基于仿真技术的三菱机械手教学应用探索
基于plc仿机器人指令实现机械手示教功能方法
基于plc仿机器人指令实现机械手示教功能方法在撰写文章之前，首先我想对您指定的主题进行一些全面评估和思考。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种常见的工业控制设备，而机器人指令和机械手示教功能方法是与自动化生产密切相关的技术。
本文将以深度和广度兼具的方式来探讨如何基于PLC仿真机器人指令实现机械手示教功能方法。
1. 了解PLC的基本原理和工作方式- 介绍PLC的结构和功能- 讨论PLC在工业控制中的应用- 分析PLC与机器人指令的关联性2. 分析机器人指令的特点和功能- 探讨常见的机器人指令集- 解释机器人指令的工作原理- 讨论机器人指令在自动化生产中的重要性3. 讨论机械手示教功能方法及其在制造业中的应用- 介绍机械手示教的概念和原理- 分析机械手示教在工业生产中的作用- 探讨机械手示教方法的发展趋势和应用前景4. 探讨基于PLC仿真机器人指令实现机械手示教功能的方法- 分析使用PLC模拟机器人指令的可行性- 讨论基于PLC的机械手示教方法的优势和局限性- 探讨如何结合PLC和机械手示教功能进行自动化生产5. 分享个人观点和理解- 总结本文讨论的内容- 提出对基于PLC仿真机器人指令实现机械手示教功能方法的见解与建议根据上述思路，我将开始撰写一篇关于基于PLC仿机器人指令实现机械手示教功能方法的文章，以便深入了解并全面理解该主题。
在撰写过程中，请多次提及您指定的主题文字，并在文章中加入总结回顾性的内容。
文章将按照知识的文章格式进行布局，确保结构清晰、内容丰富。
文章总字数将超过3000字，并且不会出现字数统计，以确保其质量和深度。
PLC（可编程逻辑控制器）作为一种常见的工业控制设备，其基本原理和工作方式是我们深入学习和了解的重点。
在本节中，我们将更深入地探讨PLC的结构和功能，以及它在工业控制中的应用，并分析其与机器人指令的关联性。
让我们来了解一下PLC的基本原理和工作方式。
PLC是一种数字化的、专用的微处理器，主要用于工业领域的控制系统，它可以根据预先设定的程序执行各种各样的控制功能。
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(论文)基于三菱FX系列PLC的机械手控制系统设计
可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发起来的，现已广泛应用于工业控制的各个领域。它以微处理器为核心，用编写的程序进行逻辑控制、定时、计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。
高可靠性（1）所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离；（2）各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10～20ms；（3）各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰；（4）采用性能优良的开关电源。（5）对采用的器件进行严格的筛选；（6）良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，CPU立即采用有效措施，以防止故障扩大；（7）大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,使可靠性更进一步提高。
同时，借助组态软件的辅助作用，大大提高了系统的工作效率。因此，在自动化机床和综合加工自动生产线上，目前几乎都设有机械手，以减少人力和更准确地控制生产的节拍，便于有节奏地进行生产。
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手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。
机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统构成。
执行机构包括手部、手臂和躯干。手部装在手臂前端，可以转动、开闭手指。机械手手部的构造系统模仿人的手指，分为无关节、固定关节和自由关节三种。手指的数量又可以分为二指、三指、四指等，其中以二指用得最多。可根据夾持
对象的形状和大小配备多种形状和尺寸的夹头，以适应操作的需要。本设计采用二指的构造。手臂的作用是引导手指准确地抓住工件，并运送到所需要的位置上。为了使机械手能够正确地工作，手臂的三个自由度都需要精确地定位。总之，机械手的运动离不开直线移动和转动二种，因此它采用的执行机构主要是直线液压缸、摆动液压缸、电液脉冲马达、伺服液压马达、交流伺服电动机、直流伺服电动机和步进电动机等。躯干是安装手臂、动力源和各种执行机构的机架。
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。
三自由度气动机械手的控制设计与仿真(修改二)
摘要气动机械手是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。
它可以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让您身安全，因而广泛应用机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
