机械手臂搬运加工控制工艺分析
搬运机械手及其控制系统设计方案
毕业设计＜论文）题目：搬运机械手及其控制系统设计摘要近20年来，气动技术的应用领域迅速拓宽，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。
电气可编程控制技术与气动技术相结合，使整个系统自动化程度更高，控制方式更灵活，性能更加可靠；气动机械手、柔性自动生产线的迅速发展，对气动技术提出了更多更高的要求。
本课题设计源于生产线中的搬运站，传动方式采用气压传动，即用各种气缸来控制机械手的动作，控制部分结合可编程控制技术编写程序进行控制来实现两站之间的搬运。
机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。
手部是用来抓持工件<或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。
运动机构，使手部完成各种转动< 摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。
运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。
本课题中设计的搬运机械手主要有旋转、伸缩、升降、夹紧四个自由度组成。
课题从机械部分、气动部分和控制三部分对气动机械手进行设计，要求机械手实现上下站之间的搬运功能。
机械部分重点是总体结构的设计、各个气缸的选择和安装设计、各零部件的结构设计等，气动部分主要是给出了搬运机械手的气动原理图，而控制部分则主要是程序的设计和调试，论文采用西门子<S7-200 ）指令编程，给出了相应的梯形图、语句表和简单的流程图。
由于气动机械手有结构简单、易实现无级调速、易实现过载保护、易实现复杂的动作等诸多独特的优点，气动机械手正在向重复高精度，模块化，无给油化，机电气一体化方向发展。
可以预见，在不久的将来，气动机械手将越来越广泛地进人工业、军事、航空、医疗、生活等领域。
关键词：可编程控制器，柔性自动生产线，自由度，梯形图AbstractOver the past 20 years, the field of pneumatic technology expandrapidly,which is widely used in a diverse array ofautomated production line especially.The combine ofelectrical programmable technology and pneumatic control technology makes the whole system a higher degree of automation, more flexible control and more reliableperformance 。
阐述气动手搬运机械手控制
阐述气动手搬运机械手控制本文针对气动机械手的结构以及工作原理的介绍，重点分析了气动机械手的控制要求，并在此基础上进行气动机械手控制系统的设计，而且通过相关实验，证明该机械手控制方便、定位精确，可以长期稳定的运行。
目前，由于机械手技术有了快速的发展，同时PLC控制技术以及点控制技术也在生产实践中得到应用，所以，适合在工业自动化生产中使用的通过机械手也有了不小的进展。
因为气动机械手具有诸多优势，比如结构简单、定位精确、控制便捷等，因此被自动化生产线大量采用。
本文将结合自动化生产线的实际情况，进行基于PLC与步进电机的气动手搬运机械手控制的探讨。
一、起动机械手的机构及原理1、气动机械手的结构该气动机械手的结构如图1所示，其中1为推料气缸，2为工作库，3为单杆气缸，4为双导杆气缸，5为气动手抓，6为转轴，7为步进电机，8为传送带。
在以上组成元件中，燃料气缸主要负责在工件库中推送工件；气动手抓则是用来抓紧工件或放松工件；双导杆气缸是用来控制机械手臂进行缩回或者伸出动作；单杆气缸可以提升或者降低气动手抓；不仅电机控制着机械手臂的旋转，并且依据脉冲数量来保障定位准确。
2、气动机械手的工作原理本文探讨的气动系统包括了推料气缸、升降气缸、伸缩气缸和气动手抓等组成部分。
其中，单电控制二位五通阀负责控制推料气缸、升降气缸以及伸缩气缸。
而气动手抓则是被双电控制二位五通阀来进行控制。
至于气缸动作过程中的稳定性，一般通过单向节流阀来控制其速度，速度得到控制以后，气缸在运动过程中的稳定性即可大大提高。
该气动机械手在工作中遵循以下流程：工件存料后气动机械手向前伸出—前臂降低—工件被气动手指夹住—前臂抬升并缩回—手臂向右旋转—手臂前屈—手爪把工件放进料口—手臂缩回—机械手复位，直到下一个工件就位，这一过程循环进行达到工作的目的。
在本系统中，为了保障机械手的定位准确，把电感传感器装置在机械手底座处，当作其基准传感器。
并且在机械手向左、向右旋转到最大位置处加装限制装置。
PLC机械手臂搬运加工流程控制
