示教机械手控制系统设计
《基于plc的工业机械手运动控制系统设计》开题报告
（5）根据控制系统的控制要求和所选PLC的I/O点的情况及高功能模块的情况，设计PLC用户程序，此时可采用梯形图、助记符或流程图语言的用户程序。PLC的用户程序体现了按照正确的顺序所要求的全部功能及其相互相关，编程时可用编程器或者计算机直接编程、修改，同时也可对PLC的工作状态、特殊功能进行设定。
由于劳力成本的逐步增加以及许多工厂和加工中心工作环境恶劣，采用机械手代替工人进行上下料必然会成为未来的一种发展趋势。欧美等发达国家早已采用机械手来代替人工上下料，从毛坯到加工成成品，整套生产线全部采用机械手来完成，己成为现代加工生产技术的主流发展方向。
三、研究内容、预计创新点和难点
在制造机械制造行业中机器人的更新换代，还有技术发展还是很快的。在本次设计中，设计了机械手控制系统，这样一个机器人的控制系统，该系统使用PLC可编程控制器，详细的介绍了通过PLC控制机械手运动的建模过程，通过这些编程还有设计能够达成的一些功能，实现机械手的运动。
（6）对所设计的PLC程序进行调试和修改，直至PLC完全实现系统所要求的控制功能。
五、主要参考文献
[1] 崔屹嵘, 吕栋腾. 晶圆机械手PLC控制系统的设计与实现[J]. 自动化与仪器仪表, 2019(10):26-29.
[2] 温毅, 李哲宇, 康文凯,等. 一种基于PLC的机械手控制系统设计[J]. 科技视界, 2020(15):3.
（2）被控系统基本动作有上升、下降、左转、右转、加紧、放松。本设计初步设想完成一次单循环机械手需完成八个顺序动作，确定这些动作之间的关系及完成这些动作的顺序。
（3）分配输入、输出设备，即确定哪些外围设备是送信号给PLC的，哪些外围设备是接受来自PLC的信号的，同时还要将PLC的输入、输出点与之一一对应，对I/O进行分配。在此基础上确定PLC的选型，本设计所选择的是西门子S7-200系列PLC
基于FreeRTOS与远程姿态控制的机械手控制系统设计
基于FreeRTOS 与远程姿态控制的机械手控制系统设计叶烁，梁国威，屈福康(广东工业大学华立学院，广州511325)摘要:介绍了一种基于FreeRTO S 与远程姿态控制的机械手控制系统设计思路，整个系统分为柔性欠驱动机械手、机 械手末端执行器控制系统和无线姿态控制系统三大部分。
分析了系统的硬件设计和控制系统的程序设计，采用人体手 部姿态角变化对机械手末端姿态进行闭环控制，以及在机械手抓取物体时对机械手表面压力进行实验。
实验结果表明： 机械手可以实现手指姿态的跟随控制，完成单指控制、多指控制、张开、合拢等动作，接触物体到抓取物体的过程较为平 稳。
关键词：机械手；远程姿态控制；柔性 中图分类号:TP 242文献标识码：A0引言机器人技术是高科技人工智能应用领域不可缺 失的组成部分，如何利用机器人代替人类进行危险 实验，受到越来越多科研工作人员的关注[11。
为了提高操作者的安全性，各个领域都试用了远程机械手 协同操作系统。
1958年美国的联合控制公司生产了 世界上第一台机械手，使用示教型控制系统。
1974 年，瑞典ABB(Asea Brown Boveri )机器人公司研制出 了代号为“IRB 6”的机器人，主要控制方式为远程电 控。
2013年，美国体感控制器制造公司Leap 发布了 体感控制传感器Leap Motion。
Leap Motion 体感控制 传感器使用双目视觉建立三维空间，以捕获和分析 手势运动信息并用于人工智能和运动控制的二次开 发。
慕尼黑大学Schwarz 等人通过MEMS (Micro - Electro-Mechanical System ) 传感器收集并识别 了手的 动作轨迹，进而完成了医疗室中医生与计算机的同 步操作。
斯坦福大学Dowling 等人在前交叉韧带损伤 的监测和膝关节的识别的研究中使用了惯性MEMS 传感器，发现采集传感器的反馈信息能够有效地减 少在跳跃过程中膝关节受伤的概率。
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。
基于S7-300的机械手臂自动控制系统说明书
摘要随着自动化生产程度的提高,PLC 在生产控制系统中的应用也越来越广泛。
本设计是基于西门子公司S7-300可编程控制器，设计了机械手臂PLC控制的自动控制系统。
该工艺过程主要是完成对电机的控制。
系统主要由变频器、转台电机、液压泵电机、采样头电机、输送机、破碎机、缩分机、收集器以及控制系统组成。
通过对系统主电路、控制电路设计，给出了机械手臂自动控制系统完整的硬件接线图和流程图。
根据机械手臂的生产工艺要求，设计并使用STEP 7编制了一套适用于该生产工艺的梯形图。
利用Simens公司的Wincc完成了机械手臂的监控界面。
本设计过程中涉及较多的开关量输入输出点，故选用配置灵活的模块式结构PLC 以提高系统的可靠性与处理效率。
关键词： S7-300；机械手臂；自动控制AbstractWith the improvement of automatic production, the PLC application in production control system is also more and more broad. This design based on the Siemens S7-300 programmable controller, PLC controlled robotic arm designed automatic control system. The key is to complete the process of motor control. System mainly consists of inverter, turntable motor, hydraulic pump motor, the sampling hea d and the motor, conveyor, crusher, reduced extension, the collector and the control system.Through the design of system main circuit and control circuit, gives the complete hardware of the control system wiring diagrams and flow charts.According to the mechanical arm's technique of production's request, Design and use STEP 7 for the preparation of a ladder in the production