基于PLC和组态王的机械手控制系统设计
基于PLC、MCGS组态软件的机械手控制的设计
Ｇ Ｘ Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｒ 是三菱Ｐ Ｌ Ｃ 的编程软件 。 可进行程 序的线上更 改、 监控及调试 ， 具有异地读写Ｐ Ｌ Ｃ 程序功能。 程序采用梯形 图编写 ， 利用ＧＸ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｏ ｒ Ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ６ 仿真软件 ， 进行模 拟调 试程序 ， 方便 设计者及时修改 。 根据 实际情 况设 计系 统流程如 图１ 所示 。
图 １流 程 图
收稿 日期 ： ２ ０ １ ４ －０ ８ －１ ６
图 ２梯 形 图
作者 简介： 周华莉（ １ ９ ８ ４ －） ， 女， 湖南人， 本科， 毕业于浙江大学， 助理 工程 师， 研 究方 向： 机电一体 化。
ｌ 数 字 技 术
—
叶 鬲
数 控 技术
态、 指示 组态（ 包含文本显示组态 ， 各种指示灯组态） ， 根据 实际需要 设 计 不 同 的画 面 。 在触摸屏界面结构图 中， 下级 界 面 设 有 返 回上 级
一
２ ． ２ ． １程 序 设 计
１控制要求
机械手工作现场是不断将工件由一处搬运到另一处。 机械手有 上升 、 下降； 伸 出、 缩回； 左摆 、 右摆 ； 夹紧、 放松几个动作 ， 其 中上升 、 下降； 伸 出、 缩回 ； 左摆 、 右摆 由双二位五通双控 电磁 阀控制 ， 夹紧 、 放松 由二位五通单控 电磁 阀控制 ， 线圈通 电执行夹紧动作 ， 线 圈断 电时执行放松动作。 当机械手在原位（ 上限、 左限、 后 限位置） 时， 按下 启动 按钮 ， 机械手 的动作顺序如 下 ： 伸 出一下降一夹紧一上升 一缩 回一右摆一伸 出一放松一上升一缩 回一左摆 一原位 ， 监控系统要求 通 过 画面 实 时 显 示 机 械 手 现 场 工 作 状 态 。
基于PLC机械手控制系统设计
2024-04-29
• 项目背景与意义 • 整体方案设计 • 硬件选型 • 程序设计 • PLC仿真 • 项目总结与展望
目录
Part
01
项目背景与意义
机械手控制系统优势
效率高、准确高
高生产自动化程度，有利于 提高材料的传送、工件的装 卸、刀具的更换以及机器的 装配等的自动化程度，提高 生产效率，降低生产成本
改善劳动条件
避免人身事故，代替人安全 地在高温、高压、低温、低 压、有灰尘、噪声、臭味、 有放射性或有其它毒性污染 以及工作空间狭窄等场合中 完成工作。
自动化程度高，成本低
采用PLC控制系统，实现远 程监控和自动调节，提高运 维效率，降低了人工成本。
Part
02
整体方案设计
系统硬件设计
plc选型 机械手的位置反馈是开关量控制，所需的I/0点数量并不多，所以使用一般 的小型plc的选择就可以了。由于所需要的 I/0 点数分别为 20 点和12 点， 因此本设计选用西门子S7-226来实现控制
2）通过下面一排拉杆模拟PLC输入信号，通过观察Q点输出亮灯情况检查程序。
组态制作
新建一个工程，触摸屏的类型选择TPC7062TD
2）制作主页面。
组态制作
在设备窗口中添加-通用串口父设备和西门子_S7200PPI
2）双击西门子_S7200PPI，增加设备通道，并且连接对应的数据库，是PLC与触摸屏互相通信。
Part
03
硬件选型
plc硬件接线图简图
选型与配置方案
PLC控制器
使用一般的小型plc的选择就可以 了。由于所需要的 I/0 点数分别 为 20 点和12 点，因此本设计选 用西门子S7-226来实现控制。
《2024年基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》范文
《基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化技术的不断发展，机械手运动控制系统在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
传统的机械手控制系统通常采用单片机或嵌入式系统进行控制，但由于其处理能力和稳定性的限制，已经无法满足现代工业生产的高效、精确和可靠的要求。
因此，本文提出了一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的工业机械手运动控制系统设计。
该系统采用先进的PLC技术，能够有效地提高机械手的控制精度、稳定性和可靠性，满足现代工业生产的需求。
二、系统设计1. 硬件设计本系统硬件部分主要包括PLC控制器、机械手本体、传感器、执行器等部分。
其中，PLC控制器是整个系统的核心，采用高性能的PLC模块，能够实现对机械手的精确控制。
机械手本体包括手臂、手腕、抓手等部分，通过执行器进行驱动和控制。
传感器则用于检测机械手的运动状态和位置信息，为控制系统的精确控制提供支持。
2. 软件设计软件部分是整个系统的关键，它决定了机械手的运动方式和控制精度。
本系统采用PLC编程软件进行程序设计，通过编写梯形图或指令代码来实现对机械手的控制。
程序包括主程序和控制程序两部分。
主程序负责控制整个系统的运行流程，而控制程序则负责实现对机械手的精确控制。
3. 控制策略本系统采用基于位置的控制策略，通过传感器实时检测机械手的位置信息，将位置信息与目标位置进行比较，计算出位置偏差，并通过执行器对机械手进行精确的控制。
同时，系统还具有速度控制和力控制等功能，能够根据实际需求进行灵活的调整和控制。
三、系统实现1. 硬件连接硬件连接是整个系统实现的基础。
首先需要将PLC控制器与机械手本体、传感器、执行器等部分进行连接，确保各部分之间的通信和信号传输畅通。
同时，还需要对硬件设备进行调试和测试，确保其正常工作。
2. 程序设计程序设计是整个系统的核心部分。
根据实际需求和机械手的运动特性，编写相应的梯形图或指令代码，实现对机械手的精确控制。
基于PLC及组态王的机械手控制系统设计
毕业论文标题：基于PLC与组态技术机械手的控制系统学生：勇乐谭鑫系部：电子信息系专业：电气自动化技术班级：高电气1102班指导教师：罗麦丰老师汽车工程职业学院教务处制摘要 (1)引言 (2)一、机械手控制系统的工作要求 (4)二、下位机PLC控制系统设计 (6)2.1机械手控制PLC 输入输出端子分配 (6)2.2机械手控制PLC顺序功能图 (7)2.3机械手控制PLC外围接线图 (8)2.4机械手控制PLC梯形图 (8)三、系统上位机组态设计及功能实现 (9)3.1设备连接 (10)3.2通讯设备参数设置 (10)3.3构造数据库 (11)3.4监控界面的设计和动画连接 (12)3.5系统运行 (14)四、系统调试 (16)4.1使用设备 (16)4.2调试过程 (16)五、设计过程遇到的问题及解决方法 (18)总结 (20)参考文献 (21)致 (22)附录1 (23)附录2 (24)本设计主要介绍了基于组态王与PLC实现对机械手控制系统设计，开发PLC控制系统与上位机监控界面。
