毕业设计_PLC控制齿轮机械手自动升降设计
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。
工业机械手plc控制系统毕业设计
工业机械手plc控制系统毕业设计工业机械手在现代化的生产线中扮演着重要的角色，它可以高效地完成各种物品转移操作，但是机械手的运作离不开PLC控制系统的支持。
因此，本文将围绕“工业机械手PLC控制系统毕业设计”展开阐述。
第一步，进行需求分析。
在进行PLC控制系统设计之前，首先需要了解客户的具体需求，包括机械手的移动速度、精度、各种动作状态、传感器的数量等等因素。
针对这些要求进行详细分析，方便后续控制程序的编写。
第二步，进行PLC选型。
在根据客户需求推算出所需要的控制模块后，可以进行PLC选型。
考虑到冗余备份和可靠性要求，一般会采用双控制模块和双电源供电模块的设计方案，以确保系统的高可靠性和稳定性。
第三步，进行程序设计。
PLC程序设计分为由编辑、编译、下载到PLC并运行、调试等步骤，需要详尽地分析程序逻辑、动作流程和异常处理等内容。
同时，还应该编写人机界面(HMI)，方便人员进行系统的监控、操作和故障排除等工作。
第四步，进行现场测试。
在PLC控制程序编写之后，需要进行现场测试以确保程序的稳定性和可靠性。
此时要进行疯狂测试，跑黑盒白盒、配置自检等多个测试方式，确保程序能够符合客户的需求。
第五步，进行评估和优化。
在测试过程中，需要对系统运行数据进行评估和分析，并对程序进行优化。
调整参数和算法，优化运行效率和准确率，最终确保系统能够达到高效稳定的运行状态。
综上所述，关于“工业机械手PLC控制系统毕业设计”，需要进行需求分析、PLC选型、程序设计、现场测试和评估优化等步骤。
这种设计方案需要掌握扎实的基础理论知识和丰富的实践经验，而且需要具备敏锐的技术洞察力以及灵活应变的能力。
只有这样才能够完成高质量的PLC控制系统毕业设计。
毕业设计基于plc控制的机械手毕业设计
(六)军事工程及生物医学方面的研究和试验。
第二节
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。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或DSP等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能设置了停电保持器件（如备用电池），以保证断电后这部分存储器中的信息不会丢失。
（十)故障诊断功能
PLC可对系统组成、某些硬件状态及指令的合法性等进行自诊断，发现异常情况，发出报警并显示错误类型，如属严重错误则自动终止运行。
二、
PLC作为通用工业控制计算机，30年来，可编程控制器从无到有，实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃，其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步，其领域从小到大，实现了单体设备控制到胜任运动控制、过程控制、及集散控制等各种任务的跨越，今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用，主要特点有：可靠性高，抗干扰能力强，能适应工厂环境。
1、肩的前后动作
2、肘的上下动作
3、腕(手)的动作
控制系统采用西门子PLC控制。运动形式:动力上下、左右两个自由度运动，均由两个液压伺服系统控制两个系统均为具有位置及动压反馈的闭环系统。
机械手的PLC控制毕业设计论文
毕业设计（论文）题目:机械手的PLC控制学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。
机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有交流电机、变频器、传感器、等电子器件组成。
该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、检测技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。
本文介绍的机械手是由PLC输出三路脉冲，分别驱动横轴、竖轴变频器，控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给PLC主机；位置信号由接近开关反馈给PLC 主机，通过交流电机的正反转来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。
本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。
关键词：机械手 PLC 变频器交流电机AbstractManipulator industrial robot systems traditional mandate, Robot is one of the key components. Manipulator using the mechanical structure of screw-ball, slider, and other mechanical devices composition; Electric have AC motor, inverter, sensor, and other electronic device components. The device covers a programmable control technology, position