毕业设计论文三菱plc控制机械手设计系统

摘要数控机床是一种机电一体化的数字控制自动化机床。

早期的数控机床是依靠继电器逻辑来实现相应的功能。

由于继电器逻辑是一种硬接线系统，布线复杂，体积庞大，更改困难，一旦出现问题，很难维修。

这样的系统，其可靠性往往也不高，影响正常的生产。

本文正是针对这一问题展开工作的。

本文介绍了用三菱FX2N微型可编程控制器对CK9930机床的电气控制部分的改造设计，重点阐述了数控机床PLC的功能、机床的电气控制原理及相应的PLC程序编制与调试三方面的问题。

并且详尽地展示了PLC控制程序的开发过程。

根据数控车床所承担加工任务的特点，可知其操作过程比较复杂。

要用PLC 控制车床动作，必须将PLC及其控制模块和相应的执行元件加以组合。

所以在该控制程序的开发过程中，采用了模块化的结构设计方法。

本文主要完成了主轴控制、坐标轴控制、自动换刀控制、定时润滑控制以及报警处理等功能的PLC控制程序的开发。

并且利用FXGP_WIN-C软件编写了该机床的PLC控制程序，并借助其运行、监控功能，通过相关设备，观察了程序的运行情况。

关键词：PLC控制，数控车床，梯形图目录第一章概述 (1)1.1 数控系统的工作原理 (1)1.1.1 数控系统的组成 (1)1.1.2 数控系统的工作原理 (2)1.2 PLC的硬件与工作原理 (3)1.2.1 PLC的简介 (3)1.2.2 PLC的基本结构 (3)1.2.3 PLC的工作原理 (4)第二章数控车床的PLC (5)2.1 数控车床PLC的信息传递 (5)2.2 数控车床中PLC的功能 (6)2.2.1 PLC对辅助功能的处理 (6)2.2.2 PLC的控制对象 (6)2.3 用PLC实现车床电气控制系统的功能 (7)2.4 利用PLC代替继电器—接触器控制方式的优越性 (8)第三章 CK9930数控车床电气控制分析 (9)3.1 车床主要结构和运动方式 (9)3.2 车床对电气控制的要求 (9)3.3 车床的电气控制电路分析 (10)3.3.1 主电路分析 (11)3.3.2 控制电路分析 (11)第四章 PLC控制程序的设计 (12)4.1 PLC程序设计方法 (12)4.1.1 PLC的程序设计步骤 (12)4.2 PLC程序的模块化设计 (12)4.3 输入输出分配 (12)4.4 梯形图程序设计 (15)4.4.1 梯形图总体框图 (15)4.4.2 公用程序 (16)4.4.3 回原点程序 (16)4.4.4 主轴控制程序 (17)4.4.5 坐标轴控制程序 (17)4.4.6 报警处理程序 (18)4.4.7 定时润滑控制程序 (18)4.4.8 冷却程序 (19)4.4.9 自动换刀控制程序 (19)4.4.10 需要说明的问题 (21)4.5 梯形图程序的调试 (21)4.6 本章小结 (21)结论 (22)参考文献 (23)第1章概述CK9930型数控车床配备的是华中I型数控系统，是一种比较老式的小型简易经济型数控系统。

