机械手控制电路设计

PAGE-毕业论文说明书毕业论文说明书课程题目：机械手控制电路设计系别：机电工程系班级：机电200807班姓名：张建学号:200803011701指导老师：叶俊目录目录 2摘要 3Abstract 4第1章绪论 51.1机器人概述 5第2章机械手和PLC的基本概述 72.1机械手的概述 72.1.1机械手的产生 72.2机械手的构成和优点 72.1PLC的应用与发展 82.1.1PLC的工作原理和应用领域 82.4PLC的特点 9第3章机械手电路的设计 103.1机械手电路设计的目的 103.2机械手电路设计的要求 103.3机械手集中控制系统的结构及设计 113.3.1执行机构 113.3.2驱动机构 113.3.3控制系统分类 113.4机械手电路的总体方案确定 123.4.1方案比较与确定 123.5机械手系统的硬件电路设计 123.5.1PLC选型及I/O表的分配 123.5.2PLC外围硬件电路设计与硬件电路图 143.5.3软件电路主电路及说明 153.5.4硬件电路的接线要求 153.6机械手电路系统设计 163.6.1软件设计思路 163.6.2程序流程图与梯形图 163.6.3PLC指令语句表 193.7抗干扰的设计 203.7.1设备选型 203.7.2综合抗干扰设计 203.8机械电路系统的调试 20附录一 21结论语 22参考文献 23谢辞 24摘要机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。可以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。本文在纵观了近年来机械手发展状况的基础上，结合机械手方面的设计，对机械手技术进行了系统的分析，提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。采用整体化的设计思想，充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。对物料分拣机械手的整体结构、执行结构、驱动系统和控制系统进行了分析和设计。在其驱动系统中采用气动驱动，控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。通过以上部分的工作，得出了经济型、实用型、高可靠型物料分拣机械手的设计方案，对其他经济型PLC控制系统的设计也有一定的借鉴价值。关键词:机械手，气动控制，可编程控制器（PLC），自动化控制。AbstractManipulatorplaysanextremelyimportantroleinthefieldofadvancedmanufacturing.Itcancarrygoods,sortmaterialsanddoheavyworksinsteadofthehumanbeing.Italsocanrealizemechanizationandautomationoftheproduction,dothejobsinharmfulenvironmenttoprotectthepersonalsafety.Soitiswidelyusedinmetallurgy,machinerymanufacturing,electronics,lightindustryandatomicenergyetc.Inthispaper,byreviewingthedevelopmentalstatusofthemanipulatorinrecentyears,combiningthedesignofmanipulatorandsystematicanalyzingtechnologyofthemanipulator,WeproposedthedesignschemethatthemanipulatorwasdrivenbythepneumaticandthesystemwascontrolledbyPLC.Integrativeideawasadoptedinthisdesigntofullyconsiderthecharacteristicsofthesoftwareandhardwareandcomplementaryoptimization.Weanalyzedanddesignedtheoverallstructure,theimplementationofstructural,drivingsystemandcontrolsystemofthemanipulator.Weusedpneumatic-driveninthedrivingsystem,PLCcontrolunitinthecontrolsystemtocompleteinitializationofthesystem,manipulator'smoving,failurealarmandsoon.Finallyweputforwardacontrolstrategywhichissimple,easytorealize,andcleartheoreticalsignificance.Throughtheworkabove,apractical,economical,high-reliabilitysortingmaterialmanipulatorwasdesigned,whichalsohadcertainreferencevaluefortheothertypesofeconomicalPLCcontrolsystemdesign.Keywords:manipulator；pneumatic-driven；programmablelogiccontroller(PLC)；automaticcontrol第1章绪论1.1机器人概述在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办法；程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。“工业机器人”（IndustrialRobot）：多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国内称作工业机器人或通用机器人）。机器人是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。机器人具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机器人称为专用机器人，而把工业机械人称为通用机器人。机器人按照结构形式的不同又可分为多种类型，其中关节型机器人以其结构紧凑，所占空间体积小，相对工作空间最大，甚至能绕过基座周围的一些障碍物等这样一些特点，成为机器人中使用最多的一种结构形式，世界一些著名机器人的本体部分都采用这种机构形式的机器人。要机器人像人一样拿取东西，最简单的基本条件是要有一套类似于指、腕、臂、关节等部分组成的抓取和移动机构——执行机构；像肌肉那样使手臂运动的驱动－传动系统；像大脑那样指挥手动作的控制系统。这些系统的性能就决定了机器人的性能。一般而言，机器人通常就是由执行机构、驱动－传动系统和控制系统这三部分组成，如图1-1所示。图1-1机器人的一般组成对于现代智能机器人而言，还具有智能系统，主要是感觉装置、视觉装置和语言识别装置等。目前研究主要集中在赋予机器人“眼睛”，使它能识别物体和躲避障碍物，以及机器人的触觉装置。机器人的这些组成部分并不是各自独立的，或者说并不是简单的叠加在一起，从而构成一个机器人的。要实现机器人所期望实现的功能，机器人的各部分之间必然还存在着相互关联、相互影响和相互制约。它们之间的相互关系如图1-2所示。图1-2机器人各组成部分之间的关系机器人的机械系统主要由执行机构和驱动－传动系统组成。执行机构是机器人赖以完成工作任务的实体，通常由连杆和关节组成，由驱动－传动系统提供动力，按控制系统的要求完成工作任务。驱动－传动系统主要包括驱动机构和传动系统。驱动机构提供机器人各关节所需要的动力，传动系统则将驱动力转换为满足机器人各关节力矩和运动所要求的驱动力或力矩。有的文献则把机器人分为机械系统、驱动系统和控制系统三大部分。其中的机械系统又叫操作机(Manipulator)，相当于本文中的执行机构部分。第2章机械手和PLC的基本概述2.1机械手的概述2.1.1机械手的产生它是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的，机械手研究始于20世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。同时，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，又为机器人的开发奠定了基础。另一方面，核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下，美国于1947年开发了遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手。机械手首先是从美国开始研制的。1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手铆接机器人。作为机器人产品最早的实用机型（示教再现）是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机器人主要由类似人的手和臂组成它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。