1、三菱 PLC控制的機械手系統作者：洪玉紅自動化系自0101 班摘 要 : 本文介紹了如何利用 PLC（可編程控制器）的自動控制和邏輯運算的優點改變 PLC的程序及參數，達到靈活控制設備運行的目的 , 從而使設備操作變得更方便，更富有人性化。它充分體現了工控自動化在實際生產中的重要作用。通過對物料搬運機械手裝置結構與功能的介紹，給出了 FX2N-48MT型 PLC在機械手控制中的應用實例，重點分析了基于 PLC的機械手控制系統組成，并詳細論述了以 PLC為核心對步進電機和直流電機進行綜合控制的軟、硬件實現方法。我們了解到各種類型機械手是自動化生產中必不可少的重要設備。尤其是在危險場合，在嚴重威脅

2、人們安全和健康的環境下，采用機械手代替人，具有十分重要的意義。本文針對機械手系統的控制方法充分利用了PLC 和其他控制裝置的特性，結構緊湊，擴展可靠，目前，在現場運行良好。在本系統中，PLC作為現場控制設備，能夠可靠、準確地完成控制操作，并且可以通過與上級工控機通信，組成分布式系統共同完成輸煤系統的監測、控制要求，是現代工業控制中比較先進的控制方案，作為一個相對獨立的 PLC控制系統， 它還可以通過RS-485 總線或 CC-Link總線與生產線上的其他PLC及控制器組成工業控制網絡，實現更進一步的自動化生產控制應用前景廣泛。Abstract: This text introduces how

3、 to utilize PLCprogrammaby making use of its automaticcontrol and logic operation to change the procedure and parameter of PLC, in order to control theequipment to make it operate flexibly , and more convenient, and more rich inhumanizationer . Ithas fully reflectedthe important function of automati

4、on in actual production . According to theintroduces of the structure and function of equips, this paper provides the application instance ofFX2N-48MT PLC on the mechanical hand control. The control system structure based on PLC isanalyzed , and the software and hardware control method of step motor

5、 and DC-electrical motor thatregards PLC as the core is discussed . We understand that various types of the mechanical hand areimportant equipments in automated production .Particularly in the dangerous situation , under theserious circumstance that the people's safety and health arethreated，the

6、 adoption ofmachine handreplacing the person has the very important meaning. This text aiming at the characteristic of thecontrol method of the mechanical hand system , whichmakes use of PLC and other controlses ,is wellequipped , and itsstructure is tightly packed,the credibility expanded. Currentl

7、y, circulate on thespot is good .In this system, the PLC is the control equipments on the spot, which can dependably,accurately complete the control operation, and can pass to control the machine correspondence withupper grade work, constitute the distribute type system to monitorthe coal system and

8、 attain therequest, so it is a modern industry control in the control project . As anindependent PLCcontrolsystem, it can also pass the total line of RS-485 or total line of CC- Link and produce on-line other PLCses and controllers to constitute the industry control network, carrying out the further

9、 automationproduction controlapplication foreground extensively.Mechanical hand system based on Mitsubishi Bank PLC關鍵詞 :（ PLC）可編程控制器機械手步進電機直流電機Keywords: PLCMechanical handstep motorDC-motor一 引言PLC是可編程控制器（Programmable Logic Controller）的簡稱，它是一種新型的通用自動控制裝置，它將傳統的繼電器控制技術、計算機技術和通信技術融為一體，專門為工業控制而設計，具有功能強、通

10、用靈活，可靠性高、環境適宜性好、編程簡單、使用方便以及體積小、重量輕等一系列優點。 PLC 在設計和制造過程中采取多層抗干擾和精選元件措施, 非常適用于在惡劣的工業環境下使用，現以廣泛應用于機械制造、冶金、化工、環保、輕工等各個領域，成為一種最普及、應用場合最廣泛的傳統繼電接觸器的替代物新一代的工業控制器，廣泛的應用在模擬量控制、位置控制、監控、調速、數據管理、通訊等方面。近年來，隨著我國自動化技術的提高，工廠自動化也上了一個新臺階，PLC 作為一個新興的工業控制器，以七個方面具有獨特的優點，在各個領域獲得了廣泛應用。它是一種專門用于工業生產過程控制的現場設備，它是以微處理器為核心 , 并綜合

