机械手搬运加工PLC课程设计
机械手的PLC控制-PLC课程设计
一、要求机械手的PLC控制1．设备基本动作：机械手的动作过程分为顺序的8个工步：既从原位开始经下降、夹紧、上升、右移、下降、放松、上升、左移8个动作后完成一个循环（周期）回到原位。
并且只有当右工作台上无工件时，机械手才能从右上位下降，否则，在右上位等待。
2．控制程序可实现手动、自动两种操作方式；自动又分为单工步、单周期、连续三种工作方式。
3．设计既有自动方式也有手动方式满足上述要求的梯形图和相应的语句表。
4. 在实验室实验台上运行该程序。
二参考1. “PLC电气控制技术——CPM1A系列和S7-200”书中212页“8.1.3机械手的控制”2. “机床电气控制”第三版王炳实主编书中156页“三、机械手控制的程序设计”。
3．“可编程控制器原理及应用”宫淑贞徐世许编著人民邮电出版社书中P168—P175例4.6。
其中工作方式时手动、自动（单步）、单周期、连续；还有自动工作方式下的误操作禁止程序段（安全可靠）。
注解：“PLC电气控制技术——CPM1A系列和S7-200”书中212页“8.1.3机械手的控制”例中只有手动和自动（连续）两种操作模式，使用顺序控制法编程。
PLC 机型选用CPM2A-40型，其内部继电器区和指令与CPM1A系列的CPM有所不同。
“机床电气控制”第三版王炳实主编书中156页“三、机械手控制的程序设计”。
本例中的程序是用三菱公司的F1系列的PLC指令编制。
有手动、自动（单工步、单周期、连续）操作方式。
手动方式与自动方式分开编程。
参考其编程思想。
“可编程控制器原理及应用”宫淑贞徐世许编著人民邮电出版社书中P168—P175例4.6。
其中工作方式有手动、自动（单步）、单周期、连续；还有自动工作方式下的误操作禁止程序段（安全可靠）。
用CPM1A编程。
这里“误操作禁止”是指当自动（单工步、单周期、连续）工作方式时，按一次操作按钮自动运行方式开始，此后再按操作按钮属于错误操作，程序对错误操作不予响应。
机械手搬运加工PLC课程设计
机械手搬运加工PLC课程设计作者前言机械手搬运加工PLC课程设计，主要是把学到的知识应用到设计中，是理论联系的过程。
对自动化专业要求：1.不仅注重软件设计还要硬件设计并重，我们不是计算机专业，软件只是一方面。
（软件设计毕竟要容易一些，除了本文的自动控制，有能力尽可能联系实际，手动程序、原点复位、断电保持等）2.仿真和实际电路连接最好要有。
3.最后锦上添花的是用组态王软件组合起来。
（前面的是重点，前面做好也能得优）学习目的：设计可以很容易的完成，要多问问老师，给予指导，学到不少东西。
最后，非常感谢我的王老师、任老师、（大学中佩服的老师不多，首先第一条德，我是很佩服的；第二才是学识）。
在啰嗦一句，当你搜到这篇文章时，可能已经大三下学期了，抓紧时间准备考试，抓紧时间要么考研，要么学习。
2014.6.13日午时记电气控制与PLC课程设计课题：机械手臂搬运加工流程控制系别：电气与信息工程学院专业：自动化姓名：王弘毅学号：0924111XX指导教师：孙XX 董XX 王XX 任XXXXXXXXXX学院2014年6月13日成绩评定·一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。
二、评分课程设计成绩评定成绩：（五级制）成绩：（五级制）指导教师签字年月日目录目录1.引言 (1)2.控制要求 (2)3.硬件系统设计 (3)3.1机械手臂的结构 (3)3.2系统硬件配置及组成原理 (4)3.3电气控制的设计 (4)3.4 PLC I/O分配表 (5)3.5 PLC外部接线图 (5)4.搬运机械手的软件系统设计 (5)4.1PLC顺序功能图 (7)4.2控制顺序功能图 (7)4.3绘制搬运机械手PLC控制梯形图 (7)4.4各部分功能具体实现 (8)5.系统调试及结果分析 (11)5.1编程指令的选择 (12)5.2接地点的选择 (12)5.3结果分析 (13)6.课程设计心得 (12)7.参考文献 (13)8.附录 (14)8.1附录一 (15)8.2附录二 (17)8.3附录三 (18)第一章引言课程设计背景：随着工业自动化的发展，在工业生产中，越来越多的自动化设备已经完全取代了传统的人工参与工作的工业生产流程。
