机械手自动化控制系统的PLC实现(精)
基于PLC的搬运机械手控制系统设计
基于PLC的搬运机械手控制系统设计搬运机械手是一种自动化设备，广泛应用于工业生产中的物料搬运、装卸、组装等工序。
为了实现搬运机械手的自动化控制，可以采用基于可编程逻辑控制器（PLC）的控制系统。
本文将介绍一个基于PLC的搬运机械手控制系统的设计。
搬运机械手控制系统的主要功能是对机械手的运动进行控制。
基于PLC的控制系统可以实现对机械手的运动、速度和位置等参数进行精确控制，从而提升机械手的工作效率和准确性。
首先，需要确定搬运机械手的运动方式和结构。
常见的机械手运动方式包括直线运动、旋转运动和联动运动等。
根据任务需求，可以选择合适的运动方式和结构。
然后，需要选择合适的PLC设备。
PLC是一种专门用于工业自动化控制的设备，具有高可靠性、灵活性和可扩展性等特点。
根据机械手的规模和工作要求，选择适当的PLC设备。
接下来，需要设计搬运机械手的控制电路。
控制电路是实现机械手运动控制的关键部分，包括传感器、电磁阀、继电器等元件的连接和控制逻辑的设计。
在设计控制逻辑时，可以使用PLC提供的编程软件进行编程。
根据机械手的工作要求和操作流程，编写PLC程序，实现对机械手的自动控制。
此外，还需要设计人机界面（HMI）用于操作和监控机械手的运行状态。
HMI通常使用触摸屏或按钮等输入设备，以及显示屏或指示灯等输出设备。
通过HMI，操作人员可以控制机械手的运动和监控运行状态。
最后，进行系统调试和测试。
在将系统投入使用之前，需要进行调试和测试，确保搬运机械手的运动控制正常，并满足工作要求。
总结起来，基于PLC的搬运机械手控制系统设计包括确定运动方式和结构、选择合适的PLC设备、设计控制电路、编写PLC程序、设计人机界面以及进行系统调试和测试等步骤。
通过PLC控制系统的应用，可以提高机械手的自动化程度，提升生产效率和产品质量。
PLC在机械手控制系统中的应用
PLC在机械手控制系统中的应用PLC在机械手控制系统中的应用机械手是通过电气信号控制系统，以柔性、快速、精准的方式实现物品的抓取、移动和放置等动作的高科技装备。
机械手控制系统是机械手的核心部件，也是机械手实现智能化、自动化生产的基础。
PLC(可编程控制器)是应用最为广泛的控制器之一，它在机械手控制系统中起着至关重要的作用。
本文将介绍PLC在机械手控制系统中的应用。
一、PLC的基本原理PLC是一种可编程的数字电子控制器，它具有灵活性、可靠性、可扩展性、可编程性等特点。
PLC的核心是CPU(中央处理器)，其功能主要包括信号采集、信号处理、运算、控制输出等。
PLC将实现控制的程序经过编程装载到内部存储器中，通过读写操作，将输入信号经过处理和比较后产生输出信号，实现对机械手的控制。
二、PLC在机械手控制系统中的应用1.控制机械手的运动机械手的运动包括关节运动和连杆运动，这些运动是由电机驱动的。
PLC可以根据机械手的设计规格，编写相应的运动控制程序，实时监测机械手各个关节的运动位置、速度和加速度等参数，并在需要的时候改变机械手的运动速度和位置，从而控制机械手的运动轨迹和抓取动作。
2.检测机械手与工件的距离和力度机械手与工件之间的物理接触是实现抓取、移动和放置的重要环节。
因此，PLC在机械手控制系统中的另一个应用是检测机械手与工件之间的距离和力度。
PLC可以通过搭载各种传感器来实现对机械手与工件之间的距离感知和力度监测，这些传感器包括接近开关、压力传感器、负载传感器、激光测距仪等。
3.控制机械手的柔顺性和定位精度机械手的工作环境往往比较复杂，需要具有一定的柔顺性和定位精度。
PLC可以通过编写自适应控制算法，在机械手的运动过程中实现柔顺性和定位精度的控制，从而保证机械手在不稳定的环境下的正常运行。
4.采集和处理数据机械手的控制系统中，常常需要采集和处理大量的电气信号和工艺数据，以便进行控制和优化。
PLC具有强大的数据采集和处理能力，能够实时采集、传输各种类型的数据信号，通过编程实现对数据的处理和分析，实现对机械手控制系统的优化和智能化。
PLC步控机械手实验报告文档