基于三菱PLC的机械手控制系统设计毕业设计机械手是一种广泛应用于工业生产的设备。

在传统工艺中，采用继电器控制时需要使用大量的继电器，接线复杂，容易出现故障，维修困难，费时费工，增加了成本，影响了设备的工效。

因此，采用可编程控制器（PLC）对机械手进行控制是一种更加可靠、方便的方法。

本文介绍了使用XXX生产的F1/F2系列PLC对机械手进行控制的设计方案。

该方案根据机械手的运动规律进行软件编程，实现了手动操作和自动操作。

采用梯形控制直观易懂，PLC控制使接线简化，安装方便，减少了维修量，提高了工效。

第一章 PLC的技术简述1.1 PLC的定义PLC是一种可编程控制器，是一种数字计算机，可用于控制各种工业过程，包括机械手的控制。

PLC通过数字输入和输出模块与外部设备进行通信，通过编程实现对设备的控制。

1.2 PLC的特点PLC具有可编程性、可靠性、灵活性、扩展性等特点。

它可以根据不同的应用需求进行编程，可以适应不同的工业环境，具有较高的可靠性和稳定性，可以方便地进行扩展和升级。

1.3 PLC的一般结构PLC一般由中央处理器、存储器、输入模块、输出模块、通信模块等组成。

其中，中央处理器是PLC的核心部件，负责执行程序和控制设备。

存储器用于存储程序和数据。

输入模块用于接收外部设备的信号，输出模块用于控制外部设备的动作，通信模块用于与其他设备进行通信。

1.4 PLC的基本工作原理PLC的基本工作原理是通过输入模块接收外部设备的信号，经过中央处理器进行处理，然后通过输出模块控制外部设备的动作。

PLC的程序是由用户编写的，可以根据实际需求进行修改和升级。

PLC的输入和输出可以根据需要进行扩展，以适应不同的应用场合。

第二章机械手控制系统的控制要求2.1 工作对象的介绍机械手是一种用于自动化生产的设备，可以完成各种物料的搬运、装卸、组装等操作。

机械手的控制需要考虑到其运动规律和工作对象的特点。

2.2 工作原理机械手的工作原理是通过电机驱动各个关节进行运动，实现对工作对象的搬运、装卸、组装等操作。

题目：基于PLC的机械手控制系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

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作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。

机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、等机械器件组成；电气方面有交流电机、变频器、传感器、等电子器件组成。

该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、检测技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。

本文介绍的机械手是由PLC输出三路脉冲，分别驱动横轴、竖轴变频器，控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信号传给PLC主机；位置信号由接近开关反馈给PLC 主机，通过交流电机的正反转来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。

本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。

关键词：机械手 PLC 变频器交流电机AbstractManipulator industrial robot systems traditional mandate, Robot is one of the key components. Manipulator using the mechanical structure of screw-ball, slider, and other mechanical devices composition; Electric have AC motor, inverter, sensor, and other electronic device components. The device covers a programmable control technology, position control technology, detection technology, Mechatronics is a typical representative of one of the machines. This paper presents a manipulator by three PLC output pulse, driving horizontal, the vertical axis transducer, control manipulator axis horizontal and vertical positioning precision,micro-switches position signal transmission will host PLC; location close to the switching signal from the feedback from the mainframe to the PLC, through the exchange of Motor reversion to control the manipulator gripper Zhang, thus achieving accurate manipulator movement functions. The topics to be developed by the Manipulator grasping be up in space objects, movements flexible, diverse, can replace the artificial heat and dangerous operation conducted operations, According to the workpiece can change the campaign process and the requirements of any changes to the relevant parameters.Key Words: Manipulator PLC Inverter AC motor目录摘要 (1)ABSTRACT (3)引言 (5)第一章机械手机械结构 (6)1．1传动机构 (6)1．2机械手夹持器和机座的结构 (7)第二章可编程控制PLC (9)2．1 PLC简介 (9)2．2 PLC内部原理 (11)A. 系统程序存储区 (12)B. 系统RAM存储区 (12)C．用户程序存储区 (12)2．3 PLC的工作原理 (13)2．4 PLC机型的选择方法 (16)2．6 机械手PLC选择及参数 (18)第三章三相异步电动机的工作原理及结构 (20)3．1 三相异步电动机的结构 (20)3．2 三相交流电机工作原理 (24)3．3 三相电动机的转动原理 (26)3．3 机械手电机的选用 (30)第四章变频器 (30)4.1变频器的构成 (31)4.2 变频器的分类和控制方式 (35)4.3 FR-A540变频器 (38)第五章机械手PLC控制系统设计 (41)5．1 机械手的工艺过程 (41)5．2 PLC控制系统 (43)致答谢词 (48)参考文献 (49)引言在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。

