机械控制论文(精选5篇)
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机械控制论文范文第1篇
(一)机械制造企业缺乏内部控制的意识
目前，机械制造企业没有意识到内部控制对企业的重要性，即使有的企业对内部控制采取了一定的措施，还成立了很多与内部控制有关的机构，同时也在不断的完善企业内部控制的管理制度，但企业内部的工作人员并没有在思想上对内部控制形成高度的重视，内部控制没有渗透到机械制造企业的所有工作人员的思想意识中去，这就使得企业对于内部控制的管理不能落实到实际的工作中去，企业制定的制度都只是一种形式，内部控制建设让位于业务发展。除此此外，在机械制造企业的内部控制管理之中，有很多的企业的管理结构并不十分完善，工作人员的职业素质也都偏低，这些都给机械制造企业在加强内部控制管理上造成了很大的阻碍，也就是说侧重有形资产的管理控制，忽视对人员素质、信息等无形资源的控制。
(二)机械制造企业的管理者不重视控制风险，不能落实风险应对的措施
一般的机械制造企业并没有把控制风险放在日常的管理工作中，没有把对风险的控制看做一项基本的职能工作来看待，这就使得企业的风险识别能力很低，企业不能很好的预防风险，也没有备用的风险保险方案，一旦企业风险发生，整个企业轻者承担经济损失，重者可能面临业务的全面瘫痪。所以说，企业这种对风险意识不重视的心态是必须要改正的，不能把有效的规避风险和进行风险控制放在企业扩大了经营业绩以后，风险是随时够可能发生的，对于风险的防范必须贯穿于企业的整个发展过程。
(三)机械制造企业在内部的信息沟通方面存在很多的问题
机械制造企业对于信息化管理一般都是指管理企业中的财务信息，企业内部没有建立健全的信息管理系统，这就使得企业中的各部门之间沟通经常出现问题，有的部门甚至互相敌对，跟别说沟通了，这就降低了各个部门工作效率，有时候甚至给企业带来经济损失，对企业的长远发展十分不利。
(四)机械制造企业内部组织机构不合理
首先，机械制造企业内部的组织架构不合理，岗位责任不明确，一旦企业的某个环节出现问题，找不到针对这件事情的责任人，企业员工互相推脱责任；各个部门之间经常因为责任问题出现各种冲突，企业的管理者屡屡充当部门冲突时的的裁判员和调节者。其次，企业各个部门之间缺乏相互的监督制约，企业组织机构的协调机能得不到发挥，只是靠某个有特殊地位的人或权威来协调，其协调的力度再大，也很难每件事都管理到位。再次，机械制造企业各岗位人员配备不足，一些互不相容的岗位让一个人来做，这就给一些不法分子提供了机会，企业监管部门也根本无从查起。
(五)机械制造企业的内部控制中审计和监督的职能性不强
企业进行内部的审计和监督主要是为了保证内部控制管理工作能够合理、合法的进行，对内部控制进行审计与监督也有利于对内控管理的有效性进行评价，从另一个方面讲，这种监督也能在一定程度上防范企业内部控制中出现一些不合规的现象。但是，目前很多的企业并没有让审计与监督的职能得到充分的发挥，企业虽然对于审计与监督的职能设定了专门的人员，但是这些人员在执行内部控制的审计和监督职能时，只是在做表面功夫，他们在思想里根本就没有意识到自身工作对于企业发展的重要性，另一方面，这些审计和监督人员受企业管理者的直接领导，因此他们不敢监管企业管理层，这就让企业的内部控制制度形同虚设，根本就发挥不出其自身作用。
二、不断的完善机械制造企业中对于内部控制的管理
(一)优化机械制造企业的内控环境
企业想要加强对内部控制的管理，很好的保证企业能够顺利的执行内部控制管理工作，就必须要不断的优化内部控制的环境，只有这样，才能给企业内部控制工作的有效实施提供基础性的环境。第一步，机械制造企业要从优化企业管理文化入手，加强对内部控制的宣传，让企业里的每个员工都有内部控制管理的意识，达到全民参与的程度，这样才能推动内部控制管理的全方位的实施和有效的完成。第二步，企业必须要加强对人力资源进行管理，对职工进行专业化的培训，提升企业工作人员的职业素质，为内部控制工作提供专业的合格人才。第三步，机械制造企业要结合自身的实际情况，优化企业组织结构，提高企业内部控制的成效以及经营效率。第四步，企业要全面整合企业内部的管理制度，特别是要按照内部控制的流程标准来设置管理制度系统。
(二)机械制造企业要建立健全风险的预警体系
机械制造企业要树立正确的风险意识，对企业风险建立有效的风险管理体系。企业的大多数风险是暴露在业务流程中的，通过业务流程梳理与改造可以解决，这时的风险管理解决方案则落实到内部控制上。正确的识别风险、评估风险，然后分析风险发生的具体原因，做出正确的风险报告，企业通过风险报告制订并执行有效的风险应对措施，把风险给企业带来的损失降到最低。企业制定有针对性的内控制度，梳理企业中比较重要的业务流程，明确各个流程中的关键控制点，然后根据这些控制点来制定内控措施。
(三)建立有效的信息沟通体系
有效的信息沟通能够让机械制造企业在经营的过程中及时的掌握企业的经营状况与外界的环境变化情况，能够有效的避免企业因为内部与外部的信息不对称给企业带来的影响，它对企业的内部控制制度能够快速实施也是十分有利的，同时它还能够提高企业的控制效率。想要建立一个健全完善的内部信息沟通体系，企业必须要全方位的构建沟通渠道，不仅是上级和下级进行沟通，还要有相同级别的人员之间的沟通，还要有最高级领导与最底层员工的沟通，各个部门与外界供应商和销售商的沟通。只有这样，企业才能够及时的掌握企业的各个方面的最新信息，才能快速的针对具体问题，做出有效的解决发案。
(四)优化机械制造企业的内部组织结构
机械制造企业在设置企业内部的组织结构时，一定要结合自身的实际情况，制定明确的岗位责任，企业中的任何环节出现问题，直接责任到人，企业制度都规定好了的处理方案，有责任的部门就算想推脱责任也都无话可说，这样也不会造成各个部门之间的冲突。与此同时，机械制造企业还要加强对各个部门之间的监督机制的建设，让企业各个部门之间互相督促，不能仅仅依靠某个有特殊地位的人或权威来协调。企业在设置岗位时，要注意那些互不相容的岗位必须由不同的人负责，不能为了节省开支，精简人员，把那些互不相容的岗位由同一个人负责，这不但造成了企业的组织结构不科学，也很有可能给企业造成经济损失。