control technology, detection technology, Mechatronics is a typical representative of one of the machines. This paper presents a manipulator by three PLC output pulse, driving horizontal, the vertical axis transducer, control manipulator axis horizontal and vertical positioning precision,micro-switches position signal transmission will host PLC; location close to the switching signal from the feedback from the mainframe to the PLC, through the exchange of Motor reversion to control the manipulator gripper Zhang, thus achieving accurate manipulator movement functions. The topics to be developed by the Manipulator grasping be up in space objects, movements flexible, diverse, can replace the artificial heat and dangerous operation conducted operations, According to the workpiece can change the campaign process and the requirements of any changes to the relevant parameters.Key Words: Manipulator PLC Inverter AC motor目录摘要 (1)ABSTRACT (3)引言 (5)第一章机械手机械结构 (6)1．1传动机构 (6)1．2机械手夹持器和机座的结构 (7)第二章可编程控制PLC (9)2．1 PLC简介 (9)2．2 PLC内部原理 (11)A. 系统程序存储区 (12)B. 系统RAM存储区 (12)C．用户程序存储区 (12)2．3 PLC的工作原理 (13)2．4 PLC机型的选择方法 (16)2．6 机械手PLC选择及参数 (18)第三章三相异步电动机的工作原理及结构 (20)3．1 三相异步电动机的结构 (20)3．2 三相交流电机工作原理 (24)3．3 三相电动机的转动原理 (26)3．3 机械手电机的选用 (30)第四章变频器 (30)4.1变频器的构成 (31)4.2 变频器的分类和控制方式 (35)4.3 FR-A540变频器 (38)第五章机械手PLC控制系统设计 (41)5．1 机械手的工艺过程 (41)5．2 PLC控制系统 (43)致答谢词 (48)参考文献 (49)引言在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。
基于PLC的机械手自动上下料控制系统设计
智能 控制 技术 ・
王学 良
张秋 菊
基 于 Ｐ Ｃ的饥械 手 自动 上 下料控 制 系统设计 Ｌ
５ ９
基 于 Ｐ Ｃ的 机械 手 自动 上 下料 控 制 系统 设计 Ｌ
王 学 良， 张秋 菊
（ 南大 学 机械 工程 学 院 机械 电子 工程 系 ， 江 江苏 无锡
２４２ ） １ １２
伺 服 系统 和精 确 的位 置传 感 器保 证 机 械 手 动 作 的快 速 与 准 确 定位 。 该 系统 的应 用 ， 效 地 缩短 有
了齿轮 磨床 上 下料 时间 ， 高 了生产 效 率和整 机 自动化 水 平 。 提 关 键词 ： 齿机 ； 下料 系统 ； 磨 上 伺服 系统 ；Ｌ ＰＣ
２１ ０２年 ８月 中 国制 造业 信息化
第４卷 １
第 １ ５期
ｌ 机床砂轮 ：一 工件安装 座 ；一上下料机械手 １４ 一 ２ ３ ；一防护门 ；一 甩油装置；一滑动导轨 ；一上下料机械手 ２ ８ ５ ６ ７ ；一输送机 ；一气爪 ９
图 １ 总体方案示意 图
制器 ， 是整个控制 系统 的核心 ， 主要完成信号 的采 集 和处 理 、 服定 位 控 制 、 伺 自动 上 下 料 控 制及 甩 油
装 置控 制等 功能 。系 统输 入输 出信 息 见 表 １输 出 ，
信 号 主要包 括 ４轴 伺 服 系统 的 脉 冲输 出 ， 油 装 甩
点信号 ， 各气动元件的到位信号以及伺服驱动器的 反馈 信号 等 ， 些信 号对 于控 制系 统 的安 全性 和 可 这
靠性 至关 重要 。
机 械 平 】 Ｆ运动 机 械 予 ｌ 转 运 动 州 机 械 平２Ｌ Ｆ运 动 机 械 手２ 转 运 动 Ｎ
机械手plc控制设计毕业论文
机械手plc控制设计毕业论文机械手PLC控制设计毕业论文引言：机械手是一种能够模拟人手运动的机械装置，广泛应用于工业生产线、医疗手术等领域。
PLC（可编程逻辑控制器）作为一种常见的自动化控制设备，被广泛应用于机械手的控制系统中。
本篇论文将探讨机械手PLC控制设计的相关内容，包括PLC选型、控制算法设计以及实验验证等。
一、PLC选型在机械手的PLC控制设计中，PLC选型是至关重要的一步。
首先，需要考虑机械手的运动范围、负载能力以及精度要求等因素，以确定所需的PLC输入输出点数和处理能力。