搬运机械手PLC控制系统课程设计
中北大学课程设计说明书学生姓名：学号：学院：机械与动力工程学院专业：机械电子工程题目：搬运机械手PLC控制系统设计指导教师：赵俊生职称:副教授原霞职称:副教授2013年12月30日中北大学课程设计任务书2013/2014 学年第一学期学院：机械与动力工程学院专业：机械电子工程学生姓名：学号：课程设计题目：搬运机械手 PLC 控制系统设计起迄日期：2013年12月30日～2014年1月10日课程设计地点：瑞学楼指导教师：赵俊生原霞负责人：赵俊生下达任务书日期: 2013年12月30日1．设计目的：培养学生可编程控制器应用能力，同时通过课程设计与实践加深对理论的理解和认识，学会查阅有关专业资料及设计手册。
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：某机械手工作示意图如图所示，该机械手是将传送带 A 上的物品搬送到传送带B,为使动作准确，安装了限位开关1ST 到 5ST，分别对机械手进行抓紧、左旋、右旋、上升、下降动作的限位，并给出动作到位信号，机械手的放松由时间控制；光电开关PS 负责检测传送带 A 上的物品是否到位；启动按钮 1SB、停止按钮 2SB用以启动、停止机械手和传送带 A。
传送带 A、B 由电动机拖动，机械手的上下左右抓放动作由液压驱动，并分别由 6 个电磁阀来控制；传送带 B 为连续运转状态，不用 PLC 控制。
试设计 PLC控制系统。
3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文 )、图纸、实物样品等〕：1.完成 PLC电气控制原理设计（原理图）；2.完成现场器件与 PLC内部等效继电器地址编号对照表；3.完成 PLC梯形图；4.完成 PLC指令程序编写；5.完成设计说明书等其它资料。
4．主要参考文献：1.赵俊生 . 电机与电气控制及 PLC（第二版） . 北京：电子工业出版社， 20122.邓星钟 . 机电传动控制 . 武汉：华中科技大学出版社， 20023.袁任光 . 可编程控制器（ PLC）应用技术与实例 . 广州：华南理工大学出版社，20014.徐世许 . 可编程序控制器原理、应用、网络 . 合肥：中国科学技术大学出版社，20015.王运霞郝麦顿 . 可编程控制器对双面组合钻床的控制 . 组合机床与自动化加工技术洛阳大学电子工程系， 20035．设计成果形式及要求：课程设计说明书（附程序及相关图表）6．工作计划及进度：2013年 12 月 30日~ 12月31日熟悉题目，查阅相关资料2014年 1月1日 ~ 1 月 3日PLC端口分配图和端口接线图2014年 1月5日 ~1月 7日完成控制系统梯形图及程序设计2014年 1月8日 ~1月 9 日撰写课程设计说明书2014年1月10日答辩负责人审查意见：签字：年月日目录1 搬运机械手的发展及 PLC 的选择..... (1)2 搬运机械手的总体设计........................ . (2)2.1设计内容与要求 (2)2.2控制系统硬件设备配置... .................... . (3)2.2.1电动机控制线路设计... .................... . (3)2.2.2PLC 控制系统设计........................ . (3)2.3控制系统软件设计 (4)2.3.1机械手功能流程图......................... . (4)2.3.2梯形图 .......... ....... (5)2.3.3PLC 指令编写程序........................ . (9)3设计小结........... ....... (10)1 搬运机械手的发展及PLC的选择随着现代工业自动化的普及和发展，搬运机械手的应用也逐渐普及，机械手是一种能模拟人的手臂的部分动作，根据给定的规定动作顺序、轨迹来完成工件抓取和搬运的自动化装置。
PLC搬运机械手课程设计
第1章概述1.1搬运机械手概述图1.1是搬运机械手工作示意图。
该机械手的任务是将传送带A上的物品搬运到传送带B。