(五)强化对企业内部控制的监督管理
机械控制论文范文第2篇
一 绪论
1.前言
2.机械手的简史
3.工业机械手在生产中的应用
4.机械手的组成
5工业机械手的发展趋势
6 本章小结
机械手移动工件控制系统的控制要求
1工作原理
2设备控制要求
3硬件配置
I/O地址表
机械手控制系统的程序设计
1流程图
2控制源程序介绍
运行调试
五、梯形图及PLC的外部接线
1梯形图
2 PLC外部接线
3主电路
4元件清单
总结
七、
一 绪论
1.前言
用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手。机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为工业机械手。
工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。
工业机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因而，受到很多国家的重视，投入大量的人力物力来研究和应用。尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。在我国近几年也有较快的发展，并且取得一定的效果，受到机械工业的重视。
机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器，他有多个自由度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。
机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强。 随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。
2.机械手的简史
现代机械手起源于20世纪50年代初，是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化产品。
机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。他的结构是：机体上安装一回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的。 1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手，原意是灵活搬运。该机械手的中央立柱可以回转，臂可以回转、升降、伸缩、采用液压驱动，控制系统也是示教再现型。虽然这两种机械手出现在六十年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。
1978年美国Unimate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vic-arm型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差可小于±1毫米。
美国还十分注意提高机械手的可靠性，改进结构，降低成本。如Unimate公司建立了8年机械手试验台，进行各种性能的试验。准备把故障前平均时间（注：故障前平均时间是指一台设备可靠性的一种量度。它给出在第一次故障前的平均运行时间），由400小时提高到1500小时，精度可提高到±0.1毫米。
德国机器制造业是从1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。德国KnKa公司还生产一种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制。
瑞士RETAB公司生产一种涂漆机械手，采用示教方法编制程序。
瑞典安莎公司采用机械手清理铸铝齿轮箱毛刺等。 第二代机械手正在加紧研制。它设有微型电子计算机控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，使机械手具有感觉机能。目前国外已经出现了触觉和视觉机械手。
第三代机械手（机械人）则能独立地完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系。并逐步发展成为柔性制造系统FMS(Flexible Manufacturing system)和柔性制造单元(Flexible Manufacturing Cell)中重要一环。
随着工业机器手（机械人）研究制造和应用的扩大，国际性学术交流活动十分活跃，欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多。
3.工业机械手在生产中的应用
机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作，如搬物、装配、切割、喷染等等，应用非常广泛。
在现代工业中，生产过程中的自动化已成为突出的主题。各行各业的自动化水平越来越高，现代化加工车间，常配有机械手，以提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。可在机械工业中，加工、装配等生产很大程度上不是连续的。据资料介绍，美国生产的全部工业零件中，有75%是小批量生产；金属加工生产批量中有
四分之三在50件以下，零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的5%。从这里可以看出，装卸、搬运等工序机械化的迫切性，工业机械手就是为实现这些工序的自动化而产生的。目前在我国机械手常用于完成的工作有：注塑工业中从模具中快速抓取制品并将制品传诵到下一个生产工序；机械手加工行业中用于取料、送料；浇铸行业中用于提取高温熔液等等。本文以能够实现这类工作的搬运机械手为研究对象。