process. Wincc by Simens company completed a mechanical arm monitoring interface.This design involves more switches quantity input output spot, the simulation quantity input output spot, therefore selects input output disposition nimble module type structure PLC to enhance the system the reliability and the processing efficiency.Key Words:S7-300；Mechanical arm；Automatic control目录第一章绪论 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计目的 (1)1.3国内外研究现状和趋势 (2)1.4设计原则 (3)第二章系统方案设计 (4)2.1设计依据 (4)2.2各部分功能分述 (5)2.2.1 采样过程 (5)2.2.2 制样过程 (5)2.3控制方案的比较、论证和确定 (5)2.3.1 方案的比较 (5)2.3.2 方案论证及确定 (8)2.4系统结构图 (9)第三章系统硬件设计 (10)3.1设计依据 (10)3.2硬件设计 (10)3.3电动机选型 (14)3.4变频器设计 (15)3.4.1 概述 (15)3.4.2 变频器分类 (15)3.4.3 变频器的组成、工作原理及控制方式 (15)3.4.4 变频器选择 (18)3.5硬件地址配置 (20)3.6控制系统模块选择 (22)3.6.1 设计依据 (22)3.6.2 S7-300系列PLC组成 (23)3.6.3 S7-300PLC特点 (24)3.6.4 模块选择 (24)第四章控制系统软件设计 (32)4.1软件设计分析 (32)4.2系统流程图 (32)4.3STEP7编程过程 (37)4.3.1 建立工程 (37)4.3.2 硬件配置 (37)4.3.3 STEP 7编程 (38)第五章组态画面设计 (40)5.1组态软件概述 (40)5.2WINCC的介绍 (40)5.3画面组态 (40)5.3.1 建立主界面 (40)5.3.2 建立手动控制界面 (41)5.3.3 动作过程 (42)第六章 S7-300与WINCC通讯 (43)总结 (46)参考文献 (47)英文翻译原文 (48)英文翻译译文 (60)致谢 (69)附录 (70)第一章绪论1.1 设计背景机械手是在自动化生产过程中使用的一种具有抓取和移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
画出工业机器人的控制系统基本原理框图并用文字简要说明
画出工业机器人的控制系统基本原理框图并用文字简要说明机器人的基本工作原理现在广泛应用的工业机器人都属于第一代机器人，它的基本工作原理框图如下所示。
示教也称为导引，即由用户引导机器人，一步步将实际任务操作一遍，机器人在引导过程中自动记忆示教的每个动作的位置、姿态、运动参数、工艺参数等，并自动生成一个连续执行全部操作的程序。
完成示教后，只需给机器人一个启动命令，机器人将精确地按示教动作，一步步完成全部操作，这就是示教与再现。
机器人的机械臂是由数个刚性杆体和旋转或移动的关节连接而成，是一个开环关节链，开链的一端固接在基座上，另一端是自由的安装着末端执行器（如焊枪），在机器人操作时，机器人手臂前端的末端执行器必须与被加工工件处于相适应的位置和姿态，而这些位置和姿态是由若干个臂关节的运动合成的。
因此，机器人运动控制中，必须要知道机械臂各关节变量空间和末端执行器的位置和姿态之间的关系，这就是机器人运动学模型。
一台机器人机械臂的几何结构确定后，其运动学模型即可确定，这是机器人运动控制的基础。
机器人机械手端部从起点的位置和姿态到终点的位置以及姿态的运动轨迹空间曲线叫做路径。
轨迹规划的任务是用一种函数来“内插”或“逼近”给定的路径，并沿时间轴产生一系列“控制设定点”，用于控制机械手运动。
目前常用的轨迹规划方法有空间关节插值法和笛卡尔空间规划两种方法。
当一台机器人机械手的动态运动方程已给定，它的控制目的就是按预定性能要求保持机械手的动态响应。
但是，由于机器人机械手的惯性力、耦合反应力和重力负载都随运动空间的变化而变化，因此要对它进行高精度、高速度、高动态品质的控制是相当复杂且困难的。
目前工业机器人上采用的控制方法是把机械手上每一个关节都当做一个单独的伺服机构，即把一个非线性的、关节间耦合的变负载系统，简化为线性的非耦合单独系统。
(完整版)搬运机械手PLC控制系统设计毕业设计论文
优秀论文审核通过未经允许切勿外传设计题目搬运机械手PLC控制系统设计学生姓名孙飞龙专业班级机电一体化（1）班指导老师张兰仙机电工程系搬运机械手PLC控制系统设计毕业设计摘要随着工业自动化的普及和发展，控制器的需求量逐年增大，搬运机械手的应用也逐渐普及，主要在汽车，电子，机械加工、食品、医药等领域的生产流水线或货物装卸调运, 可以更好地节约能源和提高运输设备或产品的效率，以降低其他搬运方式的限制和不足，满足现代经济发展的要求。
本机械手的机械结构主要包括由两个电磁阀控制的液压钢来实现机械手的上升下降运动及夹紧工件的动作，两个转速不同的电动机分别通过两线圈控制电动机的正反转，从而实现小车的快进、慢进、快退、慢退的运动运动；其动作转换靠设置在各个不同部位的行程开关(SQ1---SQ9)产生的通断信号传输到PLC控制器，通过PLC内部程序输出不同的信号，从而驱动外部线圈来控制电动机或电磁阀产生不同的动作，可实现机械手的精确定位；其动作过程包括：下降、夹紧、上升、慢进、快进、慢进、延时、下降、放松、上升、慢退、快退、慢退；其操作方式包括：回原位、手动、单步、单周期、连续；来满足生产中的各种操作要求。
关键词：搬运机械手，可编程控制器（PLC），液压，电磁阀目录前言 (1)第一章机械手的概况1.1 搬运机械手的应用简况 (2)1.2 机械手的应用意义 (3)1.3 机械手的发展概况 (3)第三章搬运机械手PLC控制系统设计3.1 搬运机械手结构及" title="下一页">> >> >>| 其动作………………………………………………3.2 搬运机械手系统硬件设计………………………………………………3.3 搬运机械手控制程序设计………………………………………………1 操作面板及动作说明……………………………………………………2 IO分配…………………………………………………………………3 梯形图的设计……………………………………………………………1）梯形图的总体设计……………………………………………………2）各部分梯形图的设计…………………………………………………3）绘制搬运机械手PLC控制梯形图……………………………………结论………………………………………………………………………………谢辞………………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………………. 附：语句表梯形图 IO接线图前言机械手：mechanical )和柔性制造单元FMC(Flexible Manufacturing Cell)中重要一环。