三菱plc论文关于plc论文浅谈三菱PLC在自动控制设备中的应用【摘要】可编程控制器PLC是专为工业应用而设计的进行数字运算操作的电子控制装置。

由于其具有可靠性高，功能强，编程简单，人机交互界面友好等特性而广泛用于工业控制系统。

本文以三菱PLC为代表，针对其主要特点及在矿井提升机电控中的应用问题进行探讨，以期通过本文的阐述促进三菱PLC技术在工业电气自动化中的推广应用。

【关键词】三菱PLC;矿井;提升机;电控1.三菱PLC的主要特点三菱PLC是三菱电机在大连生产的主力产品。

三菱PLC在中国市场常见的有以下型号：FR-FX1N FR-FX1S FR-FX2N FR-FX3U FR-FX2NC FR-A FR-Q。

三菱PLC主要具有以下特点：1.1结构灵活不受环境的限制，有电即可组建网络，同时可以灵活扩展接入端口数量，使资源保持较高的利用率，在移动性方面可与WLAN媲美。

1.2传输质量高、速度快、带宽稳定可以很平顺的在线观赏DVD影片，它所提供的14Mbps带宽可以为很多应用平台提供保证。

最新的电力线标准Home Plug AV传输速度已经达到了200Mbps；为了确保QoS，Home Plug AV采用了时分多路访问（TDMA）与带有冲突检测机能的载体侦听多路访问（CSMA）协议，两者结合，能够很好地传输流媒体。

1.3低成本充分利用现有的低压配电网络基础设施，无需任何布线，节约了资源。

无需挖沟和穿墙打洞，避免了对建筑物、公用设施、家庭装潢的破坏，同时也节省了人力。

相对传统的组网技术，PLC成本更低，工期短，可扩展性和可管理性更强。

目前国内已开通电力宽带上网的地方，其包月使用费用一般为50-80元/月左右，这样的价格和很多地方的ADSL包月相持平。

1.4适用面广PLC作为利用电力线组网的一种接入技术，提供宽带网络“最后一公里”的解决方案，广泛适用于居民小区，酒店，办公区，监控安防等领域。

它是利用电力线作为通信载体，使得PLC具有极大的便捷性，只要在房间任何有电源插座的地方，不用拨号，就立即可享受4.5~45Mbps的高速网络接入，来浏览网页﹑拨打电话，和观看在线电影，从而实现集数据、语音、视频，以及电力于一体的“四网合一”。

可编程控制器（PLC）程序设计师论文全国可编程控制器(PLC)程序设计师论文题目: 基于三菱FX2N系列可编程控制器在机械手控制系统的设计学校: 南京化工职业技术学院班级: 机电 0882姓名: 丁雪峰指导老师: 李剑2010 年6月可编程控制器(PLC)程序设计师论文目录摘要 ..................................................................... .. I 第1章可编程序控制器的概况 .................................................. 1 1.1 PLC的概念及发展........................................................ 1 1.2 可编程序控制器的基本结构及工作原理 .. (2)1.3 PLC的基础知识 ......................................................... 6 1.4 PLC 的分类 . (6)第2章三菱FX系列PLC ....................................................... 8 2.1 三菱FX系列PLC简介 . (8)2.2 编程的基本知识 ......................................................... 9 第3章机械手控制系统设计 (14)3.1 设计内容 .............................................................. 14 3.2 机械手的控制示意图 .. (14)3.2 机械手外部接线图 ...................................................... 17 3.3 交通灯控制状态转移 .................................................... 18 3.4 机械手的梯形图 ........................................................19 3.5 机械手的指令表 ........................................................ 20 第4章PLC系统的程序调试 ................................................... 21 参考文献 ....................................................................25 致谢 ..................................................................... (24)可编程控制器(PLC)程序设计师论文摘要可编程控制器是继电器控制和计算机控制出现后开发的产品，逐渐发展成以微器处理为核心把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。

( 此文档为 word 格式，下载后您可任意编辑修改！)《机电一体化系统设计》课程设计说明书题目机械手PLC控制系统设计机械工程系机械设计制造及其自动化专业 0805 班10号学生姓名彭交清.指导教师伍新吴晨曦.完成日期2011 年 11月 23日.湖南工程学院机械工程系湖南工程学院课程设计任务书设计题目：机械手 PLC控制系统设计姓名指导老师系别机械工程专业机械设计班级伍新吴晨曦教研室主任08 级陈小异学号一、设计要求及任务1．设计要求（1）用 PLC进行控制；（2）自动循环工作方式；（3）有必要的连锁保护。

2．设计任务（1）绘制工作流程框图或顺序功能图；（2）绘制 PLC 的硬件接线图；（3）相关元器件的计算与选型，制定元器件明细表；（4）编写全程序梯形图或指令表，并通过调试；（5）编写设计说明书。