PLC步控机械手实验报告文档实验报告：PLC步控机械手一、实验目的本次实验旨在通过PLC（可编程逻辑控制器）控制步进电机，实现机械手的自动化控制，熟悉PLC的编程和应用。
二、实验器材和软件1.PLC:型号为XY-PLC系列；2.机械手：采用步进电机驱动；3.电源：PLC和步进电机分别供电；4.PLC编程软件；5.串口线和电缆。
三、实验原理PLC（Programmable Logic Controller），又称可编程逻辑控制器，是一种数字化操作设备，主要用于工业自动化领域的控制系统。
它通过编程控制逻辑功能，实现对工业过程的自动化控制。
步进电机是一种将电信号转换为机械运动的装置。
步进电机每接收到一个脉冲信号，就会转动一个固定角度，因此可以通过控制脉冲信号的频率和数量来控制步进电机的转动速度和位置。
四、实验步骤1.连接PLC和步进电机：a.将PLC和步进电机分别接上电源；b.使用串口线将PLC与计算机连接；c.将电机驱动模块与PLC相连。
2.编写PLC控制程序：a. 打开PLC编程软件，新建一个Ladder Diagram（LD）程序；b.设计程序逻辑，例如控制机械手的移动轨迹；c.编写PLC程序代码。
3.传输程序到PLC：a.将编写好的PLC程序传输到PLC设备；b.通过串口线将计算机与PLC进行连接；c.在PLC编程软件中选择“传输”选项，将程序传输到PLC设备。
4.进行实验验证：a.确保PLC和步进电机连上电源；b.启动PLC程序，观察机械手的运动是否符合预期；c.调整控制程序，实现机械手的准确控制。
五、实验结果和分析通过编写PLC控制程序，成功实现了对步进电机的控制，并通过控制机械手运动轨迹的设计，实现了机械手的自动化控制。
通过修改PLC程序代码，可以实现不同的控制模式和机械手运动方式。
六、实验总结本次实验通过PLC控制步进电机，实现了机械手的自动化控制。
通过该实验，我们深入了解了PLC的编程和应用，并掌握了步进电机的控制原理和技术。
基于plc控制的机械手设计
基于PLC控制的机械手设计引言PLC（可编程逻辑控制器）是一种被广泛应用于工业自动化系统的控制器。
它以可编程的方式控制工业过程中的各种设备和机械。
机械手是一种常见的自动化设备，广泛应用于工业领域。
本文将介绍基于PLC控制的机械手设计，包括系统的硬件组成、PLC程序设计和系统的工作原理。
硬件组成基于PLC控制的机械手系统包括以下硬件组成部分：1.PLC控制器：PLC控制器是系统的核心部分，负责接收和处理输入信号，并控制输出设备的操作。
常见的PLC控制器有西门子、施耐德等品牌。
2.机械手：机械手是系统的执行部分，负责完成各种任务，如抓取、搬运等。
它通常由电动机、传动装置、执行器等组成。
3.传感器：传感器用于检测和监测系统的状态和环境变量。
常见的传感器有接近传感器、压力传感器、温度传感器等。
4.输入设备：输入设备用于向系统提供操作信号和参数设置，如按钮、开关等。
5.输出设备：输出设备用于显示系统状态或输出结果，如指示灯、显示屏等。
PLC程序设计PLC程序是由一系列指令组成的，用于控制PLC控制器。
以下是基于PLC控制的机械手系统的PLC程序设计步骤：1.确定系统的需求和功能：首先需要确定机械手的具体需求和功能，如抓取物体的方式、搬运的速度等。
2.设计输入和输出信号：根据系统需求，确定输入和输出信号的类型和数量。
输入信号可以是按钮的状态、传感器的检测结果等，输出信号可以控制机械手的运动和执行动作。
3.设计PLC程序逻辑：根据系统需求和硬件组成，设计PLC程序的逻辑。
逻辑可以使用Ladder Diagram、Function Block Diagram等可视化编程语言进行描述。
4.编写PLC程序：根据设计的逻辑，使用PLC编程软件编写PLC程序。
编写过程中需要考虑安全性、可靠性和性能等方面。
5.调试和测试：将编写好的PLC程序下载到PLC控制器中，并进行调试和测试。
调试过程中需要检查各个输入和输出设备是否正常工作，是否满足系统的需求和功能。
PLC控制机械手的设计与实现