11、了計算機技術、自動控制技術和通信技術而發展起來的一種新型工業自動控制裝置。它的最大特點就是體積小、功能強、響應速度快、可靠性高、控制過程均通過以梯形圖的方式編程。隨時可依生產工藝的不同要求而隨機修改，還具有可擴展性。現在由于PLC 均由世界上有名的電氣控制設備制造商專業化研究開發和批量生產，故由于生產成本低而導致價格便宜。隨著全球經濟一體化進程的加快，市場競爭導致其價格有進一步下調的空間，為各行業上廣泛采用此種控制系統提供了有利條件。隨著微電子技術和計算機技術的發展，可編程序控制器有了突飛猛進的發展，其功能已遠遠超過了邏輯控制、順序控制的范圍，它與計算機有效結合，可進行模擬量控制， 具有遠程的

12、通信功能等，有人稱其為現代工業控制的三大支柱(PLC 、機器人、 CAD/CAM)之一。目前PLC，已廣泛應用于冶金、礦業、機械、輕工業等領域，為工業自動化提供了有力的工具如： PLC 控制的機械手系統可在空間抓放物體, 動作靈活多樣，適用于可變換生產品種中的中、小批量自動化生產，廣泛應用于柔性自動線，可代替人工進行單調持久的作業。二PLC概述(一 ) PLC的硬件系統用可編程控制器實施控制，其實質是按一定算法進行輸入輸出變換，并將這個變換予以物理實現。入出變換、物理實現可以說是PLC 實施控制的兩個基本點。而入出變換實際上就是信息處理，信息處理當今最常用的是微處理機技術，PLC也是用它，并使

13、其專用化，應用與工業現場。至于物理實現，正是它與普通微機相區別之點，普通微機多只考慮信息本身，別的不多考慮，而PLC 要考慮實際的控制需要。物理實現要求PLC 的輸入，應當排除干擾信號適應于工業現場。輸出應放大到工業控制的水平，能為實際控制系統方便使用。這就要求I/O電路專門設計。根據PLC 實施控制的基本點的分析，PLC 采用了典型的計算結構。主要是由CPU、 RAM、 ROM和專門設計的輸入輸出接口電路組成，如圖1-1和圖1-21. 中央處理機： PLC 的核心，它是由中央處理器（CPU）和存儲器等組成。中央處理器（ CPU ）一般由控制電路、運算器和寄存器組成，這些電路一般都集成在一個芯

14、片上。CPU通過地址總線、數據總線和控制總線與存儲單元、輸入輸出（I/O ）接口電路相連接。CPU按掃描方式工作，從0000 首址存放的第一條用戶程序開始，到用戶程序的最后一個地址，不停的周期性掃描，每掃描一次，用戶程序就執行一次。CPU的主要功能為：圖 1-1圖 1-2從存儲器中讀取指令。CPU從地址總線上給出存儲地址從控制總線上給出讀指令，從數據總線上得到讀出的命令，并存入CPU內的指令寄存器中執行指令。對存放在指令寄存器中的指令操作碼進行譯碼，執行指令規定的操作，如讀取輸入信號，取操作數，進行邏輯運算和算術運算，將結果輸出給有關部分。準備取下一個指令。CPU 執行完一條指令后，能根據條件

15、產生下一條指令的地址，以便取出和執行下一條指令，在CPU的控制下，程序的指令既可以順序執行，也可以分支或跳轉。處理中斷。CPU除順序執行程序外，還能接收輸入輸出接口發來的中斷請求，并進行中斷處理，中斷處理完后，再返回原址，繼續順序執行2. 存儲器：用于存放系統程序：一般系統程序是由PLC 廠家編寫的，不能由用戶直接存取。系統程序存儲器用來存放有關系統管理解釋指令、標準程序系統調用等程序。一般用PROM或EPROM構成。由用戶編寫的程序稱為用戶程序。用戶程序存放在用戶程序存儲器中。用戶程序存儲器的容量不大，一般只有幾K 的容量，常用ROM構成。3. 輸入 /輸出部分：這是 PLC 與被控設備相連