河南科技大学课程设计说明书课程名称电气控制技术题目机械手臂搬运加工流程控制学院车辆与动力工程学院班级学生姓名指导教师日期2013年7月6日机械手臂搬运加工流程控制设计摘要随着工业自动化的普及，越来越多的人力劳动可被一些自动的工业设备所替代，这样，不仅大大减少了人们的工作强度，并且可大大提高工作效益，使企业可在较短的时间里，生产大批量高效的产品。
在加工一线上，自动设备被广泛的应用着，这不仅解决了人所不能在的高温，高腐蚀，高辐射等恶劣的环境中的工作，而且，也很大程度上提高了生产工件的精度和寿命。
PLC是近几十年来发展起来的一种新型工业控制器，它将计算机的编程灵活、功能齐全、应用面广的优点和继电器系统的优点结合起来，而本身又具有体积小、重量轻、耗电省等特点，因此，在工业生产过程中的应用越来越广泛。
本文设计的是企业在生产产品时不可缺少的机械手臂搬运加工设备，通过传感器和行程开关的控制，实现工业生产的输入，搬运，加工，输出和对加工的工件数的显示的自动化，用PLC进行软件控制，通过对PLC的编程，来实现上述的过程，编程完成后，可用PLC仿真软件对其仿真，针对仿真过程中遇到的问题对所编写的程序进行修改，优化，直到能在仿真软件中成功的执行，然后再下载到CPU上，来实际具体验证程序的正确性，若有问题，则继续进行修改。
关键词：机械手臂、PLC、行程开关、仿真第一章绪论 (4)§1.1 现代工业的背景 (4)§1.2工业机械手臂搬运加工流程控制要实现的功能 (4)第二章总体设计 (4)§2.1机械手臂搬运加工流程控制过程 (4)§2.1.1机械手臂搬运加工流程控制过程描述 (4)§2.1.2 流程控制图 (5)§2.2 机械手臂搬运加工流程控制系统硬件组成 (5)§2.3 机械手臂搬运加工流程控制系统的I/O分配 (6)§2.3.1机械手臂搬运加工流程控制系统的I/O分配 (6)§2.3.2 机械手臂搬运加工流程控制系统的外部接线 (7)§2.4 机械手臂搬运加工流程控制系统梯形图程序设计 (7)§2.5 机械手臂搬运加工流程控制系统的仿真 (16)第三章设计心得 (18)第四章参考文献 (19)第五章附录................................................................................................... 错误！未定义书签。
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。
机械手控制总结9篇
机械手控制总结9篇第1篇示例：机械手控制是现代工业自动化领域中非常重要的技术之一，它可以通过程序控制来完成复杂的操作任务，如搬运、装配、焊接等。
在很多工业生产领域，机械手已经取代了人工劳动，提高了生产效率和产品质量。
下面将从机械手控制的原理、分类、控制方法以及优缺点等方面进行总结。
一、机械手控制的原理机械手控制的原理是通过传感器采集目标物体的信息，然后由控制器对其进行处理，最后输出相应的控制信号驱动执行器实现目标动作。
传感器的作用是采集目标物体的位置、形状、颜色等信息，而控制器则根据传感器采集到的信息来计算出目标物体的位置和姿态，再通过控制算法生成相应的控制信号，驱动执行器完成动作。
根据不同的控制原理和结构特点，机械手控制可以分为多种类型，主要包括以下几种：1.基于位置的控制：通过设定目标位置和姿态，控制机械手执行相应的动作。
2.基于力控制：通过力传感器检测执行器以及目标物体之间的力，实现柔性操控和力量适应性。
3.基于视觉的控制：通过相机等视觉传感器采集目标物体信息，实现机械手对目标物体的识别和跟踪。
1.基于PID控制算法：PID控制算法是一种经典的控制算法，通过比例、积分、微分三个控制环节来调节执行器的输出。
2.基于模糊控制：模糊控制是一种适用于非线性系统的控制方法，通过模糊逻辑和模糊推理来实现目标控制。
3.基于神经网络控制：神经网络控制是一种模仿人脑神经元结构和工作原理的控制方法，能够应用于复杂系统的建模和控制。
1.优点：（1）提高生产效率：机械手可以24小时不间断工作，不受疲劳和情绪影响，能够大幅提高生产效率。
（2）提高产品质量：机械手运动精度高、重复性好，可保证产品加工的精度和一致性。
（3）减少人力成本：机械手可以代替人工进行危险、繁重和重复性工作，降低了人力成本。
2.缺点：（1）高成本：机械手的购买、安装和维护都需要巨额投资，对企业资金压力较大。
（2）技术要求高：机械手控制需要专业人员进行研发和维护，对技术人才的要求较高。
机械手臂搬运加工流程控制设计
课题名称：机械手臂搬运加工流程控制设计摘要（1）机床加工工件的装卸，特别是在自动化车床、组合机床上使用较为普遍。
（2）在装配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用来装配印制电路板，在机械行业中它以用来组装零部件。
(3)可在劳动条件差，单调重复易子疲劳的工作环境工作，以代替人的劳动。
（4）可在危险场合下工作，如军工品的装卸、危险品及有害物的搬运等。
