1、本科畢業(yè)論文(設(shè)計論文(設(shè)計題目:基于PLC的機械手自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)方法研究-工作臺上工件搬移機械手學(xué)院:機械工程學(xué)院專業(yè):機械設(shè)計制造及其自動化摘要隨著可編程控制器應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,PLC的應(yīng)用范圍日益擴大,使得當(dāng)今工程技術(shù)人員在設(shè)計電氣控制系統(tǒng)時,考慮選用PLC控制取代接觸器控制。本文重點分析了基于PLC的機械手控制系統(tǒng)的組成,并詳細(xì)敘述了在以PLC為核心的基礎(chǔ)上,對步進電動機進行綜合控制的軟、硬件的實現(xiàn)方法。該系統(tǒng)利用步進電動機單位脈沖所具有的步進距離不變的特點,對其采用開環(huán)點位控制。因此可將整個運動視為折線運動,每一個動作可視為運動程序相同、特征參數(shù)各異的點位相對運動。其以起點作為

2、參考點,通過脈沖計數(shù)得到目的點的位置,手動操作機械手從參考點運動到目的點后,保存目的點位的特征參數(shù),并統(tǒng)一進行列表管理。從而實現(xiàn)手動模式下運用關(guān)鍵點位輸入及自動模式查表方式的“仿形”動作。關(guān)鍵字:可編程控制器,機械手,定位控制AbstractWith the Programmable Logic Controller the continuous development of applied technology, PLC on the application of growing, making today's engineering and technical personnel

3、in the design of electrical control system, consider replacing optional PLC control access control. The paper analyzed the PLC-based control system Manipulator the composition, and described in detail in the PLC as the core on the basis of the Stepping Motor control of the integrated software and ha

4、rdware of the method. The system used by the Stepping Motor unit pulse of step with the characteristics of the same distance from their point of using open-loop control. So the whole movement could be seen as broken line movement, every action can be considered the same as sports, characteristics of

5、 different parameters of the point of relative movement. To its starting point as a reference point, through the pulse by counting purposes at the location, manually operated mechanical hand movement from the point of reference points to the purpose, the purpose of preserving points of the parameter

6、s, and a unified list management. To achieve manual mode use of the key points of import and automatic mode look-up table means "copying" moves.Keyword: Programmable Logic Controller, Manipulator, Positioning Control目錄第1章前言 (11.1研究的目的和意義 (11.2研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢: (21.3主要研究內(nèi)容,需要解決的關(guān)鍵問題和思路 (3第2章硬件

7、設(shè)計 (52.1機械手夾持結(jié)構(gòu) (52.2機械手軀干 (62.3傳動系統(tǒng) (82.4輔助系統(tǒng) (16第3章軟件設(shè)計 (183.1工作流程圖 (183.2PLC選擇及I/O口分配 (183.3程序設(shè)計 (30第4章后記 (534.1研究價值 (534.2特色 (534.3續(xù)改進方向 (53參考文獻(xiàn) (54致謝 (55附錄 (56文獻(xiàn)綜述 (57第1章前言1.1研究的目的和意義伴隨著工業(yè)自動化發(fā)展的腳步,機械手憑借其定位精度高、工作性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)靈活多樣、可精確復(fù)現(xiàn)等特點,被廣泛應(yīng)用于輕、重工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事、科研等高新技術(shù)領(lǐng)域。它的運用標(biāo)志著制造業(yè)向自動化、無人化、節(jié)拍化、智能化的邁進。就傳統(tǒng)

8、繼電控制的機械手而言,因其控制裝置落后、接線復(fù)雜、易受干擾、可靠性差、維修困難等劣勢,逐步退出了歷史舞臺。可編程控制器因其諸多特點被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代機械手控制系統(tǒng)中。可編程控制器簡稱PLC(Programmable logic Controller,是指以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置,是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令,并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械和生產(chǎn)過程。其特點特點如下:1可靠性高,抗干擾能力強高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由

9、于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù),嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造,內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù),具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間高達(dá)30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。就PLC的機外電路來說,使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比,電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC帶有硬件故障自我檢測功能,出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中,應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護。2配套齊全,功能完善,適用性強PLC發(fā)展至今,已經(jīng)形成了大、中、小

10、各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外,現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力,可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn),使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加之PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展,使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。3易學(xué)易用,深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計算機,是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易,編程語言易為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近,只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理

11、和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。4系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小,維護方便,容易改造PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設(shè)備外部的接線,使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短,同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。5體積小,重量輕,能耗低以超小型PLC為例,其底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部,是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。配套齊全,功能完善,適用性強。1.2研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1應(yīng)用廣泛性。機械手作為一種按人類意識進行簡單替代人手操作的工具,被廣

12、泛應(yīng)用于輕、重工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事、科研等高新技術(shù)領(lǐng)域,從事目標(biāo)搬移(如:搬移機械手、選擇夾持機械手、運輸機械手、挖掘機等、精確定位(醫(yī)療機械手輔助手術(shù)、電子元器件機插設(shè)備、打印設(shè)備、數(shù)控加工中心等、模擬(殘疾人假肢等工作。2結(jié)構(gòu)多樣性。機械手因其模擬人類手部的工作模式而命名,并非其形狀像手。在應(yīng)用的各領(lǐng)域、各工作層面中,機械手的形狀各異,不受到任何標(biāo)準(zhǔn)形狀的制約,實用、抽象的結(jié)構(gòu)體,發(fā)揮著其獨有的高效作用。3智能性。借助傳感器反饋系統(tǒng),將機械手工作時的動態(tài)信息,及時的反饋回中央處理單元,進行動作的實時控制。即使被操作目標(biāo)的表面形狀和位置存在差異,機械手都能借助檢測反饋信息,自動的判斷夾持位置