组态王通过设备驱动程序从现场硬件设备获取实时数据并处理，以动画的方式在上位机屏幕上显示，同时按照组态要求和操作人员的指令使机械手按照设定的轨迹运行，并且将现场动画在监控界面中显示出来。
该系统可以很好的实现机械手的自动控制和管理。
关键词：机械手；S7-200 PLC；组态王随着科学技术的迅速发展，我国正在进行由手工操作到机械控制的变革。
机械手的设计与控制对工业自动化的发展是不可缺少的，它的到来加速了企业变革，在工业自动化的生产中，无论是单机床还是组合机床、以及自动化生产流水线都要用机械手完成工件的取放甚至更复杂、更精密的零件加工。
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。
在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线，他是一门迅速发展起来的新兴技术。
目前机械手虽然还不如人手那样灵活，但是他具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，因此，机械手越来越广泛地得到应用。
基于PLC的机械手控制系统设计任务书
基于PLC的机械手控制系统设计任务书任务书任务名称：基于PLC的机械手控制系统设计任务背景：机械手是现代工业自动化生产中的重要设备，可广泛应用于汽车制造、电子产品组装、物流分拣等领域。
机械手控制系统是机械手运动的核心，其稳定性和精确性对生产效率和产品质量有着重要影响。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种功能强大的工业控制器，能够实现复杂的逻辑运算和实时控制，因此被广泛应用于机械手控制系统中。
任务目标：本任务的目标是设计一套基于PLC的机械手控制系统，实现对机械手的精确控制和稳定运动。
具体目标包括：1.设计机械手控制系统的硬件构架，包括PLC、传感器、执行器等的选择和连接。
2.实现机械手的运动控制算法，包括位置控制、速度控制和力控制等。
3.开发人机界面（HMI）程序，实现对机械手控制的可视化操作界面。
4.进行系统仿真和实际测试，验证控制系统的性能和稳定性。
任务内容：1.调研机械手的工作原理和市场上已有的PLC控制方案，了解相关技术和设备的特点和应用范围。
2.设计机械手控制系统的硬件构架，选择适合的PLC型号和相关的传感器、执行器等设备，并进行接线和连接的设计。
3.开发机械手运动控制算法，包括位置控制、速度控制和力控制等方面，保证机械手的稳定性和精确性。
4.开发人机界面（HMI）程序，实现对机械手运动的监控和控制，包括机械手的起停、位置调整等功能。
5.进行系统仿真和实际测试，验证机械手控制系统的性能和稳定性，并对系统进行优化和改进。
任务要求：1.完成机械手控制系统设计和开发的各个环节，保证系统的功能完整和性能稳定。
2.设计文档和代码要规范、清晰，能够有效地指导后续的优化和维护工作。
3.进行充分的系统测试，保证控制系统的稳定性和精确性，并及时修复和改进系统中的问题。
4.完成任务后，撰写详细的任务报告，包括任务设计、开发过程、测试结果等内容。
预期成果：1.机械手控制系统的设计文档和代码，包括硬件连接图、运动控制算法和HMI程序等。
(完整word版)基于PLC及MCGS组态的机械手模型控制系统的设计
基于PLC及MCGS组态的机械手模型控制系统的设计姓名：学院：专业：班级：学号：指导教师：完成时间：基于PLC及MCGS组态的机械手模型控制系统的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，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；MCGSDesign of Manipulator Model Control System based on PLCAbstractIn industrial production and other domains, Because of the demands of the work, people were usually subjected to endanger of heat, decay and poisonous air etc. factor, these factors increased the strength of worker's labor, even endanger life. Since the manipulator was born, the various difficult problems were easily solved.In this design the present condition of research about domestic and international manipulator and development trend of research concerning PLC were introduced. The principle of work and the process of action’s realization of manipulator control system were described. The design of manipulator model control system based on PLC was researched and MCGS’s application in the manipulator model control system was researched. The interface of supervision for the manipulator model control system was designed by MCGS. An intuitive, clear and accurate manipulator operating state was provided. And then various possibilities for maintain and b reakdown’s diagnosis were provided, the work’s efficiency of system was fully elevated.Key words: manipulator; PLC; MCGS(完整word版)基于PLC及MCGS组态的机械手模型控制系统的设计目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章绪论 (2)1.1 课题研究目的及意义 (2)1.2 