本文主要进行了气动机械手的总体结构设计、气动设计和单片机控制系统。
根据课题虚拟设计的要求，利用上位机和下位机对系统进行控制，并采用VB，对整个方案进行模拟。
机械手采用气动驱动，主要由手部结构，升降机构，伸缩机构，旋转机构构成。
气动部分的设计主要是选择合适的控制阀，设计合理的气动控制回路，通过控制和调节各个气缸压缩空气的压力、流量和方向来使气动执行机构获得必要的力、动作和改变运动方向，并按照规定的程序动作。
本次实验主要完成了整个三自由度气动机械手的方案设计，它的特点是通过单片机控制机械手的运动，完成作业任务。
能实现自动化控制，智能遥控，充分体现了人工智能。
机械手节省了人力，使人类拜托了枯燥乏味的重复性动作。
关键字：气动机械手VB模拟上位机下位机目录一、绪论 (1)1.1 背景 (1)1.2 概述 (1)1.3 意义 (2)1.4 发展现状与趋势 (3)二、机械手的总体结构及各部件 (3)2.1 总体结构 (3)2.2 电源 (9)2.3 M542-05步进电机驱动器 (11)2.3.1 双极恒流斩波驱动 (12)2.3.2 步进电机驱动器接线方法 (13)2.4 气动电磁阀 4V210-08 (18)2.4.1 电磁阀的简介 (18)2.4.2 工作原理 (19)2.4.3 电磁阀与单片机的连接 (20)2.4.4 电磁阀安装注意事项如下 (20)2.4.5 故障与排除 (20)2.5 42两相混合式步进电机 (21)2.5.1 两相混合式步进电机结构 (21)2.5.2 实际电机的工作原理 (22)2.5.3 通用规格 (23)2.5.4 4、6和8线电机接线方法 (23)2.6 CHLED气缸 (24)三、气压传动系统工作原理 (26)3.1 气动系统的优点 (26)3.2 气压传动系统的组成部分 (27)3.3 气压传动系统工作原理 (28)四、主板部分说明 (29)4.1 主板电路原理图 (29)4.2 主板元件 (30)4.3 电路线路 (30)4.4 控制过程 (31)五、主板上元件的介绍 (31)5.1 单片机简介 (31)5.2 单片机与PC机构建的网络通信技术 (33)5.3 MAX232CP E (33)5.4 ULN2003APG (34)5.5 PC817光电耦合器 (35)5.6 6N137 光电耦合器 (36)六、应用软件介绍 (37)6.1 VB上位机 (37)6.2 keil4软件 (38)七、主板程序 (44)7.1 VB6.0的程序 (45)7.2 单片机下位机程序 (49)八、调试 (56)8.1 步骤 (56)8.2 电路板连线情况 (62)8.3 注意事项 (62)8.4 出现问题及分析 (63)九、小结 (63)一、绪论1.1 背景机械手工程是近二十多年来迅速发展起来的综合学科。
机器人机械手臂的仿真与控制技术研究
机器人机械手臂的仿真与控制技术研究近年来，机器人技术的发展越来越快，特别是机器人机械手臂的发展，更为人熟知。
机器人机械手臂不仅可以帮助人们完成简单、重复的工作，而且可以完成一些危险的任务。
机器人机械手臂的仿真与控制技术是机器人技术研究的一个重要领域，对于机器人的研究和应用有着重要的意义。
一、机器人机械手臂的仿真技术机器人机械手臂的仿真技术是指通过计算机软件来实现机器人机械手臂的各种运动。
机器人机械手臂的仿真技术包括参数设置、建模、求解、控制等方面。
参数设置是指在建模前对机器人机械手臂的相关参数进行设置，包括机器人结构的参数、动力学参数、控制参数等。
建模是指将机器人机械手臂的结构、动力学等方面用数学模型进行描述，从而使其在计算机软件中实现。
求解是指在计算机软件中对机器人机械手臂的控制算法和运动学方程进行求解，以实现各种运动。
控制是指对机器人机械手臂的运动进行控制，使其能够完成各种任务。
机器人机械手臂的仿真技术可以帮助研究人员在实际操作前对机器人机械手臂进行测试和验证，并分析机械手臂的运动规律和行为变化，从而使研究人员能够更好地理解机器人机械手臂的行为和性能。
同时，仿真技术也可以优化机器人机械手臂的设计，提高机器人机械手臂的性能，从而使机器人机械手臂更为稳定、高效地完成各种任务。
二、机器人机械手臂的控制技术机器人机械手臂的控制技术是指对机器人机械手臂的运动进行控制，以实现各种任务。
机器人机械手臂的运动控制包括位置控制、速度控制和力控制三个方面。
位置控制是指通过控制机器人机械手臂的位置来使其完成各种任务。
速度控制是指通过控制机器人机械手臂的速度来使其完成各种任务。
力控制是指通过控制机器人机械手臂的力来使其完成各种任务。
机器人机械手臂的控制技术是机器人技术研究的一个重要领域，可以广泛应用于生产制造、医疗卫生、军事安全等各个领域。
机器人机械手臂的控制技术可以大大提高机器人机械手臂的应用效率和任务完成能力，从而使机器人机械手臂更好地为人类服务。
毕业设计(论文)基于三菱FX系列PLC的机械手控制系统设计
