三自由度焊接机器人设计开题报告+文献综述(3)
PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。
5.系统的设计、安装、调试工作量少
PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。
PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法来设计。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，设计梯形图的时间比设计相同功能的继电器系统电路图的时间要少得多。
PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。
6.文修工作量小，文修方便
PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故
2.2单片机的功能特点
单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
单片机特点：
受集成度限制，片内存储器容量较小，一般内ROM：8KB以下；
内RAM：256KB以内。
可靠性高
易扩展控制功能强
易于开发
2.3 控制系统流程
根据机械结构和送丝机构的要求制定如下图所示的控制流程。
图1 机器人控制流程图
3．方案论证
3.1基于PLC的控制系统
方案1：由于送丝机构和机械本体均采用步进电机，采用如下基于PLC控制方式。
由于PLC的高可靠性和稳定性以及编程比较容易，使得PLC在工业自动化中应用非常广泛。
此方案的优点：
具有高稳定性，高可靠性；
操作及编程比较简单；
安装比较简单，文修方便；
3.2基于单片机的控制系统
方案2：由于送丝机构和机械本体均采用伺服电机，采用如下基于单片机的控制方式。
单片机适用于小型自动控制领域及无线控制领域；体积小价格便宜。但编程不易掌握。
3.3方案的确定：
由于PLC具有高稳定性，高可靠性；操作及编程比较简单；安装比较简单，文修方便；PLC是工业控制领域的主力军，能够完成强电的逻辑控制盒运动控制及PID运算。并且PLC控制抗干扰能力比单片机强。
PLC控制范围：
1、开关量的逻辑控制
这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑.
2、模拟量控制
在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。
3、运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
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