统使机械手拥有很高的效率性精确性实用性和低造价并同时具有移动和操作功能。而可编程程序逻辑控制器(LogicController,由于其具有的高可靠性、编程方便、易于使用和修改、易于扩展和维护、环境要求低、体积小巧、安装测试方便等性能在工业控制中有着广泛的应用。1.2国内外机械手的研究现状及其实际意义国内机械于主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要所以在国内主要是逐步扩大应用范围重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专用机械手的同时相应的发展通用机械手有条件的还要研制示教式机械手计算机控制机械手和组合机械手等。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机械手的作用此外还应大力研究伺服型记忆再现型以及具有触觉视觉等性能的机械手并考虑与计算机连用逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元[。国外机械手在机械制造行业中应用较多，发展也很快。目前主要用于机床、横锻压力机的上下料以及点焊喷漆等作业它可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作国外机械数的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手使

它具有一定的传感能力能反馈外界条件的变化作相应的变更如位置发生稍许偏差时即能更正并自行检测重点是研究视觉功能和触觉功能目前已经取得一定成绩[

。目前世界高端工业机械手向高精化速化轴化量化的发展趋势[17]。定位精度可以满足微米级及亚微米级要求，运行速度可以达到3m/s负载2Kg的产品系统总重已突破100Kg。更重要的是将机械手、柔性制造系统(FlexibleManufacturing和柔性制造单元FlexibleCell,FMC)相结合从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态同时随着机械手的小型化和微型化其应用领域将会突破传统的机械领域而向着电子信息生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展[17]。新世纪产水平及科学技术的不断进步与发展带动了整个机械工业的快速发展。现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。然而在机械工业中加工装配等生产是不连续的单靠人力将这些不连续的生产工序衔接起来不仅费时而且效率不高同时人的劳动强度非常大有时还会出现失误及伤害显然这严重影响制约了整个生产过程的效率和自动化程度机械手的应用很好的解决了这一情况它不存在重复的偶然失误也能有效的避免了人身事故[

。在机械工业中，机械手的应用具有以下意义：第一可以提高生产过程的自动化程度应用机械手有利于提高材料的传送工件的装卸刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度从而可以提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。第二，可以改善劳动条件、避免人身事故。在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空间狭窄等场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的应用机械手即可部分或全部代替人安全地完成作业大大地改善了工人的劳动条件同时在一些动作简单但又重复作业的操作中以机械手代替人手进行工作可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。第三，可以减少人力，便于有节奏的生产。应用机械手代替人手进行工作，这是直接减少人力的一个侧面同时由于应用机械手可以连续地工作这是减少

人力的另一个侧面。因此在自动化机床和综合加工自动生产线上目前几乎都设有机械手以减少人力和更准确地控制生产的节拍，便于有节奏地进行生产1.3本课题研究的主要内容

[。通过对本系统的分析研究，明确了本次设计的主要任务有以下几点：（1）根据设计任务书的要求，完成该系统的机械手控制系统的构建。（2）对机械手动作的过程进行设计分析，实现各个部分的硬件构建和软件设计，满足系统的工艺要求。（3）对系统工艺的各环节选型，并对其进行深入的探讨。（4利用iFIX组态软件对人机界面进行设计实现对整个生产的远程实时在线监视。（5）完成设计说明书。

[5][5]2机械手制系统的分析2.1机械手控制系统的控制方式机械手控制系统主要采用以下三种方式：一是继电器控制系统；二控制系统三是微机控制系统继电器控制系统由于故障率高控制方式不灵活及功率消耗大等缺点目前已逐渐被人们所淘汰微机控制系统虽然在智能控制方面有较强大的功能但也存在一定的不足之处即抗干扰性差统设计较复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术。控制系统由于运行可靠、使用维修方便、抗干扰性强等优越性，成为目前在机械手控制系统中使用最多的控制方式。综合考虑三种控制方式的特点，机械手控制系统的控制优先选择LC控制。2.2机械手控制的基本工艺和控制要求机械手动作示意图如图2-1所示。它是一个水平垂直运动的机械设备，用来将工件由工作台A搬到工作台B机械手的全部动作可由气缸驱动气缸由相应的电磁阀来控制电磁阀由PLC制。其中上升/下降和左移右分别由双线圈两位电磁阀控制。例如，当下降电磁阀通电时，