16、接的接口電路。用戶設備輸入PLC 的各種控制信號，如限位開關、操作按扭、選擇開關、行程開關以及其他一些傳感器輸出的開關量或模擬量（要通過模數變換進機內）等，通過輸入輸出電路將這些信號轉換成中央處理器能夠接收和處理的信號。輸出接口電路將中央處理器送出的弱電控制信號轉換成現場需要的強電信號輸出，以驅動電磁閥、接觸器、電機等被控設備的執行元件。1） 輸入接口電路：現場輸入接口電路一般由光電耦合電路和微電腦輸入接口電路成。光電耦合電路：采用光電耦合點；路與現場輸入信號相連是為防止現場的強電干擾進入PLC。光電耦合電路的關鍵器件市光電耦合器，一般由發光二極管和光電三極管組成。光電耦合器的抗干擾性能：由于

17、輸入和輸出段是靠光信號偶合的，在電器上是完全隔離的，因此輸出端的信號不會反饋到輸入端，也不會產生地線干擾和其他串擾。微電腦的輸入接口電路：它一般由數據輸入寄存器、選通電路和中斷請求邏輯電路構成，這些電路集成在一個芯片上。現場的輸入信號通過光電耦合送到輸入數據寄存器，然后通過數據總線送給 CPU。2）輸出接口電路：一般由微電腦輸出接口電路和功率放大電路組成。微電腦輸出接口電路一般由輸出數據寄存器、選通電路和中斷電路集成而成。CPU 通過數據總線將要輸出的信號放到輸出數據寄存器中。功率放大電路是為了適應工業控制的要求，將微電腦輸出的信號加以放大。PLC 一般采用繼電器輸出。（ 4）電源部件：將交流

18、電源轉換成供PLC 所需的直流電源。目前大部分PLC 采用開關式穩壓電源供電。(二 ) PLC 的軟件系統1. 系統程序：它由 PLC 的制造企業編制，固化在PROM或 EPROM中，按裝在PLC 上，隨產品提供給用戶。系統程序包括系統管理程序、用戶指令解釋程序和供系統調用的標準程序模塊等。系統管理程序的主要功能A：時間分配的運行管理，即實現PL C 輸入、輸出運算，自檢及提供通信時序B：存儲空間的額分配管理，即生成用戶環境，規定各種參數、程序的存放地址，將用戶使用的數據參數存儲地址轉化為實際的數據格式及物理存儲地址C：系統的自檢程序，即對系統進行出錯檢驗、用戶程序語法檢驗、句法檢驗、警戒時鐘

19、運行等。在系統管理程序的控制下，整個PLC 能正確、有效地工作。用戶指令解釋程序。它可將用戶用各種編程語言（梯形圖、 語句表等） 編制的應用程序翻譯成CPU能執行的機器指令供系統調用的標準程序模塊。它由許多獨立的程序組成，各自完成包括輸入、輸出、特殊運算等不同的功能。PLC 的各種具體工作都由這部分來完成。2. 用戶程序 :它是根據生產過程控制的要求由用戶使用制造企業提供的編程語言自行編制的應用程序。用戶程序包括開關量邏輯控制程序、模擬量運算程序、閉環控制程序和操作站系統應用程序等。開關量邏輯控制程序。它是PLC 用戶程序中最重要的一部分，一般采用梯形圖、助記符或功能塊圖等編程語言編制，不同的