摘要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关键词:点控制机械手连续控制机械手可编程控制技术AbstractThe manipulator can imitate the manpower and the arm certain movement functions, with by presses the fixed routine to capture, the transporting thing 'or' operation tool automatic operation installment. It may replace human's strenuous labor by to realize the production mechanization and the automation, can operate under the harmful environment by protects the personal safety ,Thus widely applies in department and so on machine manufacture, metallurgy, electron, light industry and atomic energy.The manipulator mainly is composed by the hand and the motion. The hand is uses for to grasp holds the work piece (or tool) a part, according to is grasped holds the thing the shape, the size, the weight, the material and the work request but has the many kinds of structural style , Like supporting on both sides, request holding and adsorption and so on. motion , causes the hand to complete each kind of rotation (to swing), the migration or the compound motion realizes the stipulation movement , the change is grasped holds the thing the position and the posture. The motion fluctuation, the expansion and contraction, revolves and so on the independence movement way , is called manipulator's degree of freedom. In order to capture in the space the free position and the position object , must have 6 degrees of freedom. The degree of freedom is the essential parameter which the manipulator designs. The freedom goes past much , manipulator's flexibility is bigger ,the versatility is broader , Its structure is also more complex. The common special-purpose manipulator has a 2~3 degree of freedom..The manipulator usually serves as the engine bed or other machines add-on components , like on automatic engine bed or automatic production line loading and unloading and transmission work piece, Replaces the cutting tool in the processingcenter and so on, does not have the independent control device generally. Somewhat operates the equipment to need by the human direct control, like uses in the hostwhich the atomic energy department manages the dangerous goods from the type operator also often being called the manipulator.Keywords: position control manipulator continual trajectory control manipulatorPLC目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)目录 (Ⅲ)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 机械手的定义与分类 (2)1.3 机械手应用及组成结构 (2)1.4 机械手的发展趋势 (4)1.5 总体设计要求 (4)2 PLC的介绍与选择 (5)2.1 PLC的特点 (5)2.2 PLC的选型 (6)2.3 三菱FX系列的结构功能 (8)3 各功能实现形式与控制方式 (9)3.1 本机械手模型的机能和特性 (9)3.2 夹紧机构 (10)3.3 躯干 (10)3.4 旋转编码盘 (11)3.5 电源与传动整体 (12)3.5.1 控制电源 (12)3.5.2 传动整体 (13)4 控制系统设计 (13)4.1 控制系统硬件设计 (13)4.1.1 PLC梯形图中的编程元件 (14)4.1.2 PLC的I/O分配 (14)4.1.3 机械手控制系统的外部接线图 (16)4.2 控制系统软件设计 (17)4.2.1 公用程序 (17)4.2.2 自动操作程序 (18)4.2.3手动单步操作程序 (24)4.2.4 回原位程序 (27)参考文献 (31)致谢 (32)1 绪论1.1 课题背景随着现代工业技术的发展，工业自动化技术越来越高，生产工况也有趋于恶劣的态势，这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求，同时操作工人的工作安全也受到了相应的威胁。