二、进度安排及完成时间1．设计时间：两周， 2011 年 11 月 13 日至 2011 年 11 月 25 日。

2．进度安排第 12 周：布置设计任务，查阅资料，熟悉设计要求及任务，软硬件设计。

第13 周：调试程序，整理资料，撰写设计说明书，答辩，交设计作业。

（打印稿及电子文档）。

目录摘要 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 1 一．引言 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 2 二．机械手的工作原理 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 8 （一）机械手的概述,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 8 （二）机械手的工作方式 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 8 三．机械手控制的硬件设计 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 10 （一）输入和输出点分配表及原理接线图,,,,,,,,,,,,,,, 10 四. 控制程序,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 11 （一）通用部分梯形图设计,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 11 （二）手动操作梯形图,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 11 （三）返回原位流程图,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 12 （四）返回原位梯形图,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 13 （五）“自动”状态梯形图 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 13 （六）“自动”状态流程图 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 15 （七）搬运机械手 PLC 控制梯形图及指令表,,,,,,,,,,,,, 16 五．总结与评价 , , , , ,,,,, ,,,,, ,,,,,,,,20 六．致谢 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 21 参考文献 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 22 摘要 :伴随着机电一体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，由于某些工作环境如高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度。

三菱PLC控制的机械手系统作者：洪玉红自动化系自0101班摘要:本文介绍了如何利用PLC（可编程控制器）的自动控制和逻辑运算的优点改变PLC的程序及参数，达到灵活控制设备运行的目的,从而使设备操作变得更方便，更富有人性化。

它充分体现了工控自动化在实际生产中的重要作用。

通过对物料搬运机械手装置结构与功能的介绍，给出了FX2N-48MT型PLC在机械手控制中的应用实例，重点分析了基于PLC的机械手控制系统组成，并详细论述了以PLC为核心对步进电机和直流电机进行综合控制的软、硬件实现方法。

我们了解到各种类型机械手是自动化生产中必不可少的重要设备。

尤其是在危险场合，在严重威胁人们安全和健康的环境下，采用机械手代替人，具有十分重要的意义。

本文针对机械手系统的控制方法充分利用了PLC 和其他控制装置的特性，结构紧凑，扩展可靠，目前，在现场运行良好。

在本系统中，PLC作为现场控制设备，能够可靠、准确地完成控制操作，并且可以通过与上级工控机通信，组成分布式系统共同完成输煤系统的监测、控制要求，是现代工业控制中比较先进的控制方案，作为一个相对独立的PLC控制系统，它还可以通过RS-485总线或CC-Link总线与生产线上的其他PLC 及控制器组成工业控制网络，实现更进一步的自动化生产控制应用前景广泛。

Abstract: This text introduces how to utilize PLC programma by making use of its automatic control and logic operation to change the procedure and parameter of PLC, in order to control theequipment to make it operate flexibly , and more convenient, and more rich in humanizationer . Ithas fully reflected the important function of automation in actual production . According to theintroduces of the structure and function of equips, this paper provides the application instance ofFX2N-48MT PLC on the mechanical hand control. The control system structure based on PLC isanalyzed , and the software and hardware control method of step motor and DC-electrical motor thatregards PLC as the core is discussed. We understand that various types of the mechanical hand areimportant equipments in automated production .Particularly in the dangerous situation , under theserious circumstance that the people's safety and health are threated ，the adoption of machine handreplacing the person has the very important meaning. This text aiming at the characteristic of thecontrol method of the mechanical hand system , which makes use of PLC and other controlses ,is wellequipped , and its structure is tightly packed, the credibility expanded. Currently, circulate on thespot is good .In this system, the PLC is the control equipments on the spot , which can dependably,accurately complete the control operation, and can pass to control the machine correspondence withupper grade work, constitute the distribute type system to monitor the coal system and attain therequest, so it is a modern industry control in the control project . As an independent PLC controlsystem, it can also pass the total line of RS-485 or total line of CC- Link and produce on-line other PLCses and controllers to constitute the industry control network, carrying out the further automationproduction control application foreground extensively.Mechanical hand system based on Mitsubishi Bank PLC关键词:（PLC）可编程控制器机械手步进电机直流电机Keywords: PLC Mechanical hand step motor DC-motor一引言PLC是可编程控制器（Programmable Logic Controller）的简称，它是一种新型的通用自动控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体，专门为工业控制而设计，具有功能强、通用灵活，可靠性高、环境适宜性好、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻等一系列优点。

