基于施耐德PLC的机械手及控制系统设计
基于PLC的机械手控制设计
基于PLC的机械手控制设计基于PLC的机械手控制设计，是一种智能化的机械手控制方法，它利用PLC 控制器进行逻辑控制，使机械手能够自主地完成多种工作任务。
本文将介绍本方法的具体实现过程，包括机械结构设计、PLC程序设计以及控制算法设计。
一、机械结构设计机械结构是机械手的核心，合理的机械结构设计将为实现机械手的自主运动提供必要的保障。
机械手一般由控制系统、机械部分和执行机构三部分组成。
机械部分一般包含基座和移动结构，执行机构包括手臂和手指。
这里我们以一款三轴机械手为例进行介绍。
1. 机械手构造机械手采用了一种比较简单的三轴结构，主要有三个关节——一个旋转关节和两个平移关节。
机械手的底座固定在工作台上，三个关节通过模拟伺服电机的方式进行控制。
2. 机械手控制器机械手采用PLC控制器进行逻辑控制，PLC控制器由三个部分组成：输入接口、中央处理器和输出接口。
输入接口用于读取传感器信号，输出接口用于控制执行机构，中央处理器则用于控制机械手的运动。
二、PLC程序设计机械手的PLC程序设计主要分为四个部分：程序初始化、数据采集、运动控制和异常处理。
1.程序初始化机械手程序初始化主要包括程序开头的自诊断和状态检测，并根据检测结果自动执行不同的控制程序。
自诊断可以避免因器件故障等原因引起的机械手操作异常。
2.数据采集机械手需要收集外部环境数据和操作数据。
外部环境数据包括工作物品的坐标、大小、形状等信息，操作数据包括机械手应该执行的命令。
在采集数据时，机械手需要通过传感器或外部设备接口实现。
3.运动控制机械手的运动控制分为机械手移位运动和执行机构运动两个部分。
机械手移位运动需要根据采集到的工作物品信息以及执行机构的操作命令来控制机械手的运动轨迹。
执行机构运动控制则是将机械手的控制信号转换为电机运动信号。
4.异常处理机械手运动过程中可能会出现异常情况，例如碰撞、误差等，需要通过对异常情况的处理来保证机械手的安全和可靠性。
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设计目标：设计一个基于PLC的机械手控制系统，能够实现对机械手的精确控制和操作。
系统能够完成各种复杂的任务，如物料的搬运、装配和堆垛等。
设计要求：1.系统应具备自动化控制功能，能够通过PLC对机械手进行控制。
2.系统应支持多种控制模式，如手动控制、自动控制和远程控制等。
3.系统应能够实现对机械手各个关节的精确控制，保证操作的准确性和稳定性。
4.系统应具备自诊断和故障检测能力，能够对机械手的状态进行实时监测和报警。
5.系统应具备良好的反应速度，能够快速响应用户的指令和要求。
6.系统应采用可靠的通信协议和接口，能够与其他设备和系统进行数据交互。
7.系统应具备良好的人机交互界面，易于操作和使用。
8.系统应具备扩展性和可升级性，能够满足未来的需求和变化。
设计内容：1.系统硬件设计：a)选择适合的PLC控制器和电机驱动器，满足系统要求。
b)设计机械手的结构和传动装置，考虑机械手的工作范围和载荷要求。
c)选择合适的传感器和执行器，用于机械手的位置检测和动作执行。
d)设计电源和电气控制部分，提供稳定可靠的电力供应。
e)设计安全保护装置，确保系统和人身安全。
2.系统软件设计：a)编写PLC控制程序，实现机械手的各种动作和控制模式。
b)设计人机交互界面，使操作人员能够方便地对机械手进行控制和监测。
c)实现系统的自诊断和故障检测功能，能够及时发现和排除故障。
d)设计远程控制和数据交互功能，使系统能够与其他设备和系统进行联动。
3.系统测试和验收：a)对系统进行各种功能和性能测试，确保系统能够满足设计要求。
b)进行系统集成测试，验证系统与其他设备和系统的接口和兼容性。
c)完成系统的文档编写和培训，使用户能够方便地使用和维护系统。
d)按照用户需求和要求进行现场验收和调试，确保系统正常运行。
4.系统实施和推广：a)根据用户需求和场地情况，对系统进行布局和安装。
b)组织人员进行系统使用和维护培训，使用户能够熟练使用系统。
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。
基于PLC的机械手控制设计
基于PLC的机械手控制设计机械手是由一组等效于人类手臂和手腕的机器人装置组成的机器人系统。
机械手广泛应用于生产线上的自动化生产中，能够执行各种任务，如抓取、搬运、装配和检测等。
在机械手系统中，控制系统是至关重要的组成部分，其中PLC控制系统是目前最常用的方案之一。
本文将介绍基于PLC的机械手控制设计方案，包括系统组成、工作原理、控制流程和注意事项等方面。
一、系统组成基于PLC的机械手控制系统包括以下几个组成部分：1. 机械手：包括机械臂、手腕、手指等组成部分，能够完成各种任务的工作。
2. 传感器：用于检测机械手的位置、速度、力量等参数，从而实现机械手的精确控制。
3. PLC：将传感器检测到的信号转换为数字控制量，控制机械手的移动和操作。
4. 电机驱动器：根据PLC信号控制电机的启停、速度和转动方向等。
5. 电源和通信线：为系统提供能量和通信所需的线路。
二、工作原理1. 将任务输入PLC系统：首先，将需要完成的任务输入PLC控制系统，如要求机械手从A点移动到B点，然后从B点抓取物品，最终将物品运输到C点等。
2. PLC分析任务并发出指令：PLC会根据输入的任务信息，分析机械手的当前位置和运动状态，并给出相应的指令，控制机械手的行动。
3. 传感器感知机械手状态变化：在机械手移动过程中，传感器会感知机械手的位置、速度和力量等参数，并反馈给PLC系统。
4. PLC根据传感器反馈调整控制策略：PLC会根据传感器反馈的信息，调整机械手的控制策略，保证机械手能够准确地完成任务。