(5）宇宙及海洋的开发，军事工程及生物医学方面的研究和试验。
（6）机械手电器控制系统，除了有多工步特点之外，还要求有单周期连续、自动循环和手动控制等操作方式。
（7）工作方式的选择可以很方便的操作面板上表示出来。
当旋钮打向回原点时，系统自动地回到左上角位置待命。
（8）当旋钮打向自动时，系统自动完成各工步操作，且循环动作。
当旋钮打向手动时，每一工步都要按下该工步按钮才能实现。
（9）机械手需将工件从工作台A移至工作台B上，其动作过程为下降、上升、右移、再下降、再上升。
左移。
这些均由电磁阀控制液压系统来驱动完成。
（10）此外，机械手在夹送工件工件右行到位后，如果工作台B上的工件尚没有运走，机械手则停止运动，待工作台B上的工件被运走后，机械手才能下降。
目录青岛理工大学琴岛学院 ................................................................................................ 错误！未定义书签。
课程设计说明书............................................................................................................ 错误！未定义书签。
摘要 . (I)1 序言 (1)2零件的分析 (2)2.1机械手的设计要求 (2)2.2机械手的运动原理 (2)3机械手的程序设计 (2)3.1机械手的操作方式 (2)3.2机械手PLC的输入/输出开关分配表 (3)3.3机械手PLC控制面板图 (4)3.4机械手PLC移动示意图 (5)3.5机械手PLC控制接线图 (6)3.6机械手PLC自动控制状态流程图 (7)3.7机械手PLC控制总梯形图 (8)3.8机械手PLC的语句表 (18)3.9机械手PLC程序设计说明 (21)3.9—1机械手PLC程序设计手动程序与自动程序的切换 (22)3.9—2机械手PLC程序设计手动程序 (22)3.9—3机械手PLC程序设计自动程序 (22)3.9—4机械手PLC程序设计返回原点程序 (24)4总结 (24)5参考文献 (24)1序言现代电气控制及PLC应用技术课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
(机械制造行业)燕山大学PLC课设机械手臂搬运加工流程控制
专业综合应用与工程能力实践训练课程设计说明书机械手臂搬运加工流程控制系统设计院、部：电气与信息工程学院学生姓名：马永奎指导教师：董海兵职称讲师专业：自动化班级：自本1003 班完成时间：2013年12月19日摘要PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它使用可编程序的存储器来存储指令，实现逻辑运算、顺序运算、计数、计时和算术运算等功能，用来对各种机械或生产过程进行控制。
，PLC可以灵活而方便地应用于生产实践，在现代工业自动化控制中是最值得重视的先进控制技术。
组态王开发监控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。
具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。
在这次为期一周的课设中，我利用三菱FX1S系列单片机设计了四层电梯自动控制程序并且进行了仿真实验，利用组态王软件设计了机械手臂搬运加工流程控制的控制人机界面，配合组态王的编程语言实现了组态王的仿真运行。
同时接触并学习了变频器的一些知识。
关键字：PLC；组态王；机械手臂AbstractPLC is an electronic device designed for applications in the industrial design environment for digital operation. It uses programmable memory to store instructions, realize the function of logical, sequential operation, counting,counting and arithmetic operations, is used to control all kinds of machinery or production process. , PLC can be flexibly and conveniently applied toproduction practice, in the modern industrial automation control is an advanced control technology is the most worthy of attention.Developing monitoring system software, is