摘要为工业机械手研制一个技术性能优良的控制系统，对于提高工业机械手的整体技术性能来说具有十分重要的意义。

本论文正是针对这一课题，选择了可编程控制器(PLC)作为工业机械手的控制系统，这对提升工业机械手的整体技术性能起到了良好的作用。

本论文的控制对象是由三个搬运机械手组成的机械手群，每个机械手完成八个根本动作，三个机械手互相配合动作。

机械手由气缸驱动，气缸受电磁阀控制。

限位开关检测机械手是否到达固定位置。

可编程控制器(PLC)控制每个机械手的动作，实现机械手群的自动运行。

本论文可编程控制器(PLC)选用西门子〔SIEMENS〕公司S7–200系列的CPU224，并扩展了EM221数字量输入模块和EM222继电器输出模块。

机械手的开关量信号直接输入PLC，PLC通过中间继电器对电磁阀加以控制。

在软件上，设计了主程序和子程序。

主程序控制机械手群动作，子程序控制每个机械手动作。

本论文的重点放在PLC各硬件局部的设计和介绍、PLC梯形图的编写上。

在整体设计过程中按照“提出问题，分析问题，解决问题〞的主导思想，对整个系统的设计工作做出了细致的阐述。

关键词：可编程控制器(PLC)；气动机械手；梯形图；CPU224；AbstractDevelops a technical performance fine control system for the industry manipulator, regarding enhances the industry manipulator's overall technical performance to have the extremely vital significance. The present paper is precisely in view of this topic, chose programmable logical controller (PLC) to take the industry manipulator's control system, this to promoted the industry manipulator's overall technical performance toplay the good role.The present paper controlled member is by three the manipulator group which transports the manipulator to be posed, each manipulator pletes eight elementary actions, three manipulators coordinate the movement mutually. The manipulator actuates by the air cylinder, air cylinder solenoid valve control. The limit switch examines the manipulator whether arrives the stationary position.The programmable logical controller (PLC) controls each manipulator's movement, realizes the manipulator group automatic movement. Present paper programmable logical controller (PLC) selects SIEMENS Corporation S7–200 series CPU224, and expanded the EM221 numeral quantity load module and the EM222 relay output module. Manipulator's switch quantity signal direct input PLC, PLC controls through the intermediate relay to the solenoid valve. On the software, has designed the master routine and the subroutine. The master routine controls the manipulator group movement, the subroutine controls each manipulator to act.The present paper key point places the PLC various hardware part the design and the introduction, in the PLC trapezoidal chart pilation. Defers to in the overall design process “asks the question, the analysis question, solves the problem〞 the guiding ideology, has made the careful elaboration to the overall system design workKey words：Programmable Logical Controller (PLC) ；Air Ooperated Mmanipulator；Trapezoidal Cchart；CPU224；目录第1章绪论11.1 机械手的概念11.2 气动机械手的简介11.2.1 气动技术11.2.2 气动机械手21.2.3 气动机械手的开展趋势3第2章方案论证42.1 机械手的设计42.1.1 气动搬运机械手的结构42.1.2 气动搬运机械手的工作原理42.2 气动搬运机械手群52.2.1 气动搬运机械手群结构52.2.2 气动搬运机械手群工作原理62.3 本论文的主要内容与达到的目标62.4 本系统的控制方案6第3章系统硬件电路的设计73.1 PLC的简介773.1.2 PLC的应用领域83.1.3 PLC的系统组成83.1.4 PLC的工作原理103.2 输入/输出信号123.3 PLC的选型143.4 I/O地址分配163.5 PLC外部接线183.6 电气控制原理21第4章软件设计224.1 机械手1控制程序224.2 机械手2控制程序254.3 机械手3控制程序284.4 机械手群主程序31第5章结论34参考文献35致谢35附录Ⅰ37附录Ⅱ53附录Ⅲ58第1章绪论机械手是近几十年开展起来的一种高科技自动化生产设备。

