机械手自动操作控制的PLC程序设计
中北大学 信息商务学院
课 程 设 计 说 明 书 学生： 学 号： 系： 机械自动化系 专 业： 机械设计制造及其自动化 题 目： 数控技术课程设计 ——机械手自动操作控制的PLC程序设计
指导教师： 职称: 职称: 机械手自动操作控制的PLC程序设计 1 2016年12月5日
中北大学
信息商务学院 课程设计任务书
2016/2017 学年第 1 学期 所 在 系： 机械工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 学 号： 课程设计题目： 数控技术课程设计 —机械手自动操作控制的PLC程序设计
起 迄 日 期： 2016年12月5日～2016年12月9日 课程设计地点： 中北大学信息商务学院 指 导 教 师： 系 主 任： 暴建岗 机械手自动操作控制的PLC程序设计 2 下达任务书日期: 2016 年12月 5日
课 程 设 计 任 务 书 1．设计目的： 通过对机械手自动操作控制的PLC程序设计，使学生在熟练机械手的动作顺序与原理的基础上，学会应用PLC。 2．设计容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： 机械手将工件从A工作台搬到B工作台。机械手的工作过程由8个动作完成一个循环，如图所示。取放工件的上升/下降和左移/右移分别用YV1、YV3、YV4和YV5控制，夹具的夹紧和放松由电磁阀YV2控制。当工件搬到B工作台返回时，用光电开关SQ7发出无工件信号。
（1）采用部移位寄存器M100~ M117逐位输出方式实现顺序控制，移位条件是对各限位开关（SQ1~SQ6）的状态检测来决定。 （2）夹紧或放松动作，分别用定时器T450、T451延时控制。 （3）采用具有保持功能的辅助继电器M202驱动夹紧阀。 通过本课程设计,完成 ①输入输出信号分析与PLC I/O分配图 机械手自动操作控制的PLC程序设计 3 ②PLC选型 ③主要元器件型号的选择 ④主接线图设计
⑤完成梯形图设计并完成相应指令。
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〕：
要求独立完成机械手自动操作控制的PLC程序设计，包括程序的编制和调试，并根据规定格式完成课程设计说明书的撰写。
4．主要参考文献： 按国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》书写： 1． 廖常初，ＦＸ系列ＰＬＣ编程的应用．：机械工业，2005.4 2． 永胜，王岷．电气控制与ＰＬＣ应用．：中国电力，2007 3． 齐从谦，王士兰．ＰＬＣ技术及应用．：机械工业，2000.8 4． 王晓军，庆煊，许强．可编程控制器原理及应用．：化学工业，2007.7 5．设计成果形式及要求：
提供设计说明书一份，要求容与设计过程相符，且格式要符合规定要求。 机械手自动操作控制的PLC程序设计 4 6．工作计划及进度：
2016年12月5日 资料查阅阶段 2016年12月6日~ 12月8日 分析、设计、绘图 2016年12月9日 答辩
系主任审查意见：
签字： 年 月 日 目录 1机械手的工作原理 1.1 机械手的概述……………………………………………………………………1 1.2 机械手的工作方式………………………………………………………………2 2机械手控制程序设计 2.1 输入和输出点分配表及原理接线图……………………………………………3 2.2 控制程序…………………………………………………………………………4 3梯形图及指令表 3.1 梯形图………………………………………………………………………… 9 3.2 指令表…………………………………………………………………………11 总结 ………………………………………………………………………………13 参考文献………………………………………………………………………… 14
附录………………………………………………………………………… 15 机械手自动操作控制的PLC程序设计
1 1机械手的工作原理 1.1 机械手的概述 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。 机械手主要由手部和运动机构组成。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。 机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。 机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操 机械手自动操作控制的PLC程序设计 2 作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用，例如： 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，在机械行业中它可以用来组装零部件。 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。