2.2机械手的构成和优点机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用机械手有2～3个自由度。机械手有以下九点优点1)节约人工：用机械手取出产品，可节省人工，如配合输送带同时使用，则一名操作工人可以轻松的操作2-3台注塑机。2)安全性高：用人工取产品或水口有夹伤手的危险，使用机械手则可確保安全生产。3)提高效率：以注塑周期30秒计算，用人工取出一天约为2800模，如使用机械手可将周期缩短到27秒，则用机械手取出一天约3200模，可提高400模左右。4)适用范围：适用于塑料成形产品（如：玩具类、手机外壳、瓶胚、汽车零件、导光板、钟表齿输等）。5)提升品质：如产品为自动脱模，顶针延时肯定会影响生产效率，且产品自动脱落会造成碰伤，沾到油污而造成不必要的不良品。如用机械手取出，锁模时间固定，模温正常，可降低产品不良率。6)防止模具损坏：人工如未能成功取出产品或水口，合模会造成模具损坏，机械手臂如未能成功取出产品或水口或其中一件，会自动报警停机。7)摆脱人工操作的惰性：无论白班还是夜班操作工人长时间的工作都会产生一种惰性和疲劳感，取出时会延长开关模时间。而机械手则可摆脱人工操作的惰性和疲劳感。8)回报快：A：以产品之注塑周期为20秒计算，每班应生产2160模，但一般生产资料显示，很难生产到2000模，尤其夜班更难达到1900模，用机械手生产每班可生产2100模，平均每天可多生产500模，假设每模0.3元计算则每台机可增值150元/天，每月增值4000元左右。B：使用机械手和输送带每一名操作工人可以操作2-3台注塑机，则可省去人工1-2人，按每人1500元/月计算，则此项又可节省1500元-3000元/月。A＋B则每台机械手每月可增收5500-7000元。提高竟争力：使用机械手，提升企业形象，品质得到保证，更可精确的计算产量。无形之中在很大程度上提高了企业的竟争优势。2.1PLC的应用与发展可编程控制器（ProgrammableLogicController）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器主要用来代替继电器实现逻辑控制，称可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController），简称PLC。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，不仅具有逻辑控制功能，而且还能实现数据运算、数据传输和处理等功能，使其真正成为一种电子计算机工业控制设备，因此，今天这种装置称作可编程序控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（PersonalComputer）的简称PC混淆，所以仍将可编程序控制器简称PLC。1987年，国际电工委员会（IEC）颁布了新的PLC标准及其标准定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字模式或模拟模式的输入、输出，控制各种类型的机械或生产过程。而有关外围设备，都应按照易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计”。PLC就是使用一系列指令构成的程序来操作、控制相关工业控制机械，使其形成一个完整的工业控制系统，以完成各种各样的控制功能。[1]2.1.1PLC的工作原理和应用领域随着微电子技术、计算机技术和数字通信技术的高速发展，PLC产品高度融合了计算机产业最先进的技术与工业自动控制的经典理论，在其功能及性能指标上得以丰富和完善，从而突破了传统PLC的概念，在中、小型控制领域内极大地扩展了其应用范围。在特定的范围内，高性能价格比已成为新型PLC的最突出的特点。PLC以其高可靠性、适应性强和使用方便等突出特点在自动化控制领域应用广泛。另外PLC的制造成本不断降低，而其功能却不断增强。目前在先进工业国家中PLC已成为工业控制的标准设备，应用面几乎覆盖了所有工业企业，诸如钢铁、冶金、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车、造纸、纺织、环保、交通、建筑等各行各业。特别是在轻工业行业中，生产门类多、加工方式多变、产品更新换代快，PLC广泛应用在组合机床自动化生产线、专用机床、塑料机械、包装机械、电梯等电气设备中。PLC已跃居现代工业自动化三大支柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的主导地位。