图机械手动作示意图机械手下降；当下降电磁阀断电时，机械手停止下降只有当上升电磁阀通电时机械手上升上升电磁阀断电时，机械手停止上升。同样，左/右移分别由左移电磁阀和右移电磁阀控制。机械手的夹紧放松由一个单线圈两位置电磁阀（称为夹紧电磁阀）控制。当该线圈通电时，机械手夹紧，当该线圈断电时，机械手放松。当机械手右移到位并准备下降时为了确保安全必须在右工作台上无工件时才允许机械手下降。也就是说，在上一次搬运到右工作台的工件尚未搬走时，

。47。47机械手应该自动停止下降，用光电开关检测，信号直接输入到PLC的I0.5输入端。机械手的动作过程如图2-2所示eq\o\ac(○,1)从原点开始下启动按钮，下降电磁阀通电，机械手下降；下降到位时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，停止下降。eq\o\ac(○,2)时接通夹紧电磁阀，机械手夹紧。eq\o\ac(○,3)紧后，上升电磁阀通电，机械手上

8。1下53

升升到位时到上限位开关，上升电磁阀断电，停止上升。eq\o\ac(○,4)时接通右移电磁阀，机械手右移。

26图机械手的动作过程

右移到位时，碰到右限位开关，右移电磁阀断电，停止右移。eq\o\ac(○,5)此时工作台上无工件，则光电开关接通，下降电磁阀通电，机械手下降。下降到位时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，停止下降。eq\o\ac(○,6)同时夹紧电磁阀断电，机械手放松。eq\o\ac(○,7)放松，上升电磁阀通电，机械手上升。上升到位时，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，停止上升。eq\o\ac(○,8)同时接通左移电磁阀，机械手左移。左移到位时，碰到左限位开关，左移电磁阀断电，停止左移。至此，机械手经过了8步完成了一个周期的动作。机械手的操作方式分为手动操作方式和自动操作方式动操作方式又分为步进、单周期和连续操作的方式

[6]

。(1)手动操作方式手动操作方式是用按钮实现对机械手的每一步运动单独进行控制例如当选择上/下运动时，分别由上升下降按钮控制。当选择左右运动时，分别由左移/右移按钮控制。当选择夹紧松运动时，分别由夹紧/松按钮控制。(2)自动操作方式步进操作：每按一次启动按钮，机械手完成一步动作后自动停止。单周期操作机械手从原点开始按一下启动按钮机械手自动完成一个周期的动作后就停止。

连续操作：机械手从原点开始，按一下启动按钮，机械手的动作将自动地、连续不断地周期性循环在工作过程中如按停止按钮则机械手将继续完成此周期的动作，回到原点后自动停止。2.3

操作面板布置图是可编程控制器控制面板布置图。由工作方式选择开关，来选择不同的工作方式。包括手动/动方式选择、手动方式的操作按钮、自动方式中的三种操作方式选择和操作按钮。手动

自动单周期上升

下降

步进

连续左移夹紧

右移放松

控制方式选择机械手原点指示灯电源指示灯电源

启动

停止手动控制操作

紧急停车

自动控制操作图控盘面板布置图另外面板上还设置了电源供给按钮紧急停车按钮电源指示灯以及机械手原点指示灯。

[7][[7][8]3

机械手控制系统的PLC控制的硬件计西门子的SIMATICS7-200系列是一类小型的可编程序控制器用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此系列具有极高的性能/格比。S7-200系列出色表现在以下几个方面：极高的可靠性极丰富的指令集易于掌握便捷的操作丰富的内置集成功能实时特性、强劲的通讯能力以及丰富的扩展模块。S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制应用领域极为广泛覆盖所有与自动检测自动化控制有关的工业及民用领域括各种机床机械电力设施、民用设施环境保护设备等等如冲压机床磨床印刷机械橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。所以本课题机械手控制系统的选用西门子S7-200类型。3.1PLC的选型西门子226CPU成24入/16出共个数字量点可连接7扩展模块，最大扩展至248路数字量I/O点或路模拟量点。它有13K节程序和数据存储空间6个独立的30kHz高速计数器2路独立的20kHz高速脉冲输出，具制器个通讯/程口，具PPI通讯协议MPI通讯协议和自由方式通讯能力。用于较高要求的控制系统，具有更多的输入输出点强的模块扩展能力快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能[。可完全适应于一些复杂的中小型控制系统。再考虑冗余的设计要求，需要的冗余量通过对系统的分析本课题的机械手控制共有输入点个输出点。根据PLC选型I/O点数和存储器容量要有一定的冗余量以及通信能力较强的要求，本课题控制主机类型选择德国西门子公司的。由以上描述可知CPU226的I/O点充足并且还有冗余，最大负载电流为1000mA以及其它功能均能满足本文控制系统需要故该控制系统不必添加扩展模块。