13、(定位位置,智能的把目標(biāo)送入下一工作環(huán)節(jié)。生產(chǎn)車間中,運用該機械手,可實現(xiàn)無人化生產(chǎn),構(gòu)建無人車間。1各種多用途機械手。適用于抓取各種物件,適合于各種不同用途,具有各種新功能。如汽車工業(yè)中的上下料、裝配、噴涂以及各種功能的實現(xiàn)。2具有熟練技術(shù)工人的機能。如開發(fā)雙臂多關(guān)節(jié)機械手,像熟練技術(shù)工人那樣進行各種裝配、檢修、焊接、噴涂等工作,能搬運液晶玻璃、半導(dǎo)體器件,并能和計算機連接,通過仿真軟件進行各種熟練技術(shù)工人的工作。完美的人機界面,完備的通信功能更好適應(yīng)各種工業(yè)的控制場合。3實現(xiàn)智能化,能進行多品種少數(shù)量的柔性生產(chǎn),組成各種形式的制造系統(tǒng)。開發(fā)各種帶視覺、聽覺、觸覺的新型傳感器,能夠分析、判斷

14、、遙控的智能化機器手,為未來低成本、高精度、高效率、高自動化的制造系統(tǒng)做準(zhǔn)備。4提高機器手工作定位精度。通過安裝視覺傳感器,實時控制系統(tǒng)等措施,使機械手運動環(huán)節(jié)能實現(xiàn)實時位置反饋,提高機械手工作定位精度。1.3主要研究內(nèi)容,需要解決的關(guān)鍵問題和思路任務(wù):實現(xiàn)機械手在兩個工作臺間代替工人進行單調(diào)持久地搬移工作。環(huán)境:高溫和危險的作業(yè)區(qū),可變換生產(chǎn)品種的中、小批量柔性自動化生產(chǎn)線。要求:PLC控制,預(yù)置工作程序,動作靈活,可根據(jù)工件的變化隨時更改相關(guān)控制參數(shù)。1動力源步進電機及其相應(yīng)驅(qū)動設(shè)備。機械手夾持部位采用電磁控制。各元件應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場工作環(huán)境進行校核設(shè)計,本文中所選設(shè)備僅作示范性選擇,未進行校核

15、,不適用于具體設(shè)備制造,不代表最終機械手硬件。2傳動機構(gòu)機械手臂采用滾珠絲杠螺母傳動。3減速機構(gòu)本文不設(shè)計減速機構(gòu),在實際生產(chǎn)中若動力不足,可另行增加。同時為保證機械手的有足夠的定位精度,應(yīng)保證減速器具有滿足使用要求的傳動精度。4超程保護設(shè)備運行過程中未能豁免發(fā)生控制程序或電路故障,造成在極限位置仍繼續(xù)發(fā)出前行信號,燒毀步進電機或其驅(qū)動設(shè)備。結(jié)構(gòu)中在極限位置采用行程開關(guān)進行超程保護,各極限位置保留了一定工作區(qū)域,不作為工作行程。5操作臺布置盡力人性化處理,顯示實時工作狀態(tài)及故障報警。1定位精確性步進電機和步進電機驅(qū)動器作為動力驅(qū)動設(shè)備,采用開環(huán)點位控制,滿足定位要求。2路徑無干擾性無干涉,無安

16、全隱患。可以設(shè)定中間點位避讓繞行。3故障報警系統(tǒng)具有故障位指示功能。輸入:指令按鈕、旋鈕、急停按鈕、報警及指示裝置。輸出:指示燈、二極管、步進電機及其驅(qū)動設(shè)備、電磁機械手。保證設(shè)計所需的指令、I/O點數(shù)、電壓及輸出方式的要求,選擇質(zhì)優(yōu)、價廉、廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品以降低總設(shè)計成本。合理選用滿足設(shè)備要求點數(shù)的PLC,減少不必要的浪費。優(yōu)先分配特殊I/O點,注意相關(guān)指定輸入輸出端,歸類分布。1移植性制定參數(shù)存儲區(qū)域,存儲點位控制機械手的關(guān)鍵點位置,僅一次手動操作,即能完成自動程序的點位編程,降低對操作者的專業(yè)要求,實現(xiàn)遠(yuǎn)程、高柔性工件搬移。2繼承性精煉的程序段,注明詳細(xì)程序說明,對后期的維護和二次開發(fā)提供

17、基礎(chǔ)。本設(shè)計的應(yīng)用研究,貼近企業(yè)生產(chǎn),具有很強的可行性、實用性和經(jīng)濟性。該設(shè)備可以應(yīng)用于中、小批量生產(chǎn)柔性制造自動化生產(chǎn)線,實現(xiàn)工件在兩工作臺間的搬移,大大的減輕工人的勞動強度、減少人力資源的浪費,節(jié)省生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,減少因為人工疏忽造成的安全事故。遠(yuǎn)程控制,對于恒溫環(huán)境、不適合人直接接觸工作的危險環(huán)境(如:高溫、放射、劇毒、無氧、高空等惡劣環(huán)境下較普通機械手(如:行程開關(guān)定位順序控制有明顯的優(yōu)勢。第2章硬件設(shè)計2.1機械手夾持結(jié)構(gòu)機械手手爪是用來抓取工件的部件。其構(gòu)造模仿人的手指,分為無關(guān)節(jié)、固定關(guān)節(jié)和自由關(guān)節(jié)三種。手指數(shù)量又可分為二指、三指、四指等,其中以二指用得較多。可根據(jù)夾持對

18、象的形狀和大小配備多種形狀和尺寸的夾頭,以適應(yīng)操作。手爪抓取工件時應(yīng)具有迅速性、靈活性、準(zhǔn)確性和可靠性。設(shè)計過程中應(yīng)根據(jù)需要對機械手的運行速度、加速度、夾持物體重量、慣性和沖擊力、開口尺寸進行校核,且能夠自鎖,防止斷電或設(shè)備故障造成被抓物掉落。假定被夾持工件為有凹槽回轉(zhuǎn)體,且自重不超過機械手允許安全負(fù)載,作以下結(jié)構(gòu)設(shè)計。 圖2.1 機械手手爪示意圖1.手爪2.轉(zhuǎn)軸3.壓縮彈簧4.電磁鐵心5.電磁線圈6.螺母此方案未進行具體參數(shù)校核,結(jié)構(gòu)僅適用于部分工作環(huán)境。工作理論:杠桿原理、胡克定律及安培定律。工作方式:機械手的夾緊與放松由電磁線圈控制。若線圈得電,手臂端產(chǎn)生磁力矩,當(dāng)磁力矩大于彈簧被壓縮所

