机械手模型的PLC控制系统设计

成人高等教育

毕业设计（论文）

题目机械手模型的PLC控制系统设计学院电气工程系

专业机械设计制造及其自动化年级 07级

姓名黄树峰

指导教师刘水平

（20 年月）

广东工业大学继续教育学院制

机械手模型的PLC控制系统设计

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，甚至于危及生命。工业机械手就这样诞生了,机械手是工业机器人系统中任务执行机构，是机器人的关键部件之一。其电气方面有步进电机、开关电源、电磁阀等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、气动技术等，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输出五路来分别驱动手臂上下直线运动，手臂左右直线运动，手腕旋转运动，机械手整体旋转运动，手爪夹紧动作的精确定位，微动开关将位置信号传给PLC主机；电机拖动手爪和底盘旋转；电磁阀控制气阀的开关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。本课题拟开发的工业机械手模型可在空间抓放物体，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。

关键字机械手可编程控制器PLC 位置控制步进电机

ABSTRACT

In terms of industrial production and other fields, as a result of the working need，people often accept the factor damage such as the high temperature , corrosion and toxic gas, even life-threatening. The industry manipulator like this was born; the manipulator which is one of robot key components is in the industry robot assembly system the duty implementing agency. There are electrical machinery, switching power supply, electromagnetic valve, electronic device composition and so on. This equipment which is the integration of machinery model represents one of instruments has covered the programmable control technology, the positions control technology, the air operated technology and so on. This article introduced the manipulator, it outputs four groups by PLC to actuate the abscissa axis, the z-axis, the chassis rotation, hand-rotating motor separately, and controls the manipulator abscissa axis and the z-axis pint pointing, the micro switch bequeaths the position signal to the PLC main engine; The electrical machinery drives the hand fingernail and the chassis revolve; The solenoid valve controls air valve the switch to control the manipulator hand fingernail to gather, then realizes the manipulator proper motion function. This topic plans to develop the industry manipulator model, and it is to be possible to grasp and puts the object nimbly in the space, whose movement is diverse, it may replace human work in high temperature and the dangerous operation area, and may change there lasted parameters when it is necessary according to the work pieces changing and the movement flowing request.

Keywords : manipulator Programmable controller PLC (position logic control) step-electric motor.

目录

第1章概述 (1)

1.1选题背景 (1)

1.2控制系统的选择 (2)

1.2.1 高可靠性 (3)

1.2.2 丰富的I/O接口模块 (3)

1.2.3 采用模块化结构 (4)

1.2.4 编程简单易学 (4)

1.2.5 安装简单，维修方便 (4)

1.3可编程控制器(PLC)的历史与发展趋势 (5)

1.3.1可编程控制器(PLC)的历史 (5)

1.3.2可编程控制器的发展与趋势 (6)

1.4可编程控制器的基本功能和特点 (7)

1.4.1 PLC基本功能 (7)

1.4.2PLC的特点 (9)

1.4.3 PLC的分类 (10)

1.5可编程控制器的组成和工作原理 (11)

1.5.1可编程控制的硬件组成 (11)

1.5.2 可编程控制的软件系统和程序 (13)

1.5.3 可编程控制器的工作原理 (14)

1.6 解决的主要问题 (14)

第2章.设计原理 (16)

2.1 操作原理简要说明 (16)

2.2 机械手主要由执行结构、驱动机构和控制系统构成。 (17)

2.3 各电气设备的控制方式及控制要求 (18)

3.3.1机械手的机能和特性 (18)

2.3.2躯干和传动系统 (19)

2.3.3 电器元件、设备的选 (21)

2.3.4、控制流程 (29)

第3章、控制系统的软、硬件设计 (30)

3.1控制系统硬件设计 (30)

3.2控制系统软件设计 (31)

3.2.1、I/O地址分配 (32)

3.2.2、控制程序梯形图 (33)

第4章设计小结 (36)

致谢 (37)

参考文献 (38)