其次，还需考虑PLC的可靠性、稳定性以及扩展性等因素，以满足未来可能的升级需求。
最后，还需考虑PLC的成本，以确保在满足需求的前提下，控制系统的成本能够得到合理控制。
二、控制算法设计机械手的控制算法设计是机械手PLC控制设计中的核心环节。
根据机械手的运动特性和任务需求，可以采用不同的控制算法。
常见的控制算法包括位置控制、速度控制和力控制等。
位置控制是通过控制机械手的关节角度或末端执行器的位置来实现目标位置的控制。
速度控制则是通过控制机械手的关节角速度或末端执行器的速度来实现目标速度的控制。
力控制则是通过控制机械手的关节力矩或末端执行器的力来实现目标力的控制。
在实际应用中，常常需要综合考虑多种控制算法，以实现更加精确和灵活的控制。
三、实验验证为了验证机械手PLC控制设计的有效性和性能，需要进行实验验证。
首先，需要搭建机械手的实验平台，包括机械结构、传感器和执行器等。
其次，需要编写PLC程序，实现机械手的控制算法。
在实验过程中，需要采集和分析机械手的运动轨迹、力矩以及控制误差等数据，以评估控制系统的性能。
最后，可以通过与其他控制方法进行比较，验证机械手PLC控制设计的优势和局限性。
结论：机械手PLC控制设计是一项复杂而重要的任务，涉及到PLC选型、控制算法设计以及实验验证等多个方面。
合理的PLC选型能够满足机械手的控制需求，并确保系统的可靠性和稳定性。
plc控制机械手毕业设计
plc控制机械手毕业设计PLC控制机械手毕业设计随着科技的不断进步和工业自动化的发展，PLC（可编程逻辑控制器）在工业领域中扮演着重要的角色。
在现代工厂中，机械手已经成为生产线上不可或缺的一部分，它能够高效地完成各种复杂的任务。
本文将探讨如何利用PLC控制机械手的毕业设计。
首先，我们需要明确毕业设计的目标。
在这个项目中，我们的目标是设计一个能够自动完成特定任务的机械手系统。
这个任务可以是从一个位置抓取物体并将其放置到另一个位置，也可以是完成一系列特定的动作。
通过PLC控制机械手，我们可以实现自动化生产线的效率提升和人力成本的降低。
接下来，我们需要选择合适的机械手和PLC设备。
机械手的选择应该基于任务的要求和工作环境的特点。
不同的机械手有不同的工作范围、载重能力和速度等特点。
同时，我们还需要选择一款功能强大的PLC设备，它应该能够满足我们对机械手的控制需求，并且具备良好的稳定性和可靠性。
在设计过程中，我们需要考虑到机械手的运动轨迹规划和控制。
通过PLC编程，我们可以实现机械手的精确控制和运动轨迹的规划。
在编程过程中，我们可以使用PLC的编程语言（如Ladder Diagram）来描述机械手的动作和运动逻辑。
通过编写逻辑控制程序，我们可以实现机械手的自动化操作。
此外，我们还需要考虑到机械手的传感器和反馈控制。
通过安装传感器，我们可以实时监测机械手的位置、速度和载荷等参数。
这些传感器可以与PLC设备进行连接，将实时数据传输给PLC进行处理和控制。
通过反馈控制，我们可以实现机械手的闭环控制，提高其运动的精确性和稳定性。
在毕业设计的实施过程中，我们需要进行系统的调试和测试。
通过模拟实际工作场景，我们可以验证机械手系统的性能和稳定性。
在测试过程中，我们可以通过修改PLC程序和参数来优化机械手的控制效果。
通过不断的调试和改进，我们可以最终实现一个高效、稳定的机械手系统。
最后，我们需要进行毕业设计的总结和评估。
（完整版）基于PLC的机械手自动控制的毕业设计论文
（完整版）基于PLC的机械⼿⾃动控制的毕业设计论⽂物理与电⼦⼯程学院《PLC原理与应⽤》课程设计报告书设计题⽬：基于PLC的机械⼿⾃动控制的设计专业：⾃动化班级：XXX学⽣姓名:XX学号:XXXX指导教师：XXXX2013年12⽉20⽇物理与电⼦⼯程学院课程设计任务书专业：⾃动化班级： 3班摘要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，并以成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、提⾼产品质量和⽣产效率的有效⼿段之⼀。
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。
本⽂介绍的物料搬运机械⼿可在空间抓放物体，可代替⼈⼯在⾼温和危险的作业区进⾏作业，主要作⽤是完成机械部件的搬运⼯作，能放置在各种不同的⽣产线或物流流⽔线中，使零件搬运、货物运输更快捷、便利。
关键词：PLC；机械⼿控制；程序设计⽬录1 课题介绍 ...............................................1.1 课题设计内容...........................................1.2课题设计具体要求........................................1.3课题研究的⽬的和意义.................................... 2机械⼿和PLC的概念及选择................................2.1机械⼿的概念............................................2.2 PLC的概念..............................................3 PLC控制机械⼿的系统....................................3.1机械⼿的流程图..........................................3.2 IO地址分配.............................................3.3 机械⼿的PLC编程语句 ...................................3.4机械⼿⾃动控制的梯形图.................................. 4⼼得体会................................................参考⽂献 ..............................................1 课题介绍1.1 课题设计内容机械⼿设有调整、连续、单周及步进四种⼯作⽅式，⼯作时要⾸先选择⼯作⽅式，然后操作对应按钮。