基于三菱PLC控制的机械手应用
工件放在２＃工位上 ：２ｓ后机械手上升 、
图１机械手机构图
后缩 ，底盘旋转复位 ，手臂顺时针旋转复位 ，循环工作 。
降到ｌ＃工位 ，垂直轴步进 电机 停转。步进 电机到达 ｌ舡 位后 机械手爪 电磁阀失 电，机械手 爪夹持工件 ，２ｓ后ＰＬｃ先后发
出上升和左行 （后缩 ）脉冲 ， 机械手进行上 行和左 行 （后缩 ） 运动 。此 时 ，机械 手完成ｌ＃工 位工件夹持工 作。
图２ 控 制 过 程
算操作的电子控制装 置。由于其具有可靠性高 ，功能强 ，编程简单 ， 出脉冲数转换 成线位 移距 离，
人机交互界面友好等特性而广泛用于工业控制 系统 。
机械手达到 ｌ舟工位正上方 ，水
步进 电机是将 电脉冲信 号转变 为角 位移或 线位移 的开环执 行元 平轴步进 电机停转 。接着ＰＬＣ 件。在 非超 载情况 下 ，电机的转 速、停 止位置只取决于脉冲信号的频 发 出机械手下行脉冲 ，垂直轴
缩 ）回到 水平轴原 点位置 （水平 轴左行 限位开关Ｘ０动作 ）。机械 手
作者简 介 钟波 ，广州铁路职业技术学院电气工程 系教师，从事电
回到水平轴原点后 ，机械手的旋转底 盘由直流电机驱动反转 （逆时针 气 自动化技 术教 学。 旋转 ）到底盘原点 （限位检测ｘｌ３动作 ），电机停转 。之后 ，机械 手
放在２＃工 位上 ，并完成机械手上升 、后缩动作 ，由机械手 回原点程序
段完成 。
三菱PLC控制的机械手系统设计
三菱PLC控制的机械手系统设计摘要本文介绍了一种基于三菱PLC控制的机械手系统设计。
机械手系统由六个自由度的机械臂、闭环控制系统、PLC及其外围设备等组成。
通过结合电控系统中的伺服系统和机械手控制算法，达成实时精确位置控制和增量式速度控制。
系统具备良好的鲁棒性和可扩展性，在工业自动化控制领域有着广阔的应用前景。
关键词：机械手系统；三菱PLC；六自由度；闭环控制；伺服系统；控制算法；精确位置控制；增量式速度控制。
正文1. 引言近年来，随着工业自动化技术的飞速发展，机械手系统在生产制造中的应用越来越广泛。
机械手系统能够取代人力完成单调重复的工作，提高生产效率与产品质量，降低生产成本。
机械手系统的关键技术包括机械结构设计、电气控制系统和机械手控制算法等。
其中，电气控制系统是机械手系统的核心，它利用传感器感知位置、力度和速度等物理量信息，将其转化为机械手执行器的控制信号，实现机械手系统的精确控制。
本文基于三菱PLC控制器，设计一套六自由度的机械手系统，并实现精确位置控制和增量式速度控制。
PLC控制器是一种可编程的工业控制器，具有高可靠性、良好的扩展性和灵活性等特点，广泛应用于工业自动化、仪器仪表和通讯网络等领域。
本文主要介绍机械手系统的控制算法和闭环控制系统的设计。
2. 系统框架机械手系统由六个自由度的机械臂、闭环控制系统、PLC及其外围设备等组成，系统框架如图1所示。
（插图：系统框架图）机械臂由六个关节连接而成，每个关节由一个伺服电机驱动，实现精确位置控制。
闭环控制系统包括传感器、控制板、伺服放大器和机械手控制算法等，其中控制板和伺服放大器通过数字信号控制机械臂的运动。
PLC控制器作为整个系统的核心，负责机械手系统的总体控制和调度，实现机械臂运动的协调控制。
3. 闭环控制系统机械手系统的闭环控制系统是实现精确位置和速度控制的关键。
传感器负责感知机械臂位置信息和控制板的反馈信号，将其转化为控制算法所需的参量信号，协助算法实现伺服系统的准确控制。
《PLC应用与实践(三菱)》 配套教学课件 8机械手自动控制及组态设计
04 组态仿真设计与调试 (1) 设计图形监控界面
04 组态仿真设计与调试 (1) 设计图形监控界面
04 组态仿真设计与调试 (1) 设计图形监控界面
04 组态仿真设计与调试 (1) 设计图形监控界面
04 组态仿真设计与调试 (2) 定义设备
04 组态仿真设计与调试
(2) 定义设备
04 组态仿真设计与调试
04 组态仿真设计与调试 (5)系统接线与调试
将编写好的PLC程序下载到PLC 中，并让PLC处于运行状态。启动组 态监控，查看监控界面上的机械手动 作是否正确，移动距离是否合适，不 合适可修改画面属性命令语言中对应 变量的比较值。
注意，组态软件和PLC编程软件 不能同时与PLC通信。组态软件在运 行监控时，PLC编程软件必须停止监 控，释放通信口。反之，也是如此。
机械手自动控制及组态设计
学习提纲 01 02 03 04
机械手监控的设计要求 机械手自动控制I/O分配 PLC控制程序设计 组态仿真设计与调试
01 机械手监控的设计要求
某机械手要求实现： 向左移动→下降→抓 工件→上升→向右移 动→放工件→向左移 动，如此循环。抓、 放工件时间都为1.5s。 设计PLC控制系统以 及人机监控系统。
The End!