5. 电机驱动器控制电机运动：PLC通过控制电机驱动器对电机进行启停、转速和转向等操作，从而控制机械手的移动和抓取等操作。
6. 任务完成反馈：当任务完成后，PLC会发出相应的反馈信息，以说明任务已经顺利完成。
三、控制流程1. 确定任务：首先需要确定需要机械手完成的任务，并将任务信息输入PLC系统。
2. 置初值：设置机械手的起始位置和状态，并将其作为控制的初始状态。
基于PLC的机械手控制系统设计
基于PLC的机械手控制系统设计摘要本文基于PLC的机械手控制系统设计实现了对机械手的自动控制，为机械手的工业应用提供了强有力的支撑。
文章首先介绍了机械手的概念、类型和特点，然后详细讲述了机械手控制系统的工作原理和设计实现。
通过实验验证，本文所设计的机械手控制系统可以实现对机械手的自动化控制和动作规划，具有较高的安全性和稳定性，同时具有广泛的适用性和可扩展性。
本文的研究成果对机械手的应用推广具有较大的意义。
关键词：PLC，机械手，控制系统，自动化控制，动作规划AbstractThis paper designs a mechanical arm control system based on PLC, which realizes the automatic control of the mechanical arm and provides strong support for the industrial application of the mechanical arm. This paper first introduces the concept, types and characteristics of mechanical arms, and then describes in detail the working principle and design implementation of mechanical arm control systems.Through experimental verification, the mechanical arm control system designed in this paper can achieve the automatic control and motion planning of the mechanical arm, with high safety and stability, as well as wide applicability and scalability. The research results of this paper have great significance for the application promotion of mechanical arms.Keywords: PLC, mechanical arm, control system, automaticcontrol, motion planning第一部分：引言随着工业无人化趋势的深入发展，机械手作为工业自动化的重要机器人之一，已经被广泛应用于工业制造、装配、取料、搬运等场景中。
基于plc控制的机械手设计
基于PLC控制的机械手设计引言PLC（可编程逻辑控制器）是一种被广泛应用于工业自动化系统的控制器。
它以可编程的方式控制工业过程中的各种设备和机械。
机械手是一种常见的自动化设备，广泛应用于工业领域。
本文将介绍基于PLC控制的机械手设计，包括系统的硬件组成、PLC程序设计和系统的工作原理。
硬件组成基于PLC控制的机械手系统包括以下硬件组成部分：1.PLC控制器：PLC控制器是系统的核心部分，负责接收和处理输入信号，并控制输出设备的操作。
常见的PLC控制器有西门子、施耐德等品牌。
2.机械手：机械手是系统的执行部分，负责完成各种任务，如抓取、搬运等。
它通常由电动机、传动装置、执行器等组成。
3.传感器：传感器用于检测和监测系统的状态和环境变量。
常见的传感器有接近传感器、压力传感器、温度传感器等。
4.输入设备：输入设备用于向系统提供操作信号和参数设置，如按钮、开关等。
5.输出设备：输出设备用于显示系统状态或输出结果，如指示灯、显示屏等。
PLC程序设计PLC程序是由一系列指令组成的，用于控制PLC控制器。
以下是基于PLC控制的机械手系统的PLC程序设计步骤：1.确定系统的需求和功能：首先需要确定机械手的具体需求和功能，如抓取物体的方式、搬运的速度等。
2.设计输入和输出信号：根据系统需求，确定输入和输出信号的类型和数量。
输入信号可以是按钮的状态、传感器的检测结果等，输出信号可以控制机械手的运动和执行动作。
3.设计PLC程序逻辑：根据系统需求和硬件组成，设计PLC程序的逻辑。
逻辑可以使用Ladder Diagram、Function Block Diagram等可视化编程语言进行描述。
4.编写PLC程序：根据设计的逻辑，使用PLC编程软件编写PLC程序。
编写过程中需要考虑安全性、可靠性和性能等方面。
5.调试和测试：将编写好的PLC程序下载到PLC控制器中，并进行调试和测试。
调试过程中需要检查各个输入和输出设备是否正常工作，是否满足系统的需求和功能。
基于PLC的机械手控制系统设计
基于PLC的机械手控制系统设计摘要：可编程控制器的制造和设计主要为了工业控制。
它使用的内存可以被编程为执行逻辑运算，顺序操作，定时，计数和算术操作，其内部存储着操作指令，它可以利用模拟或数字的输入\输出，控制各种类型的机械或生产过程在机械自动化中的运用范围很大。
文中的机械手主要运用于工业生产中的运输，它是根据手的动作来完成设计的，它能够取代工人来运输货物。
同时操作员可以在一些高危环境进行作业，大大加快了生产效率。