用plc实现对机械手的控制本科毕设论文
毕业设计（论文）报告题目：用PLC实现对机械手的控制系别中德机电学院专业机电一体化技术班级机电1104学生姓名厉登超学号100111271指导教师张如萍无锡科技职业学院2014年4月用PLC实现对机械手的控制摘要:机械手是一种为了适应生产过程自动化发展起来的新型装置。
它综合运用了自动控制技术、检测传感技术、计算机技术，机械手可以实现在有限空间对象物体的抓取、放置和搬运，动作灵活，广泛应用在有毒、有害等不适宜人操作的场所。
本文首先对机械手的控制现况进行了分析，介绍了经常使用的机械手控制形式，详细描述了利用西门子S7 200PLC控制工业产业中常见机械手的设计过程，包含对PLC控制系统的硬件和软件的设计，实现了机械手在推料口之间工件运输作用。
该机械手运输功能由机构的左右运动、上下运动和加紧松开运动协调动作来实现，本系统具有手动和自动操作模式。
关键字:PLC，机械手。
To Achieve Control of the Manipulator Using PLC ABSTRACT:A new assembly developed mechanical hand is mechanization, automation of the production process. It is the automatic control product set automatic control skills,skills, new sensor measurement skills, computer management skills in one of the.In space manipulator can be caught, put, transporting objects, actions are flexible and diverse, widely used in industrial production and other areas.This paper first analyzes the manipulator control over the situation, introduced the commonly used manipulator control, a detailed description of the use of siemens S7 200PLC in charge of industry common manipulator planning process, including on PLC control system hardware and software design,completed the mechanical hand in between the two work station work transport function. The machine hand transport function by the left, right, up, down, step up and relax six motion coordinated action to realize, the system has manual and automatic operation mode.KEYWORDS: PLC Manipulator摘要: (I)目录 (III)前言 (1)第一章机械手控制过程的设计 (2)1.1 机械手的控制要求 (2)1.2 机械手控制系统结构图 (3)第二章机械手驱动硬件的设计 (4)2.1 PLC的概述 (4)2.2 PLC的选型 (4)2.3 PLC在机械手中的应用 (4)2.4 驱动系统 (5)2.4.1.步进电机驱动器 (5)2.4.2.步进电机及其驱动器的选型 (5)2.4.3步进电机驱动器与PLC连接示意图 (6)2.5机械手控制元器件的选择以及电气的接线原理布局图 (7)2.5.1.元器件型号的选择 (7)2.5.2.电动元器件控制部分接线 (7)第三章机械手控制系统的PLC软件设计 (13)3.1输入点和输出点分配表以及机械手自动模式动作流程图 (13)3.1.1.PLC 输入/输出点 (13)3.1.2.触摸屏输入/输出点 (13)3.1.3 自动模式动作流程图 (16)3.2 控制程序 (17)3.2.1 机械手控制主程序 (18)3.2.2 机械手手动操作程序 (19)3.2.3 机械手自动操作程序 (21)3.3 机械手控制程序的调试 (35)致谢 (36)参考文献 (37)机械手可以模仿人的手和手臂的运动的一种自动操作装置。
(完整版)基于PLC的机械手模型控制系统毕业设计论文