a new automatic control system of industrial, integrated system with standard industrial computer soft, hardwareplatform to replace the traditional closed systems. Has strong adaptability,good openness, easy to expand, economy, short development cycle.elevator automatic control program and the simulation experiments,the mechanical arm handling process control man-machine interface designby using the configuration software Kingview, with programming language to realize the simulation running kingview. At the same time contact and learn some knowledge of frequency converter.Keywords: PLC; Kingview; mechanical arm目录1 PLC相关知识 (3)1.1基本结构 (3)1.2工作原理 (4)1.3 功能特点 (5)1.4 应用领域 (5)2 四层电梯的设计 (7)2.1 四层电梯控制要求 (7)2.2 自动电梯相关知识 (8)2.3 输入输出分配表 (8)2.4 程序流程及功能实现 (9)2.5 总梯形图 (12)3 机械手臂搬运加工流程控制 (17)3.1 组态王简介 (17)3.2组态王实现步骤 (17)3.3 控制要求 (18)3.4 机械手臂搬运加工流程控制的实现 (19)3、5 组态王仿真结果 (20)3.6 画面命令语言 (24)4 变频器相关知识 (30)4.1 变频器的定义 (30)4.2 变频器的工作原理 (30)4.3 变频器的控制方式 (31)4.4 工作范围 (33)总结 (34)参考文献 (35)1 PLC相关知识可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
机械手臂搬运加工流程控制的设计精编
机械手臂搬运加工流程控制的设计精编Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986机械手臂搬运加工流程控制的设计摘要随着工业自动化的普及和发展，控制器的需求量逐年增大，搬运机械手的应用也逐渐普及，主要在汽车，电子，机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运, 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率，以降低其他搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求。
本机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的液压钢来实现机械手的上升下降运动及夹紧工件的动作，两个转速不同的电动机分别通过两线圈控制电动机的正反转，从而实现小车的快进、慢进、快退、慢退的运动运动；其动作转换靠设置在各个不同部位的行程开关(SQ1---SQ9)产生的通断信号传输到PLC控制器，通过PLC内部程序输出不同的信号，从而驱动外部线圈来控制电动机或电磁阀产生不同的动作，可实现机械手的精确定位；其动作过程包括：下降、夹紧、上升、慢进、快进、慢进、延时、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退；其操作方式包括：回原位、手动、单步、单周期、连续；来满足生产中的各种操作要求。
关键词：搬运机械手，可编程控制器（PLC），液压，电磁阀前? ??言机械手：mechanical hand，也被称为自动手，auto hand 能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。
手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。
运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。
