基于PLC的三自由度机械手控制系统设计与实现

　机械手是一种能模拟人的手臂动作，按照设定程序、轨迹和要求，代替人手进行抓取、搬运工件或操持工具的机电一体化自动装置。三自由度机械手又称3D机械人，XD-E4WT-C厂家，能够实现三个自由度方向(水平、垂直和旋转)的抓取或放置物品，具有操作范围大，灵活性好，应用广泛的特点。

　　可编程控制器(PLC)是一种专门为工业应用而设计的进行数字运算操作的电子控制装置。由于其具有可靠性高，功能强，编程简单，人机交互界面友好等特性而广泛用于工业控制系统。

　　步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环执行元件。在非超载情况下，电机的转速、停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数目。这*性关系的存在，福建XD-E4WT-C，加上步进电机只有周期性误差而无累计误差的特点，使其在速度、*等控制领域应用得非常广泛。

　　机械手按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式和机械式机械手。本文设计的三自由度机械手属于混合式机械手，它综合了电动式和气动式机械手的优点，既节省了行程开关和PLC的I／O端口，又达到了简便操作和精1确*的目的。

　　1 三自由度机械手的系统结构与运动方式

　　三自由度机械手为圆柱坐标型。图1为机械手结构示意图，机械手手臂的左右运动(水平方向)由伸缩步进电机控制，上下运动(垂直方向)由升降步进电机控制，逆时针和顺时针旋转运动则由底盘直流电机的正反转控制。机械手的夹紧装置采用关节结构，其夹紧与松开用气压驱动，并由电磁阀控制。

机械手结构示意图

　　机械手可以根据设定程序的动作将工件从A处搬运到B处。SQ1，SQ2，SQ5，SQ6为水平和垂直方向上的限位开关，SQ3，SQ4为原点位置和终点位置的光接近开关。

设在长距离输气管线与城市燃气输配系统交接处的燃气调压计量设施被称为城市门站，其自控系统被称为站控系统，主要由监控计算机、PLC、仪表、变送器和通讯设备组成。城市门站是城市*供气系统的起点和关键场站，XD-E4WT-C厂家，集成了众多功能，可以完成就地监控和远程监控。站控系统的PLC采用和利时LK系列大型PLC，支持双机冗余、电源冗余、以太网冗余和总线冗余。城市门站的PLC与站内第三方设备的通讯采用标准MODBUS通讯。城市门站与调度中心的通讯采用光纤通讯，并且还采用无线通讯进行备份。

调压站是城市燃气输配系统中自动调节并稳定管网中压力的设施，其自控系统也被称为站控系统。按照燃气进出口管道压力的不同，调压站可分为高中压调压站、中中压调压站、中低压调压站等。按服务对象的不同，调压站又分为供应一定范围的区域调压站和为单独建筑物或工业企业服务的用户调压站。

输出为交流1*负载，可在负载两端并联RC浪涌吸收器;若为直流负载，可并联续流二****管，也要尽可能靠近负载。对于开关量输出的场合，可以采用浪涌吸收器或晶闸管输出模块。另外，采用输出点串接中间继电器或光电耦合措施，可****PLC控制器输出点直接接入电气控制回路，在电气上完全隔离。

4、PLC控制器*干扰的软件措施

由于电磁干扰的复杂性，仅采取硬件*干扰措施是不够的，要用PLC控制器的软件*干扰技术来加以配合，进一步****系统的可靠性。采用数字滤波和工频整1形采样、定时校正参考点电位等措施，有效消除周期性干扰、****电位*移。采用信息冗余技术，设计相应的软件标志位;采用间接跳转，设置软件保护等。例如对开关量输入信号，采用定时器延1时的方式多次读入，结果一致再确认有效，****了软件的可靠性。