控 制 系统的 硬件 结构及软件 实现方法 ， 测试 结果表明 ， 系统运行稳 定 ， 该 生产率 高， 具有较 高的应 用价值 。
关键 词 ：Ｌ 机械 手 ； 压 ； Ｐ Ｃ； 液 自动 移 动 ； 压 泵 液 中 图分 类 号 ： Ｐ ４ Ｔ ２１ 文献标识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ： ２ ５ ５ ２ １ ０ — ０ ５ ０ １ ７ — ４ Ｘ（ ０ ６ ０ ９ — ３ ６ ０）
启动
下限
— —
ＣＯＭ ＣＯＭ１ Ｘ０ ＣＯＭ２
械手在运行 时与别 的物体碰撞 。
（ ）自动操作程序。当机械手处于原位时 ， Ｘ０接通 ， ４ 按 驱
下降电磁阀
上限
— —
／ — — １ Ｘ
／ — — （ ） ２
／
动 Ｙ０ 当到达下限位使 行程 开关 Ｘ １ ， 接通 ， 置位夹紧 ， Ｙ１ 延时
＾ 点
Ｂ 点
●
口 ，计 算机一 侧 的通 信速率为 １ ． ｋ ｉｓ ９２ ｂｔ ，或 ３ ． ｂｔ ，Ｌ ／ ８ ｋ ｉｓＰ Ｃ ４ ／
一
图 １ 机 械 手 传 送 示 意 及 操 作 面 板 图
侧 的通信 速率为 １ ． ｋ ｉｓ～１ ｂｔ 。除了 Ｐ ９２ ｂｔ ／ ５Ｍ ｉｓ ／ Ｃ适配器 ， 还
机 械 工 业 的 规 模 和 技 术 水 平 ，是 衡 量 一 个 国家 经 济 实 力
需要一根标准 的’Ｓ ２ ２ Ｒ 一 ３ Ｃ通信 电缆 。
和科学 技术水平 的重要标志 。因此 ， 国都 把发展机械工业 作 各
为发展 经济 的战 略重 点之一 １机械手 是能够模仿人 手动作 ， 。
２ Ｐ Ｃ控 制 机械 手的 设计 Ｌ
PLC机械手操作控制系统
摘要在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。
随着工业现代化的进一步发展，自动化已经成为现代企业中的重要支柱，无人车间、无人生产流水线等等。
已经随处可见。
同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这写恶劣的生产环境不利于人工进行操作。
工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物。
并以为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。
工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和身效益的有效手段之一。
尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛.在我国,近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果,受到机械工业和铁路工业部门的重视.机械手是在自动化生产过程中发展起来的一种新装置。
广泛应用于工业生产和其他领域。
PLC已在工业生产过程中得到广泛应用，应用PLC控制机械手能实现各种规定工序动作，对生产过程有着十分重要的意义。
论文以介绍PLC在机械手搬运控制中的应用，设计了一套可行的机械手控制系统,并给出了详细的PLC程序。
设计完成的机械手可以在空间抓放、搬运物体等，动作灵活多样。
整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪紧松。
关键词:可编程控制器,PLC,机械手操作控制系统.目录第一章概述 (1)1.1 PLC控制系统 (1)1。
1。
1 PLC的产生 (1)1.1.2 PLC的特点及应用 (2)1.2 选题背景 (3)1。
2.1 机械手简介 (3)第二章PLC控制系统设计 (6)2。
1 总体设计 (6)2。
1.1 制定控制方案 (6)2.1.2 系统配置 (6)2.1。
3 控制要求 (9)2.1。
4 控制面板 (12)2.1.5外部接线图 (13)2。
2.2 手动方式状态 (16)2。
2。
3 回原点状态转移图: (19)2。
2.4 自动方式状态 (19)第三章控制系统内部软组件 (21)3。