1.2 机械手的工作方式 机械手电气控制系统，除了有多工步特点之外，还要求有连续控制和手动控制等操作方式。工作方式的选择可以很方便地在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。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，每一工步都需要按下该工步按钮才能实现。以下是设计该机械手控制程序的步骤和方法。 1、 机械手传送工件系统示意图，如图1所示。 机械手自动操作控制的PLC程序设计
3 图1 机械手传送示意及操作面板图 2、机械手顺序动作的要：
1) 按下起动按钮SB1时，机械手系统工作。首先上升电磁阀通电，手臂上升，至上升限位开关动作。
2) 左转电磁阀通电，手臂左转，至左转限位开关动作。 3) 下降电磁阀通电，手臂下降，至下降限位开关动作。 机械手自动操作控制的PLC程序设计 4 4) 启动传送带A运行，由光电开关SP检测传送带A上有无物品送来，若检测到物品，则抓紧电磁阀通电，机械手抓紧，至抓紧限位开关动作。
5) 手臂再次上升，至上升限位开关再次动作。 6) 右转电磁阀通电，手臂右转，至右转限位开关动作。 7) 手臂再次下降，至下降限位开关再次动作。 8) 放松电磁阀通电，机械手松开手爪，经延时2秒后，完成一次搬运任务，然后重复循环以上过程。
9) 按下停止按钮SB2或断电时，机械手停止在现行工步上，重新起动时，机械手按停止前的动作继续工作。
2机械手控制程序设计 2.1 输入和输出点分配表及原理接线图 2.1.1 PLC I/O分配 表1 机械手传送系统输入和输出点分配表 名 称 代号 输入 名 称 代号 输入 名 称 代号 输出 启动 SB1 X0 夹紧 SB5 X10 电磁阀下降 YV1 Y0 下限行程 SQ1 X1 放松 SB6 X11 电磁阀夹紧 YV2 Y1 上限行程 SQ2 X2 单步上升 SB7 X12 电磁阀上升 YV3 Y2 右限行程 SQ3 X3 单步下降 SB8 X13 电磁阀右行 YV4 Y3 左限行程 SQ6 X4 单步左移 SB9 X14 电磁阀左行 YV5 Y4 停止 SB2 X5 单步右移 SB10 X15 原点指示 EL Y5 机械手自动操作控制的PLC程序设计 5 手动操作 SB3 X6 回原点 SB11 X16 连续操作 SB4 X7 工件检测 SQ7 X17
图2、 原理接线图 2.1.2选择PLC 该机械手为开关量控制，且所需的I/O点数不多，因此选择一般的小型低档PLC即可。由于所需的I/O点数分别为17和8点，考虑到机械手操作的工艺固定，选用MRFXN482的PLC来实现机械手控制系统。
2.2 控制程序 2.2.1操作系统
机械手工件搬运PLC顺控程序
机械手工件搬运PLC顺控程序机械手工件搬运PLC顺控程序是一种自动化工艺，用于控制和协调机械手和工业车间中的其他设备，以完成物料和零件的搬运。
PLC（可编程逻辑控制器）是这个系统的核心部分，它包含了一个程序，用于控制机械手的动作，并协调搬运过程中的其他元素，例如输送带、传送机和各种传感器。
该系统的主要应用场景是工业生产线，例如汽车、电子和五金制品制造厂等。
其中最大的优点是实现了高效率、高精度和高质量的生产流程。
本文将深入探讨机械手工件搬运PLC顺控程序的构成、原理和应用，以帮助读者更好地理解和应用这个自动化系统。
1. 构件机械手工件搬运PLC顺控程序由以下四个构件组成：机械手、输送带、传送机和PLC控制器。
机械手是核心部件，它包括一个控制系统和一系列从动部件。
控制系统通常由一个工控机和一个专用的PLC控制器组成，它们负责控制机械手的动作，并与其他设备协调工作。
输送带和传送机是用来传输工件和零件的，通常安装在生产线上。
输送带通常是一条长度较长的带式输送机，由电机驱动，可在两端控制速度和停止运行。
传送机通常是一个类似于传送带的机械臂，负责在不同的生产器件之间传输物品。
这两个设备都配备了传感器，用于激活PLC控制器，以便向机械手指示何时进行抓取和卸载操作。
PLC控制器是整个系统的核心，由一个或多个微处理器组成。
它与机械手、输送带和传送机之间建立通信网络，以便管理工作流程，并实现自动化操作。
因为PLC控制器是可编程的，它可以根据需要进行定制操作，满足不同的生产要求。