4.机械手的组成
工业机械手由执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成。
4.1 执行机构
（1）手部 既直接与工件接触的部分，一般是回转型或平动型（多为回转型，因其结构简单）。手部多为两指（也有多指）；根据需要分为外抓式和内抓式两种；也可以用负压式或真空式的空气吸盘（主要用于吸冷的，光滑表面的零件或薄板零件）和电磁吸盘。
传力机构形式教多，常用的有：滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜槭杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母式、弹簧式和重力式。
（2） 腕部 是连接手部和臂部的部件，并可用来调节被抓物体的方位，以扩大机械手的动作范围，并使机械手变的更灵巧，适应性更强。手腕有独立的自由度。有回转运动、上下摆动、左右摆动。一般腕部设有回转运动再增加一个上下摆动即可满足工作要求，有些动作较为简单的专用机械手，为了简化结构，可以不设腕部，而直接用臂部运动驱动手部搬运工件。
目前，应用最为广泛的手腕回转运动机构为回转液压（气）缸，它的结构紧凑，灵巧但回转角度小（一般小于 2700）,并且要求严格密封，否则就难保证稳定的输出扭距。因此在要求较大回转角的情况下，采用齿条传动或链轮以及轮系结构。
（3）臂部 手臂部件是机械手的重要握持部件。它的作用是支撑腕部和手部（包括工作或夹具），并带动他们做空间运动。
臂部运动的目的：把手部送到空间运动范围内任意一点。如果改变手部的姿态（方位），则用腕部的自由度加以实现。因此，一般来说臂部具有三个自由度才能满足基本要求，即手臂的伸缩、左右旋转、升降（或俯仰）运动。
手臂的各种运动通常用驱动机构（如液压缸或者气缸）和各种传动机构来实现，从臂部的受力情况分析，它在工作中既受腕部、手部和工件的静、动载荷，而且自身运动较为多，受力复杂。因此，它的结构、工作范围、灵活性以及抓重大小和定位精度直接影响机械手的工作性能。
行走机构 有的工业机械手带有行走机构，我国的正处于仿真阶段。
4.2 控制机构
驱动机构是工业机械手的重要组成部分。机械手的控制可采用以下几种方式：
1）用继电器控制，这种控制系统故障率高、控制方式不灵活且功率消耗大，已逐渐被人们所淘汰；
2）用微机控制，虽然它在智能控制方面有较大的功能，但它的抗干扰性差，系统设计比较复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术，广泛应用也不太容易；
3）PLC控制，此控制系统具有运行可靠、使用维修方便、抗干扰性强、能经受恶劣环境的考验等优越性，已经成为在机械手控制系统中使用最多的控制方式。
4.3 控制系统分类
在机械手的控制上，有点动控制和连续控制两种方式。大多数用插销板进行点位控制，也有采用可编程序控制器控制、微型计算机控制，采用凸轮、磁盘磁带、穿孔卡等记录程序。主要控制的是坐标位置，并注意其加速度特性。
5工业机械手的发展趋势
(1)工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修)，而单机价格不断下降。
(2)机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化:由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机;国外已有模块化装配机器人产品问市。
(3)工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化;器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构:大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。
(4)机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。
(5)虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。
(6)当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控遥控操作系统，使智能机器人走出实验室进入实用化阶段。美国发射到火星上的“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名实例。
(7)机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来，这种新型装置已成为国际研究的热点之一，纷纷探索开拓其实际应用的领域。我国的工业机器人从80年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下，通过“七五”、“八五”科技攻关，目前己基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人;其中有130多台套喷漆机器人在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线(站)上获得规模应用，弧焊机器人己应用在汽车制造厂的焊装线上。但总的来看，我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如:可靠性低于国外产品:机器人应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距;在应用规模上，我国己安装的国产工业机器人约占全球已安装台数的万分之四。