为使动作准确，安装了限位开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5。
分别对机械手进行抓紧、左旋、右旋、上升、下降等行程的检测，并给出动作到位的检测信号。
另外还安装了光电开关SP。
负责检测传送带A上的物品是否到位。
此外，还设置了起动按钮SB1和停止按钮SB2，分别用以启动和停止机械手的动作。
图1.1 搬运机械手工作示意图传送带A、B由电动机M1、M2拖动，M1、M2分别由接触器KM1、KM2控制，机械手的上、下、左、右、抓、放等动作由液压系统驱动，并分别由6个电磁阀YV1—YV6来控制。
1.2搬运机械手运动过程根据对机械手的工艺过程及控制要求分析，机械手的动作过程如图1.2所示：图1.2机械手动作过程1.3设计要求传送带B处于连续运行状态，不用PC控制。
机械手和传送带A要求按照一定的顺序动作，其步序图如图1.3所示。
启动时，机械手按照步序图的工步顺序动作；停止时，机械手停止在现行工步上。
重新启动时机械手从停止前一瞬间的动作继续进行；PLC断电时的要求与停止时的要求一致。
要求搬运机械手控制系统具有手动、单周期和连续循环三种工作方式。
1.4设计任务1.设计和绘制电气控制原理图或PC I/O接线图、功能表图和梯形图，编写指令程序清单。
2.选择电气元件，编制电气元件明细表。
3.设计操作面板电器元件布置图。
4.上机调试程序。
5.编写设计说明书。
启动按钮SB1停止按钮SB2手爪抓限位开关SQ1手臂左限位开关SQ2手臂右限位开关SQ3手臂上限位开关SQ4手臂下限位开关SQ5光电开关SP 传送带A运行KM1手臂左旋YV3手臂右旋YV4手臂上升YV1手臂下降YV2手爪抓紧YV5手爪松开YV6步序234567891s11个搬运周期图1.3搬运机械手动作步序图第2章控制方案论证机械手电气控制系统，除了有多工步特点之外，还要求有单周（连续）控制和手动控制等操作方式。
plc机械手课程设计
plc 机械手课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理，掌握其操作方法和应用场景。
2. 学生能够描述机械手的基本结构、功能和工作原理。
3. 学生掌握PLC与机械手联动的编程方法，能够实现基本的运动控制。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的PLC控制机械手程序，实现指定动作。
2. 学生能够分析并解决PLC控制机械手过程中遇到的问题。
3. 学生通过实践操作，提高动手能力，培养团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对PLC和机械手产生兴趣，增强对自动化技术的认识和好奇心。
2. 学生在学习过程中，培养认真负责、严谨细致的工作态度。
3. 学生能够认识到PLC机械手在工业生产中的应用价值，增强对现代工业的认识。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学和实际操作，使学生掌握PLC机械手的应用。
学生特点：学生具备一定的电工电子基础和编程能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：教师需结合理论教学和实际操作，注重培养学生的动手能力和团队协作能力，提高学生对PLC机械手应用的认识。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. PLC基本原理：介绍PLC的定义、功能、组成和应用场景，结合教材相关章节，使学生理解PLC在自动化控制中的重要作用。
2. 机械手基本结构和工作原理：讲解机械手的类型、结构、功能以及工作原理，使学生掌握机械手的基本知识。
3. PLC与机械手联动编程：学习PLC编程语言，掌握基本指令，结合教材实例，使学生能够实现机械手的运动控制。
4. 实践操作：安排学生分组进行PLC机械手的编程与调试，包括以下内容：a. 编写简单的PLC程序，实现机械手的运动控制；b. 分析并解决实际操作过程中遇到的问题；c. 团队协作，共同完成指定任务。
5. 教学内容安排与进度：a. PLC基本原理（1课时）；b. 机械手基本结构和工作原理（1课时）；c. PLC与机械手联动编程（2课时）；d. 实践操作（4课时）。