机械手的PLC控制程序
机械手的PLC控制程序摘要本设计利用PLC控制程序调试，能够完成机械手的下降，夹紧，上升，右移，下降，松开，上升，左移等一系列的动作，完全符合现实工业生产的需要，经触摸屏模拟调试效果良好，其连续性运行或手动的操作都符合要求，整个程序符合自动化的生产的要求。
本文配有动作示意图，I/O分配表，I/O连接图，梯形图和触摸屏画面，同时有程序的详细分析。
关键词：机械手；自动化；可编程控制器PLC；触摸屏目录摘要 (1)1. 概述 (4)2. 控制要求 (4)2.1. I/O连接图 (5)2.2. 程序解释 (6)2.3. 完整梯形图如下所示 (11)2.4. 触摸屏画面 (14)3. PLC应注意的问题及解决方法 (15)3.1工作环境 (15)3.1.1 温度 (15)3.1.2 湿度 (15)3.1.3 震动 (15)3.2 空气 (15)3.3安装与布线 (16)3.4 外部安全 (16)3.5 PLC的接地 (16)4.结束语 (16)5.参考文献 (16)1.概述机电一体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显来越来越重要，大机械手是一种模仿人体上肢运动的机器，它能按照预定要求输送工种或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。
本设计采用PLC作为控制机对工业机械手进行控制及监控。
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，从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动生产率和自动化水平。
2.控制要求如图所示是一台机械手传送工件机械运动状态示意图，其作用是将工件从Ａ点传递到Ｂ点。
机械手的初始置位停在原点，按下启动后按钮后，机械手将下降—夹紧工件延时2秒-上升-右移-再下降-放松工件延时2秒-再上升-左移完成一个工作周期。
机械手的下降、上升、右移、左移等动作转换，是由相应的动作开关来控制的，而夹紧和放松的转换是有时间来控制的气动机械手的升降和左右移行作分别由两个具有双线圈的两位电磁阀驱动气缸来完成，其中下降与上升对应电磁阀的线圈分别为YV3与YV1，右行、左行对应电磁阀的线圈分别为YV2与YV4。
plc机械手实验报告
plc机械手实验报告PLC机械手实验报告引言：PLC（可编程逻辑控制器）机械手是一种自动化控制系统，它通过编程来控制机械手的运动和动作。
本次实验旨在通过搭建一个基于PLC的机械手系统，探索其在工业自动化中的应用。
一、实验目的本次实验的主要目的是熟悉PLC机械手的基本原理和操作方法，了解其在工业生产中的应用，并通过实际操作来加深对PLC机械手的理解。
二、实验器材本次实验所使用的器材包括PLC控制器、机械手、传感器、电源等。
三、实验步骤1. 搭建机械手系统：首先，将机械手与PLC控制器相连接，并将传感器与机械手连接，确保各个部件之间的正常通信。
2. 编写PLC程序：根据机械手的运动要求，编写PLC程序，包括机械手的起始位置、目标位置、运动速度等参数。
通过PLC编程软件，将程序下载到PLC控制器中。
3. 调试机械手系统：启动PLC控制器，通过操作界面对机械手进行调试。
观察机械手的运动轨迹，检查是否符合预期要求。
如有需要，可以进行调整和优化。
4. 测试机械手功能：通过给定的输入信号，测试机械手的各项功能是否正常。
例如，通过传感器检测物体的位置，判断机械手是否能够准确地抓取和放置物体。
5. 实验数据记录与分析：记录实验过程中的数据，如机械手的运动轨迹、抓取物体的成功率等。
通过对数据的分析，评估机械手系统的性能和稳定性。
四、实验结果与讨论经过实验，我们成功搭建了一个基于PLC的机械手系统，并进行了相关测试。
通过观察机械手的运动轨迹和测试结果，我们可以得出以下结论：1. PLC机械手具有较高的精度和稳定性，能够准确地执行各项任务。
通过编写PLC程序，我们可以实现机械手的自动化控制，提高生产效率。