（完整版）基于PLC的机械⼿⾃动控制的毕业设计论⽂物理与电⼦⼯程学院《PLC原理与应⽤》课程设计报告书设计题⽬：基于PLC的机械⼿⾃动控制的设计专业：⾃动化班级：XXX学⽣姓名:XX学号:XXXX指导教师：XXXX2013年12⽉20⽇物理与电⼦⼯程学院课程设计任务书专业：⾃动化班级： 3班摘要⼯业机械⼿是近代⾃动控制领域中出现的⼀项新的技术，是现代控制理论与⼯业⽣产⾃动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造⽣产系统中的⼀个重要组成部分。

⼯业机械⼿是提⾼⽣产过程⾃动化、改善劳动条件、提⾼产品质量和⽣产效率的有效⼿段之⼀。

尤其在⾼温、⾼压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应⽤得更为⼴泛。

在我国，近⼏年来也有较快的发展，并取得⼀定的效果，受到机械⼯业和铁路⼯业部门的重视。

本⽂介绍的物料搬运机械⼿可在空间抓放物体，可代替⼈⼯在⾼温和危险的作业区进⾏作业，主要作⽤是完成机械部件的搬运⼯作，能放置在各种不同的⽣产线或物流流⽔线中，使零件搬运、货物运输更快捷、便利。

关键词：PLC；机械⼿控制；程序设计⽬录1 课题介绍 ...............................................1.1 课题设计内容...........................................1.2课题设计具体要求........................................1.3课题研究的⽬的和意义.................................... 2机械⼿和PLC的概念及选择................................2.1机械⼿的概念............................................2.2 PLC的概念..............................................3 PLC控制机械⼿的系统....................................3.1机械⼿的流程图..........................................3.2 IO地址分配.............................................3.3 机械⼿的PLC编程语句 ...................................3.4机械⼿⾃动控制的梯形图.................................. 4⼼得体会................................................参考⽂献 ..............................................1 课题介绍1.1 课题设计内容机械⼿设有调整、连续、单周及步进四种⼯作⽅式，⼯作时要⾸先选择⼯作⽅式，然后操作对应按钮。

摘要机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。

它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

机械手主要由手部和运动机构组成。

手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。

运动机构，使手部完成各种转动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。

运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。

为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。

自由度是机械手设计的关键参数。

自由度越多，机械手的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。

一般专用机械手有2～3个自由度。

机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。

有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手关键词:点控制机械手连续控制机械手可编程控制技术AbstractThe manipulator can imitate the manpower and the arm certain movement functions, with by presses the fixed routine to capture, the transporting thing 'or' operation tool automatic operation installment. It may replace human's strenuous labor by to realize the production mechanization and the automation, can operate under the harmful environment by protects the personal safety ,Thus widely applies in department and so on machine manufacture, metallurgy, electron, light industry and atomic energy.The manipulator mainly is composed by the hand and the motion. The hand is uses for to grasp holds the work piece (or tool) a part, according to is grasped holds the thing the shape, the size, the weight, the material and the work request but has the many kinds of structural style , Like supporting on both sides, request holding and adsorption and so on. motion , causes the hand to complete each kind of rotation (to swing), the migration or the compound motion realizes the stipulation movement , the change is grasped holds the thing the position and the posture. The motion fluctuation, the expansion and contraction, revolves and so on the independence movement way , is called manipulator's degree of freedom. In order to capture in the space the free position and the position object , must have 6 degrees of freedom. The degree of freedom is the essential parameter which the manipulator designs. The freedom goes past much , manipulator's flexibility is bigger ,the versatility is broader , Its structure is also more complex. The common special-purpose manipulator has a 2~3 degree of freedom..The manipulator usually serves as the engine bed or other machines add-on components , like on automatic engine bed or automatic production line loading and unloading and transmission work piece, Replaces the cutting tool in the processingcenter and so on, does not have the independent control device generally. Somewhat operates the equipment to need by the human direct control, like uses in the hostwhich the atomic energy department manages the dangerous goods from the type operator also often being called the manipulator.Keywords: position control manipulator continual trajectory control manipulatorPLC目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)目录 (Ⅲ)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 机械手的定义与分类 (2)1.3 机械手应用及组成结构 (2)1.4 机械手的发展趋势 (4)1.5 总体设计要求 (4)2 PLC的介绍与选择 (5)2.1 PLC的特点 (5)2.2 PLC的选型 (6)2.3 三菱FX系列的结构功能 (8)3 各功能实现形式与控制方式 (9)3.1 本机械手模型的机能和特性 (9)3.2 夹紧机构 (10)3.3 躯干 (10)3.4 旋转编码盘 (11)3.5 电源与传动整体 (12)3.5.1 控制电源 (12)3.5.2 传动整体 (13)4 控制系统设计 (13)4.1 控制系统硬件设计 (13)4.1.1 PLC梯形图中的编程元件 (14)4.1.2 PLC的I/O分配 (14)4.1.3 机械手控制系统的外部接线图 (16)4.2 控制系统软件设计 (17)4.2.1 公用程序 (17)4.2.2 自动操作程序 (18)4.2.3手动单步操作程序 (24)4.2.4 回原位程序 (27)参考文献 (31)致谢 (32)1 绪论1.1 课题背景随着现代工业技术的发展，工业自动化技术越来越高，生产工况也有趋于恶劣的态势，这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求，同时操作工人的工作安全也受到了相应的威胁。