2. 工作原理该系统的工作过程如下：- 首先，工件或零件通过输送带或传送机传输到机械手前方，触发传感器。
- 传感器激活PLC控制器，PLC控制器发送信号到机械手，让机械手开始运作。
- 机械手进行抓取动作，把工件从输送带或传送机上抓取下来。
- 机械手在特定的位置上停止，等待PLC控制器发送下一道指令。
- PLC控制器向机械手发送下一道指令，指示机械手如何移动或卸载工件。
小型搬运机械手的PLC控制系统设计
小型搬运机械手的PLC控制系统设计
小型搬运机械手的PLC控制系统设计包括以下几个方面：
1. 确定系统需求：首先需要明确机械手的工作任务和工作环境，包
括搬运物品的重量、尺寸和形状，以及工作空间的限制。
2. 选择适当的PLC：根据系统需求选择合适的PLC，考虑其输入输
出点数、通信接口、处理能力和可靠性等因素。
3. 确定传感器和执行器：根据机械手的工作任务选择合适的传感器
和执行器，例如光电传感器、接近开关、压力传感器、伺服电机等。
4. 确定控制策略：根据机械手的工作任务确定控制策略，包括运动
控制、路径规划、物体识别等。
5. 编写PLC程序：根据控制策略编写PLC程序，使用相应的编程语
言（如 ladder diagram、structured text 等），实现机械手的自
动化控制。
6. 连接传感器和执行器：根据PLC的输入输出点数，将传感器和执
行器与PLC连接起来，确保数据的准确传输和控制信号的可靠输出。
7. 调试和测试：完成PLC程序编写后，进行调试和测试，验证系统
的功能和性能是否满足需求，对程序进行优化和修正。
8. 系统集成和实施：将PLC控制系统与机械手进行集成，确保系统
的稳定运行和安全性。
9. 运维和维护：定期对PLC控制系统进行维护和保养，包括检查传
感器和执行器的工作状态，更新PLC程序，修复故障等。
需要注意的是，小型搬运机械手的PLC控制系统设计需要根据具体
的应用场景和要求进行定制，以上仅为一般性的设计步骤和考虑因素，具体设计还需根据实际情况进行调整和优化。
基于三菱PLC的机械手控制系统设计毕业设计
基于三菱PLC的机械手控制系统设计毕业设计机械手是一种广泛应用于工业生产的设备。
在传统工艺中，采用继电器控制时需要使用大量的继电器，接线复杂，容易出现故障，维修困难，费时费工，增加了成本，影响了设备的工效。
因此，采用可编程控制器（PLC）对机械手进行控制是一种更加可靠、方便的方法。
本文介绍了使用XXX生产的F1/F2系列PLC对机械手进行控制的设计方案。
该方案根据机械手的运动规律进行软件编程，实现了手动操作和自动操作。
采用梯形控制直观易懂，PLC控制使接线简化，安装方便，减少了维修量，提高了工效。
第一章 PLC的技术简述1.1 PLC的定义PLC是一种可编程控制器，是一种数字计算机，可用于控制各种工业过程，包括机械手的控制。
PLC通过数字输入和输出模块与外部设备进行通信，通过编程实现对设备的控制。
1.2 PLC的特点PLC具有可编程性、可靠性、灵活性、扩展性等特点。
它可以根据不同的应用需求进行编程，可以适应不同的工业环境，具有较高的可靠性和稳定性，可以方便地进行扩展和升级。
1.3 PLC的一般结构PLC一般由中央处理器、存储器、输入模块、输出模块、通信模块等组成。
其中，中央处理器是PLC的核心部件，负责执行程序和控制设备。
存储器用于存储程序和数据。
输入模块用于接收外部设备的信号，输出模块用于控制外部设备的动作，通信模块用于与其他设备进行通信。
1.4 PLC的基本工作原理PLC的基本工作原理是通过输入模块接收外部设备的信号，经过中央处理器进行处理，然后通过输出模块控制外部设备的动作。
PLC的程序是由用户编写的，可以根据实际需求进行修改和升级。
PLC的输入和输出可以根据需要进行扩展，以适应不同的应用场合。
第二章机械手控制系统的控制要求2.1 工作对象的介绍机械手是一种用于自动化生产的设备，可以完成各种物料的搬运、装卸、组装等操作。
机械手的控制需要考虑到其运动规律和工作对象的特点。
2.2 工作原理机械手的工作原理是通过电机驱动各个关节进行运动，实现对工作对象的搬运、装卸、组装等操作。
毕业设计--基于PLC的机械手控制系统设计
设计题目基于PLC的机械手控制系统设计摘要【摘要】工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。
工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。
他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。
机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。