搬运机械手PLC课程设计报告分析
等级:课程设计课程名称电气控制与PLC课程设计课题名称搬运机械手控制系统设计专业班级学号姓名指导老师年月日电气信息学院课程设计任务书课题名称搬运机械手控制系统设计姓名专业班级学号指导老师课程设计时间教研室意见同意开题。
审核人：一.任务及要求设计任务：以PLC为核心，设计一个搬运机械手控制系统，为此要求完成以下设计任务：1.根据搬运机械手的基本结构、工艺过程和控制要求，确定控制方案。
2.配置电器元件，选择PLC型号。
3.绘制传送带A、B的拖动电机的控制线路原理图和搬运机械手控制系统的PLC I/O 接线图。
设计PLC梯形图程序，列出指令程序清单。
4.上机调试程序。
5.编写设计说明书。
设计要求1.一般要求：（1）所选控制方案应合理，所设计的控制系统应能够满足搬运机械手的工作过程要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。
（2）所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》和GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。
（3）所编写的设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重点突出。
2.具体要求：（1）连续工作方式：在搬运机械手处于初始状态的情况下，按下启动按钮时，要求搬运机械手能够自动地一个循环接一个循环地工作下去，直至实际循环的次数达到设定的次数并返回到初始状态时才自动停止。
（2）单周工作方式：在搬运机械手处于初始状态的情况下，按下启动按钮时，要求搬运机械手能够自动地完成一个循环的工作下去。
当搬运机械手完成一个循环的工作并返回到初始状态时能自动停止。
（3）单机手动工作方式：要求能对机械手和传送带A、B的拖动电机进行手动操作。
二.进度安排1.第一周星期一：布置课程设计任务，讲解设计思路和要求，查阅设计资料。
2.第一周星期二～星期四：详细了解搬运机械手的基本组成结构、工艺过程和控制要求。
确定控制方案。
配置电器元件，选择PLC型号。
项目10 PLC控制搬运机械手设计
• 1.垂直气缸、水平气缸选择 • (1)类型选择。 • 现有的工作要求和条件如下: • 1)要求当气缸到达行程终端时无冲击现象和撞击噪声，因此选择缓冲
气缸; • 2)要求重量轻，因此选择轻型气缸; • 3)要求安装空间窄且行程短，因此可选择薄型气缸; • 4)若有横向负载，可选带导杆气缸; • 5)要求制动精度高，应选择锁紧气缸; • 6)若不需要活塞杆旋转，可选择杆不回转气缸。
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10. 1搬运机械手设计案例导入
• 10. 1. 3材料选择
• 机器人手臂的材料应根据手臂的工作状况来选择，并满足机器人的设 计及制作要求。从设计的思想出发，机器人的手臂要求完成各种运动。 因此，对材料的一个要求是作为运动的部件，它应是轻型材料。另一 方面，手臂在运动过程中往往会产生振动，这必然会大大降低它的运 动精度，所以在选择材料时，需要对质量、刚度、阻尼进行综合考虑， 以便有效地提高手臂的动态性能。此外，机器人手臂选用的材料与一 般的结构材料不同。机器人手臂是一种伺服机构，要受到控制，必须 考虑它的可控性。可控性还要与材料的可加工性、结构性、质量等性 质一起考虑。总之，在选择机器人手臂材料时，要考虑强度、刚度、 重量、弹性、抗振性、外观及价格等多方面因素，下面为几种常见机 器人手臂材料:
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10. 1搬运机械手设计案例导入
• (1)碳素结构钢和合金结构钢等高强度钢:这类材料强度好，尤其是合 金结构钢强度增加了4~ 5倍，弹性模量大、抗变形能力强，是应用最 为广泛的材料。
• (2)铝、铝合金及其他轻合金材料:其共同特点是重量轻，弹性模量不 大，但是材料密度小，其(E/P)之比仍可与钢材相比。