首先，分析机械手的现状，推进控制系统设计。
其次，根据分析出的设计目标提出控制系统整体设计方案，并对各模块分析。
最后，完成系统软硬件的设计方案，实现预期效果，让机械手自动工作方式和手动工作方式都可完成动作并用组态软件实现上位机监控。
关键词：PLC；机械手；控制系统；监控1 研究的背景及意义华经产业研究院数据显示：2020年中国GDP总量从部分产业来看，工业增加值为55682.72亿美元，比上年增长了580.15亿美元，占比GDP总量为37.82%，其中制造业实现增加值38538.08亿美元，占GDP比重为26.18%。
可以看出工业制造业的发展依然灼热，这种情况下，企业应该根据现有的工业自动化程度去研究合适的智能化、自动化机械。
机械手在很多场所都有使用，为了提高工业生产中货物运输过程的效率，国内企业需要一种科学合适的工业机械手来辅助货物运输。
此次设计旨在做出一款成本较低、使用安全，性能较好易于操控的机械手。
机械手的好处有很多，它可以改善工人的劳动环境，安全地帮助工人完成作业，避免在温度不宜的、尘土飞扬、异味严重、有毒、放射污染的状况下用手操作，真正做到安全作业。
以机械手代替人手进行工作，还可以有效减少由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。
2 机械手的组成与分类2.1机械手的组成目前市面上机械手的种类非常的多，外观与功能也都不同，但追其本质，机械手主要由执行机构和驱动机构以及控制系统组成，除这三个部分之外还有文中所用的位置检测装置（传感器）。
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。
(完整版)基于PLC的搬运机械手控制系统设计112
基于PLC的搬运机械手控制系统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，可以更好的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是曲轴在两条生产线之间搬运任务的搬运机械手控制系统进行设计。
采用了电气一体化的设计方案，使用带自锁功能的气缸实现了机械手对工件的抓放和保证了在断气状态下机械手状态的保持，通过伺服电机来实现机械手在水平、竖直方向快速精确的移动。
采用SIEMENS公司的SIMATIC S7-200系列PLC 作为核心控制器，外扩定位模块EM253模块对伺服电机进行精确的定位控制，从硬件和软件两个方面进行设计，完成了PLC在搬运机械手中硬件连接，I/O点分配和应用程序的设计，实现了机械手的上电初始化、零点复位、故障报警、手动运行、半自动运行和在无人看守时的自动运行。
最终达到设计要求，完成搬运目的。
关键词搬运机械手定位模块EM2253控制系统可编程PLC SIMATIC S7-200 系列PLC 核心控制器。
目录目录 (2)1引言 (1)1.1 搬运机械手的应用简况 (1)1.2机械手的应用意义 (2)2系统设计 (2)2.1系统结构及流程 (2)2.2系统主要部件选择 (4)2.2.1气缸的选择 (5)2.2.2阀门的选择 (6)2.2.3行程开关的选择 (6)2.2.4接近开关的选择 (6)2.2.5驱动电机的选择 (6)3控制系统的硬件设计 (7)3.1控制系统功能 (7)3.2控制系统硬件结构 (8)3.2.1位控模块 (8)3.2.3控制系统硬件结构 (9)3.3操作面板的设计 (9)3.4 PLC系统设计 (11)3.4.1 PLC 的I/O 分配表 (11)3.4.2 PLC 的I/O 接线图 (11)3.5运动控制系统的实现 (12)3.6控制系统电路设计 (17)4系统软件的设计与实现 (19)4.1系统工作方式 (19)4.2程序设计 (19)4.2.1主程序设计 (19)4.2.2初始化子程序设计 (20)4.2.3复位子程序设计 (20)4.2.4报警子程序设计 (21)4.2.5手动运行子程序设计 (21)4.2.6半自动运行子程序 (22)4.2.7自动子程序设计 (23)5结束语 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录1系统配件清单 (28)附录2程序清单 (28)1引言1.1搬运机械手的应用简况在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。
基于PLC的机械手控制系统设计论文
文华学院毕业设计(论文)基于PLC的机械手控制系统设计目录摘要 (3)关键词3Abstract41. 可编程控制器PLC61.1 PLC简介61.2 PLC部结构61.2.1 中央处理器CPU71.2.2 存储器71.2.3 输入输出单元71.2.4 电源部分91.3 PLC的选型92. 机械手概况112.1 机械手的起源与发展112.2 机械手的工作原理113. 机械手控制系统123.1 基于PLC的机械手控制系统的研究意义123.2 基于PLC机械手设计的优点123.3 机械手实现的功能 (13)4. 基于PLC机械手控制系统设计 (14)4.1 I\O点分配144.1.1 电器元件的选择144.1.2 I\O分配144．2 .硬件接线图 (15)4.2.1 电气主接线154.2.2 PLC输入接线164.2.3 PLC输出接线174．3 控制流程图184．4 程序梯形图184．5 人机界面设计23结束语26参考文献27致 27基于PLC的机械手控制系统设计摘要随着社会的进步，工业自动化发展尤为瞩目，各种机械自动化设备的产生，逐步取代了传统手工制作。
自动化流水线的产生，不仅大大提高了工作效率，也让许多人工操作存在安全隐患的流程被机械设备替代，让现代工业变得更具人性化。