以上原因主要是没有形成机器人产业，当前我国的机器人生产都是应用户的要求，“一客户，一次重新设计”，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可靠性不稳定。因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模块化设计，积极推进产业化进程.我国的智能机器人和特种机器人在“863”计划的支持下，也取得了不少成果。其中最为突出的是水下机器人，6000m水下无缆机器人的成果居世界领先水平，还开发出直接遥控机器人、双臂协调控制机器人、爬壁机器人、管道机器人等机种:在机器人视觉、力觉、触觉、声觉等基础技术的开发应用上开展了不少工作，有了一定的发展基础。但是在多传感器信息融合控制技术、遥控加局部自主系统遥控机器人、智能装配机器人、机器人化机械等的开发用方面则刚刚起步，与国外先进水平差距较大，需要在原有成绩的基础上，有重点地系统攻关，才能形成系统配套可供实用的技术和产品，以期在“十五”后期立于世界先进行列之中。
6 本章小结
本章简要的介绍了机械手的基本概念。在机械手的组成上，系统的从执行机构、控制机构以及控制部分三个方面说明。比较细致的介绍了机械手的发展趋势，简要的叙述了本文研究的内容。
二 .机械手移动工件控制系统的控制要求
以三菱公司的PLC为例，设计一个简单的机械手移动工件控制系统。图a所示为一简易物料搬运机械手的工艺流程图。该机械手石一个水平/垂直位移的机械设备，其操作是将工件从左工作台搬运到右工作台。
机械手移动工件的基本结构图如图a所示
图1-a 机械手移动工件的基本结构图
1工作原理
机械手移动工件通过限位开关和电机来控制。
机械手分别通过前进/后退电机、上升、下降电机的正反转来上、下、左、右移动，移动的最大位置通过上、下、左、右4个限位开关控制。
夹放工件通过夹紧、放下电机的正反转来控制。夹紧工件通过定时器来控制，即凭经验设定一个时间，在这个时间内，机械手能完全夹紧工件。放下工件通过松限位开关来控制。
按下启动按钮，整个系统按照PLC程序的设定有序的运行；正常停车时，按下正常停车按钮，等机械手运行到初始位置，停车。当按下即停按钮时，系统不管运行到什么状态，都要立即停止
2设备控制要求
机械手移动工件控制系统的要求时有“正常运行”和“强制停止”两种控制方式。
2.1正常运行
在初始位置（上、左、松限位开关确定）处，按下启动按钮，系统开始工作；
机械手首先向下运动，运动到最低位置停止；
机械手开始夹紧工件，一直到工件夹紧为止（由定时器控制）；
机械手开始向上运动，一直运动到最上端（由上限位开关确定）；
上限位开关闭合后，机械手开始向右运动；
运行到右端后，机械手开始向下运动；
向下运动到最低位后，机械手把工件松开，一直到松限位开关有效（由松限位开关控制）；
工件松开后，机械手开始向上运动，直至触动上限位开关（上限位开关控制）；
到达最上端后，机械化搜开始左运动，直到触动左限位开关，此时机械手已回到初始位置；
该系统要求能连续循环工作。正常停车时，要求机械手回到初始位置才能停车。
2.2紧急停止
按下紧急停止按钮时，系统立即停止。
3硬件配置
从控制系统图1－B可以看出，在控制方式选择上需要一个启动按钮用来完成自动方式的启动、1个停止按钮用来处理正常情况下的停止运行，1个急停按钮用来处理紧急情况下的停止运行。机械手运动的限位开关有5个:高位限位开关、低位限位开关、左位限位开关、右位限位开关和松开器件开关。手动输入信号共由3个电机组成：前进/后退电机、上升/下降电机、夹取/放下电机。
机械手控制系统图如下图所示：
3.1.PLC的选型
(1)对输入 / 输出点的选择 另外要注意，一些高密度输入点的模块对同时接通的输入点数有限制，一般同时接通的输入点不得超过总输入点的 60 ％；本设计中的输入点为8，所以PLC所需的输入点需要大于14。 PLC 每个输出点的驱动能力（ A/ 点）也是有限的，有的 PLC 其每点输出电流的大小还随所加负载电压的不同而异；一般 PLC 的允许输出电流随环境温度的升高而有所降低等。在选型时要考虑这些问题。
PLC 的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种 PLC 平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要隔离，则应选择前两种输出方式的 PLC 。
(2)对存储容量的选择
对用户存储容量只能作粗略的估算。在仅对开关量进行控制的系统中，可以用输入总点数乘 10 字 / 点＋输出总点数乘 5 字 / 点来估算，本设计中的开关量为830；计数器 / 定时器按（ 3 ～ 5 ）字 / 个估算，本设计中有一个定时器。最后，一般按估算容量的 50 ～ 100 ％留有裕量。
(3)对 I/O 响应时间的选择
PLC 的 I/O 响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟（一般在 2 ～ 3 个扫描周期）等。对开关量控制的系统， PLC 和 I/O 响应时间一般都能满足实际工程的要求，可不必考虑 I/O 响应问题。
(4)根据输出负载的特点选型
不同的负载对 PLC 的输出方式有相应的要求。本设计中的在负载都式动作不频繁的交、直流负载，因此选用继电器输出型的。继电器输出型的 PLC 有许多优点，如导通压降小，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，其负载电压灵活（可交流、可直流）且电压等级范围大等。