20、PLC 制造企業提供的編程語言有不同的形式，至今沒有一種能全部兼容的編程語言。模擬量運算程序及閉環控制程序。通常， 它是在大中型PLC 上實施的程序， 由用戶根據需要按PLC提供的軟件和硬件功能進行編制。編程語言一般采用高級語言或匯編語言。一些制造企業為了方便用戶編程，也提供相應編程軟件供用戶編制模擬量和PID 控制等的程序。操作站系統程。它是大型PLC 系統經過通信聯網后，由用戶進行信息交換和管理而編制的程序。它包括各類畫面的操作顯示程序。一般采用高級語言實現。一些制造企業也提供了人機界面的有關軟件，用戶可以根據制造企業提供的外交使用說明進行操作站的系統畫面組態和編制相應的應用程序。(三 )

21、 PLC 的工作過程PLC 大多采用成批輸入/ 輸出的周期掃描方式工作，按用戶程序的先后次序逐條運行。一個完整的周期可分為三個階段：1. 輸入刷新階段：程序開始時，監控程序使機器以掃描方式逐個輸入所有輸入端口上的信號，并依次存入對應的輸入映象寄存器。2. 程序處理階段：所有的輸入端口采樣結束后，即開始進行邏輯運算處理，根據用戶輸入的控制程序，從第一條開始，逐條加以執行，并將相應的邏輯運行結果，存入對應的中間元件和輸出元件映象寄存器，當最后一條控制程序執行完畢后，即轉入輸出刷新處理。入對應的中間元件和輸出元件映象寄存器，當最后一條控制程序執行完畢后，即轉入輸出刷新處理。3. 輸出刷新階段：將輸出

22、元件映象寄存器的內容，從第一個輸出端口開始，到最后一個結束，依次讀入對應的輸出鎖存器，從而驅動輸出器件形成可編程的實際輸出。一般地，PLC 的一個掃描周期約外，可編程序控制器的輸入/ 輸出還有響應滯后（輸入濾波約10ms），繼電器機械滯后約以，一個信號從輸入到實際輸出，大約有20-30ms的滯后。(四 ) PLC 的工作原理10ms，另10ms，所PLC雖然以微處理器為核心，并具有微機的許多特點，但它的工作方式卻與微機有很大不同。微機一般采用等待命令和中斷的工作方式，而PLC 則是采用" 順序掃描、不斷循環" 的方式進行工作的，包括輸入采樣、系統處理、用戶程序執行和輸出刷新

23、四個階段。完成上述四個階段稱為一個掃描周期。在整個運行期間，PLC 的 CPU以一定的掃描速度重復執行這四個階段。1. 輸入采樣階段：順序訪問PLC 的所有輸入單元的信號狀態，將其放入輸入緩沖區內。2. 系統處理階段：對系統工作狀態進行檢查，對連接的I/O 單元及外部設備進行定期服務。3. 用戶程序執行階段：執行預先設定的用戶程序，將處理結果分別放入動態數據區和輸出緩沖區。4. 輸出刷新階段：將輸出緩沖區的所有信號送到輸出單元，刷新輸出單元鎖存器的原有狀態。(五 ) PLC 的編程語言的基本指令系統和編程方法附件 :1. 編程語言的形式最常用的兩種編程語言，一是梯形圖，二是助記符語言表。采用梯

24、形圖編程，因為它直觀易懂，但需要一臺個人計算機及相應的編程軟件；采用助記符形式便于實驗，因為它只需要一臺簡易編程器，而不必用昂貴的圖形編程器或計算機來編程。雖然一些高檔的 PLC 還具有與計算機兼容的 C 語言、 BASIC 語言、專用的高級語言（如西門子公司的 GRAPH5、三菱公司的 MELSAP），還有用布爾邏輯語言、通用計算機兼容的匯編語言等。不管怎么樣，各廠家的編程語言都只能適用于本廠的產品。2. 編程指令：指令是PLC 被告知要做什么，以及怎樣去做的代碼或符號。從本質上講，指令只是一些二進制代碼，這點PLC 與普通的計算機是完全相同的。同時PLC 也有編譯系統，它可以把一些文字符號