PLC广泛的应用在以下领域1）逻辑控制领域2）运动控制领域3）过程控制领域4）数据处理领域5）多级控制领域2.4PLC的特点1、PLC即可编程控制器（ProgrammablelogicController），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（InternationalElectricalCommittee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”（1）PLC的特点1)可靠性高，抗干扰能力强2）范围广，无所不在的电力线网络也是这种技术的优势。3）低成本。4）适用面广。5)配套齐全，功能完善，适用性强6)易学易用，深受工程技术人员欢迎7)系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造8)体积小，重量轻，能耗低第3章机械手电路的设计3.1机械手电路设计的目的在大学的三年中，我要能学以致用，把自己的知识用到现实中去，更加巩固自己的专业知识，这样我们才会把这些课本上的知识真正的融会贯通。这样我能在这个机遇与挑战并存共存的社会成功。所以我们要把自己所学的尽最大努力用到这次设计中去，来更好的得到历练，那样我们在能成功。所以我们很珍惜这次来之不易的机会。机械手电路的设计任务用欧姆龙型PLC技术设计机械手控制电路，模拟机械手工作过程，要求每次循环动作均从原位开始。3.2机械手电路设计的要求1.在传输带A端部，安装了光电开关PS，用以检测物品的到来。当光电开关检测到物品时为ON状态。2.机械手在原位时，按下起动按钮，系统起动，传送带A运转。当光电开关检测到物品后，传送带A停。3.传输带A停止后，机械手进行一次循环动作，把物品从传送带A上搬到传送带B(连续运转）上。4.机械手返回原位后，自动再起动传送带A运转，进行下一个循环。5.按下停止按钮后，应等到整个循环完成后，才能使机械手返回原位，停止工作。6.机械手的上升／下降和左移／右移的执行结构均采用双线圈的二位电磁阀驱动液压装置实现，每个线圈完成一个动作。7.抓紧／放松由单线圈二位电磁阀驱动液压装置完成，线圈通电时执行抓紧动作，线圈断电时执行放松动作。8.械手的上升、下降、左移、右移动作均由极限开关控制。9.抓紧动作由压力继电器控制，当抓紧时，压力继电器动合触点闭合。放松动作为时间控制（设为2s）。3.3机械手集中控制系统的结构及设计机械手的主要结构由执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成。3.3.1执行机构（1）手部既于直接与工件接触的部分，一般是回转型或平动型（多为回转型，因其结构简单）。手指多为两指（也有多指）；根据需要分为外抓式和内抓式两种；也可以用负压式或真空式的空气吸盘（主要用于吸冷的，光滑表面的零件或薄板）和电磁吸盘。传力机构形式较多，常用的有：滑槽杠杆式、连杆杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母式、弹簧式和重力式。（2）腕部是连接手部和臂部的部件，并可才用来调节被抓的方位，以扩大机械手的动作范围，并使机械手变得更灵巧，适应更强。手腕有独立的自由度。有回转运动、上下摆动、左右摆动。一般腕部没有回转运动在增加一个上下运动的即可满足工作要求，有些动作较为简单的专用机械手，为了简化结构，可以不设腕部，而直接用臂部运动驱动手部搬用工件。目前，应用最为广泛的手腕回转运动为回转液压（气）缸，它的结构紧凑，灵巧但回转角小（一般小于270度），并且要求严格密封，否则就难保稳定的输出扭矩。因此在要求较大的回转角的情况下，采用齿条传动做空间运动。（3）臂部手臂部件是机械手的重要握持部件。它的作用支撑腕部和手部（包括工作或夹具），并带动他们做空间运动。臂部运动的目的：把手部送到空间运动范围内任意一点。如果改变手部的姿态（方位），则用腕部的自由度加以实现。因此，它的结构、工作范围、灵活性以及抓重大小的定位精度直接影响机械手的工作性能。（4）行走机构有的工业机械手带有行走机构，我国的正处于仿真阶段。3.3.2驱动机构驱动机构是工业是机械手的重要组成部分。根据动力源的不同，工业机械手的驱动机构大致可以分为液压、气动、电动和机械驱动等四类。采用液压机驱动机械手，结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便。3.3.3控制系统分类在机械手的控制上，有点动控制和连续控制方式。大多数的插销板进行点位控制，也有采用可编程控制器、微型计算机控制，采用凸轮、磁盘磁带、穿孔卡等记录程序。主要控制是坐标位置，并注意其加速度特性。3.4机械手电路的总体方案确定3.4.1方案比较与确定机械手控制电路可以采用PLC控制与传统采用继电器控制方法，两种方法的比较如下：方式：继电器的控制采用硬件接线实现的，是利用继电器触角的串联或并联及延时继电器的滞后动作等动作组合形成控制逻辑，只能完成既定的逻辑控制。PLC采用才存储器逻辑，其控制逻辑是以程序方式存储在内存中。要改变控制逻辑，只需改变程序即可。