机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、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；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
因而，受到很多国家的重视，投入大量的人力物力来研究和应用。
尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。
在我国近几年也有较快的发展，并且取得一定的效果，受到机械工业的。
机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器，他有多个自由度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。
机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强。
随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。
由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。
ABSTRACTManipulator hand and arm can imitate the certain movements function, according to fixed program to grab, transporting or operating tool for automatic operation of the device. It can replace the hard labor in order to realize people the mechanization of manufacturing and automation, can in harmful environment operation to protect the personal safety and so widely used.The type of manipulator, according to drive mode can be divided into hydraulic, pneumatic, electric and mechanical manipulator; According to applicable range can be divided into robots for and general manipulator two; According to the trajectory control mode can be divided into position control and continuous track control robots.The design of the manipulator and add plane rotation type and structure, the action of the manipulator by pneumatic cylinder driving, pneumatic cylinder of the corresponding electromagnetic valve to control, electromagnetic valve controlled by PLC. Drive the implementation of the component finish, can very convenient embedded in all kinds of industrial production line. Manipulator used PLC control, and has high reliability, change program flexible, and other advantages, whether for time control or travel control or mixed control, can be set to realize through PLC program. According to the order of the manipulator action can modify the program, so that more of the manipulator strong generality.Keywords: manipulator electromagnetic valve PLC目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第一章绪论 (4)1.1机械手的概述 (4)1.1.1机械手的简介 (4)1.1.2机械手的类型 (4)第二章机械手总体方案的设计 (4)2.1机械手的工作过程及控制要求 (5)2.1.1 机械手的基本结构 (5)2.1.2机械手的控制要求 (7)2.2.3 机械手的控制方案设计 (9)2.2.4 机械手的手部结构 (9)2.2.5机械手的主要参数..................................................................... 错误!未定义书签。