3.2输入输出端子地址分配机械手控制系统共用了个输入量，6个输出量。其I/O具体分配如表3-1所列[。表输/输出地址分配表输入点

输出点端子编号

作用

端子编号

作

用I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I1.6I1.7I2.0I2.1

自动方式下启动下限位开关上限位开关右限位开关左限位开关工件检测开关自动方式下停止手动/自动选择开关自动方式下步进操作自动方式单周期操作自动方式下连续操作手动上升操作手动下降操作手动右移操作手动左移操作手动夹紧操作手动放松操作急停按钮

Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5

电磁阀下降线圈电磁阀上升线圈夹紧电磁阀线圈电磁阀右移线圈电磁阀左移线圈机械手原点指示注：急停按钮选用手动复位按钮，即按一下按钮不会弹起。3.3

控制系统的电气原理图如图所示为机械手控制系统的输入出电气原理图表3-1析可以得出，该系统共有输入/输出。结合着图2-3控制盘面板布置图和该图一起使用先选定工作方式即自动或手动自动工作方式下启动后再设置相应运行

。。。模式即自动方式下步进操作自动方式下单周期操作或自动方式下连续操作手动工作方式下启动后需要操作面板上相应动作的按钮即可实现所需的机械手的动作过程另外为了保证在紧急情况下能及时停车本文设置了一个急停按钮。当出现紧急状况时，按下急停按钮，切断了各个动作的控制线圈回路，而此时仍能正常工作，实现了对系统的可靠控制。当紧急情况解除后，再按一下急停按钮，线圈通电，系统恢复正常。自动启动开关下限位开关上限位开关右限位开关

.

1L

.

AC电源电磁阀下降线圈电磁阀上升线圈加紧电磁阀线圈电磁阀右移线圈

左限位开关工件检测开关自动停止开关。手/自动选择开关自动方式下进单周期/连续选择开关手动上升操作手动下降操作手动右移操作手动左移操作手动夹紧操作手动放松操作急停按钮

/继电器

电磁阀左移线圈机械手原点指示N

AC源

图控制系统输/出电气原理图

4

机械手控制系统的控制软件设计4.1程设计思想根据控制过程要求的复杂程度不同将程序按结构形式分为基本程序和模块化程序。基本程序既可以作为独立程序控制简单的生产工艺过程也可以作为组合中的单元程序依据计算机程序的设计思想基本程序的机构方式只有三种即顺序结构、条件分支结构和循环机构。模块化程序一个总的控制目标程序分成多个具有明确控制任务的程序模块分别对其编写和调试最后组合成一个完成总任务的完整程序这种设计方法叫做模块化程序设计程序设计时常采用这种设计思想因为各模块具有相对独立性相互连接关系简单程序易于调试修改特别是用于复杂控制要求的生产过程。根据第二章机械手控制系统的分析可知每一种工作方式下机械手的动作是按照原→下降夹紧→升→右移→下降→放松→上升→移→原点这一过程来完成的系统通过相应的限位开关来判断是否完成相应的动作完全是按照动作先后顺序来控制机械手因此每种工作方式下机械手的动作选用顺序机构控制各个工作方式下的控制动作模块组合在一块就能实现整个系统的控制功能。由此可知控制系统的设计选用了基本程序中的顺序结构和模块化程序来编写系统软件。这样设计系统能较简便实现系统的控制要求。4.2系统的程序流程图系统流程图是程序设计的基础。只有设计出系统流程图，才可能顺利而便捷地写出梯形图或写出语句表最终完成程序的设计所以绘制出系统流程图是非常关键也是程序设计首先要做的任务根据机械手顺序动作的过程设计出机械手动作的流程图，如图所示。软件设计的主要任务是根据要求将系统流程图转换为梯形图，这是应