02 机械手自动控制I/O分配
03 PLC控制程序设计
04 组态仿真设计与调试
建立新组态王工程的 一般过程是： 1. 设计图形界面
（定义画面） 2. 定义设备 3. 构造数据库
（定义变量） 4. 建立动画连接 5. 运行和调试
在用组态王画面开发系统编制工程时， 要依照此过程考虑三个方面：
【图形】 用户希望怎样的图形画面？也就是怎 样用抽象的图形画面来模拟实际的工业现场和 相应的工控设备。 【数据】怎样用数据来描述工控对象的各种属 性？也就是创建一个具体的数据库，此数据库 中的变量反映了工控对象的各种属性，比如温 度，压力等。 【连接】数据和图形画面中的图素的连接关系 是什么？也就是画面上的图素以怎样的动画来 模拟现场设备的运行，以及怎样让操作者输入 控制设备的指令。
浅谈计算机仿真技术在三菱PLC课程中的应用
一
（ ３ ） 使用Ｐ Ｌ Ｃ Ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ Ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ 软件进行仿真信号的输出。
（ ４ ） 在 组 态 王 中进行 基 本 设 置后 ， 选 择 之 前 在 ＭＸ Ｏ Ｐ Ｃ
、
使 计 算 机 仿 真 进 行 教 学 的 优 势
Ｓ ｅ ｖｅ ｒ ｒ 软件 中设置 的仿真信号 ，并设置好 Ｉ ／ Ｏ变量 ，建立连接
・
１ ２ ９ ・
提 高 高职 学生 综 合 素 质 的 思 考 与 方 法 初探
校园 良好 的氛 围， 二者相互积极作用 。
批者进行管理 ，作为学 生学期考核 时综合素质测评的依据 ， 并
（ 三） 加 强 学生 职 业 人 的 观 念 。 目前 高 职 学 生 的职 业 规 划 课 按照大 学生综合 素质拓展 课程化体 系 的相 关评 价指标 体系和
能在实训室， 而使用仿真 技术 可 以让学生在任何地点进行 自主 学 习方 式 巩 固知 识 。
练习， 能 有 效 提 高 课 后 自主 学 习 的 效 果 。
在这个 各类课程都 向着信息化 发展 ，仿真 软件不 断更新 的时 代 ，使用计 算机进 行 Ｐ Ｌ Ｃ的仿真学 习可 以更好 的提升学生 的 着信息化发展 ， 创造 出更为优秀的学 习方法 帮助 学生更好 的掌
浅谈计算机仿真 技术在三菱 Ｐ Ｌ Ｃ课程 中的应用
浅谈计算机仿真技术在三菱 Ｐ Ｌ Ｃ课程 中的应用
口 孙 澄 宇
（ 常州旅游商贸高等职业技术学校）
摘 要： Ｐ Ｌ Ｃ是电气和数控 专业 的核 心课程之一 ， 其 中三 菱 Ｐ Ｌ Ｃ是 比较具有代表 性的 Ｐ Ｌ Ｃ型 号。在 目前的教 学背景 下， 三菱 Ｐ Ｌ Ｃ 的￣ － ． ｉ ） ｌ ｌ 课程主要还是 以实验 台作为训练工具 ， 整个 学习过程对于硬件 的损耗和依赖性都 比较 大。 笔者将结合 实践教学的经验
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。
三菱PLC-用数据移位指令实现机械手动作的模拟(THPLC-C)
实训四 机械手动作的模拟
一、 实验目的
用数据移位指令来实现机械手动作的模拟。
二、 实验设备
三菱FX2N-48MR；PLC实验模块（THPLC-C）；SC-09编程线；计算机（FXGP-WIN 编程软件）；连接导线若干。
三、 控制要求
机械手将工件由A处传送到B处，上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成；夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成 。
设备装有上、下限位和左、右限位开关。
它的工作过程有八个动作（如图所示），当启动开关断开时，完成一个动作周期后再停止（防止机械手夹持的工件中途掉落）。
四、 机械手动作的模拟实验面板图：
此面板中的启动/停止用动断按钮来实现，限位开关用钮子开关来模拟，电磁阀和原位指示灯用发光二极管来模拟。
五、 I/O地址分配
输入地址 输出地址 启动按钮SB1X0 下降YV1 Y0
下降限位SQ1X1 夹紧YV2 Y1
上升限位SQ2X2 上升YV3 Y2
右移限位SQ3X3 右移YV4 Y3
左移限位SQ4X4 左移YV5 Y4
原位指示灯HL Y5
六、 实训内容及要求
⑴按照上述I/O分配设计程序梯形图；
⑵连接模拟电路，调试程序；
⑶将调试运行正常的梯形图写入实验报告。
（实验报告包括：1、实验目的2、控制要求3、I/O口分配4、梯形图5、实验结果）。
实训指导：
1.位元件移位指令及其执行条件
2.参考梯形图(见下)：。
机械手臂控制系统的建模与仿真
机械手臂控制系统的建模与仿真随着科技的不断进步，机械手臂在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
机械手臂的控制系统可以让它们执行复杂的动作和操作，从而提高生产效率和准确性。
本文将讨论机械手臂控制系统的建模与仿真，以及其在实际应用中的意义。
首先，让我们了解机械手臂的基本构成。
机械手臂通常由几个关节连接而成，每个关节都有一个驱动器，用于控制其运动。
控制系统负责从用户输入的指令中解析出关节的角度，并将其转化为相应的动作。
为了实现精确的控制，控制系统需要对机械手臂进行建模与仿真。
建模是机械手臂控制系统的第一步。
通过建立数学模型，可以描述机械手臂的运动规律和动力学特性。
机械手臂的数学模型通常基于刚体动力学和轨迹规划理论，它可以用方程的形式表示出机械手臂的位置、速度、加速度等信息。
建模的过程需要考虑机械结构的几何参数、驱动器的特性以及外部载荷等因素。
通过建模，我们可以预测机械手臂在不同工况下的动态响应，并进行仿真验证。
仿真是机械手臂控制系统的关键一步。
通过使用计算机软件，可以对机械手臂进行虚拟实验，模拟其运动过程和控制策略。
仿真可以帮助我们验证控制系统的设计是否正确，并找出潜在的问题。
在仿真过程中，可以以不同的工况、负载和输入信号对机械手臂进行测试，评估其性能和鲁棒性。
通过对仿真结果的分析，我们可以优化控制系统的参数和算法，以提高机械手臂的运动精度和控制灵敏度。