机械手在当代自动化流行中起着重要的作用，一方面其能够在高温、腐蚀性、有毒等恶劣环境下持续工作，另一方面其在完成抓取、转移、旋转、释放等动作时候精确度也较高。
机械手的动作是由精确的控制系统来控制完成的，从早期的继电器控制系统发展到如今的PLC控制系统，机械手技术的更新就是控制系统的发展和完善。
本次课题是选用三菱公司的FX系列PLC，完成对电动工具电机的抓取转移以与零件的压装动作。
电气设备有PLC、触摸屏、传感器、直流电源等。
通过可编程控制器的程序设计，完成相应的动作，实现控制功能。
关键词：机械手；PLC；控制；设计The design of control system of manipulator based onPLCAbstractAlong with social progress, industrial automation development is particularly attention, produce a variety of machinery automation equipment, and gradually replaced the traditional hand-made. Automated assembly line production, not only greatly improve the work efficiency, but also to many unsafe manual processes are replaced by machinery and equipment, so that modern industry to become more humane.Robotic automation plays in contemporary popular an important role, on the one hand it can continue to operate at high temperatures, corrosive, toxic and other harsh environments, on the other hand its complete capture, transfer, rotation, and other movements release time accuracy also higher. A robot is controlled by a precise system control is completed, from the early development of the relay control system to today's PLC control system, the development of robot technology update is the control system and perfect.The issue is the choice of Mitsubishi FX series PLC, the completion of the press-fit electric power tools and part of the transfer operation crawl. Electrical equipment PLC, touch screen, sensors, DC power supplies. By PLC programming, complete theappropriate actions to achieve the control function.Key Words：manipulator;PLC;control;design1 可编程控制器PLC1.1 PLC简介可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）由上世纪60年代提出，首先是为了取代继电器控制装置。
(精品)基于PLC的机械手控制系统的设计【范文仅供参考】
(精品)基于PLC的机械手控制系统的设计【范文仅供参考】【摘要】机械手是自动控制领域中一项重要而且较新的技术，引入PLC控制技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践结合的精华。
它可以代替人类在各种恶劣的条件下工作，而且它能提高生产过程的自动化程度，提高产品质量和生产效率，因此得到广泛的应用。
本文主要研究在PLC控制下机械手完成上下左右以及抓取等活动。
【关键词】PLC；机械手；步进电机1.引言机械手按用途可分为通用机械手和专用机械手两种，本文研究的PLC机械手属于通用机械手，它的控制系统独立，可改变程序、动作灵活多样。
通过PLC控制的机械手具有较大的工作范围、较高的定位精度和很强的通用性，可在多种严酷条件下工作。
2.PLC机械手控制系统设计方案对PLC机械手的要求是能准确、快速地搬运和拾放物件，这就要求它们具有精度高、反应快、承载能力强、工作空间充足和灵活的自由度以及在任意位置都能自动定位等特性。
首先，PLC是可编辑控制器的简称，它是一种以微机处理器为核心的工业通用自动控制装置。
它的主要功能有：多种控制功能；数据采集、存储与处理功能；通信联网功能；输入输出接口调理功能；人机界面功能；编程、调试功能。
本文选用PLC作为机械手的控制系统，是因为PLC体积小、重量轻、控制方式灵活、可靠性高、操作简单、维修容易、易于扩展等特点，可以根据现场要求实现机械手的不同工作要求。
机械手采用PLC控制技术，可以大大提高该系统的自动化程序，减少了大量的中间继电器、时间继电器和硬件连线，提高了控制系统的可靠性。
同时，PLC控制系统可方便地更改生产流程，增强控制功能。
