1、 浙江万里学院本科毕业设计（论文）（2013 届）论文题目 基于的机械手控制系统设计 （英文)The design of machine hand control system based on PLC 所在学院 电子信息学院 专业班级 电气工程及其自动化 学生姓名 xxx 学号 2009017141 指导老师 xxx 完成日期 xxxx 年 x 月 x 日 基于 PLC 的机械手控制系统设计xxx（浙江万里学院电子信息学院电气工程及其自动化 094 班）xxx 年 x 月摘要 随着自动化技术的不断发展，实现了绝大部分的机械设备的自动控制，工业中的机械手就是其中之一。由于机械手的出现,它代替了
2、一些在恶劣环境下、工作强度大，甚至有生命危险的工人工作；又因其能按照一定的程序、时间和位置来完成货物产品的传送和装卸大大节约了劳动力，在现代工业中的使用率越来越频繁。而机械手的自动化实现有很多方式，PLC 控制就是其中的一种。PLC是一种以微处理器为核心的工控装置它采用可以编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑、顺序、计时、计数和算数运算等操作的指令，并能通过数字、模拟的输入输出控制各类设备的运行。本设计的机械手所涉及到的运动过程，将通过对 PLC 软件编程驱动机械手上的步进电机运动，经过不断地编程调试使其能完成上升、下降，左右移动，加紧和放松物件的运动。关键词：机械手；PLC ；步进电机Ab
3、stract With the continuous development of automation technology, realizes the automatic control of most of machinery and equipment, machinery industry is the one hand appeared,it replaces some work in harsh environment, high intensity, and even life-threatening workers; and because the can in accord
4、ance with certain procedures, time and location to complete the transfer and loading and unloading of goods product greatly saves labor in the modern industry in the use of more and more frequently.Automatic mechanical hand has many ways, a PLC control is one of the.PLC is a kind of industrial contr
5、ol device with microprocessor as the core of the memory can be programmed, used to implement logic, sequence, timing, counting and arithmetic operation in its internal storage instructions, and through digital, analog input and output of the control of various types of equipment operation.The design
6、 of the robot motion process involved, will be through the PLC software programming to drive the manipulator on the stepper motor, through continuous programming and debugging, so that it can complete the rise, decline, and move around, stepping up and relax the object motion.Key Words:Machine hand;
7、PLC;Stepper motor目 录1 引言11.1 课题研究的目的与意义11.1.1 机械手的概况11.1.2 机械手在国内外的发展状况22 控制方案2.2 可编程逻辑控制器（PLC）的概述32.2.1 PLC 的结构32.2.2 PLC 的特点32.2.3 PLC 的发展趋势43 机械手控制系统的硬件介绍63.1 机械手本体63.2 机械手电气控制部分63.2.1 步进电机63.2.2 步进电机驱动器73.2.3 传感器93.2.4 直流电机与直流电机驱动模块93.3 PLC 控制单元103.3.1 PLC 的 I/O 分配113.4 以上硬件接线图123.5 触摸屏124 机械手控制
8、系统的软件制作过程134.1 西门子触摸屏 SMART700 的编程流程134.2 西门子 PLC 的编程流程164.2.1 手动动作流程164.2.2 手动程序仿真174.2.3PLC 对机械手的自动控制梯形图264.2.4 自动程序仿真274.2.5PLC 的高数计数器 PTO 程序运用354.3 机械手的运行流程365 结论38致谢41参考文献42附录 1 机械手控制程序43浙江万里学院本科毕业论文 01 引言1.1 课题研究的目的与意义机械手的出现目的是为了减轻工人的劳动力，提高劳动生产率，以及代替劳动者在高温、高压、噪声、等对人体有危害的场合工作，随着工业生产机械化和自动化，越来越多
9、的行业已经开始大规模的使用机械手了，如：焊接、搬运、装配等等。再加上微电子技术在机械手中的应用，特别是计算机技术的融入，机械手的发展和应用水平也进一步的提高，在军事、海洋探测、航天、医疗、农业领域中得到了广泛的使用。总而言之，机械手是提高劳动率，改善劳动条件，减轻劳动强度和实现工业自动化的一个重要手段，在国内外对其的应用和发展十分的重视。可编程序控制器（PLC ）是其中一个控制机械手能在工业环境下能够运行的工业控制装置。由于其其编程简单，可在现场修改编程；通用性好，能扩展；实用性强，硬件配套齐全在工业领域中广泛应用 1。本次课题设计的机械手就是通过 PLC 来自动化控制机械手的运行，通过这次的
10、设计来提高对 PLC 的相关知识了解，将所知道的 PLC 内容能应用到本次的课题当中，将理论能更好的应道实践当中。1.1.1 机械手的概况机械手自 20 世纪 60 年代问世以来，经过多年的发展已成为制造业生产自动化中重要的机电设备。在现代工业中，正式在使用的机械手很多属于第一代的机械手，这些机械手基本上采用点位控制系统，主要用于焊接、喷漆和搬运。第二代机械手是安装有接触类传感器的程序控制机械手，能够根据外部环境的信息对控制程序进行校正 2。随着科学技术的不断发展，第三代机械手在第一、二代的基础上发展起来，它是能感知外部环境与对象，并具有对复杂信息能够处理，能对自己行为作出自主决策的智能化机械手，具有专家知识，语音功能和自学能力等人工智能 3。1.1.2 机械手在国内外发展状况在新世纪的曙光下的人们追求更舒适的工作条件，恶劣危险的劳动环境下的工作都由机器人代替人工，因此世界工业机械手的数目每年在递增。随着机器人应用的深化和渗透，工业机械手在不同行业不断的开辟新用途。机械手的