(5)对 PLC 结构形式的选择 FX2N系列PLC是三菱公司的高性能叠装式机种。可以分配不同的单元：基本单元、扩展单元和特殊单元。基本单元内含有CPU，存储器和I/O电路，要增加系统的I/O点数可联接扩展单元，增加系统的控制功能，则可以连接相应的特殊单元。在本系统中，配置基本单元就可以满足控制要求。不同的负载对PLC的输出方式有相应的要求。例如，频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的PLC有许多优点，如导通压降小，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，其负载电压灵活（可交流、可直流）且电压等级范围大等。所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的PLC。即选用FX2N-32MR继电器输出型PLC作为机械手移动工件的控制系统。
机械手移动工件控制以三菱公司的FX2N 系列PLC为例，PLC框架配置如图1－C所示:
图1－C PLC框架配置
&nbs p;3.2.按钮的选择
按钮是最常用的主令电器，在低压控制电路中用于手动发出控制信号。它由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳等组成。按用途和结构的不同，分为启动按钮、停止按钮和复合按钮等。
在机械手控制系统的设计中，选用分别选用了一个启动按钮，一个停止按钮，一个急停按钮，其原理分别为：启动按钮带有常开触头，手指按下钮帽，常开触头闭合；手指松开，常开触头复位。停止按钮带有常闭触头，手指按下按钮帽，常闭触头断开；手指松开，常闭触头复位。急停按钮按下之后，机械手移动工件立即停止；急停按钮解除后，所有输出重新开始。一按按钮，机床就能锁住，解除的方法是旋转后解除。 表1－1 按钮的技术数据
型号 触头组合 按钮颜色
LA25－10 —常开 绿色
LA25－01 —常闭 红色
KA5－4211 —常开—常闭 灰色
3.3.限位开关的选择
行程开关(限位开关)的工作原理及符号表示行程开关又称限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。因此，行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护。 表1－2 限位开关的技术数据
型号 额定电压/V 额定电流/A 触头数量 结构形式 个数
交流 直流 常开 常闭
JLXK1-311 500 440 5 1 1 直动防护式 5
3.4.继电器的选择 表1－3 正反转继电器的技术数据
型号 触点数量 触电容量 工作电压 个数
JZF-5 3个常开触点 AC250V 5A 220V 6
4.I/O地址表
由于CPU模块有16点数字量输入，16点数字量的输出，因此不再需要输入/输出模块。I/O分配采用自动分配方式，模块上的输入端子对应的输入地址是X000～X007，输出端子对应的输出地址是Y000～X017。
表1－4 I/O地址表
对应地址 对应的外部设备
输入地址 X000 启动按钮
X001 停止按钮
X002 紧急停止按钮
X003 上限位开关
X004 下限位开关
X005 左限位开关
X006 右限位开关
X007 松限位开关
输出地址 Y000 前进/后退电机正转继电器（前进）
Y001 前进/后退电机反转继电器（后退）
Y002 上升/下降电机正转继电器（上升）
Y003 上升/下降电机反转继电器（下降）
Y004 夹紧/放下电机正转继电器（夹紧）
Y0 05 夹紧/放下电机反转继电器（放下）
功能
定时器 T0 夹紧工件时定时5S
内部继电器 M0 机械手的初始位置
三、机械手控制系统的程序设计
1流程图
1.1正常运行流程图
正常运行流程图如图1－D所示： 紧急停止流程图如图1－E所示：
图1－D 正常运行流程图
图1－E 紧急停止的流程图
2控制源程序介绍
2.1初始位置辅助继电器
M0是初始位置辅助继电器，当机械手的位置在左上方时，M0得电。它的助记符程序为：
LD X003
AND X005
OUT M0 ;机械手在初始位置
所对应得梯形图如图1-F所示：
图1-F 初始位置辅助继电器梯形图
2.2向下运动
机械手在初始位置时，按下启动按钮，机械手开始向下运动，运动到最下端停止；当机械手夹着工件运动到最右边时，开始向下运动，运动到下端停止；当紧急停止按钮按下时，停止向下运动。它的助记符程序为：
LD X000 OR Y003
AND M0 ANI X004
LD X006 ANI X002
ORB ANI X001
OUT Y003 ；机械手向下运动
所对应得梯形图如图1－G所示：
图1－G 向下运动梯形图
2.3夹工件
当机械手运动到左下方时，开始夹工件，夹5S；当紧急停止按钮按下时，停止夹工件。它的助记符程序为：
LD X004 ANI T0
AND X005 OUT Y004 ；机械手夹工件
OR Y004 OUT T0 K50定时5S钟
ANI X002
所对应 的梯形图如图1－H所示:
图1－H 夹工件梯形图
2.4向上运动
机械手夹紧工件后或者工件放下后，开始向上运动，运动到最上端停止；当紧急停止按钮按下时，停止向上运动。它的助记符程序为:
LD T0 ANI X003
OR X007 ANI X002
OR Y002 OUT Y002 ；机械手向上运动
所对应的梯形图如图1－I所示：
图1－I 向上运动梯形图
2.5向右运动
机械手夹紧工件，上升到最上端后，开始向右运动，运动到最右端停止；当紧急停止按钮按下时，停止向右运动。它的助记符程序为:
LDI X007 ANI X006
AND X003 ANI X002
OR Y000 OUT Y000 ；机械手夹着工件向右移动
所对应的梯形图如图1－J所示：
图1－J 向右运动梯形图
2.6放下工件
当机械手运动到最右、最下端时，开始放下工件；当紧急停止按钮按下时，停止放下工件。它的助记符程序为：
LD X004 ANI X007
AND X006 ANI X002
OR Y005 OUT Y005 ；机械手放下工件
所对应的梯形图如图1－K所示：
图1－K 放下工件梯形图
2.7向左运动
