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表2.4 步进电机功能设定
功 能 设 定 细分设置（开关位置8，9，10） 电流设置（开关位置1,2,3） 注：开关拨位ON=0 OFF=1 细分设定 拨动开关 8 9 10 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
细分 整步 半步 4 8 16 32 64 — 拨动开关 1 2 3 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 相电流设定 ST-2HB02X 0.3A 0.6A 0.9A 1.2A 1.5A 1.8A 2.1A 2.4A(禁止使用)
图2.6 步进驱动器安装尺寸
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2.4 辅助系统
2.4.1 原点定位及超程保护
为保证机械手重复定位精度，对机械手每工作循环提出返回原点校零位要求。 在初始位置添置限位开关，当触及时发出已达原点指令，停止运动。同时锁定继续
前行运动，能且只能反向运动，以实现因故障或暴力操作造成的超程保护功能。非原点端只作超程保护不作为定位。
图2.8 传动丝杠示意图
2.4.2 操作台
操作面板以贴近人们日常工作习惯、符合人体工程学、方便工作人员直观操作、反
应自动工作状态为原则，与后文I/O采用方案相匹配，进行设计，如图所示。
该机械手工作方式有手动、单步、单周期、连续工作（自动）四种形式。具有原点、
路径关键点，报警指示、工作状态指示等功能。下面就操作面板说明如下：
设备原点：机械手的机械设备原点。任何停止状态，旋转选择旋钮到原点，启动回
原点按钮，机械手回到原点。
手动方式：各自的按钮使各个负载单独接通或断开。实现实时按操作者的指令进行
动作。同时也负责起自动工作方式中每一工步的目的点的记录保存工作。
单步：旋钮选择单步工作，按动一次启动按钮，前进一个工步。 单周期：旋钮选择单周期工作，按动一次启动按钮，运行一个周期。
连续工作（自动状态）：在用户原点，旋钮选择自动，按动启动按钮连续反复运行，
途中按动停止按钮，运行到原点后停止。
LED指示灯：状态实时显示。
电源和急停按钮与PLC工作无关。该按钮使用来接通或断开PLC外部负载的电源。
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图2.9 操作面板示意图
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第3章 软件设计
3.1 工作流程图
图3.1 工作流程图
本机械手采用点位控制，我们可将整个运动看作折线运动，每一步动作归纳为参数
不同的点位之间动作。以起点作为参考点，通过脉动计数，得到目的点的位置。手动操作机械手从参考的到达目的点后，保存目的点的相对特征参数，并对每一步保存的参数进行列表管理。实现手动模式下关键点位输入，自动模式查表“仿形”运动。手动设置好以后就可以按预先设置自动运行。
核心思想：记录关键点，构造工作路径和状态。现就四工位作以下说明。 用户在手动原点状态下，控制机械手至A点位（到A点的路径可制定中间点实现
绕行），按下保存，记录该点重要参数。之后控制机械手到B点位夹取工件，同时记录机械手张开位置及夹紧位置，为简化过程，可在A点设置机械手张开，B点设置夹紧。
控制机械手移动，同前所述记录关键点位，到D点放下工件。再用同样的方法到下
一工位进行操作。
3.2 PLC选择及I/O口分配
3.2.1 PLC控制系统设计的基本原则
1） 满足被控对象的控制要求考虑将来发展的需要， PLC选用功能较强的新产品，并留有适当的余量。
2） 系统安全、可靠。
3） 尽可能简单、经济、使用与维修方便。 4） 具有高的性能价格比。
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3.2.2 PLC控制系统设计步骤
1） 分析被控对象，提出控制要求。 2） 确定输入、输出设备。
3） 确定PLC的I/O点数，选择PLC机型。
4） 分配I/O点数，绘制PLC控制系统输入、输出端子接线图。 5） 程序设计，绘制工作循环图或状态转移图。
6） 程序调试。先进行模拟调试，再进行现场联机调试；先进行局部、分段调试，再进行整体、系统调试。
7） 调试过程结束，整理技术资料，投入使用。
图3. 2 PLC控制系统设计步骤流程图
3.2.3 CPU的速度
CPU的运行速度是指执行每一步用户程序的时间。对于以开关量为主的控制系统，
不用考虑扫描速度，一般的PLC机型都可使用。对于以模拟量为主的控制系统，则需考虑扫描速度，必须选择合适CPU种类的PLC机型。