19、產(chǎn)生的力矩時,手臂吸合,手爪張開;若線圈失電,手臂端無磁力矩,機械手手爪將在彈簧預(yù)壓縮力所產(chǎn)生的力矩作用下,保持夾緊狀態(tài),實現(xiàn)自鎖功能,避免因偶然斷電導(dǎo)致被抓物掉落。特點:最小夾持半徑可調(diào),設(shè)定夾持點半徑,可減小夾緊力對夾持物表面的破壞。由于夾緊的為鋼性工件,為了提高安全性能,防止損壞工件,我們可以在夾緊部分加上一層橡膠,這樣可以通過增大工件和手指之間的摩擦系數(shù)來增加安全性.通過橡膠的彈性變形來緩沖對工件的沖擊,可以減輕乃至消除對工件的損壞。2.2機械手軀干機械手軀干包括立柱、機座、手臂及手腕四部分。立柱是支撐手臂帶動它升降、擺動和移動的機構(gòu),立柱與機座相聯(lián)可固定在地面上、機床設(shè)備上、或者懸掛

20、在橫梁上,可固定在行走機座上。本設(shè)計中機座為落地固定式機座。機座是支撐機械手全部重量的構(gòu)建,對其結(jié)構(gòu)的要求是剛性好、占地面積小、操作方便和造型美觀。手臂是機械手的主要部分,它支持手腕、手指和工件使他們運動的機構(gòu)。手臂應(yīng)承載能力大、剛性好、自重輕、靈活、位置精度高、通用性強等特點。主要結(jié)構(gòu)有伸縮式和關(guān)節(jié)式,本文優(yōu)選伸縮式。1手臂直線運動的結(jié)構(gòu)手臂直線運動的結(jié)構(gòu),基本上是由驅(qū)動機構(gòu)和導(dǎo)向裝置組成。文中選用步進電機作為動力,故選用絲杠螺母機構(gòu)或齒輪齒條機構(gòu)。現(xiàn)就兩者作以下分析:絲杠螺母機構(gòu):位移較準(zhǔn)確、降速比大,運平穩(wěn)、無噪音、易自鎖,但高精度的絲杠制造比較困難,傳動效率低。矩形、梯形螺紋結(jié)構(gòu),因傳

21、動力大,應(yīng)用廣泛。滾珠絲桿效率高,但成本高。齒輪齒條機構(gòu):傳動效率高,速度快、無自鎖。一般用于機械手的傳動機構(gòu),不作為定位機構(gòu)。為滿足自鎖要求,優(yōu)先選用絲杠螺母機構(gòu)。2手臂回轉(zhuǎn)機構(gòu)由于采用步進電機作為驅(qū)動元件,回轉(zhuǎn)機構(gòu)相對簡單,成本相對較低。可直接采用齒輪減速以實現(xiàn)回轉(zhuǎn)。 圖2.2 機械手機構(gòu)圖1.基座2.卡環(huán)3.軸承4.步進電機5.圓柱主動齒輪6.圓柱從動齒輪7.搖臂2.3傳動系統(tǒng)電氣傳動使利用電動機直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu),以獲得機械手的各種運動。采用步進電機驅(qū)動,機械手的位移和運動速度,可由電控系統(tǒng)發(fā)出脈沖信號數(shù)量及脈沖信號頻率來控制。步進電機能夠達(dá)到比較高的重復(fù)定位精度。步進電動機(stepp

22、ing motor是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號,它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”,它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進電機可以作為一種控制用的特種電機,利用其沒有積累誤差(精度為100%的特點,廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。步進電動機分為機電式及磁電式兩種基本類型。機電式步進電動機由鐵心、線圈、齒輪機構(gòu)等組成。螺線管線圈通電時將產(chǎn)生磁力,推動其鐵心心子運動,通過齒輪機構(gòu)使輸出軸轉(zhuǎn)動一角度,通過

23、抗旋轉(zhuǎn)齒輪使輸出轉(zhuǎn)軸保持在新的工作位置;線圈再通電,轉(zhuǎn)軸又轉(zhuǎn)動一角度,依次進行步進運動。磁電式步進電動機主要有永磁式、反應(yīng)式和永磁感應(yīng)子式3種形式。永磁式步進電動機由四相繞組組成。A相繞組通電時,轉(zhuǎn)子磁鋼將轉(zhuǎn)向該相繞組所確定的磁場方向;A相斷電、B相繞組通電時,就產(chǎn)生一個新的磁場方向,這時,轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動一角度而位于新的磁場方向上,被激勵相的順序決定了轉(zhuǎn)子運動方向。永磁式步進電動機消耗功率較小,步矩角較大。缺點是起動頻率和運行頻率較低。反應(yīng)式步進電動機在定、轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)外表面上設(shè)有按一定規(guī)律分布的相近齒槽,利用這兩種齒槽相對位置變化引起磁路磁阻的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。這種步進電動機步矩角可做到1°

24、;15°,甚至更小,精度容易保證,起動和運行頻率較高,但功耗較大,效率較低。永磁感應(yīng)子式步進電動機又稱混合式步進電動機。是永磁式步進電動機和反應(yīng)式步進電動機兩者的結(jié)合,并兼有兩者的優(yōu)點。步進電動機的驅(qū)動電源由變頻脈沖信號源、脈沖分配器及脈沖放大器組成,由此驅(qū)動電源向電機繞組提供脈沖電流。步進電動機的運行性能決定于電機與驅(qū)動電源間的良好配合。選擇步進電機時,首先要保證步進電機的輸出功率大于負(fù)載所需的功率。而在選用功率步進電機時,首先要計算機械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,電機的矩頻特性能滿足機械負(fù)載并有一定的余量保證其運行可靠。在實際工作過程中,各種頻率下的負(fù)載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。一般地