国内外机械手研究概况 (2)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 (4)2.1 机械手控制方式的选择 (4)2.1.1 控制方式的分类 (4)2.1.2 PLC与工业控制计算机（IPC）和集散控制系统（DCS）的比较 (4)2.1.3 机械手控制方式的选定 (5)2.2 可编程序控制器简介 (6)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 (8)2.2.4 PLC的经济分析 (8)2.2.5 PLC发展状况及趋势 (9)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 (10)3.1.2 步进电机驱动器 (10)3.1.3 传感器 (12)3.1.4 直流电机驱动单元 (12)3.2 机械手的动作实现过程 (13)3.3 PLC程序设计 (14)3.3.1 I/O点数的确定及PLC类型的选择 (14)3.3.2 PLC的I/O分配 (15)3.3.3 编程指令的选择 ............................................................. 错误!未定义书签。
《2024年基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》范文
《基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化技术的不断发展，PLC（可编程逻辑控制器）已成为工业控制领域中最重要的技术之一。
工业机械手作为自动化生产线上重要的执行机构，其运动控制系统的设计直接关系到生产效率和产品质量。
本文将详细介绍基于PLC的工业机械手运动控制系统设计，包括系统架构、硬件配置、软件设计以及实际应用等方面。
二、系统架构设计基于PLC的工业机械手运动控制系统采用分层式结构设计，主要包括上位机监控系统、PLC控制器和机械手执行机构三个部分。
其中，上位机监控系统负责人机交互、数据监控和系统管理等功能；PLC控制器负责接收上位机指令，控制机械手的运动；机械手执行机构包括电机、传感器、气动元件等，负责完成具体的动作。
三、硬件配置1. PLC控制器：选用高性能、高可靠性的PLC控制器，具备强大的运算能力和丰富的I/O接口，以满足机械手运动控制的需求。
2. 电机：根据机械手的具体需求，选用合适的电机类型和规格，如伺服电机、步进电机等。
3. 传感器：包括位置传感器、速度传感器、力传感器等，用于检测机械手的运动状态和外部环境信息。
4. 气动元件：包括气缸、电磁阀等，用于实现机械手的抓取和释放等功能。
四、软件设计1. 编程语言：采用PLC的编程语言，如梯形图、指令表等，进行程序编写和调试。
2. 控制算法：根据机械手的运动需求，设计合适的控制算法，如PID控制、轨迹规划等，以实现精确的运动控制。
3. 上位机监控系统：开发上位机监控软件，实现人机交互、数据监控和系统管理等功能。
监控软件应具备友好的界面、实时的数据显示和报警功能。
4. 通信协议：建立PLC控制器与上位机监控系统之间的通信协议，实现数据的实时传输和交互。
五、实际应用基于PLC的工业机械手运动控制系统在实际应用中表现出良好的性能和稳定性。
通过上位机监控系统，操作人员可以方便地监控机械手的运动状态和生产数据。
PLC控制器根据上位机的指令，精确地控制机械手的运动，实现高精度的抓取、搬运、装配等任务。
基于PLC的机械手动作监控系统设计
基于PLC的机械手动作监控系统设计基于PLC的机械手动作监控系统设计摘要工业生产随着科学技术的发展而发展，工业生产上机电一体化的应用越来越多，机械设备中的自动控制成分越来越重要。
由于有些工人在工作的时候经常受到高温、低温或有害气体的危害，甚至危及生命。
这些工作不得不用机器代替，因此机械手就诞生了。
机械手是机器人的关键部件，在自动化车间中可以运送物料和工艺的操作。
机械手通过可编程控制器的编程，按照控制要求完成各种规定的动作,可以提高加工精度、提高生产效率、降低成本。
本文根据PLC的工业控制和计算机监控的相关理论，按照工业机械手动作的控制要求，完成了其运动控制的设计以及组态监控系统的设计，对控制系统的各个流程即总体结构、控制流程以及构成系统模块进行了研究。
本次设计采用的可编程控制器为：S7-200系列。
关键词：机械手，PLC，监控Design of manipulator motion control system based on PLCABSTRACTIndustrial production develops with the development of science and technology. As a result, the application of mechanotronics can be found more and more easily in industrial production. Besides, the automatic control components also become increasingly important. It is a fact that some workers are always suffered from the high temperatures, low temperatures and even some harmful gases. These factors may even do great harm to their lives. This kind of work must be done by machines so that the machine hand is produced. The machine hand is the key component of the robot. It can deliver the material and operate the machine during the industrial production. The machine hand is controlled by programmable controller and does the actions according the orders which it has accepted. It can improve the accuracy, increase the productivity and reduce the costs.Based on the theory of industrial control and computer monitoring of the PLC and the control requirements of industrial robot movement, the design and