天津大学网络教育学院毕业设计（论文）任务书题目：基于PLC的机械手的动作控制系统设计完成期限：2011年9月8日至2011年11月10日学习中心东莞年级2009年秋季专业机械设计制造及其自动化指导教师王喆姓名陈美萍学号摘要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，甚至于危及生命。
自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。
在本设计中介绍了国内外机械手研究现状及PLC的研究发展趋势，描述了机械手控制系统的工作原理和动作实现过程。
研究了基于PLC的机械手模型控制系统的设计，还研究了MCGS在机械手控制系统中的应用。
利用组态软件MCGS设计了机械手模型控制系统监控界面，提供了较为直观、清晰、准确的机械手运行状态，进而为维修和故障诊断提供了多方面的可能性，充分提高了系统的工作效率。
关键词：机械手；PLC；MCG S；目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章绪论 (1)1.1 课题研究目的及意义 (1)1.2 国内外机械手研究概况 (1)1.3 课题研究的内容 (2)第二章机械手控制方式的选择和可编程序控制器简介 (3)2.1 机械手控制方式的选择 (3)2.1.1 控制方式的分类 (3)2.1.2 PLC与工业控制计算机（IPC）和集散控制系统（DCS）的比较 (3)2.1.3 机械手控制方式的选定 (4)2.2 可编程序控制器简介 (5)2.2.1 PLC的结构 (5)2.2.2 PLC的特点 (6)2.2.3 PLC的主要功能 (7)2.2.4 PLC的经济分析 (7)2.2.5 PLC发展状况及趋势 (8)第三章机械手模型控制系统的设计 (9)3.1 机械手控制系统构件概述 (9)3.1.1 步进电机 (9)3.1.2 步进电机驱动器 (9)3.1.3 传感器 (11)3.1.4 直流电机驱动单元 (12)3.2 机械手的动作实现过程 (12)3.3 PLC程序设计 (14)3.3.1 IO点数的确定及PLC类型的选择 (14)3.3.2 PLC的IO分配 (14)3.3.3 编程指令的选择 (14)3.3.4 PLC程序的设计 (15)3.4 PLC程序的调试 (15)3.4.1 PLC控制的安装与布线 (15)3.4.2 机械手控制系统的外部接线图 (16)3.4.3 机械手控制程序的调试 (16)第四章MCGS在机械手控制系统中的应用 (17)4.1 MCGS的概述 (17)4.1.1 MCGS的简介 (17)4.1.2 MCGS的构成 (17)4.1.3 MCGS的主要特性和功能 (18)4.1.4 MCGS的编程语言 (18)4.1.5 MCGS的数据结构 (19)4.1.6 MCGS的作用 (19)4.2 工程的建立与变量的定义 (20)4.2.1 工程的建立 (20)4.2.2 变量的分配 (20)4.2.3 变量定义的步骤 (21)4.2.4 设备与变量连接 (23)4.3 工程画面的创建 (24)4.3.1 封面窗口及监控画面的制作 (25)4.3.2 运行策略的建立及脚本程序的编写 (27)4.4 动画的连接 (31)4.4.1 指示灯的动画连接 (31)4.4.2 机械手的动画连接 (32)4.5 组态运行 (35)第五章结论... .. (36)参考文献 (37)致谢 (38)附录 (39)附录1 程序流程图 (39)附录2 顺序功能图 (42)附录3 梯形图 (43)附录4 指令表 (45)附录 5 PLC外部电气接线图 (48)第一章绪论1.1 课题研究目的及意义机械手是工业自动化领域中经常遇到的一种控制对象。
机械手plc控制设计毕业论文
摘要关键词：机械手；PLC；控制系统；设计第一章引言1.1 研究背景随着我国工业自动化水平的不断提高，机械手在制造业中的应用越来越广泛。
机械手作为一种自动化设备，能够替代人工完成重复性、危险性较大的工作，提高生产效率，降低生产成本。
可编程逻辑控制器（PLC）作为一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，具有可靠性高、编程灵活、易于维护等优点，成为机械手控制系统的首选。
1.2 研究目的与意义本文旨在设计并实现一个基于PLC的机械手控制系统，提高机械手在工业生产中的应用效果。
通过研究，掌握机械手和PLC的基本原理，分析机械手控制系统的需求，设计并实现一个高效、可靠的控制系统，为机械手在工业生产中的应用提供有力支持。
第二章机械手与PLC的基本原理2.1 机械手的基本原理机械手是一种能够模拟人手进行抓取、搬运等操作的自动化设备。
其基本原理包括机械结构、驱动系统、控制系统和传感器等部分。
机械手通过机械结构实现抓取、搬运等动作，驱动系统提供动力，控制系统控制机械手的运动轨迹和速度，传感器检测机械手的运动状态。
2.2 PLC的基本原理PLC是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，其基本原理是利用可编程的存储器来存储用户编写的程序，实现对输入信号的逻辑运算，输出控制信号，从而实现对工业过程的控制。
PLC具有可靠性高、编程灵活、易于维护等优点。
第三章机械手控制系统的需求分析3.1 机械手控制系统的功能需求（1）抓取、搬运、放置等基本动作；（2）运动轨迹控制；（3）速度控制；（4）位置检测与反馈；（5）故障诊断与报警。
3.2 机械手控制系统的性能需求（1）响应速度快；（2）控制精度高；（3）稳定性好；（4）易于维护。
第四章机械手PLC控制系统的设计4.1 系统总体设计根据机械手控制系统的需求分析，设计了一个基于PLC的机械手控制系统。
系统主要由PLC、驱动器、传感器、机械手等组成。