25、說最大靜力矩max Mj 大的電機,負(fù)載力矩大。選擇步進電機時,應(yīng)使步距角和機械系統(tǒng)匹配,這樣可以得到設(shè)備所需的脈沖當(dāng)量。在機械傳動過程中為了使得有更小的脈沖當(dāng)量,一是可以改變絲桿的導(dǎo)程,二是可以通過步進電機的細(xì)分驅(qū)動來完成。但細(xì)分只能改變其分辨率,不改變其精度。精度是由電機的固有特性所決定。選擇功率步進電機時,應(yīng)當(dāng)估算機械負(fù)載的負(fù)載慣量和設(shè)備要求的啟動頻率,使之與步進電機的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量,使之最高速連續(xù)工作頻率能滿足快速移動的需要。選擇步進電機需要進行以下計算:1 計算齒輪的減速比,根據(jù)所要求脈沖當(dāng)量,齒輪減速比i 計算如下:=360Si (式2.1式中: -步進電機的步距

26、角(o/脈沖S -絲桿螺距(mm -(mm/脈沖2 計算工作臺,絲桿以及齒輪折算至電機軸上的慣量t J 。 +=221221s g W J J i J J S t (式2.2 式中: t J -折算至電機軸上的慣量(2s cm Kg 1J 、2J -齒輪慣量(2s cm Kg s J -絲桿慣量(2s cm Kg W-工作臺重量(N S -絲桿螺距(cm 3 計算電機輸出的總力矩Mt f a M M M M += (式2.3(21002.1-+=TnJ J M t m a (式2.4式中: a M -電機啟動加速力矩(m N m J 、t J -電機自身慣量與負(fù)載慣量(2s cm Kg n-電

27、機所需達(dá)到的轉(zhuǎn)速(r/min T-電機升速時間(s 2102-=isW u M f (式2.5 式中: f M -導(dǎo)軌摩擦折算至電機的轉(zhuǎn)矩(m N u-摩擦系數(shù) -傳遞效率2102-=isp M t t (式2.6 式中: t M -切削力折算至電機力矩(m N t p -最大切削力(N 4 負(fù)載起動頻率估算。數(shù)控系統(tǒng)控制電機的啟動頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩和慣量有很大關(guān)系,其估算公式為:21011+-=m t it f q q J J M M M f f (式2.7式中: q f -帶載起動頻率(Hz 0q f -空載起動頻率 (Hz i M -起動頻率下由矩頻特性決定的電機輸出力矩(m N 5 若負(fù)載

28、參數(shù)無法精確確定,則可按021q q f f =進行估算。運行的最高頻率與升速時間的計算。由于電機的輸出力矩隨著頻率的升高而下降,因此在最高頻率 時,由矩頻特性的輸出力矩應(yīng)能驅(qū)動負(fù)載,并留有足夠的余量。6 負(fù)載力矩和最大靜力矩max M 。負(fù)載力矩可按(式2.5和(式2.6計算,電機在最大進給速度時,由矩頻特性決定的電機輸出力矩要大于f M 與t M 之和,并留有余量。一般來說,f M 與t M 之和應(yīng)小于(0.2 0.4 max M .步進電機和交流伺服電機是運動控制系統(tǒng)中最常用的兩種執(zhí)行電動機。在電機選型過程中,必須首先計算出負(fù)載通過機械傳動系統(tǒng)對電機軸的折算扭矩折T ,下面就幾中常見的機

29、械傳動方式介紹折算扭矩折T 的計算過程。絲杠螺母傳動: +=b T Fti T 21折 (m N (式2.8mg F F +=0 (N (式2.9 42HS003兩相混合式步進電機 技術(shù)指標(biāo):工作環(huán)境:-10°C - +55°C (溫度 絕緣電阻:500V DC 100M Min 軸向間隙:0.1 - 0.3mm 徑向跳動:0.02mm Max 溫 升:75°C Max 絕緣強度:B圖2.3 機械手步進電動機表2.1 42HS003步進電機電氣技術(shù)數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)來源于北京張前蘇電子科技有限公司 地址:北京市海淀區(qū)清河永泰園13 樓309 圖2.4 步進電機安裝尺寸(毫

30、米 圖2.5 步進電機接線圖表2.2 步進電動機力矩測試 ST-2HB02X驅(qū)動器ST-2HB02X驅(qū)動器采用MicrosChip芯片,采用新型的雙極性恒相流驅(qū)動技術(shù),實現(xiàn)最大64細(xì)分高性能驅(qū)動,適合驅(qū)動2A以下42系列,57系列兩相混合式步進電機。廣泛應(yīng)用于各種數(shù)控機床,紡織機械,繞線機,噴繪機,疲勞試驗機等用戶希望低成本,低振動,高精度,高速度的場合。產(chǎn)品特點:工作電壓范圍寬10V40V直流供電H橋雙極恒相流驅(qū)動最大2A的八種輸出電流可選最大128細(xì)分的七種細(xì)分模式可選輸入信號光電隔離 提供節(jié)能的自動半電流鎖定功能無需控制器自檢功能技術(shù)參數(shù):型號ST-2HB02X相數(shù):二相工作電壓:DC(

31、10-40V驅(qū)動電流:(0.1A-2.0ADC驅(qū)動方式:全橋雙極性恒相流驅(qū)動細(xì)分功能:(1. 2 . 4. 8. 16. 32. 64 細(xì)分適用電機:相電流不高于2A/相的兩相,四相混合式步進電機冷卻方式:散熱器(安裝在通風(fēng)良好的場合環(huán)境溫度:050尺寸/重量:130×73×33mm/280g數(shù)據(jù)來源于北京張前蘇電子科技有限公司地址:北京市海淀區(qū)清河永泰園13 樓309表2.3 步進電機驅(qū)動器接線端說明 表2.4 步進電機功能設(shè)定 圖2.6 步進驅(qū)動器安裝尺寸2.4輔助系統(tǒng)為保證機械手重復(fù)定位精度,對機械手每工作循環(huán)提出返回原點校零位要求。在初始位置添置限位開關(guān),當(dāng)觸及時發(fā)