其次，选择步进电机和传感器。
控制机械手纵轴和横轴的步进电机选用的是42BYG250C型两相混合式步进电机，参数为步距角0.9o～1.8o，电流为1.5A。
选用SH-20403型步进电机驱动器，它采用10～40V直流供电，H桥双极恒相电流驱动，8种输出电流可选，最大为3A。
基于PLC的机械手控制系统设计
基于PLC的机械手控制系统设计摘要近年来，机械手在工业自动化领域的应用越来越广泛，为了提高机械手的控制精度和稳定性，基于PLC的机械手控制系统设计成为研究热点。
本文通过对PLC技术和机械手控制系统的分析，提出了一种基于PLC的机械手控制系统设计方案，并在实际应用中进行了验证。
实验结果表明，该方案能够有效地提高机械手的运动精度和稳定性，并且具有较高的可靠性和可扩展性。
1. 引言随着工业自动化技术的不断发展，机械手作为一种重要的自动化设备，在工业生产中扮演着重要角色。
传统上，通过编程方式实现对机械手运动轨迹和速度等参数进行控制。
然而，在复杂环境下对机械手进行精确控制是一项具有挑战性的任务。
因此，研究人员开始采用基于PLC（可编程逻辑控制器）技术来设计和实现更加稳定、精确、可靠的机械手控制系统。
2. PLC技术介绍PLC是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制系统。
它具有高可靠性、高稳定性、可编程性强等特点，广泛应用于工业自动化领域。
PLC系统由输入模块、输出模块、处理器和程序存储器等组成。
输入模块用于接收外部信号，输出模块用于控制外部设备，处理器负责执行用户编写的程序。
3. 机械手控制系统设计基于PLC的机械手控制系统设计是一种将PLC技术应用到机械手控制中的方法。
该方法通过编写PLC程序来实现对机械手运动轨迹和速度等参数的精确控制。
具体而言，该设计方案包括以下几个方面：3.1 传感器选择传感器是实现对机械手运动参数进行监测和反馈的关键设备。
在选择传感器时，需要考虑到传感器的测量精度、响应速度和稳定性等因素。
3.2 运动轨迹规划在基于PLC的机械手控制系统中，需要通过编写程序来规划机械手的运动轨迹。
运动轨迹规划的目标是使机械手能够按照预定的路径进行移动，并且能够实现高精度的定位。
3.3 运动控制算法为了实现对机械手运动参数的精确控制，需要设计合适的运动控制算法。
常用的运动控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法和遗传算法等。
基于PLC的机械手控制系统设计
基于PLC的机械手控制系统设计摘要：本文介绍了一种基于可编程逻辑控制器（PLC）的机械手控制系统的设计。
该系统主要由机械手、传感器、执行器和PLC这几个部分组成。
机械手可以根据不同的任务执行不同的动作，而传感器用于检测机械手的位置和状态。
执行器则用于控制机械手的动作。
PLC作为控制中心，接收传感器的信号，并根据程序控制执行器，以控制机械手的运动，在实际应用中具有很高的价值。
关键词：机械手控制系统；可编程逻辑控制器；传感器；执行器；PLC；控制中心引言：机械手目前已被广泛应用于工业生产中，已经成为可以执行各种任务的一种机械装置。
在机械手控制系统中，基于计算机的控制系统、基于单片机的控制系统等较为常用。
但是，复杂性高、响应速度慢、可靠性差等也是这些系统的缺点。
因此，目前亟待解决的问题便是研究出一种高效、可靠、稳定的机械手控制系统。
可编程逻辑控制器（PLC）是一种控制器，目前已广泛应用于工业自动化领域，它有着操作简单、编程方便、控制可靠等优势。
本文主要对一种基于PLC的机械手控制系统的设计进行了系统阐述，该系统能够根据不同的任务执行不同的动作，适用于工业生产中的机械手控制。
1 基本概念PLC是是一种多种功能的计算机控制设备，其集成了控制、输入、输出、计算、通信等多种功能。
PLC可以根据程序指令控制输入和输出设备的工作状态，以达到自动控制的目的。
PLC相对于其他系统来说，有着操作简单、编程方便、控制可靠等优势，广泛应用已在工业自动化领域中各种生产过程的控制中广泛应用。
机械手是一种能够执行各种任务的机械装置，其控制系统需要实时控制其运动。
基于PLC的机械手控制系统是通过PLC实现机械手运动的控制，其结构主要由机械手、传感器、执行器和PLC等组成[1]。
其中，机械手是通过电机驱动运动的，传感器用于检测机械手的位置和状态，执行器用于控制机械手的动作，而PLC则作为控制中心，接收传感器的信号，并根据程序控制执行器，以控制机械手的运动。
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的物料分拣机械手自动化控制系统设计
基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统设计物料分拣是工业生产过程中常见的自动化操作之一，而机械手作为自动化设备的核心部件之一，在物料分拣中发挥着重要的作用。
本文将针对基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统的设计进行详细说明。
1.系统概述2.系统设计（1）PLC控制器选择：根据系统需求选择适合的PLC控制器，一般要求具有足够的输入输出端口以及较高的运算速度。
常见的PLC控制器有西门子、施耐德、欧姆龙等。
（2）机械手选择：根据物料的类型和分拣要求选择适合的机械手。
常见的机械手有直线式机械手、旋转式机械手等，可以根据需要组合使用。
（3）传感器选择：根据物料的特性和分拣要求选择适合的传感器。
常见的传感器有光电传感器、接近传感器、压力传感器等，用于检测物料的位置、重量、形状等参数。
（4）执行器选择：根据物料分拣的方式选择适合的执行器。
常见的执行器有气缸、电机、伺服驱动器等，用于实现机械手的运动。