2. 机械手的运动速度可以根据实际需求进行调整，以适应不同的生产环境。
通过调整机械手的运动速度，我们可以提高生产效率，减少生产成本。
3. 机械手的抓取和放置功能表现出较高的准确性和稳定性。
通过传感器的检测，机械手能够准确地抓取和放置物体，避免了人工操作的误差。
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院 （系）： 机械电气工程学院 专 业： 电气工程及其自动化
姓
名： 冯 永
涛
指导教师： 张晓海 副教授
完成的工图一张
３．程序近若干行 ４．开题报告一份
PLC和机械手的背景与意义
一、PLC的背景及意义
自从在1969第一台可编程控制器在美国面世 以来 ，由于其具有高可靠性、编程方便、易 于使用、对环境要求低、易于扩展等特点， 同时其又是计算机产品，其程序易修改性、 可靠性、通用性、易扩展性、易维护性都大 大提高；加上他体积小巧，安装调试方便等 优点，经过近40年的发展，PLC已经成为机 电控制领域不可缺少的核心控制部件。
机械手的背景及其意义
在工业生产和其他领域内，由于工作的需要， 人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素 的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危 机生命。由于以上的问题，需要一种东西代 替人在恶劣的环境中作业的要求呼之欲出， 同时随着社会的进步，工业自动化产品的性 能日益加强，而价格也因电子技术的高速发 展而不断下降，机械手就在这样诞生了，机 械手可以代替人在各种恶劣的环境中作业 。
２．遗留的问题：后来我们采用子程序调用的方式来完 成多次脉冲输出的需要，但在实验中我们只采用了两次 子程序调用，在多次实验中却出现了５种结果，而且全 是错误的结果，没有达到预期的目的．究竟是什么原因 我们还在考虑中．望各位老师和同学多多指教．
取得的成果和创新
１．彻底的理解了FX2N系列 FNC57(PLSY)指令的运用
１．通过本次设计，我们得出由于FX2N系列 本身指令 限制，不能实现对机械手的多种动作灵活控制．如果换 用其他型号或种类的ＰＬＣ能实现预期的目标，做到灵 活控制 ２．关于前面调用程序所出现的结果我们正在考虑，如 果调用程序能够的成功的话，也能实现预期的目标，做 到灵活控制．
硬件的简要介绍及其控制
1.步进电机：主要是横轴和竖轴；主要是通过PLC 的FNC57 （PLSY）指令来给直流电机的控制模块发出脉冲带动步进电机转 动的 2.直流电机：主要是底盘和手的转动；通过PLC的输出来导通接 直流电机控制模块正反转的24V电压，来控制电机的正反转。
3.电磁阀：爪的松和抓；通过PLC的输出来接通电磁阀，来 控制爪的松和抓
２．如果没有 FX2N系列 FNC57(PLSY)指令本身的限 制，能实现连动，完成预期的目标 ３．我们运用FNC23(DIV)指令除法指令和寄存器Ｄx可 以把横轴和竖轴要控制的距离换算成脉冲，而且放在 整个程序的前面，既实现了灵活控制的功能，也方便 了用户或操作员．
得出的结论
通过设计我们得到了下面两种都有可能的结果：
动作的过程
底盘反转30度 横轴伸出 手反转 竖轴下降 爪夹住工件 手正转到 限位处 横轴缩回 竖轴上升 底 盘正转 横轴伸出 手反转 竖轴 下降 爪松开
发现的问题及其原因和遗留的问题
１．发现的问题及其原因：前期我们直接采用FX2N系 列的脉冲输出 指令＿FNC57(PLSY)指令发出脉冲驱动 步进电机，发现此指令只能使用一次，中间不能连续出 现使用多次的现象，否则不给予执行。
本课题研究的目的和意义
鉴于PLC的优点和机械手的对人类的意义， 如果能把二者结合起来则会更加完美，这个 也是我们的课题研究的目的和意义所在—— 既采用PLC来控制机械手动作灵活多样 的完 成空间抓物。而在这次设计中有我和徐立同 同学共同完成，我则是主要负责软件部分， 主要是负责编写程序和调试程序，那么下面 我就我这一块给大家介绍一下这几个月我们 设计和研究的心得和结果。