用最关键的问题程序的编写是软件设计的具体表现简单合理的程序能使系统稳定高效运行而且便于系统软件的设计一个良好的软件设计是软件设计者控制程序的深刻理解和把握体现了设计者丰富的软件设计技巧和方法在控制工程的应用中良好的软件设计更方便工程技术人员理解掌握调试系统与日常系统维护。作台工件测手停在原

手下降到位？Y工件夹紧？Y

Y

有工件？手下降到位？Y工件松开？Y手上升手上升

到位？Y手右移到位？Y

Y

到位？Y手左移到位？Y操作？图机械手动作的流程图

4.3机械手控制系统软件的整体设计(1)机械手控制系统主程序机械手控制系统主程序主要有个子程序组成，即自动方式步进控制子程序、自动方式单周期控制子程序、自动方式连续控制子程序、手动控制子程序。如图4-2所示。为了实现机械手自/手动方式的切换，本课题中设置了一个I0.7不对其动作时为手动操作，按下时为自动操作。手动操作的控制见(5)手动操作控制子程序的分析。自动方式下操作是通过按钮、I1.1、I1.2分别选择步进控制、单周期控制、连续控制。在主程序中还分别设计了上升、下降、夹紧、左移、右移的线圈它们分别由子程序中相应动作的中间继电器来控制只要这些继电器中一个有信号都能使相应的线圈带电进而使机械手执行对应的动作例如控制机械手下降操作的中间继电器有M1.1、、M2.4、M3.0、、要其中一个有输入信号都会使控制下降操作的线圈Q0.0带电使得对应的电机推动气缸运动，最终完成机械手的下降动作。另外为了保证在紧急情况下能及时停车在主程序各个控制动作的线圈处设置了一个急停按钮I2.1，此按钮为手动复位常闭按钮。当出现紧急状况时，按下急停按钮，切断了各个动作的控制线圈回路，而此时仍能正常工作，实现了对系统的可靠控制当紧急情况解除后再按一下急停按钮复位线圈又通电，系统恢复正常。(2)自动方式下步进控制子程序当选择开关拨到步进控制位置时进入步进控制子程序完成机械手一步一步地动作。输入I0.0为每一步的启动，由启动作按钮来完成I0.1为每一步的停止，由停止按钮来完成。例如按下，置位上电，会使主程序中的线圈带电进而使控制机械手下降操作的电机工作完成下降动作；按下时会使复位失电，机械手停止下降。然后进入夹紧动作的操作，其分析同下降操作序完全是按照原点→下降→夹紧→上升右移→下降→放松→上升→左移→原点这一过程来编写。自动方式下步进控制子程序如图所示。

(()SM0.1M0.0(50S0.0(I0.7I0.7I0.7I0.7I0.7I0.0I0.6

I1.0I1.1I1.2I1.2

50SBR-0ENSBR-1ENSBR-2ENSBR-3ENQO.5()M5.0()1M5.0(1

手动操作控制子程自动操作步进控制程序自动操作单周期控子程序自动操作连续控制程序原点指示自动方式下启动自动方式下停止M1.4

I2.1

Q0.2M1.1

I2.1

Q0.0()

下降控制

M2.1

()

夹紧控制M2.0M3.1M2.4M4.1M3.0M3.4M4.0M4.4M1.0M2.2

I2.1

Q0.1()上升制

M1.2M2.3M3.3M4.3M1.3

I2.1I2.1

Q0.3右移控制Q0.4(左控制M2.5M3.2M3.5M4.2M4.5

M2.6M3.6M4.6图机械手控制系统主程序

(S(S)(R)S0.0I0.0I0.1I0.1

S0.0(S)1(S)1(R)1S0.1

S0.4I0.0I0.1I0.1

I0.5(S)下降1(R)1(R)1S0.1I0.0T37S0.2I0.0I0.2I0.2

15

(S)1T37PTS0.21(R)1S0.3

I0.0S0.5I0.0I0.2I0.2S0.6

15

T38PTS0.5(S)上升1(R)1S0.6S0.3I0.0I0.3I0.3

(S)11S0.4

I0.0I0.4I0.4

(S)1(R)1S0.7()