3.系统实现（1）输入模块设置：将传感器的信号通过输入模块连接到PLC控制器的输入端口，实现对物料位置和状态的检测。
（2）处理模块编程：根据物料分拣的逻辑和要求进行PLC控制器的编程，包括控制机械手的运动、执行器的操作以及与传感器的通信等。
（3）输出模块设置：将PLC控制器的输出信号通过输出模块连接到执行器，实现对机械手和执行器的控制。
（4）系统调试和运行：将整个系统进行组装和调试，确保各个部件能够正常工作，并进行系统联调测试，验证系统的可靠性和稳定性。
4.系统优化在系统运行过程中，可以根据实际需求对系统进行优化和改进。
例如，可以通过增加传感器的数量和种类来提高物料分拣的准确性和效率；可以调整机械手的运动轨迹和速度，以适应不同的物料类型和分拣要求；可以改进控制算法，提高系统的响应速度和精度等。
总结：基于PLC的物料分拣机械手自动化控制系统的设计涉及到PLC控制器的选择、机械手的选择、传感器的选择、执行器的选择，以及输入模块设置、处理模块编程、输出模块设置等内容。
基于PLC的机械手控制设计
基于PLC的机械手控制设计一、引言随着自动化技术的不断发展，机械手在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
机械手可以完成多种复杂的动作，提高生产效率，减少劳动强度。
而机械手的控制系统对其性能和稳定性有着至关重要的影响。
本文将介绍基于可编程逻辑控制器（PLC）的机械手控制系统设计。
二、机械手控制系统的组成机械手控制系统主要由机械手和控制器两部分组成。
机械手包括机械结构和执行器，用于完成各种动作。
控制器是机械手的大脑，负责控制机械手的运动。
1. 机械手机械手一般包括关节、执行器、传感器等部件。
关节用于连接机械手的不同部分，实现相对运动。
执行器根据控制信号完成相应的运动。
传感器用于获取机械手和周围环境的信息，反馈给控制器。
2. 控制器控制器一般采用PLC，其主要由输入/输出模块、中央处理器、通信模块组成。
输入/输出模块用于接收传感器信号和向执行器发送控制信号。
中央处理器负责控制算法的执行和数据处理。
通信模块用于与上位机或其他设备进行通信。
基于PLC的机械手控制系统设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
1. 硬件设计硬件设计主要包括PLC选型、输入/输出模块选型、传感器和执行器选型等。
（1）PLC选型PLC的选型应根据机械手的实际控制需求进行选取，考虑输入/输出点数、控制算法的执行速度、通信接口等因素。
（2）输入/输出模块选型输入/输出模块的选型主要考虑输入/输出点数、通信接口类型、可靠性等因素。
（3）传感器和执行器选型传感器和执行器的选型应根据具体的机械手类型和控制需求进行选取，考虑其测量范围、精度、响应速度、耐用性等因素。
软件设计主要包括PLC程序的编写和调试。
PLC程序的编写主要包括逻辑控制程序和通信程序两部分。
逻辑控制程序用于实现机械手的各种动作控制，通信程序用于与上位机或其他设备进行通信。
（2）PLC程序的调试下面以一个三自由度机械手为例，介绍基于PLC的机械手控制系统设计实例。
选用适合的数字输入模块、数字输出模块和模拟输入模块，满足机械手的输入/输出需求。
基于PLC的机械手控制设计
基于PLC的机械手控制设计一、引言随着工业自动化技术的不断发展，机械手在生产中的应用越来越广泛。
机械手能够代替人工完成一些繁重、危险或者重复性工作，提高生产效率和产品质量。
而机械手的控制系统起着至关重要的作用，其中PLC（可编程逻辑控制器）的应用已经成为一种主流的控制手段。
本文将从基于PLC的机械手控制设计的角度出发，探讨机械手控制系统的组成、原理和设计方法。
二、机械手控制系统的组成机械手控制系统是一个涉及多个部件和元件的复杂系统，它主要由PLC、传感器、执行机构和人机界面组成。
1. PLCPLC是机械手控制系统的核心部件，它负责接收来自传感器的信号，经过逻辑运算后控制执行机构的动作。
PLC具有稳定性高、可靠性强、操作灵活等优点，因此被广泛应用于工业控制领域。
2. 传感器传感器是机械手控制系统中的重要组成部分，它能够对机械手所处的环境进行监测，获取相关的物理量信息，并将这些信息传输给PLC。
根据机械手的不同应用场景，传感器的种类也会有所不同，比如光电传感器、压力传感器、位移传感器等。
3. 执行机构执行机构是机械手控制系统中的另一个重要组成部分，它负责实现机械手的运动。
执行机构通常包括电机、液压缸、气动缸等不同的驱动器，其选择与机械手的结构和工作任务息息相关。
4. 人机界面人机界面是机械手控制系统中提供给操作人员的交互界面，它能够直观地显示机械手的状态信息，提供操作界面和设置参数的功能。
常见的人机界面有触摸屏、按钮开关、指示灯等设备。
三、机械手控制系统的工作原理机械手控制系统的工作原理主要包括信息采集、处理、执行和反馈四个环节。
1. 信息采集信息采集是机械手控制系统的第一步，传感器负责收集机械手所处环境的物理量信息，比如位置、速度、力度等，并将这些信息转换为电信号传输给PLC。
PLC通过接口模块对这些信号进行采集和处理，得到相应的控制信息。
2. 信息处理信息处理是机械手控制系统的核心环节，也是PLC的主要功能之一。
基于PLC控制器的电力系统机械手自动化控制系统设计
基于PLC控制器的电力系统机械手自动化控制系统设计摘要:传统的电力系统机械手自动化控制系统控制误差过大，导致控制时间过长。
为了解决上述问题，基于PLC控制器设计了一种新的电力系统机械手自动化控制系统，不仅能够解放更多的人力资源，还可以有效减少控制误差，缩短控制时间。
基于此，文章首先分析了PLC控制器与电力系统机械手自动化控制的特点，然后对PLC控制器的电力系统机械手自动化控制系统设计进行了探讨。
