氣動機械手的自動控制和上位機監(jiān)控設(shè)計

氣動機械手的自動控制和上位機監(jiān)控設(shè)計張平洋,吳向前蓋曉華(新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830008)[摘要]本設(shè)計采用松下FP1-C40型PLC為控制器，以組態(tài)王軟件為上位機開發(fā)平臺。通過分析控制動作流程，完成PLC程序設(shè)計，實現(xiàn)了氣動機械手將不同顏色的物塊搬運到指定位置。通過組態(tài)軟件設(shè)計系統(tǒng)圖形界面，定義I/O設(shè)備，構(gòu)造數(shù)據(jù)庫，建立動畫連接及聯(lián)機調(diào)試，實現(xiàn)了上位機對系統(tǒng)的實時監(jiān)控?？刂瓢踩煽浚O(jiān)控界面友好。[關(guān)鍵詞]氣動機械手；FP1-C40；上位機；實時監(jiān)控TheDesignofAutomaticControlandSupervisionwiththeHostComputerforPneumaticManipulatorAbstract:ThedesignisbasedonPLCofPanasonicFP1-C40asthecontrollerandtheconfigurationsoftwareasthedevelopmentplatformofthehostcomputer.Wedesignthecontrollingflowchart,makethePLCcontrolprogram,andfulfilltoconveyobjectsofdiversecolorstodifferentplaceswithpneumaticmanipulator.Moreover,usingconfigurationsoftware,wedesignthegraphicalinterface,setthesystem’sI/Odevice,structurethedatabase，establishtheanimationconnection,debugonlineandfinallyachievereal-timemonitoringandcontrollingofthehostcomputer.Thecontrolissafety,stableandthecontrollinginterfaceisfriendly.Keywords:pneumaticmanipulator;FP1-C40;thehostcomputer;real-timemonitoringandcontrolling介在現(xiàn)供代工隊業(yè)中喜，麥工業(yè)悲機械士手是廚自動吵控制童領(lǐng)域筍的駕一個司廣泛取關(guān)注攝的焦廈點巴，并抓已毯成為僑現(xiàn)代宇自動率化飲生產(chǎn)乞領(lǐng)域幸的一潑個重瞧要組將成部遼分庭。甲本課糧題采榜用松吹下非FP諷1典—蘿C4膀0份型皂PL皮C您，根牛據(jù)班控制積要求節(jié)對機程械手停系統(tǒng)斯進(jìn)行柜PL煮C滋程序盒設(shè)計草，享實現(xiàn)艷機械衫手系威統(tǒng)將列不同震顏色役的物溪塊搬潛運到感指定閉位置幣，產(chǎn)并至以捐組態(tài)絕王享軟件糟為開拳發(fā)平務(wù)臺效，百實現(xiàn)寒對機限械手廈分揀墾物料寨工況棋的廣上位鈔機趟實時舊監(jiān)控墨。練此機矩械手搭監(jiān)控裳系統(tǒng)叫可移酸植應(yīng)鋒用于凱一些窯工業(yè)搏產(chǎn)品遣的分鐮揀裝閘箱倘，可慘大大俊提高廈工作禽效率袋，并聚能使推人體錦避免簽接觸茂一些或?qū)θ苏`體有認(rèn)害的騎化工臟產(chǎn)品浴，番提淋高多工廠挺的遺工作觸安占全性叔。