32、出已達(dá)原點指令,停止運動。同時鎖定繼續(xù)前行運動,能且只能反向運動,以實現(xiàn)因故障或暴力操作造成的超程保護功能。非原點端只作超程保護不作為定位。 圖2.8 傳動絲杠示意圖操作面板以貼近人們?nèi)粘９ぷ髁?xí)慣、符合人體工程學(xué)、方便工作人員直觀操作、反應(yīng)自動工作狀態(tài)為原則,與后文I/O采用方案相匹配,進行設(shè)計,如圖所示。該機械手工作方式有手動、單步、單周期、連續(xù)工作(自動四種形式。具有原點、路徑關(guān)鍵點,報警指示、工作狀態(tài)指示等功能。下面就操作面板說明如下:設(shè)備原點:機械手的機械設(shè)備原點。任何停止?fàn)顟B(tài),旋轉(zhuǎn)選擇旋鈕到原點,啟動回原點按鈕,機械手回到原點。手動方式:各自的按鈕使各個負(fù)載單獨接通或斷開。實現(xiàn)實時按

33、操作者的指令進行動作。同時也負(fù)責(zé)起自動工作方式中每一工步的目的點的記錄保存工作。單步:旋鈕選擇單步工作,按動一次啟動按鈕,前進一個工步。單周期:旋鈕選擇單周期工作,按動一次啟動按鈕,運行一個周期。連續(xù)工作(自動狀態(tài):在用戶原點,旋鈕選擇自動,按動啟動按鈕連續(xù)反復(fù)運行,途中按動停止按鈕,運行到原點后停止。LED指示燈:狀態(tài)實時顯示。電源和急停按鈕與PLC工作無關(guān)。該按鈕使用來接通或斷開PLC外部負(fù)載的電源。 圖2.9 操作面板示意圖第3章軟件設(shè)計3.1工作流程圖 圖3.1 工作流程圖本機械手采用點位控制,我們可將整個運動看作折線運動,每一步動作歸納為參數(shù)不同的點位之間動作。以起點作為參考點,通過

34、脈動計數(shù),得到目的點的位置。手動操作機械手從參考的到達(dá)目的點后,保存目的點的相對特征參數(shù),并對每一步保存的參數(shù)進行列表管理。實現(xiàn)手動模式下關(guān)鍵點位輸入,自動模式查表“仿形”運動。手動設(shè)置好以后就可以按預(yù)先設(shè)置自動運行。核心思想:記錄關(guān)鍵點,構(gòu)造工作路徑和狀態(tài)。現(xiàn)就四工位作以下說明。用戶在手動原點狀態(tài)下,控制機械手至A點位(到A點的路徑可制定中間點實現(xiàn)繞行,按下保存,記錄該點重要參數(shù)。之后控制機械手到B點位夾取工件,同時記錄機械手張開位置及夾緊位置,為簡化過程,可在A點設(shè)置機械手張開,B點設(shè)置夾緊。控制機械手移動,同前所述記錄關(guān)鍵點位,到D點放下工件。再用同樣的方法到下一工位進行操作。3.2PL

35、C選擇及I/O口分配1滿足被控對象的控制要求考慮將來發(fā)展的需要, PLC選用功能較強的新產(chǎn)品,并留有適當(dāng)?shù)挠嗔俊?系統(tǒng)安全、可靠。3盡可能簡單、經(jīng)濟、使用與維修方便。4具有高的性能價格比。1分析被控對象,提出控制要求。2確定輸入、輸出設(shè)備。3確定PLC的I/O點數(shù),選擇PLC機型。4分配I/O點數(shù),繪制PLC控制系統(tǒng)輸入、輸出端子接線圖。5程序設(shè)計,繪制工作循環(huán)圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。6程序調(diào)試。先進行模擬調(diào)試,再進行現(xiàn)場聯(lián)機調(diào)試;先進行局部、分段調(diào)試,再進行整體、系統(tǒng)調(diào)試。7調(diào)試過程結(jié)束,整理技術(shù)資料,投入使用。 圖3. 2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計步驟流程圖CPU的運行速度是指執(zhí)行每一步用戶程序的時間。

36、對于以開關(guān)量為主的控制系統(tǒng),不用考慮掃描速度,一般的PLC機型都可使用。對于以模擬量為主的控制系統(tǒng),則需考慮掃描速度,必須選擇合適CPU種類的PLC機型。遠(yuǎn)程I/O模塊:輸入、輸出裝置比較分散,工作現(xiàn)場遠(yuǎn)離控制站。高速計數(shù)器模塊:當(dāng)PLC內(nèi)部的高速計數(shù)器的最高計數(shù)頻率不能滿足要求時,可選擇使用。定位模塊:在機械設(shè)備中,保證加工精度進行定位。通信聯(lián)網(wǎng)模塊:PLC與PLC之間,或PLC與計算機之間的通信與聯(lián)網(wǎng)。模擬輸入模塊、輸出模塊:把流量、速度、壓力、風(fēng)力、張力等變換成數(shù)字量,及把數(shù)字量變換成模擬量,進行輸入、輸出。世界上生產(chǎn)PLC的廠商有數(shù)百家,構(gòu)成美國、歐洲和日本三大技術(shù)陣營,其代表機型有美

37、國羅克韋爾(Rockwell自動化公司所屬的A-B(Allen-Bradley公司生產(chǎn)的PLC-5系列PLC、GE-Fanuc公司生產(chǎn)的90TM-30系列和90TM-70系列的PLC,德國西門子(Siemens公司生產(chǎn)的S5系列PLC和S7系列PLC,日本三菱公司生產(chǎn)的FX系列、A系列、Q系列PLC、歐姆龍公司生產(chǎn)的CS系列、C200系列、CPM系列PLC。三大技術(shù)陣營的PLC在程序表達(dá)形式、功能及用法上有很大的差異。熟悉西門子S5系列PLC的人都知道,他是采用結(jié)構(gòu)化編程的方法,盡管他也設(shè)有梯形圖、邏輯圖等多種其他編程語言,單少許復(fù)雜一點的問題就必須采用語句表,通過STEP5語言,調(diào)用各種功能