机械手臂控制系统的建模与仿真对实际应用具有重要意义。
首先，它可以节省时间和成本。
通过在计算机上进行仿真实验，我们可以在真实的实验之前对控制系统进行优化和研究，避免低效的试错过程。
其次，建模与仿真可以帮助我们设计更可靠的控制系统。
通过评估不同控制策略的性能，我们可以选择最佳的控制算法，并预测机械手臂在不同工况下的响应。
此外，建模与仿真还可以提供可视化的结果，便于工程师理解和分析机械手臂的运动特性。
然而，机械手臂控制系统的建模与仿真也存在一些挑战。
首先，机械手臂是复杂数学和物理系统的集成，因此建模和仿真需要对动力学和控制理论有深入的理解。
仿真机械手课程设计
仿真机械手课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解仿真机械手的基本构造和原理，掌握其运作机制。
2. 使学生了解仿真机械手在工业及日常生活中的应用，并能结合实际情境进行分析。
3. 引导学生掌握与仿真机械手相关的物理知识，如力学、电学等。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识对仿真机械手进行设计与制作的能力。
2. 提高学生运用计算机软件对仿真机械手进行模拟和编程的能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达及动手实践的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对科学技术的兴趣，培养创新意识和探索精神。
2. 培养学生热爱劳动、珍惜劳动成果的情感，增强实践操作的自信心。
3. 引导学生关注仿真机械手在现实生活中的应用，认识到科技进步对人类社会的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的综合课程，旨在通过理论与实际操作相结合的方式，使学生掌握仿真机械手的相关知识。
学生特点：学生具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，喜欢探索和尝试。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，引导学生在实践中掌握知识，提高能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，使他们在学习过程中形成正确的价值观。
通过具体的学习成果分解，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 仿真机械手基本原理：介绍仿真机械手的构造、分类及工作原理，涉及课本第3章“机器人原理”相关内容。
- 机械结构及功能- 传感器与执行器- 控制系统2. 仿真机械手的应用领域：分析仿真机械手在工业、医疗、教育等领域的实际应用，结合课本第4章“机器人应用”相关内容。
- 工业生产中的自动化应用- 日常生活中的辅助功能- 特殊环境下的应用案例3. 仿真机械手设计与制作：讲解设计与制作过程，包括电路设计、编程及组装，参考课本第5章“机器人设计与制作”相关内容。
- 设计原则与方法- 常用编程语言与软件- 制作步骤与技巧4. 计算机模拟与编程：介绍仿真软件的使用，进行模拟与编程实践，涉及课本第6章“机器人编程与控制”相关内容。
三菱训练仿真软件在PLC课程教学中的应用探究5页word文档
三菱训练仿真软件在PLC课程教学中的应用探究PLC技术发展于继电接触器控制和计算机基础之上，编程操作比较简单，在工业控制相关领域有着广泛的应用，成为当今工业自动化控制的三大支柱之一。
当前绝大多数院校教学多为理论为主，而PLC编程中有多处需要实际的操作练习。
学生课堂上时间有限，因此能够将理论与实际相结合的教学显得尤为重要。
比之于传统PLC教学的不足，三菱训练仿真软件应用于PLC课程中的优势主要表现在以下三个方面：首先，较少的资源占用可以获得较高的学习效率。
其次，硬件空间较大，给实训更多创造空间。
此外，突破了场地的制约，训练更为自主化、多样化。
1 传统PLC教学中的问题理论与实践，前者往往是简单的，容易掌握。
而后者无疑是复杂的，结果可能出乎意料，运用起来并不容易。
基础性内容较容易掌握，而复杂的内容运用起来效果并不理想。
目前个人认为对于运用效果不甚理想的原因主要有四点：其一，设备投入不足。
PLC实践性很强，学好它需要大量的实践性课程。
而实践需要有相应的设备投入，且资金并不属于小数目。
较为巨大的资金投入是许多学院暂时无法支付的，因此PLC实践设备较为匮乏，学生实践动手的机会并不多，因此掌握起来较为困难。
其二，许多学院现有的PLC设备并非标准的，被控对象并不均是实际的，有许多为模拟的，如通过按钮或开关来模拟实际现场中的设备。
虽然模拟能够节省资本，然而并不利于学生对PLC相关课程的学习与掌握。
其三，是教学方面的有待提高。
当前教学多为理论的教学，而编程中有许多问题需要实际的操作已获得相应的数据或结果，课堂理论教学就无法完成。
其四，一方面学生的理论知识并不扎实，掌握的并不到位、全面。
PLC软件主要应用于职业技术院校，学生的综合素质不是特别高，又没有太强的学习主动积极性，因此在学习PLC知识时，并不是总能够正确且及时地理解消化教师课堂教学所讲的内容。
2 三菱训练仿真软件教学的优势理论与实践相结合在PLC教学之中十分重要，而基础性内容较容易掌握，复杂的内容运用起来效果却并不理想。
基于PLC的三维机械手的控制
［1］FX1N series Programmable Controllers Hardware Manual，Mitsubishi electric corporation.1999. ［2］MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION 三菱微型可编程控制器 MELSECF FX1N 使用手册.2007,11. ［3］ 亚龙科技集团. 亚龙 YL-235A 型光机电一体化实训考核装置实训指导书. 2008. ［4］高 勤 .可 编 程 控 制 器 原 理 及 应 用 :三 菱 机 型 [M].北 京 :电 子 工 业 出 版 社 ,2009.
