基于PLC的机械手臂控制课程设计
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。
机械手臂plc课程设计
机械手臂plc课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解机械手臂的基本结构和功能，掌握PLC编程的基础知识。
2. 学生能够描述机械手臂的运动原理，了解PLC在自动化控制中的应用。
3. 学生能够解释机械手臂PLC控制系统的工作原理，掌握相关术语和概念。
技能目标：1. 学生能够运用PLC编程软件进行简单的程序编写，实现对机械手臂运动的控制。
2. 学生能够通过实际操作，熟练使用机械手臂PLC控制系统的相关设备。
3. 学生能够运用问题解决策略，对机械手臂PLC控制系统进行故障排除和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械手臂PLC控制技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 培养学生团队协作意识，提高沟通与交流能力，学会共同解决问题。
3. 增强学生的安全意识，培养严谨的科学态度和良好的工程素养。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的物理和数学基础，对机械手臂和PLC技术有一定了解，对实践操作有浓厚兴趣。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，引导学生主动探究，提高解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 机械手臂基本结构及功能：介绍机械手臂的组成部分，包括执行器、传感器、控制器等，并分析其各自功能。
教材章节：第二章 机械手臂的结构与原理2. PLC编程基础：讲解PLC的基本指令、编程方法和应用案例，使学生掌握PLC编程的基本技能。
教材章节：第三章 PLC编程与应用3. 机械手臂运动原理：分析机械手臂的运动学原理，包括正运动学、逆运动学以及动力学等内容。
教材章节：第四章 机械手臂的运动学与动力学4. PLC在自动化控制中的应用：介绍PLC在机械手臂控制系统中的应用，以及与其他自动化设备的配合。
教材章节：第五章 PLC在自动化系统中的应用5. 机械手臂PLC控制系统设计与实践：通过实际案例，教授学生如何设计机械手臂PLC控制系统，并进行实践操作。
机械臂plc课程设计
机械臂plc课程设计一、课程设计的背景和意义机械臂是一种能够模拟人类手臂动作的机器人，广泛应用于工业生产、医疗卫生、军事领域等。
而PLC（可编程逻辑控制器）则是工业自动化控制中常用的控制设备。
本次课程设计旨在让学生通过实践操作，深入了解机械臂和PLC的原理和应用，提高其工程实践能力和综合素质。
二、课程设计的目标和任务1. 目标（1）了解机械臂的结构、原理和应用场景；（2）掌握PLC的基本原理、编程方法和调试技巧；（3）能够独立完成基于PLC控制机械臂的简单系统设计与实现。
2. 任务（1）了解机械臂的基本结构和运动方式；（2）学习PLC编程语言Ladder Diagram，并掌握其基本语法规则；（3）根据实际需求设计并编写PLC程序，控制机械臂完成指定动作；（4）调试程序并优化系统性能。
三、课程设计的内容和步骤1. 机械臂的结构和原理（1）机械臂的基本结构和分类（2）机械臂的运动学原理和控制方法2. PLC编程基础（1）PLC的基本原理和应用场景（2）PLC编程语言Ladder Diagram的语法规则和常用指令3. PLC控制机械臂系统设计与实现（1）确定系统需求及功能要求（2）设计PLC程序，实现机械臂的动作控制（3）调试程序并优化系统性能四、课程设计的评价方法与标准1. 评价方法：通过课堂考核、实验报告、项目演示等方式进行评价。
2. 评价标准：根据学生在课堂上表现、实验报告质量、项目演示效果等方面进行综合评价，主要考察其对机械臂和PLC原理的理解程度、对PLC编程语言Ladder Diagram的掌握情况以及在实际项目中解决问题的能力。
同时也考虑到学生团队协作能力等因素。
基于PLC机械手控制系统设计
2024-04-29
• 项目背景与意义 • 整体方案设计 • 硬件选型 • 程序设计 • PLC仿真 • 项目总结与展望
目录
Part
01
项目背景与意义
机械手控制系统优势
效率高、准确高
高生产自动化程度，有利于 提高材料的传送、工件的装 卸、刀具的更换以及机器的 装配等的自动化程度，提高 生产效率，降低生产成本
改善劳动条件
