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喷漆机械手设计小结:PLC研究背景现状发展趋势

发表时间:2016-06-14
导读:关于机械手电路部分的设计,其实一开始打算用软件的方式来设定机械手的运动轨迹,但是这么做一方面控制系统部分变得复杂,另一方面也增加了操作难度。
本章是关于喷漆机械手设计小结:PLC研究背景现状发展趋势

经过一个学期的设计,体会到理论和实际相结合。为了设计机械手的机械结构,在网上查阅了许多机械手的资料,但是资料中的机械手都不满足自己的设计要求,于是反复修改机械手的机械结构。

为了实现机械手灵活与结构紧凑的特性,在PROE上反复仿真画图,期间整整重新设计了三次,最后才敲定了自己满意的造型。

关于机械手电路部分的设计,其实一开始打算用软件的方式来设定机械手的运动轨迹,但是这么做一方面控制系统部分变得复杂,另一方面也增加了操作难度。

后来联想到录像机的功能,先是人工操作机械手的运作,然后像录像机一样将电机的运动状态记录在软件里,以后每一次直接读取软件中的程序,就能满足轨迹要求。 
 
这次设计给我的感触颇多,也许是学生时代的最后一次设计,难免在结束的时候有一些感伤。但是这也是我众多设计中学到东西最多的一次,感谢学校能给我们这次机会。


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随着我国改革开放的不断深入,国外厂商纷纷看好中国的市场,在中国建立他们的办事处,甚至将他们的亚太总部设在中国。

国内企业纷纷引进国外技术,从而促进了一批技术引进企业、合资企业的建立,带动了我国可编程序控制器行业的技术发展。

可喜的是从90年代初期开始,由于可编程序控制器应用的不断深入,国内又掀起了自主研制开发可编程序控制器的高潮,虽然多为小型可编程序控制器,批量亦不大,但其功能、质量和可靠性已有明显的提高,代表产品如南京嘉华的JH200,I/O为12到120点,有高速计数器和模拟量功能;杭州新箭公司的D20P,其I/O为12/8点,D100的I/O可从40点扩展到120点;

兰州全志的RD100、RD200,前者I/O为9/4点,2点模入,后者I/O为20~40点,扩展的功能有编码盘测速,热电偶测温和模拟量I/O,能联网32台RD200以及与PC机进行实时通信。

同时,中大规模的可编程序控制器在国内也开始出现,交通部上海船舶运输研究所的STI2000,I/O为256点,多台联网时I/O可达4096点;北京和利时公司研制生产的Hollias-PLC 可编程序控制器,其中典型的产品为数字量I/O达1024点,模拟量I/O达256点,内置TCP/IP通信接口,很容易接入管理网,配有PROFIBUS-DP现场总线的主站,从站和远程I/O,并与合作伙伴一起推出了 InterControl G3小型可编程序控制器系统。

在国外产品强手如林的情况下,这些产品已具有和国外同类产品进行竞争的能力,充分说明国产可编程序控制器发展已进入了一个新的阶段。 
 
在美国著名的公司有AB(Allen Bradly)公司,GM(Gould Modicon)公司,TI 仪器(Texas Instruments)公司,GE(General Electric)公司,西屋(Westen House)电气公司等。

日本有著名的三菱,日立,立石,夏普,安川,东芝,富士等公司[18,19,20]。欧洲有著名的德国西门子公司,BBC 公司,AEC 公司,法国 TE 公司等等。西门子公司针对SIMATIC系列PLC提供了很多种的编程软件,主要有STEP 
 
MICRO/DOS和STEP MICRO/WIN;STEP mini;标准软件包STEP7。S7系列的PLC的编程语言非常丰富,有LAD、STL、SCL、GRAPH、HIGRAPH、CFC等。用户可以选择一种语言编程,如果需要,也可以混合使用几种语言编程。 ABB公司的AC500 (如图1.3)

图1.3  ABB公司的AC500结构图 
日本松下电工生产的FP1是小型的PLC,该产品有C14,C16,C24,C40,C56,C72多种规格形成系列化。

虽然小型机但价格比较高,特别适用中小企业。 日本立石(OMRON)电机株式会社是世界上生产PLC著名的厂商之一。

SYSMAC C系列PLC产品以其良好的性能价格比被广泛的应用在化工工业,食品加工,材料处理和工业控制过程等领域,其产品的销量仅次于三菱,位居第二,在我国也是运用广泛的PLC之一。 
 
三菱公司的FX系列PLC(如图1.4)是比较有代表性的微型PLC,除具有基本的指令表编程之外,还可以采用梯形图编程及对应机械流程动作进行顺序进行的SFC顺序功能图编程,而且这些程序可以互相转换.在FX系列PLC中设置了高速计数器扩大了PLC的应用领域. 

图1.4  三菱PLC可控编程器(FX1N-24MR) 
近年来,随着微电子技术,计算机技术和通信技术的快速发展,PLC 的结构和功能不断改进,应用范围迅速扩大。

目前,PLC 主要有 5 大发展趋势:在系统构成规模上,向大、小两个方向发展;开发各种智能模块,不断增强过程控制能力;向网络化发展,通信联网功能不断增强;编程语言与编程工具向标准化和高级化发展;发展容错技术。

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