PLC作为控制核心，负责接收传感器信号，输出控制信号，实现对机械手的控制。
机电专业毕业设计指导书(简易升降机械PLC程序设计)
机电专业毕业设计指导书-----简易升降机械PLC程序设计一、毕业设计的目的与要求：1、掌握PLC的基本逻辑控制功能指令，并能熟练应用于提升机械中。
2、掌握PLC的步进指令的应用，能用功能流程图进行程序设计。
3、掌握PLC编程软件的使用，并能通过监控功能对PLC程序的运行进行监控与调试。
二、毕业设计使用的设备：1、S7—200PLC2、个人电脑配STEP7 Micro/win 编程软件。
3、现场电梯设备与简易升降机械。
三、毕业设计的任务：东南电梯有限公司某三层二站简易升降机械各输入信号，有PS1、PS2、PS3减速感应器，A1、A2、A3呼梯按钮，SQ1、SQ2、SQ3平层行程开关，OP、CL开、关门按钮，SQ4、SQ5开、关门到位行程开关。
DLI警铃输入按钮。
各输出信号有：引电机M1的正转（升）、反转（降）控制接触器，KM1、KM2门机M2的正转（开门）、反转（关门）控制接触器KM3、KM4，楼层显示信号A、B、C，警铃输出DLO，抱闸电磁阀DCF。
客户要求装货时，先呼梯，按下相应的呼梯信号、简易升降机械登记呼梯信号，轿门自动关闭后，响警铃。
自动运行至所登记的楼层后自动开门，这时呼梯信号自动消除。
呼梯信号要求每次只响应一个，先登记者有效，后登记者无效。
直至呼梯信号自动消除后方可再次登记新的呼梯信号。
装货时，先按下安全回路中的急停按钮，断开控制回路，以确保安全。
装货结束后，松开安全回路中的急停按钮，按关门按钮，再按警铃，最后登记所去的楼层信号（警铃与层楼登记顺序可对调，若未关门应控制自动关门），则简易升降机械运行至目标楼层。
为简化程序的设计，不考虑各电机的加速和减速过程，简化为电机的直接起动与断电减速，当牵引电机起动时，DCF通电，制动闸打开，电机直接起动运行，当引电机运行至接近对应楼层时，对应的减速感应器动作，电机断电，惯性运行至对应楼层时，对应的平层行程开关动作，制动器抱闸（DCF断电），简易升降机械停靠在相应楼层。
基于PLC的机械手控制设计(毕业设计)
基于PLC的机械手控制设计(毕业设计)
毕业设计题目：基于PLC的机械手控制设计
设计目标：
设计一个基于PLC的机械手控制系统，能够实现机械手对物体的抓取和放置操作。
设计内容：
1. 硬件设计：选择合适的PLC控制器，根据机械手的结构和控制需求，设计电路和连接方式，包括传感器、执行器、驱动器等硬件组成部分。
2. 软件设计：编写PLC程序，实现机械手的控制逻辑。
包括对机械手运动轨迹的规划、抓取力度的控制、异常情况的处理等功能。
3. 通信设计：如果需要与其他设备或系统进行通信，设计与外部设备的接口和通信协议。
4. 安全设计：考虑机械手在工作过程中可能出现的危险情况，设计安全机制，如急停按钮、防碰撞装置等。
5. 用户界面设计：设计一个简明易懂的用户界面，方便用户对机械手进行操作和监控。
6. 系统测试和调试：对设计的控制系统进行测试和调试，保证系统的稳定性和可靠性。
7. 性能评估和改进：对设计的控制系统进行性能评估，分析系统的优点和不足，并提出改进方案。
8. 文档编写：编写毕业设计报告，包括设计方案、实施过程、测试结果和分析等内容。
预期成果：
1. 完整的机械手控制系统，能够准确抓取和放置物体。
2. 可靠的硬件设计和稳定的软件程序。
3. 安全可靠的系统设计，能够防止意外事故的发生。
4. 用户友好的界面设计，简化操作流程。
5. 毕业设计报告和相关文档。
毕业设计论文：三菱plc控制机械手设计系统
韶关市职工大学韶关市第二技师学院毕业论文题目:三菱plc控制机械手设计系统系别：电气自动化工程系专业系别：14电气自动化双高学生姓名：***学号：42指导教师：王建军老师温惠萍老师李集祥老师摘要可编程序控制器(PLC)是近年来发展极为迅速，应用面极广，以微处理器为核心，集微机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置。
PLC的广泛应用，已经给生产带来许多的好处，它具有功能齐全、使用方便、维护容易、通用性强、可靠性好、性能价格比高等特点，已在工业控制的各个领域得到了极为广泛的应用，成为实现工业自动化的一种强有力工具。
比如plc控制的机械手在搬运工件方面的应用，以前一直采用人工搬运物料，不仅工人的劳动强度大，安全性差，而且效率低。
本文分析了机械手和PLC之后，我们采用PLC控制的机械手进行物件的搬运来代替人力。
本文基于汇川公司的PLC，提出了PLC控制工件传送机械手PLC控制系统的设计方法。
重点研究了实验开发系统的工作原理、硬件部分的主要构成，以及硬件部分的设计、安装调试和实验应用开发。
讨论了汇川PLC指令系统、编程语言和程序设计方法，分析了汇川PLC专用编程软件在本系统中具体应用，关键词：机械手，PLC，第一章概述1.1 PLC产生、定义及发展趋势1.1.1 PLC(可编程逻辑控制器)的产生PLC(可编程逻辑控制器)是20世纪60年代末期逐步发展起来的一种以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
近几年来，PLC技术在各种工业过程控制、生产自动线控制及各类机电一体化设备控制中得到极其广泛的应用，成为工业自动化领域中的一项十分重要的应用技术。
在PLC出现以前，继电器控制曾得到广泛应用，在机电设备和工业过程控制领域中占有主导地位。
但是继电器控制系统有明显的缺点；体积大，可靠性低，故障查找困难，特别是因为它是由硬接线逻辑构成的系统，造成了接线复杂，容易出故障，对生产工艺变化的适应性较差。