25、或圖形符號編譯成機器碼，所以用戶看到的PLC 指令一般不是機器碼而是文字代碼，或圖形符號。常用的助記符語句用英文文字（可用多國文字）的縮寫及數字代表各相應指令。常用的圖形符號即梯形圖，它類似于電氣原理圖是符號，易為電氣工作人員所接受。A ）指令系統：一個PLC 所具有的指令的全體稱為該PLC 的指令系統。它包含著指令的多少，各指令都能干什么事，代表著PLC 的功能和性能。一般講，功能強、性能好的PLC，其指令系統必然豐富，所能干的事也就多。我們在編程之前必須弄清PLC 的指令系統B ）程序：PLC指令的有序集合，PLC運行它，可進行相應的工作，當然，這里的程序是指PLC的用戶程序。用戶程序一般

26、由用戶設計，PLC 的廠家或代銷商不提供。用語句表達的程序不大直觀，可讀性差，特別是較復雜的程序，更難讀，所以多數程序用梯形圖表達。C ）梯形圖：梯形圖是通過連線把PLC 指令的梯形圖符號連接在一起的連通圖，用以表達所使用的 PLC 指令及其前后順序，它與電氣原理圖很相似。它的連線有兩種：一為母線，另一為內部橫豎線。內部橫豎線把一個個梯形圖符號指令連成一個指令組，這個指令組一般總是從裝載（LD）指令開始，必要時再繼以若干個輸入指令（含LD 指令），以建立邏輯條件。最后為輸出類指令，實現輸出控制，或為數據控制、流程控制、通訊處理、監控工作等指令，以進行相應的工作。母線是用來連接指令組的。下圖是三

27、菱公司的FX2N 系列產品的最簡單的梯形圖例：它有兩組，第一組用以實現啟動、停止控制。第二組僅一個END指令，用以結束程序。A）梯形圖與助記符的對應關系：助記符指令與梯形圖指令有嚴格的對應關系，而梯形圖的連線又可把指令的順序予以體現。一般講，其順序為：先輸入，后輸出（含其他處理）；先上，后下；先左，后右。有了梯形圖就可將其翻譯成助記符程序。上圖的助記符程序為：地址指令變量0000LDX0000001ORX0100002AND NOTX0010003OUTY0000004END反之根據助記符，也可畫出與其對應的梯形圖。B）梯形圖與電氣原理圖的關系：如果僅考慮邏輯控制，梯形圖與電氣原理圖也可建立起

28、一定的對應關系。如梯形圖的輸出（OUT）指令，對應于繼電器的線圈，而輸入指令（如LD， AND， OR）對應于接點，互鎖指令（IL 、 ILC ）可看成總開關，等等。這樣，原有的繼電控制邏輯，經轉換即可變成梯形圖，再進一步轉換，即可變成語句表程序。有了這個對應關系，用 PLC 程序代表繼電邏輯是很容易的。這也是PLC 技術對傳統繼電控制技術的繼承。3. 基本指令系統特點PLC 的編程語言與一般計算機語言相比，具有明顯的特點，它既不同于高級語言，也不同與一般的匯編語言，它既要滿足易于編寫，又要滿足易于調試的要求。目前，還沒有一種對各廠家產品都能兼容的編程語言。如三菱公司的產品有它自己的編程語言，

29、OMRON公司的產品也有它自己的語言。但不管什么型號的PLC，其編程語言都具有以下特點：( 1) 圖形式指令結構：程序由圖形方式表達，指令由不同的圖形符號組成，易于理解和記憶。系統的軟件開發者已把工業控制中所需的獨立運算功能編制成象征性圖形，用戶根據自己的需要把這些圖形進行組合，并填入適當的參數。在邏輯運算部分，幾乎所有的廠家都采用類似于繼電器控制電路的梯形圖，很容易接受。如西門子公司還采用控制系統流程圖來表示，它沿用二進制邏輯元件圖形符號來表達控制關系，很直觀易懂。較復雜的算術運算、定時計數等，一般也參照梯形圖或邏輯元件圖給予表示，雖然象征性不如邏輯運算部分，也受用戶歡迎( 2) 明確的變量