基于ARM的晶圆传输机械手示教系统软硬件设计
基于ARM的晶圆传输机械手示教系统软硬件设计
李玉洁;张波;刘品宽
【期刊名称】《机电一体化》
【年(卷),期】2014(0)A02
【摘要】示教系统是用于晶圆传输真空机械手的重要组成部分,用来完成真空机械手的示教和参数设置。
提出了真空机械手控制系统的总体框架,以AT9G45为核心设计示教系统硬件系统,包括微处理器模块、存储器模块、人机接口模块及通信接口模块。
基于嵌入式Linux操作系统和Qt开发工具设计示教系统的人机交互界面及通信接口驱动。
通过与机器人控制部分的连接调试验证了示教系统硬件设计和软件设计的可行性。
【总页数】5页(P51-55)
【关键词】真空机械手;示教系统;嵌入式Linux;Qt
【作者】李玉洁;张波;刘品宽
【作者单位】上海交通大学机械与动力工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP241
【相关文献】
1.MP2300在晶圆传输机械手控制系统中的应用 [J], 张利军;王刚;冯小强;宋文超;
2.基于ARM的监控系统中静态图像网络传输的软硬件设计 [J], 潘泰才;林斌;戚巽骏;林小倩
3.基于无线MEMS传感器的晶圆传输振动监测系统设计 [J], 廖清远;叶柏龙
4.基于神经网络的机械手示教系统研制 [J], 谈理;刘谨;樊彬彬;王晓捷
5.基于PLC的机械手示教控制系统设计 [J], 何英;霍罡;付新生;吴向阳
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3个自由度搬运机械手的设计
轴承坯料搬运机械手的设计摘要机械手是一种机械技术与电子技术相结合的高技术产品。
采用机械手是提高产品质量与劳动生产率，实现生产过程自动化，改善劳动条件，减轻劳动强度的一种有效手段。
它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术装备。
机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和生产自动化水平。
工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期、频繁、单调的操作，采用机械手是有效的；此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其它有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广阔的发展前途。
本课题的主要内容是采用机械设计原理，进行三自由度搬运机械手的设计，熟悉三自由度机械手的运用场合和相关的设计步骤。
机械手可以代替很多重复性的体力劳动，从而减轻工人的劳动强度，提高生产效率。
结合三自由度设计的各方面的知识，在设计过程中学会怎样发现问题．解决问题.研究问题。
并且在设计中融入自己的想法和构思，提高自己的创新能力。
尽力使机械手使用方便，结构简单。
！！所有下载了本文的注意：本论文附有CAD图纸和完整版word版说明书，凡下载了本文的读者请加QQ 83753222，或留下你的联系方式（QQ邮箱）最后，希望此文能够帮到你！关键词：机械手，输送工件，搬运，三自由度ABSTRACTManipulator is a mechanical technology and electronic technology with the combination of high technology products. Using manipulator is to improve product quality and productivity, and realize the automatic production process, improve working conditions, and reduce labor intensity of a kind of effective method. It is an imitation of the upper part of the human body function, according to the predetermined requirement or parts transportation holding tools for operation of the automation technology and equipment. Robots can replace the hands of heavy labor, significantly reduce the labor intensity, improve working conditions, and improve labor productivity and production automation level. Industrial production often appears in the handling of the heavy and long-term, frequent, drab operation, USES the manipulator is effective; In addition, it can be in high temperature, low temperature, deep water, the universe, radioactive and other toxic, pollution environment conditions operation, more shows its superiority, with broad prospects.This topic is the main content of the mechanical design principle of the design of the three dof carrying manipulator, familiar with three degrees of freedom of the manipulator