PLC课程设计报告
题目：基于PLC的机械手控制系统及组态设计
二级学院：电气与电子工程学院
班级： 14电气实验班
姓名：李浩文
学号：
组员：
指导老师：
成绩：
日期： 2017年4月
基于PLC的机械手控制系统及组态设计
摘要
随着21世纪的发展，技术科技的不断完善，人们对于机械手的控制系统运用越来越成熟，机械自动化逐步代替了人工操作，这意味着将解放人类劳动力，一些简单重复的动作将会有机器代替运作，并且在某些场所，例如高温高压，有毒气体以及威胁到人类生命安全的环境。为了适应社会需求的变化，人类不断实践和探索，机械手应运而生，相应的各种难题迎刃而解。
本设计主要介绍了国内外机械手研究现状及可编程控制器S7-200 PLC的研究发展趋势，基于PLC编程可知，组态王可以实现与S7-200编程器相结合，组建简单的仿真界面，通过仿真软件可以清晰的了解到机械手的操作，包括上移、下移、左移、右移。实验表明，由S7-200 PLC和Kingview6.55构成的控制系统人机界面简单、易于操作、经济实用、可靠性高、稳定性高。
关键词：S7-200 PLC；组态王Kingview6.55；机械手
目录
1绪论 (1)
1.1研究该课题的重要性 (1)
1.2国内外机械手研究现状 (1)
1.3该课题研究的内容 (2)
2组态王Kingview 6.55和可编程控制器的介绍 (3)
2.1组态王Kingview 6.55的介绍 (3)
2.1.1组态王的历史 (3)
2.1.2组态王的结构 (3)
2.1.3组态王的基本配置 (5)
2.1.4组态王软件产生的背景 (8)
2.1.5组态软件的发展方向 (8)
2.2可编程控制器的介绍 (10)
2.2.1可编程控制器的概述 (10)
2.2.2可编程控制器的历史 (10)
2.2.3 PLC的基本结构 (11)
2.2.4 PLC的工作原理 (12)
2.2.5 PLC的基本配置 (12)
3机械手控制系统的设计 (15)
3.1机械手控制方式的选择 (15)
3.1.1机械手控制方式的分类 (15)
3.1.2 PLC与IPC和DCS的比较 (15)
3.2 PLC的控制电路程序设计 (16)
3.2.1 PLC的I/O分配表 (16)
3.2.2编程指令的选择 (17)
3.2.4 机械手的动作实现过程 (19)
3.2.5 PLC控制机械手的模拟工作图 (19)
3.2.6 PLC梯形图设计 (21)
3.3 PLC程序的调试 (30)
3.3.1 PLC控制的安装与布线 (30)
3.3.2机械手控制程序的调试 (31)
4组态王Kingview 6.55在机械手控制系统中的应用 (32)
4.1工程的建立与结构变量的定义 (32)
4.1.1工程的建立 (32)
4.1.2建立结构变量的步骤 (33)
4.1.3设备与组态王的连接 (35)
4.2动画的连接 (38)
4.2.1指示灯的动画连接 (38)
4.2.2机械手的动画连接 (39)
4.3组态运行调试 (45)
总结 (46)
参考文献 (47)
附录 PLC梯形图设计 (48)
基于PLC的机械手控制系统及组态设计
1绪论
1.1研究该课题的重要性
该课题主要是研究当代机械手的控制过程以及如何实现，随着科技的不断发展，机械手运用到各个领域和产业当中，而现在机械手面临的问题主要是位置的精准性，定位精准性的准确度决定了机械手在工业的运用场所，同时随着发展的需要，机械手上位机要准备的报出发生故障的所在位置，运行维护人员要第一时间赶往现场并排除故障原因。现代的机器手己经应用于众多领域：在汽车组装线上对车身进行焊接和喷漆；用于医疗领域的微型手术方面已有许多进展。因而，机械手控制技术的发展具有极其重大的意义。主要的部分是通过控制电动机来操控机械手的手臂，手指部分的旋转或者移动来完成对物件的抓取和传送。随着工业的自动化需要，解放人类劳动力，科学技术发展逐步代替了以往以人工为劳动力的流水线工作，同时一些不适宜人类施工的成所，甚至会对人类造成伤害的场所等等，对于该课题机械手的控制系统研究是非常具有重要的实际意义。
1.2国内外机械手研究现状
目前在国内的机械手主要是从事一些简单的操作工作，例如：简单的机床加工，锻造简单工程，一些热处理而已，要想实现更加自动化的操作，还需要投入大量的科学研究，对于我国来说，这是非常必要的一个研究，研究成熟之后将会对工业生产带来极大的便利，同时也意味着我国的技术更向前迈一步，这将会是革命性的变化。
而国外的机械手技术相对来说，比国内的技术要更成熟一些，能够实现更多自动化的操作，机械化的水平更是逐步完善，可以完成人类基本上的动作，包括位置的准确性、控制的速度、动作的灵敏性，这些国外的技术都是值得我们去学习和借鉴，当然国外目前也是存在缺陷的，一些触觉、视觉性能的机械手还没有完全研究成熟，这也是意味着我们研究该课题的重要性，而机械手的设计还要涉及到每一个系统细小的基本单元。
随着学科的相互渗透和大规模还有超大规模的集成电路等电子技术的发展，机械领域己经拓宽了许多，使得机械系统由简单到复杂，功能越来越强，精度越来越高，体现了生产力发展的进步和趋势。
我国在这一领域的应用研究距离国际水平还存在着一定的差距，特别是中小型企业由于资金和技术上的因素导致一些技术性的研究还是停留在原地，要想得到快速的发展
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