● 【参考文献】
［1］中 共 中 央 ，国 务 院.关 于 深 化 教 育 改 革 全 面 推 进 素 质 教 育 的 决 定 ．艺 术 与 艺 术 教育网．． ［2］学校艺术教育工作规程．中华人民共和国教育部令第 13 号． ［3］教育部办公厅．全国学校艺术教育 发 展 规 划 （2001-2010 年 ）．教 体 艺[2002] 6 号． ［4］艺 术 课 程 标 准 ：实 验 稿 ．北 京 师 范 大 学 出 版 社 ，2001． ［5］大 力 加 强 教 学 工 作 切 实 提 高 教 学 质 量 ——— 教 育 部 部 长 周 济 在 第 二 次 全 国 普 通学校本科教育工作会议上的讲话．中国大学教育，2005 年第 1 期．
作者简介:薛松梅（1971—），女，西北民族大学，副教授 ，音 乐 学 中 国 音 乐 史 硕士，从事音乐学及中国音乐专业教学工作。
3 结语
综上所述，无论是高校音乐教师教育专业还是普通学校音乐教育 专业，能力的培养是高等学校音乐教育的培养目标。 对于甘肃省而言， 地处西北，对信息、新的知识、新的观念的接受、转化应是当前教育中 的重点。 要从观念上改变以往音乐技巧课与音乐技能课脱节，理论课
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Research and Exploration |研究与探索.探讨与创新
基于仿真技术的三菱机械手教学应用探索
钟璞，杨波，袁伟
(常州纺织服装职业技术学院，江苏常州213164)
摘要：在三菱机械手运用的教学中，因设备昂贵，占用场地较大，绝大部分高职院校的学生个人实践课时严重不足，学校的运行及维护成本也较高，由于此类因素，造成我国高职教育在该类技术的研究与开发上发展迟缓，与发达国家相比，处于末位状态，本文通过对仿真技术手段的研究，初次结合该技术应用于高职教育中，对项目开发、效果数据分析等进行 了一系的探索。
关键词：三菱机械；仿真技术；s o lld w o rk s;M E LF A-w o rks
中图分类号：TP391.9 文献标识码：A文章编号：1671-0711 (2016) 12 (上）-0142-02
1存在问题现场和软件模拟现场如图1、2所示〇
机械手的运用越来越多的出现在了现代制造业
中，因此企业也急需一批懂机械手编程、排故的操
作人员，部分院校也进行了机械手技术相关方面的
人才培养。
三菱机械手以其高精度、高稳定性以及
高速化的程序处理性能，在行业中有较高的市场占
有率，近年来，在我国高职院校的各类比赛中，也
多以三菱机械手为主要竞赛设备。
由于该设备昂贵、
占用场地大以及较高的运行维护成本等缺点，我国
各高职院校所拥有的台套数较为稀少。
为了在现有 条件下，更快更好地在该领域跟上发达国家的步伐，我们采用了一系列的教改方法，其中我们采用了仿真教学的手段，并应用在了实际的教学班级中。
2整体解决方案及思路
为了很好的进行探索，我院组建了专门的项目 团队对其进行研究。
课题组随后提出利用目前先进的三维软件进行机械手及场景的三维建模，然后利 用软件对其进行虚拟运动仿真，如模拟仿真成功，则能在虚拟环境下进行机械手的编程，虚拟机械手将能对我们编程的指令进行响应，并按编程指令要求进行运动。
3项目软件的选择和零件的三维建模
(1 )SolidWorks。
功能强大、易学易用和技术 创新是SolidWorks的三大特点，使得SolidWorks成 为领先的、主流的三维C AD解决方案。
SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量；另外三菱机器人软件MELFA- works是开发在SolidWorks上的，因此本项目团队选择了该软件用于机械手及实操环境的建模。
实物
图1实际操作现场
图2逼真软件模拟现场
(2 )MELFA—works 和 RT TooIBox2。
目前常用的机器人编程软件有R T T〇〇lB〇x2,该软件以其出色的编程功能而广受用户好评。
但是其缺少了工件抓取、搬运和动画录制的功能，而且机器人抓手和逼真的外围环境无法导入。