using occasions and related design steps. Robots can replace a lot of repeatability of physical labor, so as to reduce the labor intensity, improve production efficiency. Combined with three degrees of freedom all aspects of design knowledge, in the design process learn how to find out the problem to solve problems. And in the design idea and into their idea, improve their innovation ability. Try to make robots easy to use simple structure.Key Words: Manipulator, conveying work piece, handling, three degrees of freedom目录第1章绪论 (4)1.1机械手的历史 (4)1.2机械手的组成 (5)1.3机械手的分类 (6)第2章搬运机械手机构总体方案设计 (8)2.1搬运机械手设计要求 (8)2.2基本设计思路 (1)2.3搬运机械手结构设计 (11)2.4 机械手材料的选择 (11)2.5机械臂的运动方式 (11)2.6搬运机械手驱动与控制系统分析 (12)第3章搬运机械手机械结构设计与计算 (13)3.1搬运机械手手爪设计 (13)3.2 搬运机械手手臂设计 (13)3.3 手部设计计算................................................. - 23 -3.4腕部设计计算 (20)3.5液压驱动系统设计 (21)3.6机身结构的设计 (23)第4章机械手控制系统的设计 (27)4.1 PLC简介 (27)4.2 PLC工作原理 (27)4.3 PLC机型的选择 (27)4.4 PLC控制面板的拟定 (29)4.5 机械手工艺过程和控制方案的确定 (30)4.5 PLC程序编写 (33)总结与展望 (40)参考文献 (41)致谢 (42)1 绪论随着人类科技的进步，社会经济的发展，机器人学成为近几十年来迅速发展的一门综合学科。
机械手的设计详解
1 前言1.1 国内外发展概况]1[机械手首先是美国开始研制的。
1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。
它的结构是：机体上安装一个回转长臂，顶部装有电磁块的工件抓放机构，控制系统是示教型的。
1962年，美国联合控制公司在上述方案的基础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）。
运动系统仿照坦克炮塔，臂可以回转、俯仰、伸缩、用液压驱动；控制系统用磁鼓作为存储装置。
不少球坐标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,专门生产工业机械手。
1962年美国机械制造公司也实验成功一种叫Vewrsatran机械手。
该机械手的中央立柱可以回转、升降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。
1978年美国Unimate公司和斯坦福大学，麻省理工学院研究Unimate-Vicarm型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差小于±1毫米。
联邦德国机械制造业是从1970年开始应用机械手，主要用于喷涂、起重运输、焊接和设备的上下料等作业。
联邦德国KnKa公司还生产一种喷涂机械手，采用关节式结构和程序控制。
日本是机械手发展最快、应用最多的国家。
自1969年从美国引进两种机械手后大力从事机械手的研究。
前苏联自六十年代开始发展和应用机械手，至1977年底，其中一半是国产，一半是进口。
目前，工业机械手大部分还属于第一代，主要依靠工人进行控制；改进的方向主要是降低成本和提高精度。
第二代机械手正在加紧研制。
它设有微型电子计算控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。
研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，是机械手具有感觉机能。
第三代机械手则能独立完成工作中过程中的任务。
它与电子计算机和电视设备保持联系，并逐步发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中的重要一环。
巧用PLC实现机械手运动的示教与再现
Ａ Ｔ Ｔ ＶＷ ２ ０．Ｖ １ ０ １ Ｗ ３
④示教正确建立新表
Ｌ Ｍ０ １ ＤＮ ． ＡＷ ＝ ＶＷ ２ Ｏ．ＶＷ ２ ０ ０ ３ Ｌ Ｓ Ｐ
／ Ｑ ０数 据 ／Ｂ
Ｖ １ ０ １ １ ， １ ４ ， １ ３ ， １ ９ ，８ ， ８ ， Ｗ ３ ４， ２ ５ ５ ４ ５ ９
内存 中， 完成示教 ； 程序根据新数据表动作 ， 再现预定 的运动轨迹。试验结果表明 ， 该设计程序简洁 、 更新方便。
关键词 ： Ｌ 机械手 ； Ｐ Ｃ； 运动 ； 示教 ； 再现 中图分 类号 ：Ｐ ４ Ｔ ２２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ４ １６ （０ ０ — ０ ２ ０ １７ — １ １）８ ０ ３ — ４ １ ２ １
９０ ，１ ０ ，１ ９ ，１ ７ ６ ６５ ，１ ０１ ，１ ５ ，１ ６ ０ ０
＝
ＥＵ
Ｑ． １ ６
ＡＴＴ Ｖ ２ ０．ＶＷ ３ Ｏ Ｗ ０ ０
ＬＰＰ ＥＵ
其中， 开始二个数据是数据表的表头和机械手动 作数据无关。
ＶＷ ３ ０ ０ ０ ３
Ａ 兀 ’ ＶＷ ２ ０．ＶＷ ３ ０ ｒ １ ５
①即时读取 Ｉ０ Ｂ 数据 （ 示教与再现）
Ｌ Ｄ Ｓ ． Ｍ００
Ｂ Ｒ Ｉ ０，ＶＢ ２ Ｉ Ｂ ２０
Ａ ＮＯ
２１ 年第 ８ ０１ 期
ＭＯ Ｂ Ｖ ６ ０ Ｑ ０ Ｖ Ｂ ０ ， Ｂ
Ｌ ＰＰ
李建刚： 巧用 Ｐ Ｃ实现机械手运动的示教 与再现 Ｌ 在数据比较环节还需考虑数据的字节与字转换 。 ６ 一 示教 再现 复位
传感器数据进行 比较以验证动作的正确性 ， 从而实现
机械手运动的再现。
个动作 ， 这时松开示教按钮。 ３ 再现按钮。当示教完成时 ， ） 按下再现按钮 ， 程
基于三菱PLC的机械手控制系统设计