图自动方式下步进控制子程序(3)自动方式下单周期控制子程序当选择开关拨到单周期控制位置时进入单周期控制子程序完成机械手一

(S)((S)(S)(S)(R)个周期地连续动作。输入I0.0为单周期的启动，每接通一，机械手自动完成一个周期地连续操作再回到原点后自动停止各种动作的执行是通过内部继电器在主程序中完成当需要停止操作时按I0.1能结束操作控子程序如图4-4所示。SCR

(S)1

SCRSCRSM0.0T39SCRSM0.0

1(R)11T39TON1(R)1

SM0.0T40SCRSM0.0SCR

(S)1(R)1(R)放松1T40TON(S)上升1(R)1SCRSM0.0

(S)11

SM0.0SM0.0

(S)1(R)1()

图自方下单周期控制子程序

(4)自动方式下连续控制子程序当选择开关拨到连续控制位置时进入连续控制子程序完成机械手一个周期接一个周期循环地连续动作输入端I0.0为连续控制的启动为连续控制的停止输入端当按停止按钮后机械手自动完成余下的动作在回到原点后自动停止。控制子程序如图所示。Q0.5S2.0SCRI0.0I0.1I0.1

S2.0()1M4.0()1M4.0(1S2.1

下降

S2.4SCRI0.1I0.1

I0.5M4.4()下降1M4.4(1M4.1(放松1S2.1SCR

M4.1()

夹紧

T42

15

T42INTONPTS2.5M4.1T41S2.2SCRI0.2I0.2

15

1T41INTONPTS2.2M4.2()1M4.2(1S2.3

上升

S2.5SCRI0.2I0.2S2.6SCR

M4.5()上1M4.5(1S2.6S2.3SCRI0.3I0.3

M4.3()1M4.3(1S2.4

右移

I0.4M5.0I0.4

M4.6()1M4.6(1S2.7M5.0M4.0()1S2.0(RET)

左移图自方下连续控制子程序

(5)手动操作控制子程序通过操作方式选择开关，

M1.1

M1.0()

上升将操作方式开关拨到手动方式，进入手动操作控制子程序通过6个按钮上升按钮降按钮左移按钮、

M1.0M1.1()M1.3M1.2()M0.4M1.2M1.3()

下降右移左移右移按钮、夹紧按钮、放松按钮，来完成对机械手手动控制。具体程序如图所示，上升、下降、右移、左移、夹紧放松6种操作由内部继电器M1.0~M1.4完成逻辑控制，

M1.4SM0.0(RET)图手操作控制子程序

M1.4()

夹放通过内部继电器M1.0~M1.4在主程序中完成控制。

5监视系的设计5.1组态软件iFIX的简介iFIX自动化软件产品家族中的HMI/SCADA重要的组件它是基于WindowsNT/2000平台上的功能强大的自动化监视与控制的软件解决方案。iFIX可以精确地监视、控制生产过程，并优化生产设备和企业资源管理。它能够对生产事件快速反应，减少原材料消耗，提高生产率，从而加快产品对市场反应速度。生产的关键信息可以通过iFIX贯穿从生产现场到企业经理的桌面的全厂管理体系以方便管理者做出更快速更高效的决策从而获得更高的经济效益[。iFIX要有以下几个重要特性：(1)它易于扩展和集成。由于运用了直观的图形工具iFIX用户可以快速上手，简单快捷地为他们的生产过程创建高性能的过程窗口。无论是简单的单机人机界面(HumanMachineHMI)还是复杂多节点多现场的数据采集和控制系统，iFIX都可以方便地满足各种应用类型和应用规模的需要。iFIX灵活的系统结构意味着：iFIX不但可以满足当前系统应用的需要，还可以在将来需要的时候随时方便地扩展系统规模。(2)它提供了强大而灵活的多重冗余功能，保证系统的不间断监控，包括备份服务器、LAN余以及利用网络状态服务器和iFIX诊断显示程序监视控制网络运行状态此外在主服务器和备用服务器同时启动运行时iFIX实现报警同步，避免对同一报警的重复响应。(3)分布式网络结构iFIX提供真正的分布式客户/务器结构为系统提供最大的可延伸性。无论是Server和功能运行在单一计算机，实现简单的人机界面(HMI)，还是网络复杂的分布式多Server和多Client数据采集和控制系统，iFIX可以保证优异的性能。5.2系统环境的选取对系统进行组态，并且对现场数据进行采集和连接，可以PC上监测到现