30、常數： 圖形符相當于操作碼， 規定了運算功能， 操作數由用戶填人， 如： K400，T120等。 PLC 中的變量和常數以及其取值范圍有明確規定，由產品型號決定，可查閱產品目錄手冊。( 3) 簡化的程序結構： PLC 的程序結構通常很簡單，典型的為塊式結構，不同塊完成不同的功能，使程序的調試者對整個程序的控制功能和控制順序有清晰的概念。( 4) 簡化應用軟件生成過程：使用匯編語言和高級語言編寫程序，要完成編輯、編譯和連接三個過程，而使用編程語言，只需要編輯一個過程，其余由系統軟件自動完成，整個編輯過程都在人機對話下進行的，不要求用戶有高深的軟件設計能力。( 5) 強化調試手段：無論是匯編程序，

31、還是高級語言程序調試，都是令編輯人員頭疼的事，而PLC的程序調試提供了完備的條件，使用編程器，利用PLC 和編程器上的按鍵、顯示和內部編輯、調試、監控等，并在軟件支持下，診斷和調試操作都很簡單。總之， PLC 的編程語言是面向用戶的，對使用者不要求具備高深的知識、不需要長時間的專門訓練。(4) 高級指令（可調脈沖輸出指令）該指令的助記符、指令代碼、操作數范圍和程序步如下表2-1 ，可調脈沖輸出指令應用如圖2-1表 2-1可調脈沖輸出指令要素指令名稱助記符指令代碼位數操作數程序步S1S2S3D可調脈沖輸PLSRFNC59(16/32)K 、H 、KnX 、KnY 、KnM 、KnS 、T 、Y0

32、或PLSR9 步出C、D、V、ZY1DPLSR9 步K500D0K3600Y0FNC59PLSRS1S2S3D最高頻率總輸出脈沖加減速時間輸出號碼圖2-1可調脈沖輸出指令應用帶加減速功能的定尺寸傳送的脈沖輸出指令，對所指定的最高頻率進行定加速，直到達到所指定的輸出脈沖數，進行定額減速。各操作數設定范圍如下：S1：最高頻率可設定為1020000HZ，頻率以 10的倍數指定， 最高頻率中指定值得1/10為可減速的一次變速量，因此，設定時在步進馬達不時調的范圍S2：總輸出脈沖數可設定范圍16位指令 132767個脈沖32位指令 1214783647個脈沖設定值不滿110時，脈沖不能正常工作，使用DP

33、LSR時，此比例按（D1、 D2）作為32 位設定值S3：加減速度時間，可設定范圍：500ms以下，加速時間和減速時間以相同值動作D ：脈沖輸出號碼，只能指定為Y0或 Y1 ，輸出一定為晶體管(六 ) PLC的優勢可編程控制器（ProgrammableController）簡寫成PLC ，其中L 為邏輯（Logic）的意思，第一臺可編程控制器是1969年在美國面世的。經過30 多年的發展，現在可編程控制器已經成為最重要、最可靠、應用場合最廣泛的工業控制微型計算機。可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計；它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算、順

34、序控制、定時、記數和算術操作等面向用戶的指令；并通過數字式或模擬式輸入輸出控制各種類型的機械或生產過程。可編程控制器及其有關外部設備，都按易于與工業控制系統聯成一個整體、易于擴充其功能的原則設計。可編程控制器具有諸多優點：A ） LC 的生產廠家都著力于提高可靠性的指標。B ） LC 還具有編程方便、易于使用的優點。C ） PLC 控制功能極強，除基本的邏輯控制、定時、計數、算術運算等功能外，配合特殊功能模塊還可實現點位控制、PID運算、過程控制、數字控制等功能，為方便工廠管理又可以與上位機通信，通過遠程模塊可以控制遠方設備。D ） PLC 的擴展以及與外部聯接極為方便。所以可編程控制器應用于