图书分类号：密级：毕业设计(论文)基于三菱PLC的机械手控制系统设计DESIGN OF MANIPULATOR CONTROL SYSTEM BASED ONMITSUBISHI PLC学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
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本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名：日期：年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。
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论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要在机械加工行业，机械手使用的已经很多了，是自动化生产中最为重要的元素，现在车间工人的劳动环境改善了很多，劳动生产率也是提高了很多。
本文设计的是基于三菱PLC的机械手控制系统设计，该机械手主要由L1-25型单向节流阀和24D2H-15-S1型二位五通电磁阀组成的气压回路驱动，由气动机械手实现物件的抓取，利用气缸实现物件的移动，采用行程开关来实现物料的摆放，运用欧光PSD-1010（2D-PSD）光电位敏传感器来检测工件的位置，最后使用三菱FX2N-48MR来控制电磁阀，从而实现机械手臂的旋转-下降-伸出-夹紧-收回-上升-旋转-下降-松开-上升的控制功能。
关键词机械手；PLC；气压驱动；电气元件AbstractIn the machining industry, the robot has been used a lot, is the automated production of the most important elements of plant workers are now a lot of work to improve the environment, labor productivity is also improved a lot.This design is based on the Mitsubishi PLC robot control system design, the robot consists of L1-25 type way throttle and 24D2H-15-S1 type two five-way solenoid valve pneumatic circuit is driven by a pneumatic manipulator to achieve the object crawl, mobile air cylinder to achieve the object, using the limit switch to achieve the display of materials, the use of European light PSD-1010 (2D-PSD) position sensitive photoelectric sensor to detect the position of the workpiece, last used to control the Mitsubishi FX2N-48MR solenoid valve, in order to achieve the rotating mechanical arm - the drop - projecting - clamping - recover - rising - rotation - fall - Release - increased control functions.Keywords Manipulator; PLC;Pneumatic drive；Electrical components目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1 绪论 (1)1.1 机械手的概述 (1)1.1.1 机械手的设计背景 (1)1.1.2 机械手的组成 (2)1.1.3 机械手的分类及应用组合 (2)1.2 机械手的发展及现状 (3)1.2.1机械手的发展 (3)1.2.2 PLC控制系统的引用 (4)1.3 本课题研究的主要内容及技术路线 (5)1.3.1 本课题研究的主要内容 (5)1.3.2 本课题研究的技术路线 (5)1.4 控制要求及机械手参数 (6)1.4.1 控制要求 (6)1.4.2 机械手的相关参数 (6)2 机械手的机械设计 (7)2.1 执行机构的设计 (7)2.1.1 工作原理及组成 (7)2.1.2 基本形式的选择 (7)2.1.3 机械手的结构设计 (8)2.1.4机械手外观简图 (9)2.2 驱动机构的设计 (9)2.2.1 工作原理的确定 (10)2.2.2 气动元件的选择 (10)3 机械手的硬件设计 (14)3.1 PLC的介绍 (14)3.2 电气元件的选型 (16)3.2.1 限位开关的选择 (16)3.2.2 传感器的选择 (17)3.2.3 接触器的选择 (17)3.3 PLC选型 (18)3.4 I/O设计 (18)3.5 PLC接口分布图 (19)4 机械手的软件设计 (20)4.1 流程图 (20)4.2 梯形图 (21)4.3 调试 (25)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)附录1 气压控制原理图 (30)附录2 输入输出分配表 (30)附录3 外部接线图 (31)附录4 状态控制图 (31)附录5 梯形图 (32)1绪论机械手诞生在上世纪六十年代，到现在也发展了四十多年了，现在机械手是工业化制造里面一个自动化的关键装置。
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。
五指形仿人机械手控制系统与示教方法研究的开题报告
五指形仿人机械手控制系统与示教方法研究的开题报告一、研究背景随着工业自动化水平的不断提高，机器人在工业生产中的应用越来越广泛，机器人控制技术也成为了研究热点之一。
而仿人机械手作为工业机器人的一种，因其具有易操控、精度高、成本低等优点，广泛应用于工业生产、科研等领域中。
然而，其控制系统以及示教方法仍存在一定的研究空间。
本文主要针对五指形仿人机械手控制系统以及示教方法进行研究，旨在提高其控制精度和应用效率。