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课程设计_PLC搬运物品机械手控制设计
课程设计_PLC搬运物品机械手控制设计PLC（Programmable Logic Controller）搬运物品机械手控制设计是一门工业自动化领域的课程。
在制造业中，物品搬运常常是非常繁琐的工作，因此机械手的出现给了制造业带来极大的便利。
机械手需要通过PLC来进行控制，通过对PLC程序的编程，可以让机械手对物品进行精准搬运。
本文将介绍PLC搬运物品机械手控制设计的相关知识和实践操作。
一、搬运物品机械手控制设计的基本知识1. PLC的基本概念PLC（Programmable Logic Controller）即可编程控制器，是一种专门用于控制工业生产过程的计算机硬件，也是一种特殊的计算机控制系统。
PLC控制器主要由中央处理器(CPU)、输入/输出模块(I/O)、电源部分和编程器四个部分组成。
PLC控制器的任务是将输入设备的信号转换为控制信号去驱动输出设备，从而实现控制过程。
2. 机械手的基本概念机械手（Robotic Arm）是一种可以代替人手进行工业生产操作的机器人。
它主要由机械臂、控制器、传感器、执行器等多个部件组成。
机械手在工业生产中可以起到非常重要的作用，在电子、汽车、食品等工业领域都有广泛应用。
3. 搬运物品机械手的基本工作原理搬运物品机械手的基本工作原理是通过控制机械手的关节转动和末端执行器的运动来实现物品的搬运。
在实际应用中，机械手需要进行复杂的运动规划，通过PLC对机械手进行精准的控制，可以实现对物品的精准搬运。
二、PLC搬运物品机械手控制设计的实践操作在PLC搬运物品机械手控制设计的实践操作中，我们需要通过PLC编程来实现搬运物品机械手的自动化控制。
1. 确定控制策略在控制机械手的过程中，需要明确控制策略，比如机械手的运动轨迹、动作的先后顺序、运动速度等。
在PLC编程中，可以通过编写具体的程序来实现控制的策略。
2. 设计PLC程序在PLC编程之前，我们需要根据机械手控制的策略来设计PLC程序。
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机械手搬运加工PLC课程设计作者前言机械手搬运加工PLC课程设计，主要是把学到的知识应用到设计中，是理论联系的过程。
对自动化专业要求：1.不仅注重软件设计还要硬件设计并重，我们不是计算机专业，软件只是一方面。
（软件设计毕竟要容易一些，除了本文的自动控制，有能力尽可能联系实际，手动程序、原点复位、断电保持等）2.仿真和实际电路连接最好要有。
3.最后锦上添花的是用组态王软件组合起来。
（前面的是重点，前面做好也能得优）学习目的：设计可以很容易的完成，要多问问老师，给予指导，学到不少东西。
最后，非常感谢我的王老师、任老师、（大学中佩服的老师不多，首先第一条德，我是很佩服的；第二才是学识）。
在啰嗦一句，当你搜到这篇文章时，可能已经大三下学期了，抓紧时间准备考试，抓紧时间要么考研，要么学习。
2014.6.13日午时记电气控制与PLC课程设计课题：机械手臂搬运加工流程控制系别：电气与信息工程学院专业：自动化姓名：王弘毅学号：0924111XX指导教师：孙XX 董XX 王XX 任XXXXXXXXXX学院2014年6月13日成绩评定·一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。
二、评分课程设计成绩评定成绩：（五级制）成绩：（五级制）指导教师签字年月日目录目录1.引言 (1)2.控制要求 (2)3.硬件系统设计 (3)3.1机械手臂的结构 (3)3.2系统硬件配置及组成原理 (4)3.3电气控制的设计 (4)3.4 PLC I/O分配表 (5)3.5 PLC外部接线图 (5)4.搬运机械手的软件系统设计 (5)4.1PLC顺序功能图 (7)4.2控制顺序功能图 (7)4.3绘制搬运机械手PLC控制梯形图 (7)4.4各部分功能具体实现 (8)5.系统调试及结果分析 (11)5.1编程指令的选择 (12)5.2接地点的选择 (12)5.3结果分析 (13)6.课程设计心得 (12)7.参考文献 (13)8.附录 (14)8.1附录一 (15)8.2附录二 (17)8.3附录三 (18)第一章引言课程设计背景：随着工业自动化的发展，在工业生产中，越来越多的自动化设备已经完全取代了传统的人工参与工作的工业生产流程。