关键词:PLC控制器；电力系统机械手；自动化控制；控制系统引言随着控制工程的不断成熟，机械手在控制工程中被广泛应用，并逐渐实现了自动化控制，近几年来，电子信息技术快速发展，对电力系统机械手的控制设计成为国内学者的研究热点，在这样的研究背景下，推动了电力系统机械手自动化、智能化、机械化的快速发展。
气动技术在机械手实现自动化控制过程中发挥了重要的作用，它主要以空气作为工作介质，传输能量和信号，通过气动技术的节能、无污染、控制简单、反应灵敏等优势，使电力系统机械手在工控行业迅速得到应用。
1PLC控制器与电力系统机械手自动化控制的特点1.1可靠性高在电力系统，电力系统机械手安全可靠的运行是安全生产的重要保障。
通过PLC在电力系统机械手自动化控制中的应用，能够有效提升机械手运行的稳定性。
PLC系统具有自诊断功能，当被控制的机械手出现故障时，系统能够根据自诊断功能快速定位故障点，对于特定的故障还能够采取相应的动作，避免安全事故的发生。
PLC系统还具有较好的电路保护功能，通过开关电源能够实现通断操作。
在复杂的电力系统生产环境中，PLC的抗干扰能力和屏蔽能力，能够提升系统运行的可靠性。
1.2PLC系统编程较为容易为了适应电力系统生产环境的需求，机械手需要根据生产所需而变换相应的程序。
程序编写大多使用形象且简单的梯形图，机械手程序设计较为简单，不需要专业知识也可以编程，非常适应机械手的柔性化控制需求。
2基于PLC的机械手电气自动化方法2.1基于PLC采集机械手电气自动化数据本文选取3个端口，分别表示为PLC（1.0/2.0/3.0），完成设计后，对机械手电气自动化运行工作的实施进行终端数据采集。
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基于施耐德ＰＬＣ的机械手及控制系统设计
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏＩ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ ＰＬＣ
董明１，郭占磊１，邹轩２，沈建强２
ＤＯＮＧ Ｍｉｎ９１，ＧＵＯ Ｚｈａｎ．１ｅｉｌ，ＺＯＵ Ｘｕａｎ２，ＳＨＥＮ Ｊｉａｎ．ｑｉａｎ９２
接近传感器上限位（接近时为０） 接近传感器下限位（接近时为０） 接近传感器原点（接近时为１） 光电传感器下（阻断时为１） 光电传摩器上（阻断时为１） 机械手上下行方向（ｏ向上ｌ向下） 抓手输出脉冲
抓手释放（Ｏ锁定１释放）
为不合格。光电传感器通过ＳＴＢ模块和ＣＡＮｏｐｅｎ 总线将检测信号送到ＰＬＣ，由控制程序完成对产品 高度的判断。若合格，则传送带继续运行让产品 通过；若不合格，则传送带停止，机械手程序启
中图分类号：ＴＰ２４１．２
文献标识码：Ａ
文章缩号：１
００９—０１
３４（２０１ ９）０７（上）一０１
２４—０３
Ｄｏｉ：１０．３９６９／Ｊ．１ｓｓｎ．１ ００９－０１ ３４．２０１ ３．０７（Ｅ）．３７
０引言
在工业流水线中，机械手的应用极为广泛， 除了能完成基本的抓取动作外，还可以执行较为 复杂的搬运、焊接、装配等动作。尤其在一些 恶劣的现场环境下，机械手能代替人完成部分或
率。随着可编程逻辑控制器（ＰＬＣ）的快速发展成 熟和在工业自动控制领域的广泛应用，解决了以
继电器为基础ＰＬＣ为基础的工业 机械手具有定位精度高、结构灵活、性能稳定和 抗干扰能力强等优点，已广泛应用于机械制造、
冶金、电子加工和原子能等行业。
感器区域后，传送带恢复运行；主臂逆时针回转 ９０。（左回转）；抓手张开将不和产品置于分流流 水线上（释放）；抓手闭合（闭合）；机械手一 个循环周期结束（停止），回到初始位。
用性。
这里采用加计数器ＣＴＵ来测算输出脉冲的个 数。ＣＵ为触发输入，Ｑ为输出，Ｒ为复位，ＰＶ 为给定值，ＣＶ为当前计数值。对于ＣＵ端每次从 “０”到“１”的跳变，都会使ＣＶ加１，当ＣＶ≥ＰＶ
时，输出端Ｑ置１。
参考文献：
［１】夏德钤启动控制理论［Ｍ】．北京：机械工业出版社，２０００．
【２】郑阿奇．施耐德ＰＬＣ应用技术［Ｍ】．北京：电子工业出版 社，２０１１．
机械手对旋转定位精度要求较高，普通电机 无法满足要求。步进电机是一种将脉冲信号变换 成相应的角位移（或线位移）的电磁装置，只包含运 转和定位两种基本状态，角位移量和输入脉冲个
ｈａｎｄ ｄｉｒ ％ＭＷ５７８．２ 输出 变量 ｕｐ＿ｄｏｗｎ ｐｌｕｓ ％ＭＷ５７８．Ｏ
ｔｕｒｎ＿ｐｌｕｓ
ｔｕｒｎ ｔｕｒｎ
入、输出电压、电流信号。ＯＴＢ
１Ｃ０
进而完成对机械手的运动控制。
ＤＭ９ＬＰ可以
组成离散量或模拟量Ｉ／Ｏ岛，其中包括两个高速脉 冲输出通道。图２为控制系统示意图。
图３主电路电气原理图
４控制系统软件设计
４．１输入输出变量地址定义 根据前面对机械手和传感器功能的描述，选
图２控制系统示意图
取５个数字输入变量和９个数字输出变量，其地址 定义见表１。
当机械手程序启动后，ＰＬＣ开始向回转臂步进 电机发送脉冲，回转臂开始转动，加计数器累计 脉冲个数，给定值ＰＶ为１００。计数器不断将当前计 数值ＣＶ与给定值ＰＶ进行比较，当ＣＶ≥ＰＶ时，说 明机械手回转臂已经到达指定位置，计数器输出 端Ｑ置１，回转到位线圈ｔｕｒｎ—ｃｍｐ通电，回转臂停
【３】褚云峰．施耐德电气可编程序控制器原理及应用【Ｍ】．北
动，将不合格产品拣出。不合格产品移出传感器 区域后，传送带恢复运行。
输人
变量
ｃｌｏｓｅ ｏｒｉ ｌｉｇｈｔ＿＿ｄｏｗｎ
ｌｉｇｈｔ＿ｕｐ
ｕｐ＿．ｄｏｗｎ＿ｆｒｅ ｕｐ．．ｄｏｗｎ＿ｄｉｒ ｈａｎｄ＿ｐｌｕｓ ｈａｎｄ ｆｒｅ
％ＭＷ５７８．６ 机械手上下行电机释放（ｏ镇定１释放）
％ＭＷ５７８．５
％ＭＷ５７８．４ ％ＭＷ５７８．３