二、研究内容1.五指形仿人机械手的基本构成和工作原理2.五指形仿人机械手控制系统的设计和实现，包括硬件和软件部分3.仿真实验及实际应用实验，验证机械手控制系统的性能4.提出与实现五指形仿人机械手的示教方法，并与传统示教方法进行对比分析三、研究目标和意义1.设计并实现一套完整的五指形仿人机械手控制系统，提高控制精度和应用效率2.通过仿真和实验验证控制系统的性能，为工业机器人的应用提供理论和实践支持3.提出并实现新的五指形仿人机械手的示教方法，为机械手的应用提供更加方便、灵活的操作方式4.拓展仿人机械手在其他领域的应用，为相关行业的发展提供技术支持四、研究方法与技术路线1.文献调研，分析已有五指形仿人机械手控制系统和示教方法的优缺点，为本研究提供理论支持2.设计五指形仿人机械手的控制系统和示教方法3.进行仿真实验和实际应用实验，验证系统性能和示教方法的有效性4.数据分析和处理，对实验结果进行统计和分析五、预期成果1.设计并实现一套完整的五指形仿人机械手控制系统，提高控制精度和应用效率2.验证控制系统的性能，并优化其参数3.提出并实现新的五指形仿人机械手的示教方法，并与传统示教方法进行对比分析4.推广仿人机械手在工业生产中的应用，促进机器人产业的发展六、研究进度安排1.前期调研和文献分析：2周2.五指形仿人机械手控制系统的设计和实现：10周3.控制系统性能的实际测试与数据分析：6周4.新的示教方法设计和实现：6周5.系统优化和推广：4周七、可能遇到的问题和解决方案1.机械结构的设计复杂度较大：寻求专业领域专家的协助2.控制系统参数的选择和调整：借鉴已有的研究结果，并通过实验验证其有效性3.实验数据的处理和分析：寻求相关领域的专业人员进行指导和协助八、参考文献1. 许彦，王梅，五指形仿人机械手的控制策略研究，装备制造技术，2020，406-4102. 张云，祁昕，张生海，基于视觉的五指形人形机械手精确定位与操作研究，机电一体化，2020，38-423. 郭志坚，夏明宝，徐凯，基于机械臂和手指传感器的五指形仿人机械手控制研究，中国机械工程，2020，?？荚哒蛲蓟恕５煨媳芟脑�4. 钟春雷，郭俊霖，王光伟，五指形仿人机械手动力学特性研究，机械设计，2020，416-418。
机械手PLC控制系统设计
..毕业设计题目：机械手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，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。
机械手可在空间抓、放、搬运物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。
PLC机械手设计主要是依靠限位开关和电磁阀的控制及推动来实现的。
机械手的所有动作均采用电控制、气压驱动。
它的上升/下降、左移/右移和左旋转/右旋转均采用双线圈双位电磁阀推动气压缸完成。
机械手的动作转换依靠限位开关来控制并且按照一定的顺序动作。
在机械手运动的过程中会安装检测灯来检测其运动的启停。
本设计所用机械部件有模拟机械手爪，电气方面有可编程控制器（PLC）、开关电源、电磁阀、等部件。
按钮发出两路脉冲到机械手驱动，控制它的前后移动由气动阀Y4控制，左右移动由气动阀Y5控制，左右旋转由气动阀Y6控制，夹紧和放松由气动阀Y7控制，另外还有启动和停止两个按钮。
机械手自动完成全部动作。
【关键词】: 电磁阀限位开关继电器机械手Abstractin the industrial production and other fields,because the job needs,people are often under the threat of high temperature,corrosive and toxic gases and other factors,the increase in labor intensity,and even life-threatening.Sincethe advent of mechanical hand,be smoothly done or easily solved the corresponding problems.In space manipulator can be caught,put and carry objects,flexible,applicable to small batch production,production varieties can be switched,widely used in flexible automatic line.PLC design manipulator mainly rely on the limit switch and the solenoid valve control and promote them.The robot moves are all used electrical control,pneumatic drive.It's up / down,left / right shift and rotate left/right rotation using a double double coil solenoid valveto promote the completion of the cylinder pressure.The mechanical hand movements depend on the conversion limit switches to control the order and in accordance with a certain action.In the robot's movement in the process ofdetection lights will be installed to detect movement of its start and stop.The design of the mechanical components are used in simulation of mechanical hand,there are electric programmable logiccontroller(PLC),switching powersupply,electromagnetic valve,etc..A two button drive impulse to the robot,its control before and after moving from Y4 pneumatic valve control,move aroundby the Y5 pneumatic valve control,left and right rotation by the Y6 pneumatic valve control,clamping and relax by the Y7 pneumatic valve control,in addition to start and stop the two button.Automatic completion of all the action of manipulator.[keyword]:solenoid valve,limit switch relay manipulator第1章绪论1.1 PLC的发展及其应用PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