避免人身事故，代替人安全 地在高温、高压、低温、低 压、有灰尘、噪声、臭味、 有放射性或有其它毒性污染 以及工作空间狭窄等场合中 完成工作。
自动化程度高，成本低
采用PLC控制系统，实现远 程监控和自动调节，提高运 维效率，降低了人工成本。
Part
02
整体方案设计
系统硬件设计
plc选型 机械手的位置反馈是开关量控制，所需的I/0点数量并不多，所以使用一般 的小型plc的选择就可以了。由于所需要的 I/0 点数分别为 20 点和12 点， 因此本设计选用西门子S7-226来实现控制
2）通过下面一排拉杆模拟PLC输入信号，通过观察Q点输出亮灯情况检查程序。
组态制作
新建一个工程，触摸屏的类型选择TPC7062TD
2）制作主页面。
组态制作
在设备窗口中添加-通用串口父设备和西门子_S7200PPI
2）双击西门子_S7200PPI，增加设备通道，并且连接对应的数据库，是PLC与触摸屏互相通信。
Part
03
硬件选型
plc硬件接线图简图
选型与配置方案
PLC控制器
使用一般的小型plc的选择就可以 了。由于所需要的 I/0 点数分别 为 20 点和12 点，因此本设计选 用西门子S7-226来实现控制。
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）。
三菱PLC机械手臂课程设计
三菱PLC机械手臂课程设计课程设计任务：三菱PLC机械手臂一、设计要求本次课程设计旨在设计一个基于三菱PLC（可编程逻辑控制器）的机械手臂控制系统。
该机械手臂应具备以下功能：1.机械手臂可以完成伸缩、升降、旋转等动作。
2.机械手臂的运动方式应可以通过手动、单步和自动三种方式进行控制。
3.当机械手臂在运动过程中遇到障碍物时，应能够自动停止并报警。
4.机械手臂控制系统应具备可靠性高、稳定性好、响应速度快等优点。
二、设计思路1.硬件设计（1）选择合适的PLC：考虑到控制系统的复杂性和性价比，选用三菱FX2N系列PLC作为主控制器。
该系列PLC具有丰富的I/O接口和强大的指令集，能够满足本次设计的控制需求。
（2）选择合适的传感器：为了实现自动控制，需要使用传感器检测机械手臂的位置和运动状态。
选用光电编码器和限位开关作为传感器，前者用于检测旋转角度，后者用于检测上下和左右移动的极限位置。
（3）选择合适的执行器：机械手臂的执行器包括电机、气缸等，根据实际需要选择合适的执行器，并设计相应的驱动电路。
2.软件设计（1）编写控制程序：根据设计要求，编写控制程序，实现手动、单步和自动三种控制方式。
程序中应包括运动控制、障碍物检测、报警处理等模块。
（2）调试程序：通过模拟实验和实际操作对程序进行调试和优化，确保机械手臂运动平稳、响应速度快、可靠性高。
三、机械手臂动作流程图（略）四、总结与展望本次课程设计通过三菱PLC实现了机械手臂的控制，实现了伸缩、升降、旋转等动作，同时具备手动、单步和自动三种控制方式。
通过障碍物检测和报警处理等功能提高了系统的可靠性和稳定性。
选用合适的PLC和传感器，结合控制算法，实现了对机械手臂的精确控制。
通过本次课程设计，我们深入了解了PLC控制系统的设计和应用，提高了解决实际问题的能力。
未来可以进一步研究机械手臂的智能化和自主化，通过引入机器视觉等技术实现更复杂的动作识别和控制。
基于PLC的机械手臂控制课程设计
课程设计说明书课程名称:电气控制PLC课程设计课程代码: XXXXXXXX 题目:基于PLC机械手控制系统学生姓名: X X 学号: XXXXXXXXXXXXX 年级/专业/班: XXXX级电气自动化X班学院(直属系) : XXXXXXX学院指导教师: X X学院名称：XXXXXX 专业：XXX 年级：2013级机械手控制系统设计一、选题背景及题目来源工业实际项目，可在天科TKPLC-A实验装置机械手装置的模拟控制实验区完成本模拟实验。
二、训练目的（1）通过使用各基本指令，进一步熟悉掌握PLC的编程和程序调试；（2）学会绘制电气原理图及接线图；（3）选择电气元器件；（4）完成系统硬件和软件设计；（5）完成模拟实验；（6）编写技术文件。
三、要求实现的功能启动机械手，将物体从A处移动到B处，机械手将完成原位、下降、抓取、上升、右移、下降、放松、上升、左移、循环或者回到原位动作过程。
在执行动作时由限位开关对机械手位置进行控制，并且由双线圈二位电磁阀推动气缸完成。
提出改进方案：在机械手夹紧过程进行探究，增加压力传感器用于机械手爪压力并进行反馈控制；增加超声波传感器检测物体是否滑落。
当物体出现滑落或操作错误时发出报警等。