38、來實現(xiàn)。然而美國A-B公司的PLC-5系列可編程控制器則與西門子S5系列PLC相去甚遠(yuǎn),A-B的PLC-5根本就沒有語句表,他所有的程序都要依靠梯形圖編制,因而A-B的梯形圖與西門子的梯形圖在形式、功能及用法上相差很大。日本的微型小型PLC產(chǎn)品是非常有特色的,他對梯形圖、語句表并重,而且配置了包括功能指令在內(nèi)的功能很強的指令系統(tǒng)。用戶常常會發(fā)現(xiàn),同一個應(yīng)用問題,選用日本的小型PLC產(chǎn)品就能解決,而用歐美產(chǎn)品常要選用中型乃至大型PLC才行。這主要是歐美小型PLC產(chǎn)品指令系統(tǒng)太弱所制。日本的PLC技術(shù)是由美國引進的,因此日本的產(chǎn)品對美國的產(chǎn)品有一定的繼承性。單日本把自己主推產(chǎn)品定位在小型PLC上,

39、因面臨的主要市場在亞洲,因此他對美國的PLC技術(shù)既有繼承,更多的是發(fā)展。在小型PLC方面,他已是青出于藍(lán)而勝于藍(lán),日本產(chǎn)品在世界小型PLC市場上占70%的份額。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國每年引進的PLC產(chǎn)品價值,其中美國產(chǎn)品約占36.3%,歐洲產(chǎn)品約占45.5%,日本產(chǎn)品約占18.2%。歐美產(chǎn)品以大中型PLC為主基本上是德國西門子公司與美國A-B公司平分秋色。小型PLC主要是日本產(chǎn)品。在國內(nèi),日本三菱公司生產(chǎn)的FX系列小型PLC以其良好的性能得到了廣泛的應(yīng)用,同時各大高校、職業(yè)技術(shù)學(xué)校,也為其提供了專業(yè)技術(shù)人才的支持。簡單機械手運動小型PLC足以滿足需求,選用日本三菱公司FX系列作為本文中搬移機械手的

40、核心控制系統(tǒng),可以減少企業(yè)對操作人員培訓(xùn),降低使用成本,減少消費者對產(chǎn)品使用的顧慮。PLC機型選擇的基本原則是,在功能滿足要求的前提下,選擇最可靠、維護使用最方便以及性能價格比的最優(yōu)化機型。三菱FX系列PLC包括FX1S、FX1N、FX2N、FX2NC。各型號的PLC在性能上都有所區(qū)別。1 FX1S系列PLC將優(yōu)良的特點融合進一個很小的控制器中。FX1S適用于最小的封裝,它是希望低成本的用戶在有限的I/0范圍內(nèi)尋求功能強大的控制的首選目標(biāo)。FX1S提供多達(dá)30個I/O,并且能通過串行通信傳輸數(shù)據(jù),所以它能用在常用的緊湊型PLC不能應(yīng)用的地方。FX1S體積雖小,但功能強大:主機點數(shù)10/14/2

41、0/30,分為晶體管輸出/繼電器輸出,交流電源/直流電源。結(jié)構(gòu)緊湊、性價比高。顯示模塊和擴展板使系統(tǒng)升級變得容易。高速運算。基本指令是0.55s/指令0.7s/指令;應(yīng)用指令是3.7s/指令至幾百s/指令。 2000步存儲容量,是以前的FX0S的2.5倍。豐富的器件資源。輔助繼電器512點、定時繼電器64點、計數(shù)器32點、數(shù)據(jù)寄存器256點。具有實時時鐘功能。使用標(biāo)準(zhǔn)型號的實時時鐘滿足對時間的應(yīng)用要求。聯(lián)網(wǎng)能力。串行擴展板通過RS-232、RS-422使聯(lián)網(wǎng)更容易。電源適用范圍很寬。世界任何地方的標(biāo)準(zhǔn)電壓都適合,也可以使用直流電源。基于Windows軟件。模擬電位器。密碼保護。遠(yuǎn)程維護。脈沖輸

42、出和定位功能。一個PLC單元中每相能同時輸出2點100KHz脈沖,PLC 配備7條特殊定位指令,包括零返回、絕對位置讀出、絕對或相對地址表達(dá)方式以及特殊脈沖輸出控制。2 FX1N系列PLC增加了特殊功能模塊或擴展板。通信和數(shù)據(jù)鏈接功能選項使得FX1N在體積、通信和特殊功能模塊和能源控制等重要的應(yīng)用方面非常完美。是一種普遍選擇方案。與FX1S相比較,在以下方面得到了很好的提升:更多的控制點數(shù)14點128點。EEPROM寄存器更大,達(dá)8000步。更為豐富的器件資源。輔助繼電器1536點、定時器256點、計數(shù)器235點、數(shù)據(jù)寄存器8000點。增加過程控制。在系統(tǒng)要求精確控制時適用PID指令。3 FX

43、2N系列PLC作為FX系列最高級的模塊,他擁有無以匹敵的速度、高級功能、邏輯組件以及定位控制等特點。與前者PLC相比較,在以下方面得到了很好的提升:更多的控制點數(shù)。16點256點。靈活的配置。具有滿足特殊要求的大量特殊模塊,6個基本FX2N單元中的每一個單元可擴充到256點的I/O。更高速運算。基本指令0.08s/指令;應(yīng)用指令是1.52s/指令至幾百s/指令。寄存器容量擴展。更為豐富的器件資源。輔助繼電器3072點、定時器256點、計數(shù)器235點、數(shù)據(jù)寄存器8000點。特殊功能模塊。主單元可配置8個特殊功能模塊。數(shù)學(xué)指令集。使用32位處理器、浮點數(shù)、方根和三角幾何指令滿足數(shù)學(xué)功能。4位置控制

