机械手PLC控制系统设计

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毕业设计题目：机械手PLC控制系统设计

精选

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

Abstract

in 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.Since the 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 logic controller (PLC), switching power supply, 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。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、计数核和算术运算等操作的指令，并能通过数字或模拟式的输入和输出，

控制各种类型的机械生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业

控制形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

相对一般意义上的计算机，可编程控制器并不仅仅具有计算机的内核，它

还配置了许多使其适用于工业控制的器件。它实质上是经过一次开发的工业控

制用计算机。它在很大程度上使得工业自动化设计从专业设计院走进了工厂和

矿山，变成了普通工程技术人员力所能及的工作。再加上它体积小、可靠性高、抗干扰能力强等优点，PLC已在工业控制中获得了广泛的应用。

比较以前的继电接触器或普通计算机，PLC具有它的很多优点，如：可靠

性高，抗干扰能力强，体积小，重量轻，能耗低，功能完善，易学易用，系统

设计、施工、调试周期短等。目前PLC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。

PLC诞生不久即显示了其在工业控制中的重要地位，如日本、德国、法国

等国家相继研制成各自的PLC。PLC技术随着计算机和微电子技术的发展而迅

速发展，由最初的1位机迅速发展为8位机。随着微处理器CPU和微型计算机技术在PLC中的应用，形成了现代意义上的PLC。现在的PLC产品已使用了

16位、32位高性能微处理器，而且实现了多处理器的多通道处理，通信技术PLC的应用得到进一步发展。

权威人士预计，21世纪，可编程控制器会有更大的发展，从技术上来看，

计算机技术的新成果会更多的应用于可编程控制器的设计及制造上，会有运算

速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现。从产品规模上看，会进一步

向超小型及超大型方向发展。从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规

格更齐备。完美的人机界面、完备通讯设备会更好地适应各种工业控制场合的

需求。从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而

打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言。这是有利于可编程技术的发展及可编程产品普及的。

1.2 机械手的发展史