毕业设计正文题目：基于PLC的机械手系统设计姓名：专业：机电班级：学号：校内指导老师：校外指导老师：填表日期：湘潭医卫职业技术学院教务处制摘要：PLC是以现代微处理器技术为核心的控制器，作为一种通用的工业控制器，其可靠性高、抗干扰能力强；PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性，此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息；PLC采用光电隔离和滤波技术技术有效抑制外部干扰源对PLC的影响，此外PLC还可在强、通用性好；开发周期短，功耗小。

本课题对现代工业的的发展具有很重要的意义。

关键词：意义，应用，前景，编程语言，设计目录第一章绪论 (2)本课题的意义 (2)本文的主要工作 (2)第二章PLC 的概述 (3)PLC的基本知识 (3)PLC的应用与前景 (3)第三章PLC 的编程语言 (6)梯形图编语 (6)功能块图编程语 (6)第四章PLC控制机械手的设计 (6)机械手在工业生产中的应用 (7)各电器设备的制方式及控制要求 (9)电器元件设备的选择 (11)控制系统的软、硬件设计 (12)功能表图设计 (24)结论 (31)谢辞 (32)第一章绪论本课题的意义机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代科技的一个重要组成部分。

汽车业的快速发展，车外型愈求美观流线，并由于汽车外板件要求完美无尘的冲压生产线也向高速化、高品质、自动化、柔性化方向发展。

传统冲压生产过程中的手工操作、人工送料的生产方式已无法满足该行业的需要。

机械手的积极作用正日益为人们所认识，其一，它能部分地代替人的劳动并能达到生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送。

因此，它能大大地改善工人的劳动条件，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。

尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。

理工类大学本科毕业设计论文電氣工程系畢業論文基於PLC的氣動機械手設計畢業生姓名：指導教師、職稱：學號：專業名稱：摘要伴隨著機電一體化在各個領域的應用，機械設備的自動控制成分顯得越來越重要，由於工作的需要，人們經常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動強度，甚至於危機生命。

因此機械手就在這樣誕生了,機械手是工業機器人系統中傳統的任務執行機構，是機器人的關鍵部件之一。

其中的工業機械手是近代自動控制領域中出現的一項新技術，它的發展是由於其積極作用正日益為人們所認識：它能部分地代替人工操作；能按照生產工藝的要求，遵循一定的程式、時間和位置來完成工件的傳送和裝卸；能製作必要的機具進行焊接和裝配從而大大改善工人的勞動條件，顯著地提高勞動生產率，加快實現工業生產機械化和自動化的步伐。