35、廣播發射機可實現廣播發射機的自動開關機，及采集并監控發射機的各個參數，出現異態時報警，有備用還能實現自動倒備份。這樣便能實時發現發射機的異常，及時處理，降低停播率，能很好的保證節目的安全、優質播出，并能大大減輕發射機的值班任務。(七 ) FX2N系列1. FX2N系列的PLC 模型FX2N-×× M ×12式中,1部分用兩位數表示輸入/ 輸出的總點數, 有16、 24、 32、 48 、 64 和80 六種；2 部分用字符表示輸出類型：R 表示繼電器觸點輸出。T 表示晶體管輸出，S 表示雙向晶閘管輸出。備有可自由選擇，豐富的品種可選用16/32/48/64/80/

36、128/點的主機，可以采用最小8 點的擴展模塊進行擴展。可根據電源及輸出形式，自由選擇。高速運算1 個指令運行時間，只需0.08us·基本指令/1 指令0.08us·應用指令/1 指令1.52us 數 100us在指令以外，實現高速化·高速計數器1 相60KHZ： 2 點 10KHZ： 4 點或2 相 30KHZ： 1 點5KHZ： 1 點·脈沖讀取可讀取最大50us 的短脈沖輸入適用于多種特殊用途還可應用在模擬控制、定位控制等特殊用途。FX2N 系列中，1 臺基本單元最多可連接8 臺擴展模塊或特殊功能模塊·模擬輸入輸出FX2N 4AD 模擬輸

37、入（4CH）FX2N 4DA 模擬輸出（4CH）FX2N 4ADPTPT100 溫度感應器用（4CH）FX2N AADTC 電熱偶溫度感應器用（4CH）FXON3A 模擬輸入出模塊（2CH 入，1CH出）高速脈沖輸入FX2N 1HC 高速計數器（2 相50KHZ）定位FX2N 1PG 脈沖輸出（1 軸100KPPS）RS232C 機器通訊FX2N 232IFRS232通訊用（ 1CH可共同的外部設備·可以共用FX 系列的外部設備便攜式簡易編程器FX 10P E、 FX 20P E 需使用FX 20P CAB0 作連接線·個人電腦軟件Windows 3.1/95）用（ FX

38、PCS/WIN） ( 需使用SC 09 作連接線2. FX2N 系列主要技術性能應用指令中有多個可使用的簡單指令高速處理指令輸入過濾器常數可變，中斷輸入處理，直接輸入等。便利指令數字開關的數據讀取，16 位數據的讀取矩陣輸入的讀取，7 段顯示器輸出等。數據處理數據檢索，數據排列，三角子函數運算，平方根，浮點小數運算等。特殊用途脈沖輸出（20KHZ/DC5V,10KHZ/DC12V 24V）脈寬調制，PID 控制指令等。外部設備相互通信串行數據傳送，ACCII code印刷， HEX ASCII變換，校驗碼等。時計控制內置時鐘的數據比較、加法、減法，讀出、寫入等指令種類基本指令步進梯形指令應用指

39、令交流電源、24V 直流輸入類型模型FX 2N -32MR-DFX 2N -32MT-DFX 2N -48MR-DFX 2N -48MT-DFX 2N -64MR-DFX 2N -64MT-DFX 2N -80MR-DFX 2N -80MT-D表 2-1指令數目27 種2 種128 種 :298 個表 2-2I/O 總數輸入輸出數類型數目類型目3216漏型16繼電器晶體管4824漏型24繼電器晶體管6432漏型32繼電器晶體管8040漏型40繼電器晶體管尺寸mm( 英寸）（寬） x（厚） x（高）150x87x90182x87x90220x87x90285x87x9024V 直流電源、24V

40、直流輸入類型表 2-3模型I/O輸入輸出尺寸 (mm)總數數目類型數目類型寬×厚×高FX2N-16MR-001168漏型8繼電器130x87x90FX2N-16MT晶體管(5.12x3.4x3.5)FX2N-32MR-0013216漏型16繼電器150x87x90FX2N-32MT晶體管(5.9x3.4x3.5)FX2N-48MR-0014824漏型24繼電器182x87x90FX2N-48MT晶體管(7.2x3.4x3.5)FX2N-64MR-0016432漏型32繼電器220x87x90FX2N-64MT晶體管(8.7x3.4x3.5)FX2N-80MR-0018040