configuration of the monitoring system design of its motion control, process control systems for the individual are completed. The overall structure of the control process and constitute system modules were studied at the same time. The programmable controller which the design uses is: S7-200.KEY WORDS: Manipulator, PLC, Monitor目录前言 (1)第1章绪论 (3)1.1 机械手的概述 (3)1.2 国内外机械手的发展 (3)1.2.1机械手发展 (3)1.2.2机械手的分类 (4)1.3 可编程控制器（PLC） (6)1.3.1可编程逻辑控制器介绍 (6)1.3.2可编程逻辑控制器的发展过程 (6)1.3.3 PLC硬件系统组成 (6)1.3.4 PLC工作原理 (7)1.4 课题研究的意义 (7)第2章系统的硬件设计 (9)2.1控制要求 (9)2.2主电路设计 (9)2.3硬件的选型 (10)2.3.1 PLC的选型 (10)2.3.2限位开关 (12)2.3.3开关按钮 (12)2.3.4电气元件明细表 (12)2.4 I/O分配表及其端子接线图 (13)2.4.1 I/O分配表 (13)2.4.2 PLC的外部接线图 (13)第3章系统软件设计 (14)3.1 工作流程图 (14)3.2 顺序功能图 (14)3.3 梯形图 (17)3.4 编程软件 (21)3.4.1 STEP7—Micro/WIN32简介 (21)3.4.2 STEP7—Micro/WIN32使用 (23)第4章组态 (25)4.1组态的介绍 (25)4.1.1 组态概述 (25)4.1.2 组态发展、功能和特点 (25)4.2组态画面设计 (26)4.2.1组态的画面 (26)4.2.2设备和变量的定义 (30)4.2.3动画连接 (32)4.3组态程序 (33)第5章硬软件调试 (34)5.1程序调试 (34)5.2组态演示 (35)结论 (39)谢辞 (40)参考文献 (41)外文资料翻译 (43)前言机械手动作监控系统是由美国最先开始研究的。
毕业设计(论文)-基于PLC与组态王Kingview6.50实现对机械手的控制设计
提供全套，各专业毕业设计泸州职业技术学院毕业设计基于PLC与组态王Kingview6.50实现对机械手的控制设计学生姓名所在系机械工程系班级2012级2班专业机电一体化指导教师2014年9月15日摘要在工业生产等相关领域内，会有一些高温、腐蚀及有毒气体出现在工作环境中，危害了操作人员的健康，增加了工人的劳动强度。
而机械手可以解决这些问题。
机械手可在空间抓、放、搬运物体，动作灵活多样，从而替代人工操作，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产。
本毕业设计任务主要通过PLC完成对一个5自由度的机械手模型控制，使其完成一系列的生产动作过程，并使用组态王软件对机械手进行监控，将机械手的动作过程进行了动画显示。
设计所使用的机械手系统(TVT-99D)是由三菱FX2N-48MT PLC主机、机械手(滚珠丝杆、滑轨)、Syntron 42BYG250C步进电机及其驱动器、传感器、光电编码器、气动元件等组成，可实现机械手的上下移动、左右移动、底盘旋转及手爪旋转、抓放等动作。
主要采用了步进顺序控制及步进控制技术。
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。
设计报告首先介绍了机械手控制方式的选择和所选择方式的简介；其次介绍了应用PLC设计机械手的步骤；还介绍了PLC机械手的程序调试；最后介绍了应用组态王对机械手监控的过程，包括画面绘制、数据变量的设置等。
【关键词】: 机械手 PLC 滚珠丝杠步进控制AbstractIn industrial production and other domains, something like high temperature, corrosion and poisonous gas appear at workplace, which would increased worker's labor intensity and even endangers their health. With manipulator used, those difficult problems can be easily solved. Hand operation can be replaced by manipulator operation, because it can grab, put, move objects flexibly and changefully. So it can be applied to transform the production of variety of medium and small-volume automated production.The task of the graduation design is to control a mechanical hand model with 5 degrees of freedom by PLC, and use it to complete a series of actions.The KINGVING is used to monitor the mechanical hand, and change its movement into animations. The system(model:TVT-99D) I used is composed by MITSUBISHIS FX2N-MT PLC, mechanical hand(ball screw, slide rail), Syntron 42BYG250C step motor and its driver module, sensor, photoelectric encoder ,pneumatic component and so on. It controls manipulator move vertically or horizontally, chassis or paw rotate, pack-and-place. The design mainly uses stepping sequence control and stepping control technology. The process covers programmable control technology, position control technology, detection technology, which is a typical representative of mechatronics.The design report firstly describes how to choose the way to control the mechanical hand and introductions of the ways. Then introduces the design steps. It also introduces program test of the manipulator.At last, the paper introduces the steps of processing and monitoring manipulator by KingView.