本設計採用三菱Q系列PLC作為控制機對工業機械手進行控制及監控。

關鍵字：可編程控制器PLC，機械手，氣動AbstractFollows the integration of machinery in each domain application, the mechanical device automatic control ingredient is appearing more and more importantly, industry manipulator is a new technology which in the modern automatic control domain appears, its development is because its positive role was knowing day by day for the people: It can the partial zones for the manual control; Can defer to the production craft the request, follows the certain procedure, the time and the position completes the work piece the transmission and loading and unloading; Can manufacture the essential machines and tools to carry on the welding and the assembly thus greatly improves worker's work condition, remarkably enhances the labor productivity, speeds up realizes the industrial production mechanization and the auto mated step. This design uses grinds the overseas Chinese laborer industry control computer to take on the position machine, Q PLC carries on the monitoring and the performance data as the lower position machine to freedom industries manipulator files away.目录第一章绪论 (6)1.1 气动机械手概述 (6)1.2 机械手的组成和分类 (6)1.2.1机械手的组成 (6)1.2.2机械手的分类 (9)1.3 国内外发展状况 (10)1.4课题的提出及主要任务 (12)1.4.1课题的提出 (12)1.4.2课题的主要任务 (13)第二章机械手的设计方案 (13)2.1机械手的坐标型式与自由度 (14)2.2 机械手的手部结构方案设计 (15)2.3 机械手的手腕结构方案设计 (15)2.4 机械手的手臂结构方案设计 (15)2.5 机械手的驱动方案设计 (16)2.6 机械手的控制方案设计 (16)2.7 机械手的主要参数 (16)2.8 机械手的技术参数列表 (16)2.9 前法兰式气缸的简介 (18)第三章手臂伸缩、回转气缸的尺寸设计与校核 (18)3.1手臂伸缩气缸的尺寸设计与校核 (18)3.1.2 平衡装置 (20)3.2手腕回转气缸的尺寸设计与校核 (21)3.2.1 尺寸设计 (21)3.2.2 尺寸校核 (21)第四章气动系统设计 (22)4．1 气压传动系统工作原理图 (22)第五章机械手的PLC控制设计 (24)5.1可编程序控器的简介 (24)5.2 PLC的结构，种类和分类 (25)5.3 FX2n系列三菱PLC特点 (27)5.4 接近开关传感器 (28)5.5 I/O接口简介 (29)5.6 行程开关的介绍 (30)5.6.1 行程开关的概念 (30)5.6.2 行程开关的作用及原理 (30)5.7电路的总体设计 (30)5.7.1 回路的设计 (30)5.7.2 系统输入/输出分布表 (31)5.7．3机械手的程序设计 (32)5.7.4 步进电机的运行控制 (33)5.7.5 各模块的程序设计 (34)第六章结论 (43)结束语 (44)参考文献 (45)第一章緒論1.1 氣動機械手概述氣動機械手由操作機(機械本體)、控制器、伺服驅動系統和檢測傳感裝置構成，是一種仿人操作，自動控制、可重複編程、能在三維空間完成各種作業的機電一體化自動化設備。

基于三菱P LC控制的机械手应用钟波赵华军(广州铁路职业技术学院摘要本文介绍三菱PLc控制五自由度机械手.为了提高机械手在工业生产中定位的精度。

提出了步进电机在机械手定位应用。

消除了对物体的位置要求,大大提高了它的适鹰性,真正具备了在三堆空问内大范围作业的功能。

关键词三菱PLc机械手自由度机械手能模仿人手和臂的,葛些动作功能。

按照设定程序、轨迹和要求,抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。

以实现生产的机械化和自动化,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

机械手主要由手部和运动机构组成,使手部完成各种转动(摆动、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。

运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度。

自由度是机械手设计的关键参数。

自由度越多.机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。

可编程控制器(PLC是一种专门为工业应用而设计的进行数字运算操作的电子控制装置。

由于其具有可靠性高,功能强,编程简单。

人机交互界面友好等特性而广泛用于工业控制系统。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环执行元件。

在非超载情况下,电机的转速、停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数目。

这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性误差而无累计误差的特点,使其在速度、定位等控制领域应用非常广泛。

1工作原理机械手由驱动系统、控制系统、检测装置和机械执行机构组成;其机械执行机构主要由5部分组成:水平移动、垂直移动、底盘旋转、手臂水平旋转和手抓夹持(见图1。

水平移动丝杠和垂直移动丝杠将机械手移动至l#工位上,手爪夹持l撑工位上的工件,2s后机械手上升、后缩;机械手旋转到2襻工位方向,机械手前伸。

手臂逆时针旋转l踟。

,然后下行,将工件放在2#工位上;2s后机械手上升、、、~口一一一一, 矗t位田l机械手机构图后缩,底盘旋转复位,手臂顺时针旋转复位,循环工作。

2控制系统设计控制系统采用三菱Fx2N瑙￣f呵编程控制器来实现五自由度机械手运动的控制过程。