四、实验设备1、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机一台2、天科TKPLC-A实验装置3、机械手模块五、设计任务（1）根据控制要求分析控制及动作过程，设计硬件系统；（2）绘制电气原理图及PLC I/O接线图；（3）设计软件系统；（4）组成控制系统；（5）进行系统调试，实现（三）所要求的控制功能，完成模拟实验。
（6）撰写课程设计说明书。
六、参考资料1、天科TKPLC-A实验装置实验手册2、《S7-200可编程序控制器手册》，西门子技术服务中心，四川省机械研究设计院，2000.93、《现代电器控制及PLC应用技术》第2版，王永华，北京航空航天大学出版社指导教师： XX 签名日期： 2015 年 06 月 1日摘要可编程控制器是一种以微处理器为核心的工业控制装置。
plc机械手课程设计实验报告
PLC机械手课程设计实验报告1. 引言本实验针对PLC（可编程逻辑控制器）机械手进行课程设计，旨在通过实际操作掌握PLC编程和机械手控制的基本原理与方法。
通过本实验的学习，可以进一步加深对PLC及其应用的理解，并培养学生的实践能力。
2. 实验目标本实验的目标是设计一个PLC控制的机械手系统，通过编写PLC程序控制机械手的运动和操作。
具体目标如下：1.了解PLC的基本原理和工作方式；2.了解机械手的基本结构和工作原理；3.掌握PLC编程，包括Ladder图的编写；4.实现机械手的基本运动，如抓取、放置等；5.实现机械手的路径规划和运动控制。
3. 实验步骤3.1 实验环境搭建1.准备一台PLC控制器和一台机械手；2.将PLC控制器与机械手进行连接，确保联通正常；3.配置PLC编程软件，确保能够正常编写PLC程序。
3.2 机械手的基本控制在本实验中，我们使用PLC编程软件，针对机械手的基本动作编写PLC程序，实现机械手的基本控制功能。
包括以下几个步骤：1.编写PLC程序，实现机械手的抓取功能；2.编写PLC程序，实现机械手的放置功能；3.编写PLC程序，实现机械手的回到初始位置功能。
3.3 机械手的路径规划和运动控制在本实验中，我们进一步深入研究机械手的路径规划和运动控制。
具体步骤如下：1.学习机械手的运动学原理，并了解机械手路径规划的基本方法；2.编写PLC程序，实现机械手的按照指定路径运动；3.通过模拟机械手的运动轨迹，验证PLC程序的正确性。
4. 实验结果分析实验完成后，我们对实验结果进行分析评估。
主要包括以下几个方面：1.实验是否达到了预期的目标；2.实验中是否存在问题，以及问题的解决方案；3.对实验结果的总结和评价。
通过实验结果分析，我们可以进一步改进实验设计，提高实验教学效果。
5. 总结与展望通过本次PLC机械手课程设计实验，我们对PLC编程和机械手控制有了更深入的理解。
通过实践操作，我们掌握了PLC的基本原理和工作方式，学习了机械手的基本结构和工作原理，并实现了机械手的基本运动和路径规划控制。
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课程设计说明书课程设计说明书课程名称:电气控制PLC课程设计课程代码: XXXXXXXX 题目:基于PLC机械手控制系统学生姓名: X X 学号: XXXXXXXXXXXXX 年级/专业/班: XXXX级电气自动化X班学院(直属系) : XXXXXXX学院指导教师: X X学院名称：XXXXXX 专业：XXX 年级：2021级机械手控制系统设计一、选题背景及题目来源工业实际工程，可在天科TKPLC-A实验装置机械手装置的模拟控制实验区完本钱模拟实验。
二、训练目的〔1〕通过使用各根本指令，进一步熟悉掌握PLC的编程和程序调试；〔2〕学会绘制电气原理图及接线图；〔3〕选择电气元器件；〔4〕完成系统硬件和软件设计；〔5〕完成模拟实验；〔6〕编写技术文件。
三、要求实现的功能启动机械手，将物体从A处移动到B处，机械手将完成原位、下降、抓取、上升、右移、下降、放松、上升、左移、循环或者回到原位动作过程。
在执行动作时由限位开关对机械手位置进行控制，并且由双线圈二位电磁阀推动气缸完成。
提出改良方案：在机械手夹紧过程进行探究，增加压力传感器用于机械手爪压力并进行反响控制；增加超声波传感器检测物体是否滑落。
当物体出现滑落或操作错误时发出报警等。
四、实验设备1、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机一台2、天科TKPLC-A实验装置3、机械手模块五、设计任务〔1〕根据控制要求分析控制及动作过程，设计硬件系统；〔2〕绘制电气原理图及PLC I/O接线图；〔3〕设计软件系统；〔4〕组成控制系统；〔5〕进行系统调试，实现〔三〕所要求的控制功能，完成模拟实验。
〔6〕撰写课程设计说明书。