44、模塊擴展位置控制是對工位的控制,可由位置控制模塊實現(xiàn).PLC系統(tǒng)可作為整個位置控制系統(tǒng)中的一個控制環(huán)節(jié),配上伺服放大器或驅(qū)動放大器,就可以將位置控制功能和邏輯控制、順序控制等一攬子解決。利用PLC模塊實現(xiàn)位置控制的優(yōu)點:在實現(xiàn)位置控制的時候,可充分利用PLC系統(tǒng)的硬件和軟件資源。更便于在柔性制造系統(tǒng)(FMS、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS或工廠自動化(FA系統(tǒng)中大量應(yīng)用位置控制。用戶可根據(jù)自身要求靈活配置系統(tǒng),既降低成本,又能因地制宜。可靠性高,維護方便。FX-1PG脈沖輸出模塊是一種根據(jù)FROM/TO指令進行與FX2、FX2C系列PLC數(shù)據(jù)交換的特殊功能模塊。用一臺FX-1PG獨立進行一軸定位

45、控制,而一臺PLC則最多可連8臺FX-1PG。5 PLC系列選擇FX1N系列以其信價比獨占鰲頭。但程序結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。就功能而言,FX2N系列是不錯之選,選配3個FX2N-1PG-E脈沖輸出模塊給步進電機驅(qū)動設(shè)備提供穩(wěn)定信號,同時模塊程序簡化了PLC程序的結(jié)構(gòu)。但其制造總價較高,就核心控制系統(tǒng)PLC及其模塊而言,其成本將是FX1N系列的4倍以上。由于本文中機械手不必聯(lián)動,分時復(fù)用即可,適用范圍內(nèi)不必選用FX2N-1PG-E脈沖輸出模塊,其功能通過軟件實現(xiàn)。PLC包括繼電器輸出和晶體管輸出兩種輸出方式。其適輸出區(qū)別如下:2負(fù)載電壓、電流類型不同負(fù)載類型:晶體管只能帶直流負(fù)載,而繼電器帶交、直流負(fù)載

46、均可。電流:晶體管電流0.2A-0.3A,繼電器2A。電壓:晶體管可接直流24V(繼電器可以接直流24V或交流220V。3負(fù)載能力不同晶體管帶負(fù)載的能力小于繼電器帶負(fù)載的能力,用晶體管時,有時候要加其他東西來帶動大負(fù)載(如繼電器,固態(tài)繼電器等。4晶體管過載能力小于繼電器過載的能力一般來說,存在沖擊電流較大的情況時,晶體管過載能力較小,需要降額更多。5晶體管響應(yīng)速度快于繼電器繼電器輸出型原理是CPU驅(qū)動繼電器線圈,令觸點吸合,使外部電源通過閉合的觸點驅(qū)動外部負(fù)載,其開路漏電流為零,響應(yīng)時間慢(約10ms,主要控制開關(guān)量。晶體管輸出型原理是CPU通過光耦合使晶體管通斷,以控制外部直流負(fù)載,響應(yīng)時間

47、快(約0.2ms甚至更小。晶體管輸出一般用于高速輸出,如伺服/步進等,用于動作頻率高的輸出。6額定工作情況下,繼電器有動作次數(shù)壽命,晶體管只有老化沒有使用次數(shù)限制。繼電器是機械元件所以有動作壽命,晶體管是電子元件,只有老化,沒有使用次數(shù)限制。繼電器的每分鐘開關(guān)次數(shù)也是有限制的,而晶體管則沒有。本文中使用步進電機作為動力源,故采用晶體管輸出,直流D24V電源。I/O點數(shù)是衡量可編程控制器規(guī)模大小的依據(jù)。確定依據(jù):將與PLC相連的全部輸入、輸出器件根據(jù)所需的電壓、電流的大小和種類分別統(tǒng)計,考慮將來發(fā)展的需要再相應(yīng)增加10%15%的余量。如表3.1所示。表3.1 I/O點數(shù)估算統(tǒng)計 1特殊、特定I/

48、O點優(yōu)先分配。如高速脈沖輸出口Y000或Y001;方便指令中初始狀態(tài)指令等。2普通無指定I/O點的歸類分配。3適當(dāng)?shù)姆椒ü?jié)省I/O點數(shù)。如編碼等。方案一:表3.2 方案一I/O分配輸入端一覽表 表3.3 方案一I/O分配輸出端一覽表 此方案應(yīng)用應(yīng)用三位二進制編碼器進行硬編碼,PLC 進行軟解碼對超程保護行程開關(guān)進行I/O 點數(shù)節(jié)省,使I/O 口總點數(shù)(包括10%20%的備用量在40點以內(nèi),以節(jié)約PLC 費用。具體編碼如下:表3.4 編碼表 由編碼表寫出邏輯式:765476547654010I I I I I I I I I I I I X +=+=+=763276327632011I I I

49、I I I I I I I I I X +=+=+=邏輯圖見圖3.3。 圖3.3 編碼器原理圖選用74LS147擴展芯片可以實現(xiàn)編碼,具體接線方式在此不予詳述。優(yōu)點:通過對超程保護行程開關(guān)的編碼實現(xiàn)I/O點數(shù)的節(jié)省,將PLC總I/O點數(shù)壓縮在40點以內(nèi),選用FX1N-40MT-D,從而降低PLC的成本。缺點:1程序復(fù)雜,只能實現(xiàn)單線程工作。需保證有且僅有一個行程開關(guān)(指示燈動作,要對信號進行前置處理,若同時觸發(fā)兩點PLC將出現(xiàn)識別錯誤。2容易受到外界信號干擾,穩(wěn)定性受到一定影響。運動指示燈解碼采用軟編碼,硬件解碼方式,同樣存在以上問題,在此不予熬訴。綜上所述,節(jié)省I/O點數(shù)措施為以后的穩(wěn)定運作

50、埋下了很多安全隱患,生產(chǎn)成本并沒有得到很好的降低,僅僅是制造成本的轉(zhuǎn)移。此方案不予以采納。方案二:表3.4 方案二I/O分配輸入端一覽表 表3.4 方案二I/O分配輸入端一覽表 此方案對超程保護所使用的行程開關(guān)合運動方向指示燈,獨立分配I/O。優(yōu)點:1獨立控制,互不干擾。2程序簡單,無需添置編碼、解碼張芯片及其抗干擾設(shè)施。3良好的穩(wěn)定性。4預(yù)留足夠的I/O點數(shù),大于1020%。方便以后的擴展升級。缺點:價格略高于前者。綜上優(yōu)點,優(yōu)先選用FX2N-48MT-D型PLC方案二作為最終選定方案。PLC硬件接線圖見圖3.4。 圖3.4 三菱FX2N-48MT-D PLC接線圖1.三菱FX2N-48MT