传统的人工参与工作，不仅危险性高，而且生产效率低，人为因素的影响可能会使整个生产流程崩溃，因此，传统的工业生产应该被先进的自动化生产所取代。
如今，越来越多的自动化生产设备的应用，使得工业生产中的各种难题都迎刃而解。
例如，机械手臂的应用，解决了人工不能在高温、高腐蚀、高辐射的环境中工作的问题，而且机械手臂的应用，提高了生产工件的精度和寿命等。
因此，如何设计机械手臂的加工工作流程，成为我们今天主要讨论的问题，课程设计的目的在于：根据课堂讲授内容，学生做相应的自主练习，消化课堂所讲解的内容。
通过调试典型例题或习题积累调试程序的经验。
通过完成辅导教材中的编程题，逐渐培养学生的编程能力，用计算机解决实际问题的能力。
课程设计的远大意义在于；有助于加深我们对操作系统这门课程的理解，我们在课堂上学的都是基础理论知识，对于如何用程序语言来描述所学知识还是有一定难度。
通过课程设计，我们可以真正理解其内涵。
有利于我们逻辑思维的锻炼，程序设计能直接有效地训练学生的创新思维、培养分析问题、解决问题能力。
即使是一个简单的程序，依然需要学生有条不理的构思。
有利于培养严谨认真的学习态度，在程序设计过程里，当我们输入程序代码的时候，如果不够认真或细心，那么可能就导致语法错误，从而无法得出运行结果。
那么，这个我们反复调试，反复修改的过程，其实也是对我们认真严谨治学的一个锻炼。
此次，课程设计为机械手臂搬运加工流程控制工艺流程。
本文将介绍基于PLC的机械手臂搬运加工的控制设计，该系统具有循环工作、紧急停止、正常停止等工作模式，具有自动上升、下降、夹紧、松开、加工、计数等功能，可以自动的完成对工件的加工流程，以及记录显示加工完成的数目。
第二章控制要求2.1机械手臂搬运加工流程课题要求1．如图所示，有两部机械对工作物进行加工，对象由输送带 A 送到加工位置，然后由机械手臂将加工物送至工作台 1 的位置进行第一步骤加工。
当第一步骤加工完成后，机械手臂将工作物夹起再送至工作台2 进行第二步骤加工；当第二步骤加工完成后，机械手臂将工作物放到输送带 B 送走，然后由 7 段数码管显示加工完成的数量。
2．假设使用气压机械手臂，一开始手臂先下降，碰到下限开关开始做夹起动作，然后开始上升碰到上限开关后，手臂开始往右，当碰到第一工作站的极限开关时，机械手臂下降将工作物放置工作台 l 然后上升等待机械对工作物加工；当工作物第一加工步骤完成时，机械手臂再依进行下降一夹住一上升一往右一下降一释放等流程，将工件放置工作台 2 上进行第二加工步骤。
3．当第二加工步骤完成时，机械手臂再依进行下降一夹住一上升一往右一下降一释放等流程，将工件放置输送带 B 送出，并由 7 段数码管显示出加工完成的数次。
图2.1机械手臂搬运加工流程第三章机械手臂搬运加工流程硬件系统设计3.1机械手臂的结构设计其结构如图所示图3.1：机械手的结构示意图图中设置9个行程开关SQ1—SQ9用于检测工件、小车、机械手的位置及机械手夹钳的夹紧、放松状态，并对系统实施控制。
其中SQ1为工件是否到位的检测开关；SQ2为小车原位检测开关；SQ3、SQ4分别为机械手下降上升是否到位检测开关；SQ5、SQ6分别为机械手夹紧放松检测开关；SQ7、SQ8分别为小车速度转换开关；SQ9为小车运动停止开关。
3.2系统硬件配置及组成原理本系统设计的PLC 的机械臂加工流程控制设计，整个系统组成框架如图：由于PLC 引脚所能承受的电压范围有限,所以在PLC 在与外界大电压相接时，需要转换电路进行保护，由转换电路与外界大电压电流器件相接，实现PLC 间接控制且保护PLC 的目的。
图3.2：系统结构框图3.3电气控制的设计硬件系统设计包括机械部分和电气控制部分的设计。
包括主电路和控制电路的设计。
主电路由一台电动机，其控制如下：电动机M1由接触器KM4、KM3分别控制其右移和左移。
机械手的夹紧放松动作是由一单电两位四通电磁阀控制的一个液压缸完成的，在通电情况下，机械手松开，得电时松开，可以防止在设备运行过程中突然断电导致的机械手松开，工件脱落的情况发生。