約1案機械堡手控蘿制系寨統(tǒng)硬銹件設(shè)好計怠硬件汽總體悄方案腔設(shè)計州氣動哈機械拍手自熔動控泛制系鵲統(tǒng)鉛整體猛結(jié)構(gòu)故圖脂如圖蘿1杰所示誤，掛主要宵設(shè)備抽有：以計算扎機屯、鉤松夾下復(fù)FP項1-奴C4獻(xiàn)0希型巧PL丑C尖和機繭械手須工作益臺，掃其中盯機械迷手工零作臺匪主要穗包括營以下慎部分增：架24纖V迅穩(wěn)壓蝕電源垃、空肝氣壓崗縮機應(yīng)、電鐘感式畢接近鄉(xiāng)開關(guān)畫、鹽色標(biāo)狼傳感圈器虎、電躲控?fù)Q舞向閥燃和氣繩缸。禍圖鄭1厘氣動才機械污手自坑動控奔制系職統(tǒng)餅整萍體結(jié)拼構(gòu)兔圖息松下賓FP隨1-削C4湖0掛是準(zhǔn)機械古手悼系統(tǒng)神的控伸制器食，通喝過編蕩程實柏現(xiàn)對蕩機械餡手部裝置態(tài)的控滅制，理以組板態(tài)軟親件為刪開發(fā)誰平臺僅，實堵現(xiàn)上齡位機蚊實時金監(jiān)控烏。穩(wěn)找壓電掩源為悠PL慕C岸、電坑控閥尾、鳥電感帳式接工近開被關(guān)及撇色彩歲識別溉元件超供電狂，空賀氣壓延縮機測為襯氣缸誼動作刻提供跑動力氧。通恢過電元感式雕接近煮開關(guān)豪信號蘿變化疼，借章助家電控梳換向匆閥改迎變氣石缸的個運動倚方向瞧，實嗎現(xiàn)機紐械手混抓取暖和松懷開物照塊，冠及機吼械大垮小臂默前后侍、上勉下動述作，仇完成婆傳送綱物塊踢任務(wù)悲。鍬色標(biāo)辨?zhèn)餍胃衅鞲镉脕頋蓹z測嚷物塊跨的顏踢色，惠使機械械手禾裝置進(jìn)分揀男不同鼻顏色諒的物睛塊到樹指定誠位置累。沈機械饅手控水制系倘統(tǒng)污I/糾O腹接線寒此米機械迎手控業(yè)制系葵統(tǒng)共谷有愈3膜3棍個素I/至O挎點，鉛其身中裂2寨2俱個輸考入桃點施，禽1題1貪個輸紗出誰點聞，鐵根關(guān)據(jù)顆I/爛O增分配增表，類焊接贊電感多式接胸近開凍關(guān)、云色標(biāo)漸傳感不器，騾以及植電控粘換向辭閥青的電吊源線烤、信盾號線姨于輸騾入輸發(fā)出端圾子排憂，其璃中舞PL尸C筒面板眉上市的叛CO補M溫均與崇電源美的正薦極相枯連，哥上面私的輸趨入奔/稠輸出痕端子曠均暗與織CO滲M懂在陰PL蓄C揭的內(nèi)倉部相灘連。飛現(xiàn)場皺的接斗線面盲板爐上皮CO極M翠均與嘴電源價的負(fù)蛋極相糠連，滾現(xiàn)場依的輸潔入唱/號輸出色元件榨的負(fù)梳極均沾與捉CO壺M企在現(xiàn)施場面夢板的云內(nèi)部優(yōu)相連蹤，確從而銀構(gòu)成墓控制彎回路陣。撫機械時手控楊制系濁統(tǒng)貍I/很O醉接線名如圖榨2歪所示慎，其趨中振，實柄線表嫁示正管極引蹈線，損虛脂線表耕示負(fù)包極引芳線跨。思圖揚2糧機械季手控夫制系橋統(tǒng)多I/事O乳接線聰圖躬2赴機械錄手控鎮(zhèn)制系棕統(tǒng)軟儉件設(shè)小計漁2.爸1鋒機械另手控牧制系嘉統(tǒng)程割序流板程圖沫設(shè)計奮根據(jù)漂機械弱手控休制系饞統(tǒng)的鴉工作額要求魔，即正把三而種不稿同顏咬色的牧物塊誕搬運遭到指中定位趟置，里機械夾手控暖制系發(fā)統(tǒng)程奸序流少程圖夏如斷圖或3評所示鐮。東圖友3慨機械輝手控洞制系譯統(tǒng)程晉序流貌程圖階2.間2叫機械懇手控尾制系薄統(tǒng)下傻位機乳程序架設(shè)計蛛FP幣WI串N-小G他R畏軟件墓是松旬下電梯工為肺其鍬F瘋P忌類型嘩可編頌程控關(guān)制器辭提供披的搭編程份軟件石。鳥FP稅WI廁N像G導(dǎo)R丟除崖有富編寫窮、修汗改鼓程序樂等基酷本功檔能饒外，蠻該軟元件也淡支表持陶PL地C稠在線穿狀態(tài)該監(jiān)控視等和功能難。如此機博械手賠控制巴系統(tǒng)膝的程納序包窗括物吊料臺距傳送型物塊勁、機內(nèi)械懼手蒜1吼取放代物塊抗、中殘間傳終送臺總傳送危物塊超、袍色彩難識別含定位鍵物塊衡存放恰位置態(tài)和機側(cè)械躍手寶2無取放版物塊章五部乳分，笑這里物只分卵析色舅彩爪識別她定位棉物塊導(dǎo)存放莖位置戶程序命，供程序伸如帶圖址4呀所示細(xì)。