51、-D型PLC2.ST-2HB02X型步進電機動驅(qū)動器3. 42HS003兩相混合式步進電機3.3程序設(shè)計脈沖計數(shù)存儲區(qū)域分為統(tǒng)計區(qū)、暫存區(qū)和存儲區(qū)三個部分。統(tǒng)計區(qū):對保存數(shù)據(jù)的組數(shù)進行統(tǒng)計,確定有效區(qū)域范圍,配備16位斷電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器D200和D327。暫存區(qū):臨時存儲脈沖信息,進行數(shù)據(jù)的基本處理,執(zhí)行數(shù)據(jù)計算功能。由于脈沖數(shù)據(jù)值較大采用32位斷電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器D201D206。存儲區(qū):又分為脈沖數(shù)據(jù)存儲區(qū)和其他存儲區(qū)。長期存儲自動程序數(shù)據(jù)值。脈沖數(shù)據(jù)存儲區(qū):存儲暫存區(qū)經(jīng)處理后的有效脈沖數(shù)。采用32位斷電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器。初設(shè)計20組控制點位即D207D326。其他存儲區(qū):運動方向存儲和機械手

52、手爪狀態(tài)。采用斷電保持輔助繼電器存儲位狀態(tài)。與脈沖數(shù)據(jù)存取區(qū)相匹配20組控制點位即M500M579。運動方向存儲分區(qū)為D500D559,機械手手爪狀態(tài)存儲分區(qū)為D560D579。表3.1 脈沖計數(shù)存儲區(qū) 表3.2其他存儲區(qū) 1子程序調(diào)用和返回指令指令編號及助記符:子程序調(diào)用功能指令FNC01 CALL ,CALL(P。子程序返回功能指令 FNC02 SRET。指令的目標(biāo)操作元件是指針號P0P62(允許變址修改。子程序與標(biāo)號的位置:CALL指令必須和FEND,SRET一起使用。子程序標(biāo)號要寫在主程序結(jié)束指令FEND之后。標(biāo)號P0和子程序返回指令SRET間的程序構(gòu)成了P0子程序的內(nèi)容。當(dāng)主程序帶有

53、多個子程序時,子程序要依次放在主程序結(jié)束指令FEND之后,并用不同的標(biāo)號相區(qū)別。子程序標(biāo)號范圍為P0P62,這些標(biāo)號與條件轉(zhuǎn)移中所用的標(biāo)號相同,而且在條件轉(zhuǎn)移中已經(jīng)使用了標(biāo)號,子程序也不能再用。同一標(biāo)號只能使用一次,而不同的CALL指令可以多次調(diào)用同一標(biāo)號的子程序。 圖3.5 CALL指令舉例2傳送指令指令格式指令編號及助記符:傳送指令FNC12 MOV S· D·其中:S· 為源數(shù)據(jù);D·為目標(biāo)軟組件目標(biāo)操作數(shù)為T、C、V、Z、D、KnY、KnM、KnS源操作數(shù)的軟組件有T、C、V、Z、D、K、H、KnX、KnY、KnM、KnS指令用法傳送指令是將源操

54、作數(shù)傳送到指定的目標(biāo)操作數(shù),即S· D·。 圖3.6 傳送指令MOV舉例當(dāng)常開觸點X000閉合為ON時,每掃描到MOV指令時,就把存入S·源數(shù)據(jù)中操作數(shù)100(K100轉(zhuǎn)換成二進制數(shù),再傳送到目標(biāo)操作數(shù)D10中去。當(dāng)X000為OFF時,則指令不執(zhí)行,數(shù)據(jù)保持不變。3塊傳遞指令指令格式指令編號及助記符:塊傳送指令FNC15 BMOV S·D·n其中:S·為源軟組件,D·為目標(biāo)軟組件,n為數(shù)據(jù)塊個數(shù)。源操作數(shù)可取KnX、 KnY、KnM、KnS、T、C、D、K、H。目標(biāo)操作數(shù)可取. KnY、KnM、KnS、T、C和D。數(shù)據(jù)塊個數(shù)

55、常數(shù)K、H。塊傳送指令的功能是將源操作數(shù)組件中n個數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)塊傳送到指定的目標(biāo)軟組件中去。如果組件號超出允許組件號的范圍,數(shù)據(jù)僅傳送到允許范圍內(nèi)。 (a (b圖3.7 塊傳送指令BMOV舉例(a塊傳送指令;(b塊傳送示意如果X000斷開,則不執(zhí)行塊傳送指令,源、目數(shù)據(jù)均不變。如果X000接通,則將執(zhí)行塊傳送指令。根據(jù)K3指定數(shù)據(jù)塊個數(shù)為3,則將D5D7中的內(nèi)容傳送到D10D12中去,如圖6.30(b所示。傳送后D5D7中的內(nèi)容不變,而D10D12內(nèi)容相應(yīng)被D5D7內(nèi)容取代。當(dāng)源、目軟組件的類型相同時,傳送順序自動決定。如果源、目軟組件的類型不同,只要位數(shù)相同就可以正確傳送。如果源、目軟組件號超出允許范圍,則只對符合規(guī)定的數(shù)據(jù)進行傳送。4多點傳送指令指令格式指令編號及助記符:傳送指令FNC16 FMOV S·D·n其中:S·為源軟組件;D·為目軟組件;n為目軟組件個數(shù)指令中給出的是目軟組件的首地址。常用于對某一段數(shù)據(jù)寄存器清零或置相同的初始值。源操作數(shù)可取除V、Z以外的所有的數(shù)據(jù)類型,目標(biāo)操作數(shù)可取KnY、KnM、KnS、T、C、和D,n小等于512。指令用法FMOV指令是將源操作數(shù)中的數(shù)據(jù)傳送到指定目標(biāo)開始的n個元件中去,這n 個元件中的數(shù)據(jù)完全相同。 圖3.8 多點傳送