考慮到機械手的通用性,同時使用點位控制,因此我們采用可編程序控制器(PLC)對機械手進行控制.當
機械手的動作流程改變時,只需改變PLC程序即可實現,非常方便快捷。
可編程序控制器的選擇及工作過程
目前,國際上生產可編程序控制器的廠家很多,如日本三菱公司的F系列PC,德國西門子公司的SIMATIC N5系列PC、日本OMRON(立石)公司的C型、P型PC等。考慮到本機械手的輸入輸出點不多,工作流程較簡單,同時考慮到制造成本,因此在本次設計中選擇了OMRON公司的C28P型可編程序控制器。
可編程序控制器是通過執行用戶程序來完成各種不同控制任務的。為此采用了循環掃描的工作方式。具體的工作過程可分為四個階段。
機械手的PLC控制系統設計機械手的PLC控制系統設計
第一階段是初始化處理。
可編程序控制器的輸入端子不是直接與主機相連,CPU對輸入輸出狀態的詢問是針對輸入輸出狀態暫存器而言的。輸入輸出狀態暫存器也稱為I/0狀態表.該表是一個專門存放輸入輸出狀態信息的存儲區。其中存放輸入狀態信息的存儲器叫輸入狀態暫存器;存放輸出狀態信息的存儲器叫輸出狀態暫存器。開機時,CPU首先使I/0狀態表清零,然后進行自診斷。當確認其硬件工作正常后,進入下一階段。
第二階段是處理輸入信號階段。
在處理輸入信號階段,CPU對輸入狀態進行掃描,將獲得的各個輸入端子的狀態信息送到I/0狀態表中存放。在同一掃描周期內,各個輸入點的狀態在I/0狀態表中一直保持不變,不會受到各個輸入端子信號變化的影響,因此不能造成運算結果混亂,保證了本周期內用戶程序的正確執行。
第三階段是程序處理階段。
當輸入狀態信息全部進入I/0狀態表后,CPU工作進入到第三個階段。在這個階段中,可編程序控制器對用戶程序進行依次掃描,并根據各I/0狀態和有關指令進行運算和處理,最后將結果寫入I/0狀態表的輸出狀態暫存器中。
第四階段是輸出處理階段。
CPU對用戶程序已掃描處理完畢,并將運算結果寫入到I/0狀態表狀態暫存器中。此時將輸入信號從輸出狀態暫存器中取出,送到輸出鎖存電路,驅動輸出繼電器線圈,控制被控設備進行各種相應的動作。然后,CPU又返回執行下一個循環的掃描周期。