六、参考资料1、天科TKPLC-A实验装置实验手册2、?S7-200可编程序控制器手册?，西门子技术效劳中心，四川省机械研究设计院，3、?现代电器控制及PLC应用技术?第2版，王永华，北京航空航天大学出版社指导教师： XX 签名日期： 2021 年 06 月 1日摘要可编程控制器是一种以微处理器为核心的工业控制装置。
它采用了可编程序的存储器，可以再其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时器、计数器和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入输出，控制各种类型的设备或生产过程。
可编程控制器结构简单、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长，应用范围广。
本课题设计了机械手控制系统。
主要应用于机床加工工件的装卸，装配印制板电路板，组装零部件；劳动条件较差，危险等场合。
采用西门子公司S7-200系列，CPU224型PLC 进行实验，运用STEP7-Micro/WIN32编程软件进行编程，并通过TKPLC-A型可编程控制器实验箱机械手装置模拟控制实验区完本钱模拟实验。
主要功能是循环地将物件从A地运往B地。
为了使动作操作更加准确，参加压力传感器、超声波传感器，进行检测改良。
该装置涵盖了可编程控制技术、位置控制技术、检测技术等。
由PLC接收来自外部的输入信号〔包括开关机、限位指令、传感器信号指令等〕，并控制双线圈二位电磁阀来控制机械手的夹紧和松开。
在设计过程中，包括流程图、原理图、主电路图。
关键词：PLC、机械手、传感器、检测技术目录引言 (1)第1章机械手控制系统方案设计 (2)方案设计原那么 (2)1.2 系统的整体设计要求 (2)控制系统的设计 (3)1.3.1 继电器控制系统 (3)1.3.2 单片机控制 (3)1.3.3 工业控制计算机控制 (3)1.3.4 可编程序控制器控制 (4)第2章机械手控制系统的硬件设计 (5)2.1 硬件选型 (5)2.1.1 PLC 机型选择 (5)2.1.2 PLC 容量选择 (6)2.1.3 I/O 模块的选择 (6)2.1.4 电源模块的选择 (7)2.2 机械手的根本构造及PLC I/O点分配 (8)2.2.1 系统组成 (8)2.2.2 执行机构 (9)、机械手PLC的模拟实验面板 (11)2.2.4 机械手PLC的I/O分配 (12)2.3 主电路的设计 (13)2.3.1 机械结构和控制要求 (13)2.3.2 主电路图的设计 (13)第3章机械手控制系统的软件设计 (14)程序设计的一般方法 (14)3.1.1 经验设计法 (15)3.1.2 逻辑设计法 (15)3.1.3 顺序设计法 (15)3.2 PLC 控制的相关流程图 (16)3.2.1 控制流程图 (16)3.3 可编程控制器梯形图 (17)可编程控制器梯形图简介 (17)3.3.2 相关程序段 (17)3.3.3 改良方案设计 (20)第4章系统调试 (24)结论 (27)设计总结 (28)谢辞 (29)参考文献 (30)附件1 (31)附件2 (32)引言为了提高产品质量，缩短生产周期，适应产品迅速更新换代的要求，产品生产正向缩短生产周期、降低本钱、提高生产质量等方向开展。
在炼油、化工、制药等行业中，多种液体混合是必不可少的工序，而且也是其生产过程中十分重要的组成局部。
但是由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以至现场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。
另外，生产要求该系统要具有混合精确、控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。
所以为了帮助相关行业，特别是中小型企业实现物件搬运的自动控制，机械手的自动控制势必是摆在我们眼前的一大课题，借助实验室设备熟悉工业生产中PLC 的应用，了解不同公司的可编程控制器的型号和原理，熟悉其编程方式，而机械手的控制更常见于工业生产中，几乎大局部的工厂都离不开机械手，其应用领域广。
计算机的出现给大规模工业自动化带来了曙光。
1968 年，美国最大的汽车制造厂商通用汽车〔GM〕公司提出了公开招标方案，设想将功能完备、灵活、通用的计算机技术与继电器便于使用的特点相结合，把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化，用面向过程、面向问题“自然语言〞编程，生产一种新型的工业通用继电器，使人们不必花费大量的精力进行计算机编程，也能像继电器那样方便的使用。
这个方案首先得到了美国数字设备〔DEC〕公司的积极响应，并中标。