太當(dāng)中來間檢精測開年關(guān)詢檢測限到的來物塊異是黑簡色的轉(zhuǎn)時適，皺X1涼4仔、壓X1蘆5狡均處覺于斷奏開狀圈態(tài)，概1架0潑號睜和奧1句1梅號氣托缸均各不動孟作，營物塊碎放刺到認(rèn)1孕號槽須；當(dāng)膛檢測韻到的傳物塊賭是粉霞紅色驚時鴨，積X1卸4尸處于艱閉合慣狀態(tài)盾，祖X1教5吐處于申斷開索狀態(tài)鑰，塵通過漸中間滾寄存公器熱R克4卻使播1貼0稿號氣燃缸動烤作，可物塊謠放高到期2孫號槽掠；當(dāng)哀檢測層到的腎物塊戚是白傳色賊時碰，陵X1穩(wěn)4頃、考X1嘉5流均處嫂于閉贏合狀芝態(tài)，墨，至通過粒中間儀寄存遍器抽R汪5頭使靈1揭0用號錘和汁1繡1魂號氣祥缸均致動作蛙，膊物塊熱放筍到立3簽號槽部。另邪外，話當(dāng)定晝時獄器烏T9棚3猛延時北到爛，名1施0鈔和挺1輝1罰號氣掙缸均跳復(fù)位懂。廈圖促4京通過售色彩穴識別寒定位津物塊子存放丈位置礙程序銹2.故3彎下位歷機控子制程煉序調(diào)燙試晃FP室WI塔N嗓G牛R鞭軟件得與揮PL貍C棚的通壺信惡使彩用元RS障23旨2希串口縫通信女，縣與拖編程脊計算畝機嘉相連乓的搬是拌RS絲23菌2C纏端煙，困與吧PL厚C潔相連擦的舍是貌RS定42差2妨端栽。慈FP睡WI扶N榨G誰R救編程陰軟件袍與肚PL訓(xùn)C蹈通信射調(diào)試蜂經(jīng)驗壓總結(jié)送如下吊：裝當(dāng)收PL群C巷上載庫或者睡下載福程序水時章，吐PL況C焦必須林處廟于縣PR凍O賴G剝狀態(tài)談，不商能處膽于舊RU麥N宴狀態(tài)膽，而劍且幻PL困C伸不能顧與上靈位機頸監(jiān)控筐軟件佳處于目通信贈狀態(tài)岸，否查則率操作佳會失寶敗。嫂FP脾WI搬N吧G勺R逮編程心軟件芹內(nèi)設(shè)講定賣的扭CO勤M丟口嘩與攀PL水C掀和計湊算機兄相連逐的去CO輛M驗口必瓜須一砌致，綁而且扮通訊炮參數(shù)罰設(shè)置害應(yīng)如相同侍，否講則床通舒信摔會失涉敗。也程序鄉(xiāng)編譯對后，這若沒格經(jīng)過栽FP建WI懸N湯G播R職軟件交總體酸檢查難，且填程序擺編寫勵有錯擾誤時退，研程序盼可以估下載戰(zhàn)到攤PL因C直，但掃運行或時程酸序不笑會尖被耍執(zhí)行御，蒜故扶在下創(chuàng)載程花序翠到角PL校C以時，沒應(yīng)緞先對章程序斤進(jìn)行?？傮w陷檢查狗。事2.坐4勝機械塞手控連制系必統(tǒng)上冠位機端監(jiān)控如設(shè)計呼組態(tài)掃軟件融是在肅自動啄測控踢系統(tǒng)屯監(jiān)控丙層一竊級的非軟件儲平臺指和開愈發(fā)環(huán)烈境，崇能以配靈活蘿多樣稀的組境態(tài)方趁式提啟供良傭好的咬人機雀界面淹，逝此設(shè)姜計使?jié)灿玫尼尳M態(tài)愈王軟柴件是理我國侵自主隸研發(fā)挨的上泡位機奇監(jiān)控蔬軟件籍，頭其與功能迷完善猶，易旱學(xué)易某用。斷設(shè)計碗組態(tài)婆王工架程的釀一般批過程姐是：導(dǎo)圖形惹組態(tài)資、漫I/洗O攏設(shè)備供組態(tài)眼、以I/見O緊變量傲組態(tài)夏和坐動畫污連接彈。樂2.拘4曾.將1島圖形孝組態(tài)典有效豬的利頂用菜碌單欄捕里的俘各種驚工具壟及圖足庫模蒙型是心快速洞建立擦圖形救畫面謎的有但效方江法。軍機械辰手村裝置及靜態(tài)隨畫面液如嚼圖究5護所示專。香圖知5辨機械劑手秒裝置軋靜態(tài)溪畫面慨2.澆4.原2厲按I/桌O委設(shè)備據(jù)組態(tài)遙在工瓦程瀏渣覽器燙的蘆目錄狗區(qū)，威用鼠毫標(biāo)左憤鍵單綿擊項塑目管粥理中邊設(shè)備俊下稅的勾C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