基于PLC的机械手控制系统

I摘要现代工业中突出的主题是生产过程的机械化，自动化。在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，降低生产成本，开始重视生产过程的自动化，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同和采用。在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人类经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，甚至于危及生命。工业机械手就在这种背景下诞生了，机械手是能够模仿人体上肢的部分功能，可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。自上世纪六十年代，PLC设计的机械手被实现后，它被广泛的应用到工业生产的各个领域，代替人工作业，进行高温，高危，有毒方面的工作，还被用于繁重的，单调的的工作等。本课题主要研究的是基于PLC的机械手控制系统，其中介绍了机械手的分类、特点和构成，还有机械手的控制方式，主要讲的还是PLC硬件的设计和软件的设计，通过设计编制PLC程序实现机械手控制系统的自动控制。通过本次课题的设计，更全面的了解可编程控制器的作用和应用。关键词：PLC，机械手，输入/输出控制，编程设计IIPLC-basedRobotControlSystemsABSTRACTProminentthemeinmodernindustryistheproductionprocessofmechanizationandautomation.Intoday'slarge-scalemanufacturingenterprisestoimproveproductionefficiency,ensuringproductquality,reduceproductioncosts,payingattentiontotheproductionprocessautomation,industrialautomationroboticsasanimportantmemberoftheproductionline,andgraduallyrecognizedandusedbybusinesses.Inindustrialproductionandotherfields,asaresultoftheneedsofhumansareconstantlysubjectedtohightemperature,corrosiveandtoxicgashazardsandotherfactors,andevenlife-threatening.Industrialrobotsinthiscontextwasborn,therobotisabletomimicsomehumanupperlimbfunction,sothatitcanbeautomaticallycontrolledaccordingtoapredeterminedconveyingarticlesormanagetoolsrequiredforproductiveoperationofautomatedproductionequipment.Sincethesixtiesoflastcentury,PLCrobotdesignisimplemented,ithasbeenwidelyappliedtovariousfieldsofindustrialproduction,insteadofdoingthejob,high-temperature,high-risk,toxicaspectsofthework,alsousedtheheavy,monotonousofthework.ThemainsubjectofthestudyisPLC-basedrobotcontrolsystem,whichdescribesthemanipulatorclassification,characteristicsandcomposition,aswellasrobotcontrol,mainlytalkingaboutorPLChardwaredesignandsoftwaredesign,throughthedesignofthepreparationofthePLCprogramimplementationrobotcontrolsystemofautomaticcontrol.Throughthisprojectdesign,amorecomprehensiveunderstandingoftheroleandapplicationofprogrammablecontrollers.KEYWORDS:PLC，Robot，Input/outputcontrol，ProgrammingIII目录前言................................................................................................1第1章概述......................................................................................21.1机械手简介...........................................................................21.1.1机械手分类.................................................................21.1.2机械手的特点.............................................................21.1.3机械手的构成.............................................................31.2机械手的控制方式的选择...................................................31.2.1传统继电器方式.........................................................31.2.2PLC控制方式..............................................................41.3课题的研究内容...................................................................4第2章可编程控制器简介...............................................................52.1PLC简介...............................................................................52.2PLC的特点...........................................................................52.3PLC的基本结构....................................................................62.4PLC的工作原理....................................................................82.5PLC机型的选择..................................................................112.6PLC的应用.........................................................................12第3章机械手控制系统设计.........................................................143.1机械手控制要求.................................................................143.2PLC控制系统设计..............................................................143.2.1PLC选型....................................................................143.2.2I/O分配表..................................................................153.2.3系统控制流程图........................................................163.3接线图................................................................................183.4控制系统梯形图.................................................................18第4章机械手控制系统仿真调试.................................................254.1控制系统使用说明.............................................................254.2仿真软件.............................................................................254.2.1S7-200仿真软件简介................................................25IV4.2.2S7－200仿真软件的正确使用..................................274.3系统仿真.............................................................................29结论..............................................................................................30谢辞................................................................................................31参考文献..........................................................................................32附录..............................................................................................34外文资料翻译..................................................................................371前言机械手是工业自动化领域经常遇到的一种控制对象。近年来随着工业自动化的发展机械手逐渐成为一门新兴的学科，并且得到较快的发展。机械手广泛地应用于锻于冲压、锻造、焊接、装配、机加、热处理等各个行业。特别是在笨重、高温、有毒、危险、放射性、多粉尘等生产环境比较恶劣的情况，机械手由于其显著的优点而受到特别重视