【Key words】: mechanical hand PLC ball screw step contr目录一、绪论 (4)（一）课题研究目的及意义 (4)（二）国内外机械手研究概况 (4)1.国内方面 (4)2.国外方面 (4)二、机械手控制方式选择 (6)（一）机械手常用控制方法 (6)1．控制方式的分类 (6)2.机械手控制方式的选定 (7)（二）PLC简介 (7)1.PLC组成 (9)2.PLC的特点 (9)3. PLC的主要功能 (9)4. PLC的经济性分析 (10)5.PLC的应用领域及发展状况 (10)（三）组态王简介 (12)1.仿真的基本方法 (12)2.组态王软件特点 (13)1.机械手本体 (17)2.步进电机及其驱动器 (18)3.直流电机驱动器单元 (22)4．接近开关和限位开关 (23)5.旋转码盘 (24)三、应用PLC设计机械手的步骤 (26)（一）工艺控制和设计要求 (26)1.具体流程及步骤 (26)2.设计要求 (27)（二）PLC程序设计 (28)1. I/O点数的确定及PLC类型的选择 (28)2. PLC的I/O分配 (28)3.编程方式及指令的选择 (28)4.PLC程序的设计 (30)四、PLC机械手的程序调试 (36)（一）PLC控制的安装与布线 (37)1.输入接线 (37)2.电源接线 (37)3.接地 (38)五、应用组态王对机械手监控过程 (40)（一）画面绘制 (40)（二）数据变量的设置 (41)（三）组态王与PLC的通讯设置 (41)（四）实际监控 (41)六、小结 (43)（一）设计和调试过程遇到的问题及解决方法 (43)1.外部接线问题 (43)2.PLC选型的问题 (43)3.接近开关使用 (43)4.合并程序 (43)5.特殊辅助继电器M8029的使用 (44)6.步进电机控制问题 (44)（二）心得体会 (44)七、致谢 (45)参考文献 (46)一、绪论（一）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。
基于PLC和组态王的机械手控制系统设计
第36卷 第05期 第20138年6 5卷月数字技术与应用 数D字ig技it术al 与T应ec用hnologyww&Vol.36 No.5 May 2018数控技术DOI:10.19695/12-1369.2018.05.09基于 PLC 和组态王的机械手控制系统设计 *刘次乐 李小斌 吴宏岐 刘霞 (宝鸡文理学院电子电气工程学院,陕西宝鸡 721016)摘要:在我国机械手的发展越来越受到社会的关注,机械手取代人力的趋势日渐明显,机械手控制系统的研究和教学被许多高校关注,然而受实验室设备和场地的限制,在校大学生很难获得更多的实验机会。
因此,这里给出一种基于组态王和PLC的机械手控制系统设计方案,可有效解决实验条件不足的问题,帮助在校学生更好地理解学习机械手控制过程。
实践表明,该方案可以取得很好的研究、学习效果。
关键词: 机械手；P L C ；组态王中图分类号:TP29文献标识码:A文章编号:1007-9416(2018)05-0020-03随着科技的发展和生产加工的高效、高精度需求,机器人的应 直到遇到下限位开关,执行松开动作将物品放到b点。
之后,机械手 用已经越来越受到国内生产企业的重视,在南方很多企业已经开始 回到原位,这个流程即完成了一次物料的搬运的过程,整个工作过 将机器人应用于工业生产,这也进一步推动了高等院校对机器人控 程如图2所示。
制系统的研究和教学,目前在校大学生对机器人控制系统的学习兴 趣也是空前高涨。
然而,与之相对的是实验设备的紧缺和实验场地 的严重不足。
这里给出一种机械手虚拟控制系统设计方法,可借助 计算机软件逼真地模拟机械手的控制过程,使学生和老师不要机械 手就可以实现机械手控制系统的设计和工作过程研究。
该方案只需 要计算机和PLC,或者只有计算机,即可达到真实系统的仿真效果。
1 机械手主要结构及工作过程1.1 机械手主要结构 如图1所示,机械手主要由A、B、C三个气缸组成,A气缸控制水 平方向移动,B气缸控制垂直方向的移动,C气缸完成机械手夹紧、松 开动作,三个气缸在程序控制下完成机械手对物料的搬运[1]。
《2024年基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》范文
《基于PLC的工业机械手运动控制系统设计》篇一一、引言随着工业自动化程度的不断提高，机械手运动控制系统在生产制造过程中发挥着越来越重要的作用。
其中，基于PLC（可编程逻辑控制器）的工业机械手运动控制系统已经成为当前的主流选择。
该系统凭借其强大的逻辑处理能力和可靠的运行稳定性，被广泛应用于各类工业制造场景中。
本文将探讨基于PLC的工业机械手运动控制系统的设计思路、关键技术和应用实践。
二、系统设计目标在设计基于PLC的工业机械手运动控制系统时，主要目标是实现高精度、高效率、高稳定性的运动控制。
具体而言，该系统应具备以下特点：1. 精确控制：确保机械手在执行各种动作时，能够精确地达到预定位置和姿态。
2. 高效运行：通过优化控制算法和程序，提高机械手的运行效率，降低能耗。
3. 稳定可靠：系统应具备较高的抗干扰能力和故障自恢复能力，确保长时间稳定运行。
三、系统设计原理基于PLC的工业机械手运动控制系统主要由PLC控制器、传感器、执行器等部分组成。
其中，PLC控制器是整个系统的核心，负责接收上位机的指令，并根据指令控制机械手的运动。
传感器用于检测机械手的当前状态和位置，以便PLC控制器进行实时调整。
执行器则负责驱动机械手完成各种动作。
四、关键技术1. PLC控制器选型与设计：选择合适的PLC控制器是整个系统设计的关键。
应考虑控制器的处理速度、内存容量、I/O接口数量等因素。
同时，根据机械手的运动需求，设计合理的控制程序，确保系统能够准确、快速地响应各种指令。
2. 传感器技术应用：传感器在机械手运动控制系统中起着至关重要的作用。
常用的传感器包括位置传感器、力传感器、速度传感器等。