一种单手操作的机械手示教系统
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挹按 钮 开关 功 ＼ 一 ，
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图 ５ 示 教 控 制 系统 接 线 图
１ 一机 械 手 ， ２ 一示 教 传 感 手 柄 ， ３ 一安装板 ， ４ 一手 柄 底 座 ， ５ 一横担 ，６ 一芯轴 ，７ 一套筒 ，８ 一顶托台阶 ，９ 一按钮开 关孔，ｌ ０ ～垂 直 微 动 间 隙 ， １ １ 一横 担 内孑 Ｌ ，１ ２ 一 电缆 孔 ， １ ３ 一电缆槽， １ ４ 一微动开关 ， ｌ ５ 一按钮开关 ， １ ６ 一功能开关
对 机械 手进行 动 作 示 教 时 ， 操 作 者 手 握 示 教 传 感 手 柄 牵引 机械手 ， 牵 引力 通 过 手 柄套 筒 传 递 到 微 动 开 关 上使 其发 生 开／ 关 动作 。按 钮 开关 和功 能 开 关 可 以对机 械手 的运 动进行 某种 功能 的选择 与控 制 。
系统检测到 ， 控制 系统软件根据检测到 的信号判断 操 作者 的示教 动 作 意 图并控 制 机 械 手 作 跟 随 运 动 ， 系统可以保存示教动作轨迹和运行参数设置。
２ 示
图 ４ 示 教传 感 手 柄在 机械 手 上 的 安 装位 置
图 ６ 示 教 控 制 流 程 图
芯轴 ； 芯轴 为 中空 结 构 且其 上／ 下 端 分 别 与 上／ 下 横
机 械手 示教 系统 在生产 运行 前要 经 过机 械 手运
担固定连接 ； 一组微动开关分别安装在上／ 下横担的
内侧 及芯 轴侧 壁 的开孔上 并呈 上下前 后 左 右六 个方 向布 局 ， 芯 轴上微 动 开关 的端 帽分别 与 套 筒上／ 下 两 端 的顶托 台 阶及 内壁 保 持 弹 性 接 触 ； 芯 轴 上安 装一
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机床电器与PLC课程设计说明书示教机械手控制系统设计专业机械设计制造及其自动化班级 081016学号叉叉组别 10姓名叉叉指导教师叉叉叉日期 2011.6.2成绩目录前言 (3)摘要 (5)第一部分PLC概述 (6)设计任务书 (12)第二部分示教机械手元器件选择 (13)方案及控制过程 (13)I/O分配图 (14)原理接线 (15)流程图 (16)梯形图 (17)语句表 (20)总结 (22)参考文献 (23)前言在现在化的生产中，生产机械的自动化程度反映了工业生产发展的水平。
现代化的生产设备与系统已不再是传统意义上单纯的机械系统，而是机电一体化的综合系统电气传动与控制系统已经成为现代生产机械的重要组成部分。
机与电，传动与控制已经成为不可分割的整体。
所谓的机电传动，是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统的总称，它的目的是将电能转变为机械能，实现生产机械的启动，停止以及速度调节，完成各种生产工艺过程的要求，保证生产过程的正常进行。
机电传动控制系统所要完成的任务，从广义上讲，就是要使生产机械设备，生产线，车间，甚至整个工厂都实现自动化；从狭义上讲，则指通过控制电动机驱动生产机械，实现生产产品数量的曾加，质量的提高，生产成本的降低，工人劳动的条件的改善的以及能量的合理利用。
机电传动以及控制系统总是随着社会生产的发展而发展的。
单就机电而言，它的发展大体上经历了成组拖动，单电动机拖动和多电动机拖动三个阶段。
所谓成组拖动，就是一台电动机拖动一根天轴，再由天轴通过皮带轮和皮带分别拖动各生产机械，这种生产方式效率低，劳动条件差，一旦电动机放生故障，将造成成组机械的停车；所谓但电动机的拖动，就是用一台电动机拖动一台生产机械，它虽然较成组拖动前进了一步，但当一台生产机械的运动部件较多时，机械传动机构复杂；多电动机拖动，即是一台生产机械的每一个运功部件分别由一台电动机拖动，这种拖动的方式不仅大大的简化了生产机械的传动机构，而且控制灵活，为生产机械的自动化提供了有利的条件，所以，现在化机电传动基本上均采用这种拖动形式。
随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，市场竞争激烈、人工成本上涨，以往人工操作的搬运和固定式输送带为主的传统物件搬运方式，不但占用空间也不容易更变生产线结构，加上需要人力监督操作，更增加生产成本，原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要。
减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性，降低生产成本，减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生成所必须面临的重大问题。
自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。
采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。
因此，自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。
它集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。
本设计就PLC在机械控制上的应用作了详细阐述。
摘要可编程控制器简称PC（英文全称：Programmable Controller），它经历了可编程序矩阵控制器PMC、可编程序顺序控制器PSC、可编程序逻辑控制器PLC （英文全称：Programmable Logic Controller）和可编程序控制器PC几个不同时期。
为与个人计算机（PC）相区别，现在仍然沿用可编程逻辑控制器这个老名字。
“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
”目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。