称为软接线。速度：继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，毫秒级，机械触点有抖动现象。PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制，速度快，微秒级，严格同步，无抖动。控制：继电器控制系统是靠时间的滞后动作实现延时控制，而时间继电器德尔定时精度不够，受环境影响大，调整时间困难。PLC用半导体集成电路做定时器，时钟脉冲由晶体振荡产生，精度高，调整时间方便，不受环境影响。通过对两种控制方式比较，PLC控制效果比较好，可实现机械手的自动化；而采用继电器控制方式，这种还停留在人工操作，效果也就不是很明显。为此采用PLC控制机械手控制电路是一个很好的选择。而PLC控制方式又分为集中控制和分散控制两块。集中控制就是一台多个I/O点PLC控制多台设备,实行的是一对多的控制方式；分散控制是多台PLC，而每台的PLC的I/O点相当说就比较少,实现的多对多的控制方式。两者的优缺点比较如下表1表1方案比较方案优点缺点一控制集中、紧凑、抑郁安装、占地少。费用少。一旦故障影响全装置、运行时难于维护。二控制分散、互不影响，便于维护。占地较大、费用较高。考虑到控制成本，占地等综合因数还是采用PLC集中控制方式较为合理。结合PLC控制与集中控制，本篇论文对机械手控制电路就采用PLC集中控制方案。3.5机械手系统的硬件电路设计3.5.1PLC选型及I/O表的分配输入信号：启动开关需要1个输入端停车开关需要2个输入端上限位开关需要4个输入端下限为开关需要3个输入端左限位开关需要4个输入端右限位开关需要4个输入端光电开关PS需要1个输出端原点限位开关需要2个输入端以上共需21个输入信号，考虑到以后对系统的调整与扩充，留有15%的备用点，共需22个输入点。输出点：传动带A电动机需要1个输出端传动带B电动机需要0个输出端双线圈的二位电磁阀驱动上升M1需要1个输出端双线圈的二位电磁阀驱动下降M1需要1个输出端双线圈的二位电磁阀驱动左移M2需要1个输出端双线圈的二位电磁阀驱动右移M2需要1个输出端单线圈的二位电磁阀驱动抓紧M3需要1个输出端单线圈的二位电磁阀驱动放松M3需要1个输出端以上共需7个输出点，考虑到对以后系统的调整与扩充，应该留有15%的备用点，共需8个输出点。所以我们选用日本的欧姆龙（ORMON）公司CPM2A系列共有30个点I/O(输入点22个,输出点8个)可编程控制器,它具有以下几个特点:同步控制CPM2A/2C的高速计数功能可以和脉冲输出功能结合起来，依照输入脉冲频率按比例产生一个特定的出脉冲。2)高速处理高速处理包括50ms的快速响应输入，更短的扫描周期（0.64ms/LD）和1ms的定时器,高速处理可以在很大的程度上提高生产效率，以包装机械为例,这可以显著缩短检测记号和检测产品之间的时间间隔。3）高速计数器CPM2A/2C支持单轴高速计数器20kHz单相或5kHz，线性计数方式（加/减）从-8388608到388607四轴高速计算（中断计数方式）2kHz单相加或减从0000到FFFF4）脉冲输出位置控制CPM2A/2C支持4种脉冲方式2点：10-10kHz（加/减速定位）脉冲输出2个点：PWM输出0.1-999.9Hz0-100%I点：同步控制功能，较好的完成任务。5）RS232端口CPM2A/2C提供一个内置RS232端口能方便地连接可编程控制器终端，确定操作环境和调试时能实现可视化。6）价格低廉在价格方面PLC也比较便宜，我们有所论述，因为1个PLC就可以控制整个系统。一般情况下输入点与输出信号，输出点于输出控制一一对应。分配好后，按系统配置的通道与接点分配给每一个输入信号和输出点信号。作用名称地址输入启动按钮SB100000光电开关PS（00002）停车按钮SB2（00001）上限位开关SB3（00003）下限位开关SB4（00004）左限位开关SB5（00005）右限位开关SB7(00007)原点限位开关SB8(00008)传送带A电动机M1（01000）传动带B电动机M9（01001）输出双线圈的二位电磁阀驱动上升M2（01002）双线圈的二位电磁阀驱动下降M3（01003）双线圈的二位电磁阀驱动左移M4（01004）双线圈的二位电磁阀驱动右移M5（01005）单线圈的二位电磁阀驱动抓紧M6（01006）单线圈的二位电磁阀驱动放松M6（01007）表2I/O分配表3.5.2PLC外围硬件电路设计与硬件电路图SB1为启动按钮（00000）。SB2为停车按钮（00001）。PS为光电开关（00002）SB3-SB6为限位开关（电机正常时为常开信号，有故障是为常闭信号）。经SB3-SB6（00003-00007）输入PLC的处理。可以控制各种继电器的动作，同时在外围电路的继电器可以保护电路。交流接触器和热继电器可以保护电机的故障信号（过流、断相、短路、过载）等问题的发生。