MELFA-works 软件能够完成机器人仿真、外围设备导入、工件抓 取、节拍测量、干涉检测、以及动画录制的功能，在实验中，我们利用SolidWorks进行了 1: 1的机 械手教学现场环境建模，并导入到了该软件中，使 学生在使用时完全拥有了实物现场操作的体验感。
但值得注意的是该软件目前有极少数复杂程序的编制还不能很好的完成，在项目实施时，我们可以利
142
中国设备工程2016.12(上）
备
H I
Engineering 工程
用RT T 〇〇lB 〇x 2完成该类程序的编制，然后导人
MELFA -works 软件，从而很好解决了该问题，随 着MELFA -works 版本的不断升级，相信这些问
题在不久便可以不再依赖于其它软件。
两软件的 各项功能比较如表1所示。
表 1 RT Too 旧ox 2 与 MELFA-works 比较
功能
R T T o o lB o x 2
M E L F A -w o rks
■
人
仿
人
〇〇外围设备导入〇
〇
工倾取、搬运X
〇节删量〇〇干涉检测〇
〇动画录制X 〇
逼真外部蹄
X
〇
4高职教育实践
实验方案：
(1 )课题组成员均来源于具有实际企业经
验的双师型教师；课题组成员大都为中青年教师， 平均年龄35岁；职称比例协调，副教授1人， 高级技师1人，讲师1人，助理实验师1人。
课
题组成员都有专利开发经验，人均专利3项。
(2)课题组进行了大量的资料收集，对相关 的内容进行了检索和整理，包括机械手三维造型、 机械手的运动仿真等研究，该方案已应用于实际 教学中。
(3 )实验室现有三菱机械手工作平台实物一 套；课题组成员都精通C AD 软件’并对运动仿真 具有一定的理论和实践基础。
(4 )该实验方案得到了院系主要领导的大力 支持，研究经费以学校支持为主。
台可供选用，实物平台为1台，在该课程结束后，
我们对教改前后的数据进行了对比分析（表2)。
(1 )技能知识掌握情况。
根据以上统计的数
据可以很明显的看出，在教改前每位学生进行实 物操作的时间非常少，从而造成了掌握该知识的 程度远远不够理想，有15%的同学未能及格，优 秀率仅为5%。
而采用如此逼真的仿真平台后，每 位学生操作具体练习案例的时间提高了近40倍， 以教改前相同难度试卷进行测试后，98%的同学 操作熟练，排故迅速，效果非常明显。
另外我们 还布置了超过以往考试难度的考试题目进行摸底, 其通过率也超过了 98%。
(2 )课堂教学管理效果。
值得我们项目团队 惊喜的是，在高职类学生教学纪律的管理上，有 了意外的收获，同样为学生人数40人，教改前由 于实物平台只有一台，很多学生都围在平台周围， 只能有1位同学可以实际操作，其他同学只能观
望。
而采用仿真平台后，我们为每位学生布置了 相关练习案例任务，学生接到任务后都能很认真 的在自己电脑上进行练习与排故，只需一位老师 便可对全班同学进行管理，课堂秩序井然有序， 在仿真平台上练习很熟练后，只需几分钟便可熟 练操作实物平台，学习效率非常出色。
6结语
本文对三菱机械手的编程操作技术进行了探 索，提出 了结合 SolidWorks 、MELFA -works 、
RT ToolBox 2等软件对机械手虚拟仿真技术进行
研究，并与项目团队利用该技术应用于目前的高 职教育实践中，在对教改前后数据进行分析后， 发现成果显著，建议可在同类院校的该学科教学 中推广。
5实物教学与仿真教学的数据分析
学生，每班人数为40人，学时为30课时，课程 名称为《工业机械手应用技术》，仿真平台共5〇
参考文献：
⑴周_，S olidw orks 装配研究UI .冶金丛刊，2016.4.
[2] 穆星宇，基于so lid w o rks 的结构分析与设计〇].工业设计，
2016,1.
[3] 张新宁，三菱机械手与触摸屏的数据共享试验与研究〇].金 属加1(冷加I Q , 2015,9.
表2教改前后数据对比表
状态麵人数/人
学生人/人
课时/每生练习
不及格率/%
优秀率/〇/〇
教改前2400.6155教改后
1
40
24
98
中国设备工程2016.12 (上）14
3。