这些传感器能够实时检测机械手的当前状态和位置，为PLC控制器提供准确的反馈信息。
3. 执行器选型与驱动：执行器是驱动机械手完成各种动作的关键部件。
应根据机械手的运动需求，选择合适的执行器，并设计合理的驱动电路和驱动策略，确保执行器能够准确、快速地响应PLC控制器的指令。
完整版)基于plc的机械手控制系统设计
完整版)基于plc的机械手控制系统设计机械手由机械结构、控制系统和执行器三部分组成。
机械结构是机械手的基本骨架，包括机械手臂、手爪等组成部分。
控制系统是机械手的大脑，负责控制机械手的运动和操作。
执行器是控制系统的输出部分，负责执行控制系统的指令，驱动机械手完成各种动作。
机械手的组成部分相互协调，共同完成机械手的工作任务。
2 PLC控制系统简介2.1 PLC概述PLC是可编程控制器的简称，是一种专门用于工业自动化控制的通用控制器。
它以微处理器为核心，具有高可靠性、强抗干扰能力、良好的扩展性和灵活性等特点。
PLC广泛应用于工业生产中的自动化控制领域，如机械制造、化工、电力、交通、冶金等行业。
2.2 PLC控制系统组成PLC控制系统主要由PLC主机、输入输出模块、编程软件和人机界面组成。
PLC主机是PLC控制系统的核心，负责控制整个系统的运行和实现各种控制功能。
输入输出模块负责将外部信号转换为PLC可以处理的数字信号，并将PLC输出信号转换为外部可控制的信号。
编程软件用于编写PLC程序，实现控制系统的各种功能。
人机界面是PLC控制系统与用户之间的接口，用于实现人机交互，方便用户对控制系统进行操作和监控。
3 基于PLC的机械手控制系统设计3.1系统设计思路本文设计的基于PLC的机械手控制系统主要由PLC控制系统、步进电机驱动系统和机械手组成。
PLC控制系统负责控制机械手的运动和操作，步进电机驱动系统负责驱动机械手的运动，机械手负责完成各种动作任务。
系统设计采用模块化设计思路，将系统分为PLC控制模块、步进电机驱动模块和机械手运动模块，分别进行设计和实现，最后进行整合测试。
3.2系统设计方案PLC控制模块采用西门子PLC作为控制核心，通过编写PLC程序实现机械手的控制和操作。
步进电机驱动模块采用步进电机驱动器和步进电机组成，通过PLC控制信号驱动步进电机实现机械手的运动。
机械手运动模块由机械结构、执行器和传感器组成，通过步进电机驱动器驱动执行器完成机械手的各种动作，通过传感器检测机械手的运动状态并反馈给PLC控制系统。
基于PLC与组态王五关节机械手运动控制系统
通 过前 四个关节的配合移动 ， 寻找需 要抓取 的物 体， 然后通 过 关节 五 ， 将物 体抓取起 来， 然 后再 放 到 指 定 位 置 。
监 控组 态软件是完 成数 据采集与 过程控 制的专用软件。 本 系 统 采 用 的 监 控 组 态 软 件 是 组 态 王 软 件 其 命 令 新 建 工程 建 立一 个 组 态 王 工 程 ｏ ｉ 亥 命 令 不会 真 正 建 立 一 个 组 态 王 工 程 ，
作者 简介
张超艺、 沈碉 ， 学校 ： 沈阳工学院专业 ： 轨道交通信号与控制； 孔
程 序的 主体组 态图 ， 分为控 制 区、 输 出 区 和 程 序 主体 监 德尉 （ 通讯作者 ） ， 性别： 女， 民族： 汉， 单位： 沈阳工学院 职称 ： 视。 控 制区有所有的 条件输入 ， 对应 Ｐ Ｌ Ｃ的输入点 。 输 出 区 讲师， 学位 ： 硕士。
１爱 件 方 寨 设 计
有程 序的输出指示 ， 对应 Ｐ Ｌ Ｃ的 输 出 点 。 主体 组 态 图 ， 如图１ 控 制 核 心 ， 通过发 送脉冲 ， 分 所 示 。 别 控 制 四 个 伺 服 电 机 工作 ， 将 机械 抓手移动 到指定位置 ， 然 后通过 控制 气缸 工作， 使机 械手 抓紧 ， 将 物体提 起 后， 再 通 过 控 制 伺 服 电机 ， 将 物 体 移动 到 指 定 位 置 。 可 编程 控制 器 （ Ｐ Ｌ Ｃ ） 是 计 算 机 技 术 与 继 电气 逻 辑 控 制
立工程 。 建立工程 后， 本组态监 控设计制作过 程如下： 参考 文献
… １ 张迪 等 ． Ｐ Ｌ Ｃ机， ｔ ￣ ｆ － 臂【 Ｄ 】 ． 北京 ． 北 京大 学 ， ２ ０ １ ０ ．
第一版 ， ２ ０ ０ ８ ： ｌ ５ 一 ｌ ８ ．
基于PLC和组态王的搬运机械手控制系统的设计
０ 引 言
随着我 国社会 主 义 市 场 经 济 的 发 展 ， 代 工 业 日 现
新 月异 ， 流水 生 产 线 已 基 本 普 及 ， 工 搬 运 或 包 装 货 人 物 和产 品不仅 耗 时 费 力 ， 且 在 环 境 恶 劣 、 法 作 业 而 无 的条件 下依 然 动 用人 工 去 作 业 已然 不 太 现 实 。 因此 ， 传 统 的工作 方 式 必 然 不 能适 应 我 国 社 会 主 义 市 场 经 济 的快 速 发展 ， 自动化 生 产 模 式 则 应 运 而 生 ， 机 械 而 手 自动化控 制 的 研 究 与 应 用 对 实 现 自动 化 生 产 有 着
位 开 关 ， 移 停 止 ， 座 反 转 ， 位 后 回到 原 点 位 置 。 左 基 到 至 此 ， 械 手经过 ：２０ ０９—１ ０ ２— ８
２ 系统 的 Ｐ Ｃ控 制 部 分 设 计 Ｌ
２ １ Ｐ Ｃ输 入输 出点 分配 ． Ｌ
紧后机 械 手 上 升 ， 升 到顶 时 ， 到上 限位 开 关 ， 升 上 碰 上
工作 任 务 。 因此 ， 用 组 态 软 件 可 实 现 远 程 控 制 、 利 可
视 画 面 同步和 实 时监 测 从 而 构 成 一 个 集 动 作 控 制 、 过
程监 测 与控 制 的 网络 化 、 能 化 、 合 化 、 态 化 的机 智 综 组
电一 体 化 自动 控制 ， 我 国 现代 化 工 业 发 展 进 程 中将 在 起 到 巨大 的推 动作 用 。
停 止 ； 座 正转 ， 基 到位 后机 械 手右 移 ， 移 到 位 时 ， 右 碰到
１ 系统 的控 制 要 求
搬运 机 械 手 的机 械 结 构 采 用 滚 珠 丝 杆 、 杆 、 滑 气 缸 、 夹等 机械 部 件组 成 ； 气 方 面有 步 进 电 机 、 进 气 电 步 电机 驱 动器 、 感 器 、 传 开关 电 源 、 电磁 阀等 电子 器 件 组 成 。其 结构 示 意 图如 图 １所示 。
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。
基于PLC和组态王的机械手控制系统设计
基于PLC和组态王的机械手控制系统设计机械手控制系统设计的基础是PLC（可编程控制器）和组态王（一种图形化的编程软件），它们能够实现自动化控制和灵活的编程。
这篇文章将详细介绍基于PLC和组态王的机械手控制系统设计。
首先，PLC是一种可编程的电子设备，它能够根据预设的逻辑和指令来实现机械手的控制。
PLC拥有多个输入和输出接口，可以连接各种传感器、执行器和通信设备，通过读取传感器的信号，进行逻辑运算，并控制执行器的运动，从而实现机械手的运动控制。