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目录第1章机械手臂搬运加工控制工艺分析 (1)1.1机械手臂的介绍 (1)1.2机械手臂的类型 (1)第2章机械手臂的总体方案 (2)2.1控制要求 (2)2.2控制系统 (2)2.3驱动系统 (3)第3章机械手臂PLC控制系统设计 (4)3.1程序流程图 (4)3.2设计PLC外部输入/输出点（I/O） (5)3.3设计完整梯形图 (6)第4章机械手臂PLC监控系统设计 (7)结论与体会 (9)参考文献 (10)附录 (11)第1章机械手臂搬运加工控制工艺分析1.1 机械手臂的介绍机械手臂是目前在机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事以及太空探索等领域都能见到它的身影。
尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维（或二维）空间上的某一点进行作业。
1.2 机械手臂的类型机械手臂根据结构形式的不同分为多关节机械手臂，直角坐标系机械手臂，球坐标系机械手臂，极坐标机械手臂，柱坐标机械手臂等。
常见的六自由度机械手臂。
他有X移动，Y移动，Z移动，X转动，Y转动，Z转动六个自由度组成。
水平多关节机械手臂一般有三个主自由度，Z1转动，Z2转动，Z移动。
通过在执行终端加装X转动，Y转动可以到达空间内的任何坐标点。
直角坐标系机械手臂有三个主自由度。
X移动，Y移动，Z移动组成，通过在执行终端加装X转动，Y转动，Z转动可以到达空间内的任何坐标点。
第2章机械手臂的总体方案2.1 控制要求（1）如图2-1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→夹住→上升→往右→下降→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→夹住→上升→往右→下降→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机械手臂的控制要求2.2 控制系统控制器是整个系统的核心，其处理能力与整个系统的快速性、稳定性、准确性密切相关。
对于控制器的选择提出两种方案论证：方案一：采用计算机+板卡的方式对机械手进行控制。
优缺点：优点是便于实现生产信息化，设计相对较简单，可实现很复杂的运动控制，但计算机稳定性程度不够高，可能出现死机等情况。
方案二：控制器采用PLC来控制现场的步进电机。
优缺点：优点是生产安全可靠、提高产品质量及产量、控制环境污染、降低工人劳动强度、提高设备的运转率及劳动生产率。
由于PLC有着极大的灵活性，易于模块化，当机械手工艺流程改变时，只要对I/O点的接线稍做修改，程序中做简单补充、修改即可。
缺点是使系统设计多了一个环节，增加设计工作量，增加成本。
最终方案确立：PLC是以微处理器为核心的数字式、电气自动控制装置，其实质是一种工业控制专用PLC。
机械手的控制系统的可靠性要求比较高、环境比较恶劣，所以采用方案二。
2.3 驱动系统工业机械手的驱动机构主要有四种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动，以往以液压、气动用的最多，占90%以上，但随着近几年电子技术的发展，电气驱动开始广泛应用于工业机械手制造，采用电气驱动的机械手最大优势是便于实现数字控制，其中采用步进电机作为驱动机构的机械手占有相当比重。
步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式，正是这个特点，步进电机可以和现代的数字控制技术相结合。
不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统的闭环控制的直流伺服电动机。
在精度不是需要特别高的场合就可以使用步进电机，步进电机可以发挥其结构简单、可靠性高和成本低的特点。
使用恰当的时候，甚至可以和直流伺服电动机性能相媲美，步进电动机以其显著的特点，在数字化制造时代发挥着重大的用途。
伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机在很多领域得到应用。
所以本设计的机械手驱动部分采用步进电机驱动。
底座安装有4个开关电源，4个步进电机驱动器，其中包括转动基座、臂、腕、钳旋转4转动轴的步进电机驱动器。
臂腔内有肘、钳开合2个步进电机驱动器，转动基座、臂、肘、腕、钳旋转决定了机械手的可操作角度和范围。
手臂的终端配备可灵活张合的机械钳，可对物体进行拾放。
其中腕、钳转动共用一个开关电源，肘、钳开合共用一个开关电源。
整个系统使用220V 50Hz市电电源。
第3章 机械手臂PLC 控制系统设计3.1 程序流程图机械手臂PLC 控制程序流程图如图3-1所示。
图3-1 程序流程图3.2 设计PLC外部输入/输出点（I/O）（1）输入点（INPUT）X0：7段数码管归零 X10：输出带A有无工件判断X1：下限限位开关 X11：工件输出到输送带B X2：上限限位开关 X12：原点复位X3：右限限位开关 X13：步进操作X4：左限限位开关 X14：一次循环X5：工作台1到达点 X15：工作台2到达点X6：工作台1加工完成信号 X16：工作台2加工完成信号X7：启动按钮 X17：连续循环（2）输出点（OUTPUT）Y0：抓取动作 Y1：下降动作Y2：上升动作 Y3：右移动作Y4：左移动作 Y5：原点指示灯Y10-Y17：7段数码管（3）其它地址分配夹紧定时器T1，定时5S；放松定时器T2，定时5S；自动方式标志M0.0；单动方式标志M0.1；手动方式标志M0.2；结束标志M0.5。
