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天津冶金职业技术学院 学生毕业课题 全自动洗衣机PLC控制系统设计 开关量输出模块是将PLC内部低电压信号转换成驱动外部输出设备的开关信号，并实现PLC内外信号的电气隔离。

选择时主要应考虑以下几个方面： 1）输出方式 开关量输出模块有继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出三种方式。 继电器输出的价格便宜，既可以用于驱动交流负载，又可用于直流负载，而且适用的电压大小范围较宽、导通压降小，同时承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但其属于有触点元件，动作速度较慢（驱动感性负载时，触点动作频率不得超过1HZ）、寿命较短、可靠性较差，只能适用于不频繁通断的场合。

对于频繁通断的负载，应该选用晶闸管输出或晶体管输出，它们属于无触点元件。但晶闸管输出只能用于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。

2）输出接线方式 开关量输出模块主要有分组式和分隔式两种接线方式， 开关量输出模块的接线方式 a）分组式输出 b）分隔式输出 分组式输出是几个输出点为一组，一组有一个公共端，各组之间是分隔的，可分别用于驱动不同电源的外部输出设备；分隔式输出是每一个输出点就有一个公共端，各输出点之间相互隔离。选择时主要根据PLC输出设备的电源类型和电压等级的多少而定。

一般整体式PLC既有分组式输出，也有分隔式输出。 3）驱动能力 开关量输出模块的输出电流（驱动能力）必须大于PLC外接输出设备的额定电流。

用户应根据实际输出设备的电流大小来选择输出模块的输出电流。如果实际输出设备的电流较大，输出模块无法直接驱动，可增加中间放大环节。

4）注意同时接通的输出点数量 选择开关量输出模块时，还应考虑能同时接通的输出点数量。同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端所允许通过的电流值，如一个220V/2A的8点输出模块，每个输出点可承受2A的电流，但输出公共端允许通过的电流并不是16A(8*2A)，通常要比此值小得多。

一般来讲，同时接通的点数不要超出同一公共端输出点数的60%。 5）输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关 开关量输出模块的技术指标，它与不同的负载类型密切相关，特别是输出的最大电流。

另外，晶闸管的最大输出电流随环境温度升高会降低，在实际使用中也应注意。 1.3.2模拟量I/O模块的选择 模拟量I/O模块的主要功能是数据转换，并与PLC内部总线相连，同时为了安全也有电气隔离功能。

模拟量输入（A/D）模块是将现场由传感器检测而产生的连续的模拟量信号转换成PLC内部可接受的数字量；模拟量输出（D/A）模块是将PLC内部的数字量转换为模拟量信号输出。 典型模拟量I/O模块的量程为-10V~+10V、0~+10V、4~20mA等，可根据实际需要选用，同时还应考虑其分辨率和转换精度等因素。

一些PLC制造厂家还提供特殊模拟量输入模块，可用来直接接收低电平信号（如RTD、热电偶等信号）。 1.3.3、特殊功能模块的选择 目前，PLC制造厂家相继推出了一些具有特殊功能的I/O模块，有的还推出了自带CPU的智能型I/O模块，如高速计数器、凸轮模拟器、位置控制模块、PID控制模块、通信模块等。

1.4 PLC软件系统及常用编程语言 1.4.1 PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等，主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言，诊断机器故障。

系统软件由PLC厂家提供并已固化在EPROM中，不能直接存取和干预。用户程序是用户根据现场控制要求，用PLC的程序语言编制的应用程序（也就是逻辑控制）用来实现各种控制。

STEP7是用于SIMATIC可编程逻辑控制器组态和编程的标准软件包，也就是用户程序，我们就是使用STEP7来进行硬件组态和逻辑程序编制，以及逻辑程序执行结果的在线监视。 1.4.2 PLC提供的编程语言 1.4.2.1 标准语言梯形图语言也是我们最常用的一种语言，它有以下特点 它是一种图形语言，沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成，左右的竖线称为左右母线。

梯形图中接点（触点）只有常开和常闭，接点可以是PLC输入点接的开关也可以是PLC内部继电器的接点或内部寄存器、计数器等的状态。梯形图中的接点可以任意串、并联，但线圈只能并联不能串联。