图3-5PLC与外设之间连线图3.5.3软件电路主电路及说明在图3-5中所示！通过光电开关的闭合，电流经过接触器的线圈，是主电路吸合，使机械手的动作都能运作线圈能控制上升、下降、左移、右移、抓紧、放松、延时等功能。线圈M1是控制上升、线圈M2是下降等，都可以顺利实现，在主电路中，加了相关的保护功能，能有效避免电路的故障。而刀开关QF起电路隔离作用。熔断器FU作为电路后备短路保护。热继电器FR具有对电机过载保护，与电机的反时限特性匹配。3.5.4硬件电路的接线要求在一硬件的基础上，对一些相关的控制接线做一些要求：采用“远程集中”控制，完全右PLC按照工艺来启动生产线上各个设备。电动机容量小于10KW或其容量不超过电源变压器15%～20%，可实行直接启动。交流接触器的容量根据电动机的功率来选取，所有接触器线圈电压均为220V。所有接触器配有相应的低压保护器：具有短路，过载，过电流，断相等保护功能。电控系统采用三相四线制供电系统。PLC的故障输出端直接到AC200V报警器。3.6机械手电路系统设计3.6.1软件设计思路根据加工工艺要求和用户使用需要，同时考虑到各设备的安全性、故障保护与报警运行状态运行显示的要求，以及实现各设备协调工作功能，用梯形图语言编制整个控制程序。在考虑皮带机发生故障时，每台皮带机运行的时隔用定时器控制。在集控方式下，系统启动后，通过定时器控制，依次启动各台电机。3.6.2程序流程图与梯形图首先PLC上电初始化，按下启动按钮（00000），传动带A启动。当光电开关PS（00002）检测到物料时，传动A停止运动，并且机械手下降M3得电，当与下限开关动作时，机械手下降停止。同用左限位SB4和下限位SB3启动机械手抓紧M6动作，这时计时器TIM000得电，开始计时，计时结束后。开始启动机械手上升M2。当到达上限位置时，机械手上升停止，同时开始机械手左移M4得电，左移开始，当左限位位置是，左移停止，开始下降，在到达下限位开关时，下降停止，同时由下限位开关和右限位开关启动放松M6动作，而M6是常闭线圈，得电以后变成常开，完成放松动作。在启动计时器TIM001，延时20S后。开始上升，当到达上限位时,上升动作停止，左移开始，当到达原点限位（00008），整个动作完成。同时在各级互锁的作用下，不会出现个动作的干涉情况。为了分析系统的控制要求和有效的做出动作做出系统流程图，如图2.25和梯形图3.63机械手机械手未原位机械手复原位延时2秒光电开关ON光电开关OFFOFFPLC上电启动开关传送带A电机机械手下降M1机械手抓紧M3机械手上升M1机械手右移M2机械手下降M1机械手放松M3机械手上升M1机械手左移M1图2.25流程图图3.6.3PLC梯形图3.6.3PLC指令语句表步数指令操作数0LD0.021OR0.082OR200.003AND-NOT0.014OUT200.005LD0.006OR10.007AND-NOT200.008AND-NOT0.019OUT10.0010LD0.0711AND0.0312OR0.0213OR10.0314AND-ONT0.0415ANDNOT10.0216OUT10.0317LD0.0518AND0.0419OR10.0620OUT10.0621LD10.0622TIM000#002023LDTIM00024ORTIM00125OR10.0226AND-NOT0.0327AND-NOT10.0328OUT10.0229LD0.0530AND0.0331OR10.0532AND-NOT0.0733AND-NOT10.0434OUT10.0535LD0.0736AND0.0337OR10.0438AND-NOT0.0839AND-NOT10.0540OUT10.0441LD0.0742AND0.0443OR10.0744OUT-NOT10.0745LD10.0746TIM001#002047END(01)3.7抗干扰的设计3.7.1设备选型在设备选择时，首先要选择有较高抗干扰能力的产品，其包括了电磁兼容性（EMC）,尤其是抗外部干扰能力，如采用浮池技术、隔离性能好的PLC系统；再其次还应用了解生产厂给出的抗干扰能力指标，如共模拟制比、差模抑制比、耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境涨工作；另外是考察其在类似工作中的应用状况，在选择国外产品要注意；我国是采用220V高内阻电网式，而欧美地区采用是110V低内阻电网。由于我国的电网内阻大，零点漂移大，低电位变化大，工企业现场的电磁干扰至少要比欧美地区高4倍以上，对系统抗干扰能力要求更高，在国外能正常工作PLC产品在国内工业不一定可靠运行，这就要在采用国外产品时，按我国的标准（GB/TI3926）合理选择。3.7.2综合抗干扰设计主要考虑来自系统外部的几种如果抑制措施。主要内