机械手放下工件，上升到最上端后，开始向左运动，运动到最左端停止；当紧急停止按钮按下时，停止向左运动。它得助记符程序为：
LD X003 &n bsp; ANI X005
AND X006 ANI X002
OR Y001 AND X007
OUT Y001 ；机械手向左移动
所对应得梯形图如图1－L所示：
图1－ L 向左运动梯形图
四、运行调试
针对机械手的几种工作方式，分别进行控制的实现逻辑处理。
首先是复位控制，这对于周期运转而言是十分重要的，只有当机械手处于原点位置时才能启动周期工作程序。系统设计了一个复位控制信号，在系统上电后，如果选择单周期或连续工作方式，则首先要确保机械手处于原点位置才能进行下一步处理。为了保证在周期方式启动前系统处于该位置，可以首先通过按下回原点按钮来驱动机械手到达该位置，然后启动周期控制。这样就可以有效地减少逐个手动控制设备到位地繁杂过程，提高控制效率。这样，就要求系统在手动方式下，如果收到复位命令，则驱动机械手向上或向左运动到原始位，同时复位抓取信号。
周期工作分为单周期和连续工作两种方式，其区别主要在于完成一个动作周期后，但周期方式下，系统等待下一个启动信号到来才进行下一步动作，而连续工作方式下则继续进行下一个周期，直至停止信号到来。对每个周期的动作而言，两种方式下完全相同。
五、梯形图及PLC的外部接线
1梯形图
机械手系统设计梯形图如下图所示：
图1－M 机械手系统设计梯形图
2 PLC外部接线
机械手控制系统外部接线
图1－N 机械手控制系统外部接线图
3主电路
4元件清单
表1－5 机械手控制系统元件清单
元器件名称 型号 数量 生产公司 备注
启动按钮 LA25－10 1 三菱 常开
停止按钮 LA25－01 1 三菱 常闭
急停按钮 KA5－4211 1 三菱 常开－常闭
行程开关 JLXK1-311 5 三菱 直流防护式
辅助继电器 LY2-0 DC48V 1 三菱 3个常开触点
正反转继电器 JZF－5 6 三菱 AC250V 5A
总结
通过本系统的设计，对三菱FX系列PLC的特点有了更深的理解。掌握了构建实际PLC控制系统的能力和对程序调试的步骤和方法。熟悉了PLC的I/O的连接方法和对一些硬件根据实际要求进行适当的选择。
机械手控制系统利用了三菱FX系列PLC的特点，对电机、行程开关及其他一些输入/输出点进行控制，实现了机械加工中移动工件的自动化。机械手作为工件取送设备虽然应用于不同的场合，其具体的工作情况不同，但本质的工作过程却是类似的。采用PLC对机械手进行控制也是目前常见的控制方式，本设计给出的机械手控制程序，可以应用于大部分的类似场合。
七、 (1) 可编程序控制器原理与应用 西安电子科技大学出版社 主编 汪志锋
(2) PLC应用开发技术与工程实践 人民邮电出版社 编著 求是科技
(3) 可编程控制器技术及应用 北京理工大学出版社 编著 夏辛明
(4) 可编程控制器应用技术 机械工业出版社 主编 王也仿
(5) 可编程控制器原理与应用 中国电力出版社 &nbs p; 主编 郁汉琪
机械控制论文范文第3篇
工程机械成本的控制分为很多小项’但是总的来说还是分为直接成本和间接成本，分开来说可以分为设备消耗、折旧费用、租赁费用、分摊费用、运输费用等等，这些费用对工程项目的施工的成本有着直接的影响，所以相关的部门应该仔细的进行预算、核算、分析与评价等控制。如果这些工作没有做好，将会增加施工的成本，进而可能会导致施工质量的降低，甚至阻碍施工的进行等等。机械化工程施工中的主体部分是工程机械设备，只有做好工程机械的管理工作，才能更好的保证施工的正常进行或者提前完成，发挥机械的使用效率、提髙施工质量和经济效果。不仅如此，这样还能对机械施工水平有所提高，使得建筑机械化实现快速平稳发展。工程机械具有较大的随动性，作业地点不唯一、服务对象不唯一、工作时间不确定等等因素都增加了工程机械管理的复杂性，所以说工程施工机械成本管理是必要的。
2工程施工机械成本控制中存在的缺陷
工程机械在使用中，设备的完好率、利用率普遍较低，而且使用的费用也较髙。做好工程施工机械成本控制的主要环节是在施工机械的使用和管理方面要做好。下面是工程施工成本控制中的主要缺陷：
2.1机械设备购置的控制缺乏
施工企业在购进设备时，对市场的行情了解得不是很充分，在购进预算时，没有考虑施工项目的需要，因为这些方面分析的不够，所以导致投资的盲目性。在市场调研和招标手续方面容易有所忽视，导致在施工设备在购进时的成本严重的偏离预期的预算；在选用施工设备时，没有考虑到自身实际施工需求，尽可能选取大型或者较为精密的工程机械，使得工程机械的利用率降低，在设备的折扣费用和维修养护费用方面也有所损失；有的施工设备在购买时较为盲目性，选用的较为专业性的机械，导致在施工时，如果进行了现场的设计改进，经常会出现了机械设备轮空的现象，部分机械完全派不上用场，浪费了机械资源。
2.2落后的机械设备管理理念
许多施工企业只关注些许大型的一次性的设备费用支出，经常性的忽略H常中的持续性的、较为小型的支出，与当代的市场经济条件存在明显的冲突。如果做不好工程机械设备成本的控制，经常会导致使用的成本超过工程机械的购置成本，所以要做好工程施工中的机械成本控制。同时，部分施工企业缺少完善的成本控制体系，这样的话会降低设备的使用率、增加生茶消耗、设备的故障率和维修的成本也大大地增加，整体上拖慢了企业的正常经营。
2.3工作人员素质较低
设备在不断地更新’操作人员也应该进行更换和培训，在使用时，不能正确的进行操作，会加快机械设备的损坏，增加了机械设备的维修和保养。造作不当是一种情况，还有更加严重的现象，比如无证上岗和故意的人为破坏等等。在设备出现损坏时，不对出现故障的原因进行分析和对责任人进行追究也是造成这些状况的原因之一，所以应该做好机械设备的激励和约束手段。
3工程施工机械成本控制的主要措施
3.1完善机械成本控制模式
在人员上对机械成本控制模式进行分工，从顶层的项目经理到下层的各种机械成本控制人员，建立完善的控制模式来对工程机械成本进行控制。实行行业分开制，对各部门呈交的报表进行统计、核算、分析和评价，做够进行上报。