基于PLC控制的机械手设计(毕业论文)第二章 PLC机械运动控制手
第二章 PLC机械运动控制手2.1 机械手工作原理机械手主要由执行机构．驱动机构和控制系统组成，机械手的执行机构又包括手部、手臂和躯干。
手部安装在最前端，主要是用来准确的抓取搬移工件，手臂的作用是用来辅助手部准确的抓住工件并能够转移到所需要的位置，机械手的运动有两种：一个是上下直线运动，另一个是左右直线运动。
因此其必须安装有液压缸、电液脉冲马达、电磁阀等作为其执行机构的动力部分或辅助系统。
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。
其主要以电气和气压驱动为主，只有少量的运用液压和机械驱动。
本课题采用的机械手全部动作由汽缸驱动，而汽缸又由相应的电磁阀控制。
而电磁式继电器广泛用于电力拖动控制系统中，其结构及工作原理与接触器类似，也是由电磁机构和触点系统组成。
继电器只能用于切换电流较小的控制电路或保护电路(各触点允许通过的电流多为5A)，继电器可对多种输入信号量的变化作出反映，起工作原理为上升/下降和左移/右移分别由双线圈二位电磁阀控制。
例如，当下降电磁阀通电时，机械手下降；当下降电磁阀断电时，机械手停止下降，但保持现有动作状态。
只有在上身电磁阀通电时，机械手才上升；当上身电磁阀断电时，机械手停止上升。
同样，左移/右移分别由座椅电磁阀和右移电磁阀控制，机械手的放松/夹紧由一个单线圈二位电磁阀控制，该线圈通电时，机械手夹紧；该线圈断电时，机械手放松。
机械手的工作机构手部、手臂和躯干，手部主要采用电气传动，而抓取机构主要采用气压传动，机械手的是抓取工件要准确迅速的抓起是设计的最起码的要求。
当我们设计手爪时，首先要知道机械手的坐标形式、运动的速度和加速度的具体要求，还要考虑被夹紧的物体的重量、大小和惯性来计算。
同时还要考虑手爪的开口尺寸，以保证有足够的开口来抓取工件。
为了防止工件在被夹紧是有损坏，所以我们要在手爪的接触部分加上弹性棉垫。
为了防止电源临时出现故障。
所以我们应该对其工件加以保护。
基于PLC的机械手控制系统设计
基于PLC的机械手控制系统设计目录一、内容概括 (2)1. 研究背景和意义 (3)2. 国内外研究现状 (3)3. 研究目的和任务 (5)二、PLC技术基础 (6)三、机械手控制系统设计原理 (7)1. 机械手控制系统概述 (8)2. 机械手控制系统的组成 (9)3. 机械手控制系统的工作原理 (10)四、基于PLC的机械手控制系统设计 (11)1. 系统设计目标 (13)2. 系统设计方案 (13)3. 控制系统硬件设计 (15)4. 控制系统软件设计 (17)五、PLC在机械手控制系统中的应用实现 (18)1. PLC的选型与配置 (19)2. PLC的编程与调试 (20)3. 系统的人机界面设计 (22)4. 系统的安全性和可靠性设计 (24)六、系统实验与性能分析 (25)1. 实验目的和实验内容 (26)2. 实验方法和实验步骤 (26)3. 实验结果和分析 (28)七、系统优化与改进建议 (29)1. 系统优化方案 (30)2. 可能出现的问题及解决方案 (31)3. 对未来研究的建议 (32)八、结论 (34)1. 研究成果总结 (35)2. 对未来研究的展望 (36)一、内容概括本文档旨在阐述基于PLC（可编程逻辑控制器）的机械手控制系统的设计过程。
设计内容主要包括系统概述、系统需求分析、系统架构设计、硬件选型与配置、软件编程与调试等方面。
系统概述：介绍基于PLC的机械手控制系统的基本概念、应用领域及其在现代工业生产中的重要性。
系统需求分析：分析系统的功能需求、性能需求、环境需求等，明确系统的设计要求与目标。
系统架构设计：根据需求分析结果，设计系统的整体架构，包括PLC控制器、传感器、执行机构、人机界面等组成部分的布局与连接方式。
硬件选型与配置：根据系统架构设计，选择适当的硬件设备和传感器，进行配置与布局，确保系统的可靠性和稳定性。
软件编程与调试：基于PLC编程软件，编写控制程序，实现机械手的各项功能，包括运动控制、安全防护、数据处理等。