[14[14场运行的情况，对现场进行远程实时地监控。在组态监控中可以监控PLC的各个开关量的还可以监测报警系统和联动系统之间的动作关系本系统的组态环境如表5-1所示。表5-1系统组态环境电脑机型操作系统处理器主板内存主硬盘显卡5.3组态画面设计

联想Z460笔记本电脑WindowsXP家普通版32位）英特尔酷睿双2.26GHz笔本处理器联想（英特尔4笔本芯片组）2GB（星1067MHz）西数WDCWD3200BEVT-22ZCT0320GBNvidiaGeForceGT（512MB/联想）(1)建立数据库及数据连接进入iFIX3.5组软件工作环境后右图所示的工作平台的树目录中点击“数据库管理器”会出现“iFIX数据库管理器”界面。双击空白区域会出现“选择块类型”界面，根据系统需要选择其中的数字量输入DI。确定将出现“设备控制”界面，在“标签名”中输入“ZDFQ在“描述”中写“自动方式下启动所示单击保存”按钮返回，在点名单元格中就增加了新的点名。单击数据库中点“ZDFQ”的单元格中的数据连接按钮，对数据进行连接。这样就完成了对该数字量的设置。其他参数中测量初值等参数可以根据控制系统的设计值一一设置。图5-1工平台中的树目录

图5-2数量输入I/O利用同样的方法对系统的各个点进行定义和连接图5-3所示的是机械手控制系统的数据库管理器的定义和连接的结果。图5-3机手控制系统的数据库(2)绘制组态画面进入组态软件工作后点“工作台“工具箱现绘图工具箱。在树目录中右击“画面后点击“新建画面”会弹出绘画工作平台，再利用工具箱中相关工具绘制组态画面。(3)动画链接在树目录中点击“画面”中的anniu,显示各个按钮的画面里右击按钮，选择“编辑脚本会出现如图所示的脚本程序编译对话框，然后对画面里的各个按钮进行脚本程序的编译。保存完后即动画链接完成。

图编辑脚本5.4运行状态显示经过对系统的仿真设计械手控制系统组态仿真组态画面如图5-55-6、图5-7、图5-8、图示。点“下降按钮机械手下降到位“下降到位指示灯由绿色变为红色。图机械手下降到位

当机械手夹紧工件上升到位后上升到位”指示灯显示为红色，如图5-7所示。图机械手上升到位当机械手右移到位时移到位”指示灯及“夹紧”指示灯均显示为红色，如图5-7所示。图5-7机手右移到位当机械手右移下降到位时“下降到位”和“夹紧”指示灯均为红色，如图所示。

图5-8机手右移下降到位当机械手右位上升到位时，只有“上升到位”指示灯显示为红色，此时表明工件已经成功的地由左工作台搬运到右工作台，如图所示。图机械手右位上升到位

结束语本课题完成了机械手控制系统的设计括系统控制方式的选择及系统的硬件设计和程序的编写实现了机械手在两个工作台之间进行搬运货物的操作并利用iFIX组态软件对系统进行人机界面的设计，实现了对整个操作的远程实时在线监视。通过这种仿真，最终得到该控制系统基本满足生产工艺的要求。本文所描述的机械手控制系统，具有较明显的优点：用控制器取代传统的继电器控制器使系统的运行更可靠并且硬件成本较低提高了系统运行的自动化水平，使运行和维护都更加方便；同时，它还可以根据运行的需要对进行编程，调整控制逻辑，使用非常灵活。本次设计的是简单的平动型搬运机械手，结构简单，动作固定，专用性高，可实现车间内的一些简单的搬运工作在现代的工业生产中机械手控制已经逐步的智能化如果在该系统中再加入微机控制例如在机械手各个动作过程中添加一些通讯协议就能提高系统的开放性和通用性这是因为微机控制在智能控制方面有强大的功能能提高机械手的控制性能和控制精度这样会使系统设计更加完善。