内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载，只能做中间结果供CPU内部使用。PLC是按循环扫描事件，沿梯形图先后顺序执行，在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存器中所以输出点的值在用户程序中可以当做条件使用。

1.4.3 语句表语言，类似于汇编语言。 1.3.2.3 逻辑功能图语言，沿用半导体逻辑框图来表达，一般一个运算框表示一个功能左边画输入、右边画输出。

第2章 全自动洗衣机简介及设计要求 2.1洗衣机简介 2.1.1洗衣机类型： 波轮式洗衣机 洗衣特点：微电脑控制洗衣及甩干功能、省时省力。 缺点：耗电、耗水、衣物易缠绕、清洁性不佳， 适合洗涤衣物：除需要特别洗涤之外的所有衣物。

轮式洗衣机流行于日本、中国、东南亚等地 滚筒式洗衣机 洗衣特点：微电脑控制所有功能 。

机械手的未来发展前景怎么样？

机械手是指能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。

机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 随着网络技巧的发展，机械手的联网操作问题也是以后发展的方向，而工业机器人是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。

工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。

机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。

plc控制机械手的发展方向

机械手控制系统是伴随着机械手（机器人）的发展而进步的。

机械手是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的，机械手研究始于20世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。同时，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，又为机器人和机械手控制系统的开发奠定了基础。

另一方面，核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下，美国于1947年开发了遥控机械手控制系统和遥控机械手，1948年又开发了机械式的主从机械手控制系统和机械手。

机械手控制系统首先是从美国开始研制的。1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。

该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人控制系统。

现有的机器人控制系统差不多都采用这种控制方式。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手铆接机器人控制系统。

作为机器人产品最早的实用机型（示教再现）是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机器人和相关控制系统主要由类似人的手和臂组成它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

机械手控制系统经历了以下几个阶段：机械手完成放射源转运年代、化工产品垛机械手年代、工业用机械手兴起和发展年代。 随着汽车行业和塑胶行业的发展，西欧、日本、苏联和中国等地域机械手及其控制系统也开始百花争放。

尤其注塑机机械手，发展更为迅猛，应用非常普遍，其控制系统经过几十年的发展，现在已经趋于成熟和完善。 机械手控制系统的流派及品牌（塑胶） 注塑机机械手流派控制系统可以按地域划分为欧美类，日本类，中国类。

欧美和日本发展较早，技术相对较为完善。国产机械手控制系统起初主要是引进国外，但近一二十年来中国在这一方面的开发研究生产可谓是突飞猛进，如今国产机械手控制系统已逐步成熟，且国产价格相对比较低。

中国的有台湾天行、大陆华成工控，欧洲西格玛泰克、KEBA、日本星机和哈默。 机械手控制系统的种类是根据硬件的不同而加以分类的，主要有斜臂、横走，按驱动方式可分为气动、变频、伺服。

每个大类又有数个小种，而不同的小种又因不同的动作程序而不同。 斜臂机械手控制系统用于500T以下注塑机，动作程序有二三十套，最高距离精度可达到0.05mm，横走机械手控制系统用于1600T内注塑机动作程序有四五十套，最高距离精度可达到0.05mm，而超大型注塑机则需配专门的控制系统 。

机械手的前景怎么样？

《计划》称，至2017年末，力争广东省三年累计引导2万家、超过50%的规模以上工业企业完成新一轮技术改造；三年累计完成工业技术改造投资9430亿元。

至2017年末，初步建成10个在全国具有较大影响力的智能制造产业基地，建成2个国内领先的机器人制造产业基地，推动1950家规模以上工业企业开展"机器换人"。上海这几年机械制造也是不甘落后，这两年的机械手也是做得风生水起，而且以后越来越向智能化和半智能化靠近，这个前景是真的可以的，其实可以去了解一下上海的一个叫精航的，就是做这方面的，还可以的。

机械手行业的发展前景怎么样？

机械手是在机械化，自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。

在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术领域内，迅速发展起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。

我国塑料机械已成为机械制造业发展最快的行业之一，年需求量在不断的加大。我国塑料机械产业的高速发展主要有以下两个大因素：一是对高技术含量装备的需求所带来的设备更新及陈旧设备的淘汰；二是海内塑料加工产业的高速发展，对塑料机械的需求旺盛。