20世纪60年代未，美国最大的汽车制造商通用汽车公司(GM)为了适应汽车型号不断更新的需要，试图寻找一种新的生产线控制方法，使之尽可能地减少重新设计继电器控制系统的工作量以及尽量地减少控制系统硬连接线的数量，以降低生产成本，缩短制造周期，减少生产线的故障率，从而有效地提高生产效率。
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摘要机械手是在自动化生产过程中发展起来的一种新型装置，广泛应用于工业生产和其他领域。
可编程控制器（PLC）已在工业生产过程中得到广泛的应用。
论文以三菱FX2N型PLC为基础，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。
介绍了一种基于PLC控制的气动机械手的设计，详细介绍了气动机械手的结构设计、工作原理、气压传动系统和电气控制系统设计等具体内容。
介绍了气动机械手的动作顺序及其应用PLC进行控制的设计方法，建立了相应的气动原理图，确定了PLC的输入∕输出量，建立了PLC控制的硬件接线图及相应的控制流程图。
通过PLC的软件程序控制各电磁阀，驱动气缸动作，从而控制机械手的动作。
本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。
关键词：气动机械手PLC 气压传动英文摘要Abstract: The manipulator is a new device developed in the automatic production process. It is widely used in industrial producing and other fields. Programmable Logic Controller (PLC), has been widely used in industrial producing as well. Based on the PLC of SanLing FX2N type,this paper introduces PLC application in manipulator transportation control system.The design of pneumatic manipulator based on PLC control eas introduced.The structural design,operational principle,pneumatic transmission system design and electrical contral systen design ofpneumatic manipulator were introduced in detail.The sequence of operation of a kind aie operated maniputor available ,and the control design using PLCwere introduced.The corresponding pneumatic system schematic diagram was established,the PLC input/output was determined,the PLCcontrol hardware wiring diagram and the corresponding control flow chart were established.Tough the electromagnetic valve in PLC software,the movement of the air cylinder was drived,so manipulatou begins to movement.The topics to be developed by the Manipulator grasping be up in space objects, movements flexible, diverse, can replace the artificial heat and dangerous operation conducted operations, According to the workpiece can change the campaign process and the requirements of any changes to the relevant parameters.Keywords:pneumatic manipulator ;PLC ; pneumatic trasmission摘要 (1)英文摘要 (2)第一章前言 (4)第二章机械手概述 (4)2.1工业机械手的简史 (5)2.2工业机械手的应用意义及在生产中的应用 (6)2.2.1机械手的应用意义 (6)2.3 机械手的系统结构 (8)2.4 机械手的组成 (8)2.4.1执行机构 (8)2．4.2驱动机构 (9)2.4.3控制机构 (9)2.5 机械手的分类 (9)2.6 机械手的发展趋势 (11)2.6.1气动机械手的研究与发展 (12)第三章可编程控制器 (12)3.1 PLC的特点 (13)3.2 PLC的应用领域 (14)3.4 PLC的发展 (16)3.5可编程控制器的组成 (17)3.6 PLC工作原理 (18)第四章机械手总体结构的确定 (20)4.1机械手性能参数列表 (20)4.2 机械手驱动机构的选择 (20)4.3 机械手控制机构的选择 (21)4.4 机械手的运动自由度 (21)4.5机械手的结构形式选择及手部形式的选择 (21)4.5.1机械手的结构形式选择 (21)4.5.2机械手手部形式的选择及其计算 (23)第五章气动系统设计及元器件的选择 (26)5.1 气压传动系统原理 (26)5.2 气压传动系统设计 (26)5.3 气动系统元器件的选择 (27)第六章机械手的PLC控制系统设计 (28)6.1气动机械手控制要求 (28)6.2确定PLC所需的I/O点个数及PLC型号的选择 (29)6.3 PLC的程序设计 (31)6.4 利用 PLC进行气动机械手控制的特点 (34)参考文献 (35)结论 (36)致谢 (37)第一章前言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。
