5.5 I/O接口简介
（1）I/O接口的概念 CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现，前者被称为I/O接口，而后者则被称为存储器接口。存储器通常在CPU的同步控制下工作，接口电路比较简单；而I/O设备品种繁多，其相应的接口电路也各不相同，因此，习惯上说到接口只是指I/O接口。
(2）接口的分类
I/O接口的功能是负责实现CPU通过系统总线把I/O电路和 外围设备联系在一起，按照电路和设备的复杂程度，I/O接口的硬件主要分为两大类：
1）I/O接口芯片
这些芯片大都是集成电路，通过CPU输入不同的命令和参数，并控制相关的I/O电路和简单的外设作相应的操作，常见的接口芯片如定时／计数器、中断控制器、DMA控制器、并行接口等。
2）I/O接口控制卡
有若干个集成电路按一定的逻辑组成为一个部件，或者直接与CPU同在主板上，或是一个插件插在系统总线插槽上。
按照接口的连接对象来分，又可以将他们分为串行接口、并行接口、键盘接口和磁盘接口等。
5.6 行程开关的介绍 5.6.1 行程开关的概念
行程开关就是一种由物体的位移来决定电路通断的开关 。行程开关又
称限位开关,可以安装在相对静止的物体(如固定架、门框等，简称静物)上或者运动的物体（如行车、门等，简称动物）上。当物体接近静物时，开关的连杆驱动开关的接点引起闭合的接点分断或者断开的接点闭合。由开关接点开、合状态的改变去控制电路和机构的动作。
5.6.2 行程开关的作用及原理
行程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。
5.7电路的总体设计
5.7.1 回路的设计 整个系统的回路设计如下:
机械手右旋转 机械手上升 机械手手臂伸长 机械手下降 机械手手腕右旋 机械手加紧 机械手上升 机械手手腕左旋 机械手手臂收缩 机械手左旋 机械手下降 机械手手臂伸长 机械手手腕右旋 机械手下降 机械手松开 机械手手臂收缩 5.7.2 系统输入/输出分布表
输入
X0 SQ1 X1 SQ2
输出
Y0 Y1
YA1 YA2
右旋电磁阀 左旋电磁阀
右旋限位开关 上升限位开关
X2 SQ3 X3 SQ4 X4 SQ5 X5 SQ6 X6 SQ7 X7 SQ8 X10 SQ9
手臂伸长限位开关 手腕右转限位开关 下降限位开关 工件光电检测开关 手腕左转限位开关 手臂收缩限位开关 左转限位开关
Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
YA3 YA4 YA5 YA6 YA7 KA1
手臂伸长电磁阀 手臂收缩电磁阀 上升电磁阀 下降电磁阀 手腕右转电磁阀 手腕左转电磁阀 加紧电磁阀 松开电磁阀
Y10 YA8
YA9
X11 SQ10 机械手光电限位开关 Y11X12 SB5 X13 SB6 X14 SB7 X15 YJ2 X16 SB8 X17 SB8 X26 YJ4 X27 K1 X30 K2
5.7．3机械手的程序设计
停止按钮 复位按钮 步进电机手动启动 步进电机停止按钮 暂停按钮 急停按钮 接近传感器 空气压缩机启动 系统启动
Y12 YA10 急停电磁阀 Y30 YA11
步进电机
Y31 YA15 空气压缩机继电
自动线的输送动作由步进电动机带动实现间隔输送，实现设计要求的输送状况。其工作的过程是：机械手首先处于初始位置，然后经过一系列的动作将断续传送带上的工件拿走，此时传送带上的光电检测检测开关检测到工件被取走。然后传送带开始转动，当检测到下一个工件时传送带停止转动等待机械手来取工件，当然只要机械手取走工件传送带就开始转动，这样设计是为了节省工作时间从而不会出现机械手等待传送带的时间。
对程序的要求如下：
(1)首先启动机械手时机械手自动复位处于初始位置；
(2)在机械手工作前还要对其进行设备的检测即机械手空运行一次而且
机械手的每一个动作都有相应的定时器进行监控若超出规定的运行时间则认为是设备出现故障。
(3)机械手设有急停按钮（一般情况下是不被允许使用的）只有出现紧急情况时才允许按此按钮，按下此按钮将切断储气罐与各汽缸的联系将被切断各汽缸处于无动力状态。
5.7.4 步进电机的运行控制
由于传送带的速度要求不高且精度也不是太高所以本设计选择三相步进电机通电方式为三相双三拍，利用PLC中的M8014特殊功能继电器向环形脉冲分配器中发送脉冲然后经光电转换和功放电路驱动步进电机。
环形脉冲分配器选择YB013芯片此芯片为专用三相步进电机环形脉冲分配器此芯片工作稳定性能优良在实际生产中被广泛应用。 1.步数控制
当对射式光电检测开关检测到共建的位置时此时停止向脉冲分配器中发送脉冲步进电机将停在此位置不动。 2．手动控制步进电机
当按下手动启动步进电机按钮时M8013即向环形脉冲分配器中发送脉冲步进电机开始转动，当按下停止按钮时步进电机将停下。 3.此外在报警和暂停状态下步进电机也将停止转动。 综合上述情况步进电机控制程序如下： STL 507 OUT M20 LD M8013 ANI M574 ANI M4 AND M20 OUT Y31
5.7.5 各模块的程序设计 程序初始化
采用中间继电器M8002中间继电器对系统各部分复位，定义个种标志包括系统初始化标志，系统启动暂停急停复位等标志；