41、漏型40繼電器285x87x90FX2N-80MT晶體管(11.2x3.4x3.5)FX2N-128MR-00112864漏型64繼電器350x87x90FX2N-128MT晶體管(13.8x3.4x3.5)三 機械手系統的工作過程機械手是一種模仿人手動作，并按設定程序、軌跡和要求代替人手抓、吸、搬運工件或工具進行操作的自動化裝置。本系統的機械手部分由底盤、立桿、手臂、手組成。機械手移動到傳送帶B工件處夾緊工件，然后將工件移動到指定位置傳送帶A，接著放下工件，最后機械手回到初始位置（機械手的立桿最高，手臂最短，手最松）。其中底盤由一個直流電機驅動，該電機的順時針/逆時針旋轉控制底盤的左/ 右旋

42、轉；立桿由一個步進電機驅動，通過改變CP脈沖的頻率來改變步進電機的速度，從而改變立桿的上升/ 下降的速度；手臂由另一個步進電機驅動，通過改變CP 脈沖的頻率來改變步進電機的速度，從而改變手臂的伸/ 縮速度；手由一個直流電機控制，該電機的順時針 / 逆時針旋轉控制手的抓緊/ 放松。在機械手的各個相應位置都有行程開關用于定位。傳手傳送手臂送帶立桿帶AB工件底盤圖 3-1機械手的基本結構圖手動單周期自動松 X21伸 X17上升 X16啟動 X0電源SB9SB7SB5SB3SB110SB8SB6SB4SB2SB1順時針X14縮 X20下降 X15停止 X1急停 X2圖 3-2機械手操作面板四 機械手系

43、統的設計思想(一 ) 機械手的單個工作流程機械手移動到傳送帶B 工件處夾緊工件將工件移動到指定位置傳送帶A放下工件機械手回到初始位置五個過程完成，機械手通過PLC 來控制，可實現這五個過程全自動依次運行：1.械手移動到工件B 處：機械手分別通過步進電機及直流電機來控制，使得機械手移到工件（傳送帶 B）處，移動的最大位置通過相應的限位開關來控制；2.工件移動到指定位置：機械手分別通過步進電機及直流電機來控制，使得機械手移到工件（傳送帶 A）處，移動的最大位置通過相應的限位開關來控制；3. 夾放工件：通過夾緊 / 放下直流電機的正轉來控制，夾緊工件通過定時器來控制，即憑經驗設定一個時間（本系統設為

44、5S），在這個時間內機械手能完全夾緊工件；4. 放下工件：通過夾緊/ 放下直流電機的反轉來控制，通過松限開關來控制5. 機械手回到初始位置：機械手分別通過步進電機及直流電機來控制，使得機械手移到初始位置處，移動的最大位置通過相應的限位開關來控制；(二 ) 機械手的操作方式機械手的操作方式可分為手動操作方式和自動操作方式。自動操作方式又分為單步、單周期和連續操作方式。1.手動：用按鈕操作對機械手的每一步運動單獨進行控制，如：當選擇上/ 下運動時，按下起動按鈕，機械手上升，按下停止按鈕，機械手下降；當選擇左/ 右運動時，按下起動按鈕，機械手左移，按下停止按鈕，機械手右移；當選擇夾緊/ 放松按鈕時，

45、按下起動按鈕，機械手夾緊，按下停止按鈕，機械手放松，該方式用于機械手系統的“回原位”操作本系統中，可用手動方式用于機械手的初始狀態定位，用操作面板按鈕的（SB5，SB6，SB7， SB8， SB9， SB10）來點動執行相應的各動作；2.單步：每按一次起動按鈕SB3，機械手完成一步動作后，自動停止；3.單周期操作：機械手從原點開始，按一下起動按鈕SB3，機械手自動完成一個周期的動作后，返回原位（如果在動作過程中，按下停止按鈕SB4，機械手停在該工序上，再按下起動按鈕SB3，則又從該工序繼續工作，最后停在原位），本系統采用單周期方式進行機械手的工藝過程（機械手移動到傳送帶B 工件處夾緊工件將工件移動到指定位置傳送