机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。
机械手可以完成许多工作，如搬物﹑装配﹑切割﹑喷染等，应用很广泛，尤其是在危险的场合，严重威胁人们安全和健康的环境下，采用机械手代替人，具有十分重要的意义。
各种类型的机械手是自动化生产中必不可少的重要设备。
而各种应用场所的机械手，其原理﹑结构及功能是一致的。
PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性，此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息；PLC采用光电隔离和滤波技术技术有效抑制外部干扰源对PLC的影响，此外PLC还可在较为复杂的环境下工作；编程简单，易于掌握；设计安装容易，维护工作量少；功能强、通用性好；开发周期短，功耗小。
本课题对现代工业的的发展具有很重要的意义。
可编程序控制器PLC控制的物料搬运机械手控制系统动作简便、线路设计合理、具有较强的抗干扰能力，保证了系统运行的可靠性，降低了维修率，提高了工作效率。
机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
应用PLC控制机械手实现各种规定饿工序动作，可以简化控制电路，不仅可以提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。
PLC控制机械手，可以提高工业机械手的整体技术性能起到良好的作用，它不仅提高产品的质量与产量，且测试精确，运行高速可靠，使用寿命长。
在此次设计中，我所做的机械手PLC控制的物料搬运机械手，采用气动的驱动方式。
气动机械手作为机械手的一种，具有结构简单﹑重量轻﹑等你工作迅速﹑平稳﹑可靠﹑节能和部污染环境而被广泛采用。
第二章机械手概述工业机械手是五十年代末才发展起来的一种高科技自动化生产设备。
工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。
它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。
机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
随着工业自动化的发展，出现了数控加工中心，它在减轻工人的劳动强度的同时，大大提高了劳动生产率。
但数控加工中常见的上下料工序，通常仍采用人工操作或传统继电器控制的半自动化装置。
前者费时费工、效率低; 后者因设计复杂，需较多继电器，接线繁杂，易受车体振动干扰，而存在可靠性差、故障多、维修困难等问题。
机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。
在工资水平较低的中国，塑料制品行业尽管仍属于劳动力密集型，机械手的使用已经越来越普及。
那些电子和汽车业的欧美跨国公司很早就在它们设在中国的工厂中引进了自动化生产。
但现在的变化是那些分布在工业密集的华南、沿海地区的中国本土塑料加工厂也开始对机械手表现出越来越浓厚的兴趣，因为他们要面对工人流失率高，以及为工人交工伤费带来的挑战。
随着我国工业生产的飞跃发展，特别是改革开发以后，自动化程度的迅速提高，实现工件的装卸、转向、输送或操作钎焊、喷枪、扳手等工具进行加工、装配等作业自化，已愈来愈引起我们重视。
2.1工业机械手的简史现代工业机械手起源于20世纪50年代初，是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化[]4产品。
机械手首先是从美国开始研制的。
1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。
他的结构是：机体上安装一回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的。
1962年，美国机械铸造公司在上述方案的基础之上又试制成一台数控示教再现型机械手。
商名为Unimate(即万能自动)。
运动系统仿造坦克炮塔，臂回转、俯仰，用液压驱动；控制系统用磁鼓最存储装置。
不少球坐标式通用机械手就是在这个基础上发展起来的。
同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司（Unimaton）,专门生产工业机械手。
1962年美国机械铸造公司也试验成功一种叫Versatran机械手，原意是灵活搬运。
该机械手的中央立柱可以回转，臂可以回转、升降、伸缩、采用液压驱动，控制系统也是示教再现型。
虽然这两种机械手出现在六十年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。