3.4 PLC I/O 分配表表3.4：I/O 分配表分类器件作用 器件符号 PLC 地址分配 开关CJ1M 转换机械工作转换输入下限位开关SQ1 X000 上限位开关SQ2 X001 右限位开关SQ3 X002 左限位开关SQ4 X003 无工件检测开关SQ5 X004 工作台启动按钮SB1 X006 工作台停止按钮SB2 X007输出下降电磁阀KM1 Y000 上升电磁阀KM2 Y001 夹紧电磁阀KM3 Y002 右行电磁阀KM4 Y003 左行电磁阀KM5 Y004I/O设备即所需的I/O点数如下表所示：表3.4 I/O点数分配表信号I/O设备I/O点数信号I/O设备I/O点数输入上下左右行程开关 4 输出交流接触器控制线圈 4无工件检测开关启动停止按钮12上下左右电磁阀紧松电磁阀41根据I/O点的分配要求及考虑15%的I/O裕量，本设计PLC采用FX2N—32MR型PLC，这种PLC有16个输入点，16个输出点，满足本例要求。
3.5 PLC外部接线图：由图3—4的IO分配表我们可以绘制PLC外部接线图如图：图3.5PLC I/O接线控制图第四章搬运机械手的软件系统设计4.1PLC工作流程图由机械臂的工作过程我们可以简单描述为，当机械臂在A 工作台上方（即原点处）且物件在工作台A 上，按下启动按钮时，机械臂会向下运动，到达下限后将物件夹紧上升，上升到上限则机械臂向右转移，碰到1处限位开关机械臂向下直到碰到下限开关后松开物件，继而机械臂上升，待机械臂上升到上限时，1处开始加工，1处加工完成后，机械臂将下降→夹紧→上升→到工作台2→下降→松开→上升→2处加工，2处加工完成后，机械臂又下降→夹紧→上升→到工作台B →下降→松开→上升→工作台B 将物件运出→机械臂回到原点，执行下一周期的工作。
由机械臂的工作流程可见，机械臂的运动过程以及工作台的加工过程，其实就是PLC 输入输出的控制过程。
我们可以通过编程控制PLC 从而控制整个加工的工作流程，由机械臂的工作过程我们可以得出PLC 顺序功能图： 图4.1工作流程图4.2控制顺序功能图由课题控制要求及分析，我们可以得到本系统的机械手动作示意图如下图所示：原位 左移 上升 放松 下降 右移上升夹紧 下降图4.24.3绘制搬运机械手PLC控制梯形图机械手动控制属顺序控制，自动程序采用步进梯形指令控制。
由顺序功能图设计梯形图，首先设计每一步工序的梯形图，然后再添加每一步工序的执行命令。
我们采用欧姆龙的程序编程软件CX_Programmer进行梯形图的绘制设计，有关CX_Programmer的使用方法可参见实验指导书。
程序安装：(1)编程时PLC上的状态开关掷向“STOP”(开关右拨)；(2)编程器初始化，先按RD/WR，使编程器处于“W”工作方式，按着按NOP→A→GO→GO；(3)按编程表输入程序；(4)按接线表在实验系统上联接导线；(5)PLC运行，状态开关掷向“RUN”(开关左拨)，RUN指示灯亮；(6)如果程序出错，PLC上“ERROR”指示灯(红色)闪烁；将从初始化开始的一系列梯形图，按照总体结构图（图2—2）的形式组合在一起，得到机械手PLC控制的梯形图（见附图1），和语句指令表（见附图2）。
附图1：搬运机械手PLC控制程序指令附图2：搬运机械手PLC控制梯形图附图3：搬运机械手PLC自动运行状态转移图4.4各部分功能具体实现由顺序功能图设计梯形图，首先设计每一步工序的梯形图，然后再添加每一步工序的执行命令。
由STOP RUN转换时，特殊功能继电器M8002是初始状态S2置位（ON）。
按下启动按钮SB1(X006),初始状态S2转换到状态S20，将状态S20置为ON，工作台开始由原点处运转。
在S20状态，继电器线圈Y000接通，下降电磁阀得电，执行下降动作。
碰到下限开关SQ1（X000）时，初始状态S20转换到状态S21，将状态S21置为ON。
在S21状态，继电器线圈Y002接通，夹紧电磁阀得电，执行加紧动作，同时时间T0继电器开始执行延时程序，延时完成后，将状态S22置为ON。
在S22状态下，上升电磁阀得电，开始执行上升动作，当碰到上限开关SQ2（X001），将状态S23置为ON。
在S23状态下，右移电磁阀得电，开始执行右移动作，当碰到右限位开关SQ3（X002），并且检测到工作台无工件，工件检测SQ5（X004）置为1，将状态S24置为ON。