致

谢

参考文献[1]严高,孟正大机人原[南：东南学出版社,[2]孙敏.机械手控制系统的设[科信息学报,2012,(3).[3]张民.工业机器人M].北：北京理工大学出版,[4]蔡兴.机器人学的发展趋势和发展战[机器人技术与应用,2001,(4):11-16.[5]李机电一体化技术品设[M].北：机械工业出版[6]陆气动自动化系统优化设[M].上：上海学技术文献出版,[7]袁光.可编程控制器应用技术与实例[广州：华南理工大学出版[8]张忠.电器与PLC控制技[北：化工工业版,[9]张香.电气控制与PLC应[北：化工工业出版[10]王华现代电器控制及用技[北：北京航空天大学出版,[11]可编程控制器系统手册：门子公,[12]安波孙昌将凌.水下机械手结构设计与研[J].机工程与自动2009,(2).[13]吴明工控组态软件与用技[北：北京航空天大学出版,[14]张刚宋小春郭从门到精-工业组态技术与应用[M].京：人民出版社[15]MohamedJallouli.ControlforMobileManipulators[J].InternationalJournalAutomationand[16]LianghongWU,YaonanWANG,Shaowucontrolparametersmodifiedfortrajectoryofmanipulators[J].ofControlApplications,2007,(4):365-373.[17]R.Kelly,V.Santibanez,A.Loria.ofManipulatorsinJointSpace[J].Berlin,Germany：2005.

附

录

ganemploymenttribunalclaimEmploymenttribunalssortoutdisagreementsbetweenemployersandemployees.Youmayneedtomakeaclaimtoanemploymenttribunalif:youdon'tagreewiththedisciplinaryactionyouremployerhastakenagainstyouyouremployerdismissesyouandyouthinkthatyouhavebeendismissedunfairly.Formoreinformationaboutdismissalandunfairdismissal,seeDismissal.Youcanmakeaclaimtoanemploymenttribunal,evenifyouhaven'tappealedagainstthedisciplinaryactionyouremployerhastakenagainstyou.However,ifyouwinyourcase,thetribunalmayreduceanycompensationawardedtoyouasaresultofyourfailuretoappeal.Rememberthatinmostcasesyoumustmakeanapplicationtoanemploymenttribunalwithinthreemonthsofthedatewhentheeventyouarecomplainingabouthappened.Ifyourapplicationisreceivedafterthistimelimit,thetribunalwillnotusuallyacceptit.Ifyouareworriedabouthowthetimelimitsapplytoyou,takeadvicefromoneoftheorganisationslistedunderFurtherhelp.Employmenttribunalsarelessformalthansomeothercourts,butitisstillalegalprocessandyouwillneedtogiveevidenceunderanoathoraffirmation.Mostpeoplefindmakingaclaimtoanemploymenttribunalchallenging.Ifyouarethinkingaboutmakingaclaimtoanemploymenttribunal,youshouldgethelpstraightawayfromoneoftheorganisationslistedunderFurtherhelp.Ifyouarebeingrepresentedbyasolicitoratthetribunal,theymayaskyoutosignanagreementwhereyoupaytheirfeeoutofyourcompensationifyouwinthecase.Thisisknownas

adamages-basedagreement.InEnglandandWales,yoursolicitorcan'tchargeyoumorethan35%ofyourcompensationifyouwinthecase.Ifyouarethinkingaboutsigningupforadamages-basedagreement,youshouldmakesureyou'reclearaboutthetermsoftheagreement.Itmightbebesttogetadvicefromanexperiencedadviser,forexample,ataCitizensAdviceBureau.TofindyournearestCAB,includingthosethatgiveadvicebye-mail,clickonnearestCAB.Formoreinformationaboutmakingaclaimtoanemploymenttribunal,seeEmploymenttribunals.The(lackof)airupthereWatchm