这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。
如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。
最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。
接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。
目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。
上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。
此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。
可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。
在日常生活中全自动洗衣机是必不可少的，在本次设计中使用的是德国SIEMENX公司生产的S7-200PLC小型可编程控制器来实现自动控制。
第一部分 PLC概述PLC的基本概念可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为PLC 工业控制应用而设计制造的。
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。
随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。
但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC,plc自1966年出现，美国，日本，德国的可编程控制器质量优良，功能强大一、PLC内部运作方式虽然PLC所使用之阶梯图程式中往往使用到许多继电器、计时器与计数器等名称，但PLC内部并非实体上具有这些硬件，而是以内存与程式编程方式做逻辑控制编辑，并借由输出元件连接外部机械装置做实体控制。
因此能大大减少控制器所需之硬件空间。
实际上PLC执行阶梯图程式的运作方式是逐行的先将阶梯图程式码以扫描方式读入CPU 中并最后执行控制运作。
在整个的扫描过程包括三大步骤，“输入状态检查”、“程式执行”、“输出状态更新”说明如下：步骤一“输入状态检查”：PLC首先检查输入端元件所连接之各点开关或传感器状态（1 或0 代表开或关），并将其状态写入内存中对应之位置Xn。
步骤二“程式执行”：将阶梯图程式逐行取入CPU 中运算，若程式执行中需要输入接点状态，CPU直接自内存中查询取出。
输出线圈之运算结果则存入内存中对应之位置，暂不反应至输出端Yn。
4、步骤三“输出状态更新”：将步骤二中之输出状态更新至PLC输出部接点，并且重回步骤一。
此三步骤称为PLC之扫描周期，而完成所需的时间称为PLC 之反应时间，PLC 输入讯号之时间若小于此反应时间，则有误读的可能性。
每次程式执行后与下一次程式执行前，输出与输入状态会被更新一次，因此称此种运作方式为输出输入端“程式结束再生”。
二、 PLC从何处来？可编程控制器的10项招标指标1968年，美国通用汽车公司（GM）根据多品种、小批量、不断翻新汽车品牌的战略思想，以降低生产成本，缩短新产品开发周期为设想，针对汽当时车生产线的自控系统现状：工装基本上由继电器控制装置构成。
当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装，因而继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装，这不仅费时、费工、费料，甚至阻碍了更新周期的缩短。
为了改变这一现状，美国通用汽车公司在1969年公开招标，希望用新的控制装置来取代继电器控制装置，并提出了以下10项招标指标：①在使用者的工厂里，能以最短的中断服务时间，迅速、方便地对其控制的硬件和设备进行编程及重新进行程序的设计。
②所有的系统组件必须能在工厂内无特殊支持的设备、硬件及环境条件下进行。
③系统的维修必须简单易行。
在系统中应设计有状态指示器及插入式模块，以便在在最短的停车时间内使维修和故障诊断变得简单易行；④装置的体积应小于原继电器控制柜的体积，它的能耗也应较小；⑤必须能与中央数据采集处理系统进行通信，以便监视系统的运行状态和运行情况。
⑥输入开关量可以是已有的标准控制系统的按钮和限位开关的交流115V(注：美国电网电压为115V，我们中国是AC220V)；⑦输出的驱动信号都必须能驱动以交流运行的电动机驱动器和电磁阀线圈，每个输出量将设计为可开停和连续操纵具有交流115V，2A以下容量的电磁阀等负载设备。
⑧具有灵活的扩展能力。
在扩展时，必须能以最小的系统变动及最短的更换、停顿时间，使原有装置从系统的最小配置扩展到系统的最大配置。
⑨在购买和安装费用上应有与原有继电器控制和固态逻辑控制系统的竞争力，即有高的性价比。
⑩用户存储器容量至少在4KB1以上（根据当时汽车装配厂的要求）三、PLC的基本结构PLC主要由中央控制单元（CPU）、存储器（RAM或ROM或）输入输出模块（I/O）部分、电源和编程设备组成，有的PLC还可以配备特殊功能模块，用来完成某些特殊的任务。
术语“体系结构”是指PLC的硬件，或软件，或者二者的结合。
开放式的体系结构，是指系统使用现成的标准组件，能方便的与其它生产厂家的设备和程序兼容。
封闭的体系结构是指该系统为专用的并且与其他系统不兼容。
目前，大多数PLC系统从本质上讲都是封闭的系统，所以使用时必须确定所选用的硬件和软件与所使用的PLC是兼容的。
1.中央控制单元CPUCPU是PLC的“大脑”，通常由一个微处理器和一个存储器组成。
微处理器实现逻辑处理和控制各模块间通信的功能，不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器用来储存由微处理器完成的逻辑操作的结果（程序产生的数据）。
2.I/O模块I/O系统构成了现场设备与控制器连接的接口，作用就是从使现场接收到的信号或送到现场的信号达到处理器的要求。
输入(1nput)模块和输出(Output)模块简称为I／O模块，它们是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。
输入模块用来接收和采集输入信号。
开关量输入模块用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等过来的开关量输入信号；模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流、电压信号。