接下来，组态王是一款常用的图形化编程软件，它能够简化PLC的编程过程。
通过组态王，我们可以直观地绘制机械手的动作流程图，并将其转化为PLC可识别的指令代码，从而实现机械手的自动化控制。
组态王不仅提供了丰富的图形元素，如按钮、开关、计数器等，还可以编写脚本代码以实现更复杂的逻辑控制。
在机械手控制系统设计中，首先需要确定机械手的运动轨迹和动作序列。
这包括机械手的起始位置、目标位置和运动速度等参数。
然后，我们可以使用组态王绘制机械手的动作流程图，将不同的动作通过连线连接起来，形成一个完整的控制流程。
接下来，根据机械手的运动轨迹和动作序列，我们可以编写PLC的控制程序。
在控制程序中，我们需要定义输入和输出接口，配置传感器和执行器的连接方式，并编写相应的逻辑控制代码。
通过组态王生成的指令代码，我们可以将其导入PLC中，并进行参数设置和调试。
除了基本的运动控制，机械手控制系统还可以实现更高级的功能，如启停控制、安全保护和通信接口等。
通过组态王的图形化编程界面，我们可以轻松地添加这些功能，并与PLC进行集成。
综上所述，基于PLC和组态王的机械手控制系统设计能够实现对机械手的自动化控制和灵活编程。
通过合理的软硬件配置和优化的控制算法，可以实现高效、稳定和精确的机械手操作。
这种设计方案在工业生产和物流领域具有广泛的应用前景。
基于PLC和MCGS组态的机械手控制系统的设计
司的Ｓ ７ — ２ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ 作 为控制器 ，北京 昆仑 自动化公 司的Ｍ Ｃ Ｇ Ｓ 组态软件 作为监控 软件 ，给 出了 具体 的Ｐ Ｌ Ｃ 的设 计方案及 Ｍ Ｃ Ｇ Ｓ 监控画面设 计 、运行策 略的设计 以及与Ｓ ７ － ２ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ 之间的通 信 的详细说 明 ，有 效的实现了对机械手的实 时监控和远程控制 。 关键词 ：Ｐ Ｌ Ｏ；ＭＣＧ Ｓ；机 械手 中圈分类号 ：Ｔ Ｐ２ ３ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ９ —０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ４ （ 上） － ｏ ｏ ｉ ＇ 一０ ３
动 、 停止等 按钮 的操 作 。
囡
图 １ 机 械 手 工 作 过 程 示 意 图
一
３ 硬件设计
３ ． １ Ｉ ， Ｏ分配
１ ． １ 自动方式
机械 手 在 原 点位 置 ，即左 限位 开 关 闭合 ，上 限位 开 关 闭合 ，机械 手松 开 。
按照 系 统 的控 制 要 求 ，系统 需 要 １ ６ 个输 入 点 ，６ ４ ＂ －
按 下停 止按 钮 ，机 械手 完 成 当前工 作过 程 ，停 在 原
点位 置 。
单周 期 方式 ： 动作 过程 与连 续 方式 时相 同，只 是 不 循环 ，一 周期 后立 刻停 止 。
机 械 手运 动 ，采 用 ＭＣ Ｇ Ｓ 组 态 软件 实 现 系统 的 实 时监 控
和 远程 控 制 。
１ ． ２ 手动方式
按 下上 升按钮 ，做 上升动 作 ，按 下 下 降按钮 ，做 下 降动 作 ，按 下左 移按 钮 ，做左 移 动作 ，按 下 右移 按钮 ， 做 右移 动 作 ，按下 夹 紧按 钮 ，做 夹紧 动作 ，按下 松开 按 钮 ，做 松开 动作 。 １ ． ３ 回原 点 方式 选 择 回原 点方 式 ，按 下启 动 按钮 ，机 械手 自动 回到
基于PLC和组态王对三轴机械手控制系统的设计
基于PLC和组态王对三轴机械手控制系统的设计张光临;孙守林;王琳;赵立坤【摘要】介绍了由可编程控制器(FX3U)、组态王、VB和交流伺服装置及丝杆工作台组成的三轴运动控制系统,实现了三轴机械手的手动控制,点动定位控制和空间轨迹控制.采用组态王组态人机界面对PLC进行监控;并且实现了VB与组态王之间的数据实时通讯,为编写机械手的运动轨迹算法提供了平台.在手动控制和点动定位控制中,利用组态的人机界面控制PLC的高速计数脉冲和脉冲频率,以达到控制电机位移和电机速度的目的,实现了整个系统的精准定位控制.在空间轨迹控制中,利用VB的强大的运算能力,把经过处理后的数据传输给组态王去控制PLC的脉冲频率,达到三轴电机按照规定的算法输出的目的,实现了对三轴运动控制系统的轨迹控制.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2018(040)011【总页数】4页(P93-96)【关键词】机械手;PLC;组态王;VB;伺服装置;定位控制;空间运动轨迹【作者】张光临;孙守林;王琳;赵立坤【作者单位】大连理工大学海洋科学与技术学院,盘锦124221;大连理工大学海洋科学与技术学院,盘锦124221;大连理工大学海洋科学与技术学院,盘锦124221;大连理工大学海洋科学与技术学院,盘锦124221【正文语种】中文【中图分类】TP-90 引言可编程控制（PLC）作为一种通用的工业控制器，它主要应用是实现工业自动化，主要包括顺序控制，过程控制和运动控制等。
本文以FX3U-32MT为控制器设计一种符合工业应用要求的三轴伺服控制系统，其主要由组态王、VB、PLC、交流伺服装置及丝杆组成。
组态王组建的人机界面，可实现对系统的实时监控，具有操作方便、图形显示直观、参数修改方便等特点[1]。
VB支持动态数据交换技术（DDE）可使VB应用程序与组态王之间建立动态的数据通信。
FX3U-32MT 功能强大、使用方便、稳定性高，集成了多项业界领先的功能：晶体管输出型的基本单元内置了3轴独立最高100kHz的定位功能，主要作为现场数据的采集和工业设备的控制[2]。
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基于PLC和组态王的机械手控制系统设计作者：刘次乐李小斌吴宏岐刘霞
来源：《数字技术与应用》2018年第05期
摘要：在我国机械手的发展越来越受到社会的关注，机械手取代人力的趋势日渐明显，机械手控制系统的研究和教学被许多高校关注，然而受实验室设备和场地的限制，在校大学生很难获得更多的实验机会。
因此，这里给出一种基于组态王和PLC的机械手控制系统设计方案，可有效解决实验条件不足的问题，帮助在校学生更好地理解学习机械手控制过程。
实践表明，该方案可以取得很好的研究、学习效果。
关键词：机械手；PLC；组态王
中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）05-0020-03
随着科技的发展和生产加工的高效、高精度需求，机器人的应用已经越来越受到国内生产企业的重视，在南方很多企业已经开始将机器人应用于工业生产，这也进一步推动了高等院校对机器人控制系统的研究和教学，目前在校大学生对机器人控制系统的学习兴趣也是空前高涨。