CaymanIslands-basedWebb,headFifa'santi-racismtaskforce,isinLondontheFootballAssociation's150thanniversarycelebrationsandwillattendCity'sPremierLeaguematchatonSunday."IamgoingtobeatthematchtomorrowandIhaveaskedtoYayaToure,"hetoldBBCSport."Formeit'sabouthowhefeltandIwouldliketospeaktohimfirstfindoutwhathisexperiencewas."UefahasopeneddisciplinaryproceedingsagainstCSKAforthe"racistbehaviouroftheirfans"City's2-1win.MichelPlatini,presidentofEuropeanfootball'sgoverningbody,hasalsoorderedanimmediateinvestigationintothereferee'sactions.CSKAsaidthey"surprisedanddisappointed"byToure'scomplaint.astatementtheRussiansideadded:"WefoundnoracistinsultsfromfansofCSKA."Agereachedtheendofthebeginningofaword.Maybeinhisseemstopassingalotdifferentlifebecametheappearancetheday;Maybebackthepast,tooneselftheparanoidweirddisillusionment,thesedays,mymindhasbeenverymessy,inmymindconstantly.Alwaysfeeloneselfshouldgotodosomething,orwritesomething.Twentyyearsoflifetrajectorydeeplyshallow,suddenlyfeelsomething,doit.一字开头的年龄已经到了尾声是愧疚于自己似乎把转瞬即逝的很多个不同的日子过成了同一天的样子或许是追过去对自己那些近乎偏执的怪异信念的醒悟些天以来，思绪一直很凌乱，在脑海中不断纠缠。总觉得自己自己似乎应该去做点什么点什么。二十年的人生轨迹深深浅浅，突然就感觉到有些事情，非做不可了。Theendourandcanmeetmanythingsdo?而穷尽我们的一生，又能遇到多少事情是真正地非做不可？Duringmychildhood,thinkluckymoneyandnewclothesarenecessaryforYear,butastheadvancetheage,willbemoreandmorefoundthatthosethingsareoptional;Juniorhighschool,thoughttohaveacrushonmeansthattherealgrowth,butover

thepastthreeyearslater,hiswritingofalumniinpeace,suddenlyfoundthatisn'treallygrowup,itseemsisnotimportant;Theninschool,thinkdon'twanttogiveventtooutyourvoicecanbeinthehighschoolchildrenofthefeelingsinaperiod,butwaseventuallyinfarctionwhengraduationpartythethroat,lateragainstoodonpitchhehassweatprofusely,lookedathisthrownbasketballsuddenlyfoundhimselfhasalreadycan'trememberhisappearance.童年时，觉得压岁钱和新衣服是过年必备，但是随着年龄的推进来发现那东西根本就可有可无；初中时为有一场暗恋才意味着真正的成长，但三年过去后，自己心平气和的写同学录的时候，突然就发现是不是真正的成长了，好像并没有那么重要了；然后到了高中得非要吐露出自己的心声才能为高中生涯里的懵懂情愫划上一个句点毕业晚会的时候最终还是被梗塞在了咽喉来再次站在他曾经挥汗如雨的球场着投过篮球的球框时，突然间发现自己已经想不起他的容颜。Originally,thisworld,canproduceachemicalreactiontoanevent,inadditiontoresolutely,havetodo,andtime.原来这世界上某个事件能产生化学反应的了非做不可的坚决有间。Aperson'stime,yourideasalwaysspecialtoclear.Want,want,lineisclear,asifnothingcouldshakehis.Alsoonceseemedtobedeterminedtodosomething,butmoreoftenishebackedatlast.Dislikehiscowardice,finallythattherearealotlove,therearealotofmiss,likeshadowreallybeenThosewhodo,justgreenyearsoneselfgiveoneselfanarminjection,orisaself-righteousspiritual.一个人的时候，自己的想法总是特别地清晰。想要的，不想要的，界限明确，好像没有什么可以撼动自己曾经好像已经下定了决心去做某件事更的时候是最后又打起了退堂鼓。嫌恶过自己的怯懦，最终却发现有很多缘分，有很多错过，好像冥冥之中真的已经注定。那些曾经所谓的非做不可，只是青葱年华里自己给自己注射的一支强心剂，或者说，是自以为是的精神寄托罢了。Atthemoment,theskyisdark,theairisfactorafterjustrained.Suddenlythoughtblueplaidshirt;Thosewerebrokenintovario