3.2费用明细化
一个工程施工项目配置普遍繁多，配置方式也不少，无论是挑拨、新购、租赁和分包等等，都应该进行详细的了解，各种设备的各种参数在进行了整理之后可以通过电子表格的方式汇总到一个地方，在这个地方建立一个动态的总台帐，能够起到意想不到的作用。之后应该建立施工机械成本的明细账目，能够详细的对施工机械成本核算的对象范围、开支月计、开支累计等等项目，详细明了的完成单机成本的统计，在施工机械成本上能够准确的进行分析。最后应该做好施工机械成本费用的总计工作，对各机械成本控制部门进行综合，详细对各部门的职能进行分类，材料费用由物资部门提供；人工费由人事部提供；运输费由计价管理部门提供、折旧费由财务部门提供等等，各部门应该加强彼此之间的交流与合作，通过完美的配合共同做好机械成本控制工作。在机械操作人员的费用统计方面，由于人员的流动性较强，所以应该注意机械操作人员的增减和更换，各部分人员的费用也要搞清楚。
3.3正确选配机械，发挥机械最大效能
一般来说，在工程建筑产品的总成本中，机械的使用费用大约占据了百分之五到百分之八之间，在选配机械时不能盲目的选择，应该对工程施工的工程量、施工的方法和进度要求进行考察研究分析，之后再进行选购，注意各机械之间的配合，通过彼此之间的适应来发挥每台机械的最大效能。有的机械被设计到相邻的工程项目上作业，这就要求该机械需要具有多次使用的功能，减少对工程机械的拆卸、搬运和安装，使得机械设备的利用率达到最髙。针对不同的工作量也需要选择不同的机械设备，在大型或者工作量集中的地方，应该选用大型专用型机械设备；在小型或者工作量相对分散的地方，应该选择小型的、较为灵活的机械设备。利用现代化的控制方法，寻求最优的供求关系。
3.4合理组织机械施工，提高利用率
在施工时，应该做到施工的机械组织，认真计划机械的施工，做好机械的及时调度工作。对机械设备进行编制，确定个设备之间的供需计划，通过对各机械设备的平衡，实现机械设备的共同遵守执行。在选配机械时，部分选购人员会尽量多的选购机械设备，过早的就购进机械设备，导致机械不能很好的有计划的使用。在机械施工组织中，对机械施工组织要保证有效性，在保证了原材料、水电等供应的前提下，合理的安排施工的顺序，注意机械设备的维修养护工作，对有零部件损坏的机械设备不能让其进行施工作业，保证正常机械的充分合理利用。
3.5合理选择机械设备更新方案，进行必要的技术经济分析
在机械设备的使用过程中要注意机械设备的更新，对机械设备的有形损耗和无形损耗进行分析和应用，对损坏到一定程度的零部件要用新的或者功能相似的产品进行替代。机械设备的更新对工程建筑施工是有一定的好处的，但是带来的是经济问题，所以说这是个重要问题，值得慎重决策。科学技术在不断进步，新材料、新技术、新施工方法等事物+断的出现在建筑施工中，针对这种情况，结合建筑企业自身的经济状况和施工业务进行分析，对设备更新的进度、时间等方面进行探讨,做出正确的更新方案。
3.6机械设备检查，降低维修成本
机械设备的检查主要包括设备运转情况、技术状况、工作精度等形式进行检查，为下面进行的维修保养工作打好基础，及时的査明隐患并进行清除，能够提高修理质量和缩短维修的周期，还能一定程度上节约维修的成本。
3.7机械设备维护保养、提高机械设备的经济效益
机械设备都是有众多的零部件组合而成的，但是在零部件之间的连接部分极其容易发生一些不正常反映，比如松动、磨损等状态，如果不及时的进行处理，会导致不可预想的危害，所应该对设备进行及时的检査和处理，对机械设备进行清洁等工作，提髙机械设备的使用寿命，保证机械设备的正常使用，保证机械设备在使用时的稳定性和安全性，提高机械施工的经济效益。
3.8机械设备改造，提高生产效率
机械设备的改造是对原有设备进行技术革新，通过机械设备的改造，能够很好的在机械设备的性能、精度及生产效率进行改善和提髙。机械设备的改造需要较高的技术性，所以非常精细复杂，在考虑改造的必要性、技术的可行性和经济的合理性之后正确的进行改造。
4结语
机械控制论文范文第4篇
非标准机械设备的设计合理与否直接影响到加工和组装的质量，因此客户应当尽量提供详细参数条件，比如精细度、粗糙度、制造材质、部件强度等。非标准机械设备的设计包括产品的设计、生产工艺的设计、组装方案的设计等，三者是相互联系相互制约。因此，非标准机械设计是依据客户的要求，充分结合生产商家的实际条件，确保产品的实用性和生产工艺的先进性，同时确保设备组装方便快捷。非标准机械设备的设计首先应当考虑实用性、合理性和经济性，从多角度设计多个生产方案，并对多个方案进行综合比较，选择最佳的生产方案，必要时对设计方案实施模拟试验，寻求设备最佳的运行状态，并记录相关运行参数作为设备按照调试的参考。此外，设计人员应当积极与使用单位（顾客）的技术人员联系，对设计图纸进行会审，确保设计符合使用单位的技术要求。
二、机械设备的零部件尽量采用标准成品件
标准零部件的规格尺寸、材质质量、技术参数等均符合国家统一标准，在各种设备制造中具有广泛的通用性，可以有效的避免因尺寸误差、材质硬度不足等一些非标准的因素影响设备的质量。在设计和生产非标准设备时，应当尽量使用外购的标准成品件，比如固定使用的零部件、检验使用的仪器设备、生产用的刀具磨具等，不仅可以有效的降低成本，同时可以提高制造产品的质量。标准成品零部件的使用对提高非标准机械设备的质量具有十分重要的意义，主要表现在以下几个方面：
首先，可以提高非标准设备操作的可靠性。企业外购市场的标准零部件一般是经反复多次的试验和实践才投入市场，其各种条件均符合国家标准，其具有较高的性价比，可以有效的提高非标准设备制造质量。而初次制造且未经过实践使用的非标准零部件或多或少会存在一定的缺陷，缺乏使用可靠性。