然而，与之相对的是实验设备的紧缺和实验场地的严重不足。
这里给出一种机械手虚拟控制系统设计方法，可借助计算机软件逼真地模拟机械手的控制过程，使学生和老师不要机械手就可以实现机械手控制系统的设计和工作过程研究。
该方案只需要计算机和PLC，或者只有计算机，即可达到真实系统的仿真效果。
1 机械手主要结构及工作过程
1.1 机械手主要结构
如图1所示，机械手主要由A、B、C三个气缸组成，A气缸控制水平方向移动，B气缸控制垂直方向的移动，C气缸完成机械手夹紧、松开动作，三个气缸在程序控制下完成机械手对物料的搬运[1]。
1.2 机械手工作过程
当机械手处于原始位置，它的左上位开关处于闭合的状态，当用户按下启动开按钮时，机械手将开始向下运动，碰到下限位开关时，停止2秒后执行夹紧动作，夹起A点物体，随后机械手开始向上移动，碰到上限位开关时开始向右移动，碰到右限位开关就向下运动，直到遇到下限位开关，执行松开动作将物品放到b点。
之后，机械手回到原位，这个流程即完成了一次物料的搬运的过程，整个工作过程如图2所示。
2 机械手控制系统设计
2.1 PLC外部电路设计
系统以西门子S7-200系列PLC的CPU226主机作为控制核心，其外围电路如图3所示。
机械手控制方式分为：手动控制模式、单周期控制模式、自动控制模式，采用转换开关SA进行选择。
当SA选择手动模式（I0.0输入）时，所有动作手动实现；当SA选择单周期控制模式（I0.1输入）时，按下启动按钮，机械手完成一次搬运过程然后回到初始位置停止；当SA 选择自动控制模式（I0.2输入）时，按下启动按钮，机械手循环完成搬运过程，直到按下停止按钮后回到初始位置停止。
图2中，PLC输出量有6个，其中YV1～YV5（Q0.0～Q0.4输出）为电磁阀线圈，可通过其各自电磁阀分别控制机械手的气缸动作，实现机械手的上升、下降、左移、右移和夹紧，另一个输出（Q0.5）为运行状态指示。
2.2 PLC梯形图程序设计[2-4]
机械手控制程序采用STEP 7-Micro/WIN编程软件设计，主要程序段梯形图如图3所示。
这里采用西门子PLC的SM0.1触点在系统上电的时候，对可能用到的存储空间进行清零，将M0.0到M0.7、M1.0到M1.7、M2.0到M2.7、Q0.0到Q0.7的地址的内容批量清零。
如果机械手位于原始位置，按下启动按钮时I0.3（组态王M1.3）触点闭合，机械手执行下降的动作，下降到位I1.4（组态王M2.4）触点闭合，将Q0.4置位，执行夹紧程序，保持2S 后，夹紧货物后，将Q0.4保持置位状态，同时将Q0.0置位，让机械手执行上升动作，机械手上升到上限位后，进入到右移状态，将Q0.3置位，机械手右移到位后，执行下降动作，机械手下移到位后，将Q0.4复位，执行松开动作，此时将定时器T2开始计时1S，时间到后，机械手开始上升，执行回原点程序，回到原点停止。
3 上位机软件设计
系统上位机采用组态王Kingview软件设计，Kingview6.53是一款全中文的工业控制用组态软件，具有开放性好、适应性强、易于扩展、开发周期短等诸多优点，尤其是它在自动控制系统中能够发挥组态开发、上传下达的重要作用。
组态王软件包由工程管理器、工程浏览器、画面运行系统、信息窗口这四个部分组成。
其中工程浏览器、画面运行系统是两个独立的Windows应用程序，都可以单独使用[5]。
3.1 通讯设备参数设置
西门子S7-200型PLC支持多种通信协议，其中点到点（Point-to-Point）接口（PPI）方式是西门子专为S7-200系列PLC开发的一种通讯协议，通讯非常简单方便，只用NETR和NETW两条语句即可进行数据信号的传递，不需要额外再配置模块或软件[6]。
S7-200系列CPU上集成的编程口同时就是PPI通讯联网接口，其物理特性为RS485。
西门子公司提供的PC/PPI电缆带有RS232/RS485电平转换器，因此在不增加任何硬件的情况下，可以很方便地
将PLC和PC机（插MPI卡）互联。
PC与PLC之间的通信采用主从方式，PC始终处于主导地位。
打开STEP 7-Micro/WIN编程软件，然后点击左边通信，在弹出窗口中点属性设置通信参数；在组态王工程浏览器工程目录显示区，通过“设备”大纲项目下的PLC与上位机所连串口对其进行参数设置。
PLC的通信参数要和组态王、编程软件一致。
这里设置为：波特率9600，数据位8，停止位1，偶校验。
3.2 组态软件设计
3.2.1 构造数据库
数据库是联系下位机和上位机的桥梁。
选择工程浏览器左边“数据库＼数据词典”，在“变量属性”对话框里可以创建机械手控制系统的各个数据变量。
根据机械手的控制要求和组态王画面中的控制要素，可设计组态王工程的变量。
如图4所示。
这些变量与PLC内部的变量是一一对应的，PLC输入输出完全由组态王内部变量代替。
这样，PLC的实际输入输出状态就会全部反映在组态王监控界面上了。
3.2.2 建立机械手画面及动画连接
设计机械手图形界面并建立动画连接，组态画面如图5所示。
画面中的动画连接均采用隐含连接方式，也就是当画面中的各个图素隐含连接表达式为真时才将其显示出来，当表达式不成立时则会隐含。
4 仿真运行
在PLC编程软件和计算机完成通信后，将程序下载到设备中。
打开组态王，点击机械手控制工程，切换到view状态，选择单周期模式，按下启动按钮，机械手纵轴开始伸出，向下移动，下降到位后，执行夹紧动作，当机械爪夹紧货物后，机械手纵轴开始收缩，垂直向上方行走，到上限位后，机械手横轴开始伸出，向右移动，机械手横轴一直伸出到右限位后停止，此时机械手纵轴开始伸出，将小球向垂直方向放下，机械手将货物放到2号皮带机上后，纵轴开始缩回，向上运动到最高限位，机械手水平向初始位置缩回，控制机械手回到原始位置停止。
运行过程中，没个动作的状态都有相应指示灯指示。
5 结语
本文设计了气压驱动的机械手基本结构，采用S7-200型PLC实现了其控制系统，上位机用组态王开发了人机界面，上位机和下位机之间通过PPI协议实现通信。
实践证明，在没有机械手实物的情况下，完全可以逼真模拟PLC对机械手的控制过程。
如果采用PLC仿真软件，在没有PLC的情况下也可以模拟实际系统。
参考文献
[1]张凤珊.电气控制及可编程序控制器[M].北京：中国轻工业出版社，2013.
[2]王智勇，王延华.基于S7-300PLC和WinCC的锅炉控制系统[J].产业与科技论坛，2011（03）：161-162.
[3]王阿根.西门子S7-200PLC编程实例精解[M].北京：电子工业出版社，2017.
[4]王志兰.基于S7-400 PLC工业废水处理系统设计[J].科技创新导报，2011（08）：154.
[5]吴松，黄元，基于组态王和PLC的机械手及其控制系统的设计[J].机械工程师，2011，（8）：48-49.
[6]李卫平，原思聪.基于PLC和组态王的泵站监控系统设计[J].自动化技术与应用，2004，23（5）：28-30.。