图１机械手结构图
万方数据
２系统控制方案
控制系统由ＰＬＣ、上位机、ＣＡＮｏｐｅｎ总线、远
程Ｉ／Ｏ模块ＳＴＢ和ＯＴＢ以及传感器构成。ＰＬＣ选用施 耐德公司的Ｍｏｄｉｃｏｎ Ｍ３４０系列，该系列采用模块
数严格成正比，在时间上与输入脉冲同步。没有 脉冲输入时，转子保持原有位置处于定位状态， 所以步进电机具有调速范围广、灵敏度高、输出 转角可控和、输出精度高、能实现同步控制等特 点。按照机械手的动作要求，选用三台步进电机 来驱动机械手的三个轴。
高，因此采取ＬＤ梯形图、ＳＴ结构化文本与ＳＦＣ顺 序功能图相结合的方法实现。首先在Ｕｎｉｔｙ
Ｐｒｏ Ｓ
中，根据现场定义的ＰＬＣ结构，在总线窗口中进 行硬件组态，然后在ＣＡＮｏｐｅｎ总线窗口中添加从 站设备，打开已建立的从站，选择ＰＤＯ项进行配 置。再根据系统设计需要，将定义好的变量通过 ＳＦＣ顺序功能图，配合ＳＴ与ＬＤ语言组织起来， 确定变量间约束关系，编写程序完成系统指定动 作。程序模块有：待机模块、产品识别模块、产 品分拣模块与回归初始位置模块，其中产品分拣 模块完成机械手的抓取动作。图４和图５是部分程
京：机械工业出版社，２００６． 【４】孙宝均．机械设计基础［１Ｖｑ．北京：机械工业出版社，２００８． 【５】文方，房驰，陈芳．基于ＰＬＣ的机械手控制设计【Ｊ】．机床电 器。２００９．３．
１１２８１
第３５卷第７期２０１３—０７（上）
万方数据
抓手方向（Ｏ闭合１张开）
机械手上下行脉冲 回转脉冲
％ＭＷ４６１．２ ％ＭＷ４６１．１ ％ＭＷ４６１．Ｏ
ｄｉｒ ｆｉｒｅ
回转方向（０顾时针１逆时针） 回转电机释放（Ｏ锁定１释放）
第３５卷第７期９０１３－０７（上）
１１２５１
万方数据
４．２
ＰＬＣ程序设计 根据系统设计要求，对顺序控制流程要求很
止。手爪张开脉冲控制同理。
１．底板；２．底座；３．联轴器；４．轴承座：５．轴套一：６．底座上板： ７．旋转底板；８．旋转主臂：９．轴承固定座；ｌＯ．固定板；１１．轴承端盖； １２．电机支承座：１３．电机支承盖：１４．丝杠；１５．铜螺母；１６．上下调节块 １７．轴承固定块一；１８．轴承固定块二；１９．抓手轴一；２０．抓手轴二： ２１．轴套二；２２．齿轮；２３．抓手；２４．夹爪垫；２５．螺母
５结束语
本文设计并制造了一个应用于工业流水线的
机械手，采用了施耐德公司的Ｍｏｄｉｃｏｎ Ｍ３４０系列
的ＰＬＣ进行控制，在简化了复杂的硬件接线的同 时，提高了控制系统的稳定性和抗干扰能力。经
图４机械手回转抓取控制梯形图
调试，整套设备运行良好，机械性能和电气性能 均达到设计要求，具有很好的操作性和很高的实
１机械手的结构及动作
１．１机械手的结构
该机械手应用于工业自动流水线中，完成对
传送带上产品的分拣工作，即将不合格的产品拣 出，让合格的产品通过。机械手结构如图ｌ所示。 该机械手中包含两个旋转轴和一个直线轴。位于 底座上的旋转轴驱动主臂做顺时针和逆时针的回
转，位于主臂内部的直线轴是具有螺纹的丝杠， 通过旋转实现调节块的升降动作，位于调节块前
机驱动器（ＳＨ２０３４Ｄ、ＳＨ２０４８Ｍ、ＳＨ２０４６Ｄ），
程Ｉ／Ｏ模块进行通信，实现主站和从站的连接。ＳＴＢ 和ＯＴＢ都是施耐德公司的远程分布式Ｉ／Ｏ产品，ＳＴＢ
ＮＣＯ
２２１２是高度模块化的Ｉ／Ｏ工作平台接线解决方
案和电源管理系统，包括电源管理模块、离散量Ｉ／ Ｏ模块和模拟量Ｉ，Ｏ模块。模拟量模块可以直接输
序的梯形图。
图５机械手复位与启动梯形图
启动和复位是一系列顺序执行的ＳＴ语句，将 这些语句编辑成功能块ＯＰＥＲＡＴＥ，既使程序更简 洁，又方便主程序调用。当机械手启动时，启动
触点ａｒｍ—ｒｕｎ闭合，线圈ａｒｍ—ｒｕｎｎｉｎｇ通电形成自
锁，同时执行相应的功能块，机械手开始工作；当 机械手复位时，复位触点ａｒｍ＿ｒｅｓｅｔ闭合，复位线圈 ａｒｍ＿ｒｅｓｅｔ通电，线圈ａｒｍ＿ｒｅｓｅｔ＿ｒｕｎ通电形成自锁， 同时执行功能块中的语句，完成机械手复位。
化设计，支持“热插拔”，有多重数字量Ｉ／Ｏ模块可 供选择，且集成了多重通信接口和总线，便于和同 类ＣＰＵ、通信模块或其他设备连接、通信。上位机 采用与施耐德产品配套的Ｕｎｉｔｙ Ｐｒｏ Ｓ开发软件，完 成上位机软件的开发和ＰＬＣ程序的编写。上位机通
过ＵＳＢ接口与ＰＬＣ的ＣＰＵ进行通信，实现程序的下 载、运行和实时监控。ＰＬＣ通过ＣＡＮｏｐｅｎ总线和远
３系统的主电路
主电路即系统的执行电路。由机械手结构图
可以看出，三台步进电机分别置于机械手底盘内
部、主臂顶部和调节滑块外端抓手的后部，由相 应的驱动器驱动工作。主电路电气原理图如图３ 所示。ＰＬＣ通过ＣＡＮｏｐｅｎ总线上的远程Ｉ／Ｏ模块 （ＳＴＢ ＮＣ０２２１２和ＯＴＢ １ＣＯ ＤＭ９ＬＰ）控制步进电
表１
名称
ｃｌｏｓｅ＿ｕｐ ｅｌｏｓｅ＿ｄｏｗｎ
对传送带上产品的识别采用一高一低两个光
电传感器来检测产品的高度，当产品通过传感器 时，高的产品能同时遮住上下两个传感器，判定 为合格，低的产品只能遮住下面的传感器，判定
输入输出变量地址定义表
地址 注释
％ＭＷｌ６７．５
％ＭＷｌ６７．４ ％ＭＷｌ６７．３ ％ＭＷｌ６７．１ ％ＭＷｌ６７．Ｏ
全部工作，既保证了人的安全，又提高了工作效
转、释放、闭合、停止。具体流程是，当传感器 检测出不合格产品时，传送带停止，机械手开始 运行（启动）；主臂由初始位置顺时针回转９０。 （右回转），此时抓手正好处于不合格产品的正
上方；抓手张开（张开）；调节块下降至下限位 传感器（下降），此时抓手与产品处于同一高 度；抓手闭合将产品夹住（夹紧）；调节块上升 至上限位传感器（上升），当不合格产品离开传
端下面的旋转轴驱动抓手张开和闭合，实现对不 合格产品的夹取和释放。通过对这三个轴进行控 制，驱动机械手做出相应的动作。 １．２机械手的动作流程