其次，可以降低非标准机械设备的制造成本。对于生产厂家而言，单件非标准零部件的制造成本比批量标准零部件的制造成本高，十分不利于生产商的成本控制。比如非标准件制造产生的管理费、设计成本、劳动生产均比标准零部件的制造成本高；或者非标准零部件的加工比较繁杂琐碎，制造过程中因为手工问题导致产品损坏，造成材料的浪费等。最后，可以提高非标准设备制造效率。利用现有的标准成品，可以省却设计的麻烦，同时可以避免后续制造过程中因非标准件的不合理影响制造的进度，提高工作效率
三、设备加工制造和组装过程中质量的控制
3.1设备设计过程的质量监督在设备厂家进行设备设计的过程中，使用单位技术人员应经常与其设计人员联系，了解设计的进展情况。设计结束、图纸绘制完成后，由使用单位技术人员和设备厂家设计人员共同对图纸进行会审，从整体上查看设计是否实现了工艺技术要求，设备关键部位的技术要求是否合适。另外，对于以前制作过的同类设备，在保证工艺技术要求的前提下，对使用中需要经常更换备件的零部件，尽量做到尺寸一致，以方便备品配件的准备。
3.2设备制造过程的质量监督在非标准机械设备制造初期，应当对关键零件的机械加工进度进行监督和控制，特别是大型铸造件、锻造件、焊接件等，严格按照进度计划实施，重点监督高技术要求的设备，确保设备或部件按质按量进行。同时针对外购基础件的质量进行严格把关，检验其精度、密度、材质、光洁度等，确保基础件各方面符合使用标准。此外，特别注重关键零件加工质量的检验，确保零部件的高效利用。比如，在行列式滚筒设备的加工中，应当严格检验上下导轨和齿轮的加工精度，并在淬火处理后进行确认其等级硬度，以及相关的焊接部位的检查。
3.3设备整体组装的质量控制在完成所有零部件加工后，将各分散的部件进行组装，形成完整的台套设备。但在组装过程中，组装的精度是影响设备质量的主要因素，甚至会导致设备无法正常使用。因此，在组装设备零部件时，特别注意清洁零部件的外部杂质，包括铁屑、焊渣、粉尘、油渍等。此外，设备组装完毕后，应当对组装质量进行检验，确认设备是否符合技术要求。比如空载试机、负载试机、联动试机，并根据实际生产进行调节运行参数，确保设备的良好运行。
四、总结
机械控制论文范文第5篇
在机械电气控制装置中应用PLC的另外一种形式，分散的控制机械电气控制装置是它在装置中进行应用的主要作用所在，运用集中的方式进行管理，将装置当中的危险部分尽最大限度的予以分离，对装置进而进行有效的控制与监督，简单的来讲，确保机械电气控制装置的稳定、高效和安全应用是DCS系统的主要作用。通过PLC技术组合而成的DCS系统对计算机有效的进行利用，确保DCS系统对现场控制站、监测站等场所的信息能够准确的进行接受，利用对信息的收集、整合与处理等，确保最佳的状态能够存在于控制装置当中，一旦有故障存在于装置当中，就会立刻的获得信息，并且有效的分散故障，对装置重新进行调整，防止整个装置的运行不会受到故障部分的影响，但是，在机械电气装置中要想将DCS系统的作用充分的发挥出来，需要确保构成这个系统的显示单元、控制单元和通信总线等构成部分的合理性，构成有效的、完整的DCS系统，确保该系统的功能可以有效的被使用，为对机械电气装置进行优化将良好的条件创造出来。
2应用分析
（1）对PLC技术的应用类型上进行确定。为了在机械电气控制装置当中对PLC技术进行应用，就要对PLC技术类型上进行确定，在整个设计应用环节当中这项工作有着基础性的作用，将PLC技术的使用类型确定出来是非常关键的，为确保选取的类型在机械电气装置中能够得到有效的应用，应该与机械电气控制装置的整个情况上予以结合进行合理的选取。（2）控制开关量逻辑。在机械电气控制领域当中应用PLC技术，PLC的基本工作内容当中就包含了开关量逻辑控制，原始的继电器可以有PLC装置和它的内部技术进行取代，一起实现对电路的顺序控制和逻辑控制，在开关量逻辑控制中应用PLC技术，它的控制对象不单纯的只是对一台设备进行控制，还可以在生产线路中将PLC装置拥有的开关量逻辑控制接入进去，使其能够控制组合机床和生产线。（3）控制模拟量。在工业生产中模拟量是一种术语，指的是可能出现在生产中的变量，然而人们对这样的变量却没有办法进行预测，例如速度的变量、温度的变量等。生产的进度和生产的质量会受到模拟量的影响，一定要采取一定的方式来控制模拟量，但是并没有可行的技术存在于传统的工业生产当中，直到出现了PLC技术之后，才实现了对模拟量的控制，在电气控制系统和电气模拟装置当中应用了PLC技术，而且在应用的时候有效的控制模拟量，实现数字化和模拟量之间的有效转化，令其被控制器能够很好的进行控制。（4）集中性对系统控制。主要是有多个设备和一台功能大的中央PLC坚实系统构成了该控制系统，并且构成了一个计算控制系统，这个系统拥有中央集成式的功能。在这个系统当中，不相同的设备当中可以利用运行的顺序和适宜的方式构成一个通过中央PLC系统一起处理的程序，由此发现，和单一式的控制系统进行比较这种集中式的控制系统有着运行效率高、成本低的优越性，但是也有一定的弊端存在于其中，一旦需要改变其中某一控制对象的程序时，需要停止整个控制PLC控制系统的运行，造成别的控制对象也需要被迫停止工作。（5）分散性系统控制。在这个系统当中，每个控制对象在PLC控制系统当中都是经过分别处理而成的，并且各个PLC控制之间都可以利用合理的信号传输来将内部网络的连锁反应上予以实现，来将控制任务上予以完成，或者对传输信号利用上位机经过总线实施传递。在该系统当中，对机械控制方式的应用主要是众多机械生产线的控制形式，使用相应的数据在不同的生产线之间进行连接，有不同的PLC对不同的控制对象进行控制，如果需要停止运转其中的某一台PLC，不会影响到其他的控制器。近些年，科学技术进入了一个全新发展的阶段，能够将过程控制和PLC技术有效的结合起来，对底层的控制任务因此就能更好的给予完成。（6）运动控制。利用PLC技术能够对直线运动和圆周运动等进行有效的控制，在控制系统里面，以前的控制模式直接的作用在执行机构和传感器当中，该系统可以利用运动控制模块来完成工作，例如可以在驱动步进电机和多轴位控制模块当中进行运用等。
3结语
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