基于PLC的气动机械手控制系统设计
基于PLC的气动机械手控制系统设计一、本文概述随着工业自动化技术的飞速发展，气动机械手作为实现生产自动化、提高生产效率的重要工具，在各个领域得到了广泛应用。
基于可编程逻辑控制器（PLC）的气动机械手控制系统，以其稳定可靠、易于编程和维护的特性，成为当前研究的热点之一。
本文旨在探讨基于PLC 的气动机械手控制系统的设计方法，包括系统构成、硬件选择、软件编程以及调试与优化等方面，以期为我国工业自动化领域的发展提供参考和借鉴。
本文将简要介绍气动机械手及其控制系统的基本原理和特点，为后续的设计工作奠定理论基础。
将详细阐述PLC在气动机械手控制系统中的应用优势，包括其可靠性、灵活性以及扩展性等方面的优势。
在此基础上，本文将深入探讨基于PLC的气动机械手控制系统的设计方法，包括系统架构的设计、硬件设备的选择、软件编程的实现以及系统调试与优化等方面。
本文将总结基于PLC的气动机械手控制系统的设计要点和注意事项，为相关工程实践提供指导和借鉴。
通过本文的研究，旨在为我国工业自动化领域的发展提供新的思路和方法，推动气动机械手控制系统的技术进步和应用推广。
也期望本文的研究成果能对相关领域的学者和工程师产生一定的启示和借鉴作用，共同推动工业自动化技术的发展和创新。
二、气动机械手控制系统概述气动机械手控制系统是以可编程逻辑控制器（PLC）为核心，结合气动执行元件、传感器以及相应的控制逻辑，实现对机械手的精确控制。
该系统结合了气动技术的快速响应和PLC的灵活编程特性，使得机械手的动作更加准确、迅速且易于调整。
PLC控制器：作为整个控制系统的核心，PLC负责接收和处理来自传感器的信号，根据预设的程序逻辑，控制气动执行元件的动作。
PLC 具有高度的可靠性和稳定性，能够适应各种复杂的工作环境。
气动执行元件：包括气缸、气阀和气压调节器等。
气缸是实现机械手抓取、移动等动作的主要执行机构；气阀用于控制气缸的运动方向和速度；气压调节器则用于调节气缸的工作压力，以保证机械手的稳定性和精确性。
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PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于自动化领域中的控制设备，它拥有可编程的逻辑控制功能，具有高精度、高可靠性、动态稳定性好等特点。
在制造业中，搬运机械手广泛应用于对生产线上产品的搬运，包装和装载等操作。
基于PLC 的搬运机械手控制系统就是将PLC作为核心控制器，实现对搬运机械手的控制和调节，从而提高其工作效率和精度。
搬运机械手控制系统设计基于PLC的搬运机械手控制系统的设计由以下几个部分组成：1. 机械结构设计：机械结构是搬运机械手控制系统的基本构成部分，包括机械臂、传动机构和夹持机构等。
机械结构的设计需要考虑机械臂的长度、强度、重量、运动速度和角度等参数。
传动机构包括电机、减速器、传动轮等，其作用是将电机转换为机械臂的运动。
夹持机构用于夹持待处理的物品，实现搬运和装载等操作。
2. 电气设计：电气设计包括控制系统的电源、控制器、传感器和执行器等。
控制系统的电源是供电保障，必须保证输入电压稳定。
控制器根据输入信号实现对机械手的控制，包括控制信号的生成、控制程序的调试和PID调节等。
传感器用于实时获取机械手的位置、状态和运动方向等信息。
执行器执行机械手的运动和夹持等功能。
3. 软件设计：PLC控制器是基于程序的工作，程序的编写需要考虑搬运机械手的不同工作场景和判据，以实现自动化控制。
软件设计主要包括程序设计和逻辑控制等。
程序设计是根据搬运机械手的功能和运动方式编写程序，以实现对机械手的控制、调节和监测。
逻辑控制是根据具体工作场景进行逻辑判断，实现机械手的自动化控制动作。
基于PLC的搬运机械手控制系统的特点基于PLC的搬运机械手控制系统在制造业中得到广泛应用，其具有以下特点：1. 稳定性好：PLC控制器控制器稳定性好，能够长时间连续工作，不易出现故障。
2. 精度高：PLC控制器具有高精度的控制能力，能够控制搬运机械手的精度和速度，以及对物品的判别和定位等。
3. 可编程性强：PLC控制器采用可编程的逻辑控制，能够为不同的工作场景编写程序，实现自动化控制。
PLC控制的工业机械手设计说明书
学院课程设计说明书题目:基于PLC控制的工业机械手专业:机电一体化技术班级:学号:姓名:指导老师:二○一○年十一月三日摘要机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。
可以实现出产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以庇护人身安然，因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部分。