3.3 设计完整梯形图图3-2为机械手臂的控制系统完整梯形图。
图 3-2 机械手臂的控制系统完整梯形图第4章机械手臂PLC监控系统设计“组态王”是在PC机上建立工业控制对象人机接口的一种智能软件包，它以Wi ndows 98/Windows 2000/Windows NT4.0中文操作系统作为其操作平台，具有图形功能完备，界面一致友好，易学易用的特点。
该软件包由工程管理器( P r o jManager)、工程浏览器( TouchExplorer)、画面运行系统(TouchView)三部分组成。
利用ProjManager创建工程后，运用组态王软件中的TouchExplorer完成对画面的设计、动画的连接等工作。
然后使用TouchView实时运行环境，显示画面开发系统中建立的动画图形画面，并负责数据库与I/服务程序的数据交换，通过实时数据库管理从一组工业控制对象采集到的各种数据，并把数据的变化用动画的方式形象地表示出来，同时完成报警、历史记录、趋势曲线等监视功能，并可生成历史数据文件。
考虑到系统所需监控的过程变量和实际功能，设计了运行主画面、报警窗口、生产报表等，主画面上面是液压机械手臂采样制样示意图，在程序运行时，可动态显示物料采样、制样过程。
主画面的左下侧为物料采样、制样过程的自动、手动操作过程，主画面的右下侧为物料采样、制样过程中各部位动作的显示。
在操作出现异常情况时，则可采取手动操作。
操作人员通过控z制工控机，可以切换到各监控子画面，进一步掌握系统的工作情况。
机械手臂PLC监控系统设计图，如图4-1所示。
图4-1 机械手臂PLC监控系统设计图图4-1 机械手臂PLC监控系统设计图1.工程分析：在开始组态工程之前，先对该工程进行剖析，以便从整体上把握工程的结构、流程、需实现的功能及如何实现这些功能。
工程框架：(1) 1个用户窗口：机械手控制系统(2) 定时器构件的使用(3) 3个策略：启动策略、退出策略、循环策略2.图形制作：机械手控制系统窗口(1)机械手及其台架及工件(2)启动和复位按钮(3)上移、下移、左移、右移、启动、复位指示灯3.流程控制：按启动按钮后，机械手下移5S——夹紧2S——上升5S——右移10S——下移5S——放松2S——上移5S——左移10S（S为秒），最后回到原始位置，自动循环。
松开启动按钮，机械手停在当前位置。
按下复位按钮后，机械手在完成本次操作后，回到原始位置，然后停止。
松开复位按钮，退出复位状态。
4.建立工程:[1] 鼠标单击文件菜单中“新建工程”选项，如果MCGS安装在D盘根目录下，则会在D：\MCGS\WORK\下自动生成新建工程，默认的工程名为：“新建工程X.MCG”(X表示新建工程的顺序号，如：0、1、2等)[2] 选择文件菜单中的“工程另存为”菜单项，弹出文件保存窗口。
[3] 在文件名一栏内输入“机械手控制系统”，点击“保存”按钮，工程创建完。
结论与体会通过PLC课程设计，我们知道：机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。
手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。
运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。
运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。
为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。
自由度是机械手设计的关键参数。
自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。
一般专用机械手有2～3个自由度。
和学别的学科一样，在学完PLC理论课程后我们做了课程设计，此次设计以分组的方式进行，每组有一个题目。
我们做的是机械手臂的PLC控制系统。
由于平时大家都是学理论，没有过实际开发设计的经验，拿到的时候都不知道怎么做。
但通过各方面的查资料并学习。
我们基本学会了PLC设计的步聚和基本方法。
分组工作的方式给了我与同学合作的机会，提高了与人合作的意识与能力。
通过这次设计实践。
我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。
在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。
能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。