该公司于1969 年研制出了第一台符合招标要求的工业控制器，命名为可编程逻辑控制器〔PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER〕，简称PLC 〔有的称为PC),并在GM 公司的汽车自动装配线上实验获得了成功。
PLC 一经出现，由于它的自动化程度高、可靠性好、设计周期短、使用和维护简便等独特优点，备受国内外技术人员和工商业界厂商的极大关注，生产PLC的厂商云起。
随着大规模集成电路和微处理器在PLC 中的应用，使PLC 的功能不断得到增强，产品得到飞速开展。
采用基于PLC 的控制系统来取代园林单片机、继电器等构成的控制系统，采用模块化结构，具有良好的可移植性和可维护性，对提高企业生产和管理自动水平有很大的帮助，同时又提高了生产线的效率、使用寿命和质量，减少了企业产品质量的波动，因此具有广阔是市场前景。
用PLC 进行开关量控制的实例很多，在冶金、机械、纺织、轻工、化工、铁路等行业几乎都需要它，例如灯光照明、机床电控、食品加工、印刷机械、电梯、自动化仓库、机械手系统、生产流水线等方面的逻辑控制，都广泛应用PLC 来取代传统的继电器控制。
本次设计是将PLC 用于机械手的设计的控制，对学习与实用是很好的结合。
第1章机械手控制系统方案设计整个设计过程是按工艺流程设计，为设备安装、运行和保护检修效劳，设计的编号按照国家关于电气自动化工程设计中的电气设备常用根本图形符号〔GB4728〕及其他相关标准和标准编写。
任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。
因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下根本原那么:(1) 最大限度地满足被控对象的控制要求；(2) 保证PLC控制系统平安可靠；(3) 力求简单、经济、使用及维修方便；(4) 适应开展的需要对于本课题来说，机械手抓动作过程和抓取物件的控制与升级，控制装置需要根据企业设备和工艺现况来构成并需尽可能的利用旧系统中的元器件。
对于人机交互方式改造后系统的操作模式应尽量和改造前的相类似，以便于操作人员迅速掌握。
要实现整个机械手控制系统的设计，需要从怎样实现多个电磁阀的开关以及电动机启动的控制这个角度去考虑，现在就这个问题的如何实现以及选择怎样的方法来确定系统方案。
1.2 系统的整体设计要求在该机械手控制系统中，需要完成抓取、移动、放松、回到原位等功能，控制要求如下：机械手动作流程图起动手臂下降下降到位左工作台物品到位抓抓紧到位手臂上升上升到位手臂右转右转到位手臂下降下降到位放松放松到位手臂上升上升到位原位重复执行1、下降抓取物体过程：按下启动开关，机械手下降，当下降到位时，闭合下限位开关SQ1，机械手停止下降，机械手抓紧物体，并持续夹紧动作。
2、上升移动过程：机械手夹紧物体，上升到位时，闭合上限位开关SQ2，机械手停止上升，并保持夹紧动作。
3、右移过程：持续夹紧物体，向右移动，当右移到位时，闭合右限位开关SQ3，机械手停止右移。
4、下降放松过程：机械手持续夹紧物体，下降到位时闭合下限位开关，机械手停止下降。
此时，放松放下物体。
5、回到原位过程：放下物体后，机械手上升，当上升到位时，闭合上限位开关，机械手停止上升，并向左移动，当左移到位时，闭合左限位开关，机械手停止左移。
6、循环过程：在不出意外，正常运行的情况下，循环以上过程。
就目前的现状有以下几种控制方式满足系统的要求：继电器控制系统、单片机控制、工业控制计算机控制、可编程控制器控制。
本系统的设计我们采用可编程控制器控制。
1.3.1 继电器控制系统控制功能是用硬件继电器实现的。
继电器串接在控制电路中根据主电路中的电压、电流、转速、时间及温度等参量变化而动作，以实现电力拖动装置的自动控制及保护。
系统复杂，在控制过程中，如果某个继电器损坏，都会影响整个系统的正常运行，查找和排除故障往往非常困难，虽然继电器本身价格不太贵，但是控制柜的安装接线工作量大，因此整个控制柜价格非常高，灵活性差，响应速度慢。
1.3.2 单片机控制单片机作为一个超大规模的集成电路，机构上包括CPU、存储器、定时器和多种输入/输出接口电路。
其低功耗、低电压和很强的控制功能，成为功控领域、尖端武器、日常生活中最广泛的计算机之一。
但是，单片机是一片集成电路，不能直接将它与外部I/O 信号相连。
要将它用于工业控制还要附加一些配套的集成电路和I/O 接口电路，硬件设计、制作和程序设计的工作量相当大。
1.3.3 工业控制计算机控制工控机采用总线结构，各厂家产品兼容性强，有实时操作系统的支持，在要求快速、实用性强、功能复杂的领域中占优势。