本文在纵不雅了近年来机械手开展状况的根底上，结合机械手方面的设计，对机械手技术进行了系统的阐发，提出了用气动驱动和PLC控制的设计方案。
采用整体化的设计思想，充实考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化。
对物料分拣机械手的整体布局、执行布局、驱动系统和控制系统进行了阐发和设计。
在其驱动系统中采用气动驱动，控制系统中选择PLC的控制单元来完成系统功能的初始化、机械手的移动、故障报警等功能。
最后提出了一种简单、易于实现、理论意义明确的控制策略。
通过以上局部的工作，得出了经济型、实用型、高可靠型工业机械手的设计方案，对其他经济型PLC控制系统的设计也有必然的借鉴价值。
关键词:机械手，气动控制，可编程控制器〔PLC〕，自动化控制。
学院课程设计说明书题目:基于PLC控制的工业机械手专业:机电一体化技术班级:学号:姓名:指导老师:二○一○年十一月三日毕业设计任务书机电工程系机电一体化技术专业学生姓名学号一、毕业设计标题问题：PLC控制的工业机械手设计二、毕业设计时间 2021 年11月1日至2021年 11 月 28日三、毕业设计地址：四、毕业设计的内容要求：1、系统的电路道理图。
2、元器件的明细表。
3、毕业设计说明书包含工作道理、系统布局、控制过程、控制流程图机控制程序等，字数不少于6000字。
4、设计格式按照要求完成。
指导教师年月日目录第一章前言1.1 研究的目的及意义…………………………………………………………1.2 机械手在国表里现状和开展趋势…………………………………………1.3 主要研究的内容……………………………………………………………1.4 解决的关键问题……………………………………………………………第二章机械手的工作道理机械手的概述 (1)1.2 机械手夹持器和机座的布局 (1)机械手的工作方式 (2)第三章可编程PLCPLC简介 (3)PLC控制系统设计的底子原那么3.3 PLC种类及型号选择……………………机械手PLC选择、参数及电器元件、设备的选择 (4) (5)第三章机械手控制程序设计输入和输出点分配表及道理接线图 (13)3.2 控制程序 (14)第四章梯形图及指令表梯形图 (18)指令表 (19)总结与评价 (20)摘要机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
S7-200的搬运机械手的PLC控制
S7-200 的搬运机械手的PLC 控制机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置，它能模仿人手臂的某些动作功能，可按固定顺序在空间抓、放、搬运物体等，动作灵活多样，广泛应用在工业生产和其他领域内。
应用机械手可减少工人的重复操作，并能代替人类在危险与有毒性环境中工作，极大地提高了生产效率与工作精度，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度有着十分重要的意义。
可编程序控制器( PLC) 是从20 世纪60 年代末发展起来的一种新型的电气控制装置，它以微处理器为核心，将计算机技术、自动控制技术和通信技术融为一体，以其结构简单、易于编程、性能优越、可靠性高等显著优点而在工业控制领域得到了迅猛的发展，被广泛地应用于各种生产机械和生产过程的自动控制中。
德国西门子公司的PLC 产品在国内应用比较广泛，其中S7-200 系列PLC 以结构紧凑、高性价比、多种多样的CPU 尺寸以及基于Windows 的编程工具等特点在中、小规模控制系统中有独特的优势。
笔者选用西门子S7-200 为控制器，所研究的机械手采用水平/垂直位移加平面转动式结构。
机械手的全部动作由气缸驱动，PLC 控制相应的电磁阀驱动气动执行元件完成各动作。
这种控制系统能十分方便地嵌入到各类工业生产线中，完成零部件产品在固定位置之间的搬运，实现生产自动化。
1 控制功能分析机械手搬运零部件动作示意图如图1 所示，该机械手可用来将工件从左工作台搬到右工作台，其动作过程分为10 工步，即从原位开始顺序经过10个动作后完成一个周期，并返回原位。
该机械手能够抓取的工件质量m 为0. 1 kg，搬运物料过程中垂直方向加速度和水平方向加速度均为0. 3 g( g 为重力加速度) ，平面转动的回转半径r 为0. 5 m，转动角速度ω为3. 5 rad /s，角加速度β为2. 1 rad /s2，转动角度 为180°。
机械科学与技术第30 卷图1 机械手动作示意图其中为了使上升/下降、左移/右移和顺转/逆转动作能够执行，分别由3 个双线圈二位电磁阀控制气缸的动作。