机械手模拟控制(二)

（完整版）plc⽣产实习报告《PLC⽣产实训》实习报告专业：电⼒系统及其⾃动化班级：姓名：学号：指导⽼师：年⽉⽇⽬录第⼀章⽣产实训⽬的及实训内容 (1)1.1 PLC⽣产实训⽬的 (1)1.2 实训内容 (1)第⼆章数码显⽰的模拟控制 (2)2.1 实验⽬的 (2)2.2 控制要求 (2)2.3 I/O分配连线 (2)2.4 梯形图及编程程序 (3)第三章装配流⽔线的模拟控制 (8)3.1 实验⽬的 (8)3.2 控制要求及实验内容 (8)3.3 I/O分配连线 (8)3.4 梯形图及编程程序 (9)第四章四节传送带的模拟控制 (12)4.1 实验⽬的 (12)4.2 控制要求 (12)4.3 I/O分配连线 (12)4.4 梯形图及编程程序 (13)第五章交通灯的模拟控制 (19)5.1 实验⽬的 (19)5.2 控制要求 (19)5.3 I/O分配连线 (19)5.4 梯形图及编程程序 (20)第六章液体混合的模拟控制 (24)6.1 实验⽬的 (24)6.2 控制要求 (24)6.3 I/O分配连线 (24)6.4 梯形图及编程程序 (25)第七章机械⼿的模拟控制 (27)7.1 实验⽬的 (27)7.2 控制要求 (27)7.3 I/O分配连线 (27)7.4 梯形图及编程程序 (28)第⼋章五相步进电机的模拟控制 (33)8.1 实验⽬的 (33)8.2 控制要求 (33)8.3 I/O分配连线 (33)8.4 梯形图及编程程序 (34)第九章⽔塔⽔位控制 (37)9.1 实验⽬的 (37)9.2 控制要求 (37)9.3 I/O分配连线 (37)9.4 梯形图及编程程序 (38)实训⼼得体会 (39)致谢语 (40)第⼀章⽣产实训⽬的及实训内容1.1 PLC⽣产实训⽬的PLC⽣产实训是技能实训的组成部分，它主要包括常⽤低压电器及其电⽓控制原理、PLC的⼯作原理、PLC硬件模块组成与软件系统、梯形图编程设计等内容，⽬的是掌握PLC在电⽓控制中的应⽤及编程的⽅法。

机械手控制总结9篇第1篇示例：机械手控制是现代工业自动化领域中非常重要的技术之一，它可以通过程序控制来完成复杂的操作任务，如搬运、装配、焊接等。

在很多工业生产领域，机械手已经取代了人工劳动，提高了生产效率和产品质量。

下面将从机械手控制的原理、分类、控制方法以及优缺点等方面进行总结。

一、机械手控制的原理机械手控制的原理是通过传感器采集目标物体的信息，然后由控制器对其进行处理，最后输出相应的控制信号驱动执行器实现目标动作。

传感器的作用是采集目标物体的位置、形状、颜色等信息，而控制器则根据传感器采集到的信息来计算出目标物体的位置和姿态，再通过控制算法生成相应的控制信号，驱动执行器完成动作。

根据不同的控制原理和结构特点，机械手控制可以分为多种类型，主要包括以下几种：1.基于位置的控制：通过设定目标位置和姿态，控制机械手执行相应的动作。

2.基于力控制：通过力传感器检测执行器以及目标物体之间的力，实现柔性操控和力量适应性。

3.基于视觉的控制：通过相机等视觉传感器采集目标物体信息，实现机械手对目标物体的识别和跟踪。

1.基于PID控制算法：PID控制算法是一种经典的控制算法，通过比例、积分、微分三个控制环节来调节执行器的输出。

2.基于模糊控制：模糊控制是一种适用于非线性系统的控制方法，通过模糊逻辑和模糊推理来实现目标控制。

3.基于神经网络控制：神经网络控制是一种模仿人脑神经元结构和工作原理的控制方法，能够应用于复杂系统的建模和控制。

1.优点：（1）提高生产效率：机械手可以24小时不间断工作，不受疲劳和情绪影响，能够大幅提高生产效率。

（2）提高产品质量：机械手运动精度高、重复性好，可保证产品加工的精度和一致性。

（3）减少人力成本：机械手可以代替人工进行危险、繁重和重复性工作，降低了人力成本。

2.缺点：（1）高成本：机械手的购买、安装和维护都需要巨额投资，对企业资金压力较大。

（2）技术要求高：机械手控制需要专业人员进行研发和维护，对技术人才的要求较高。

第二章 PLC机械运动控制手2.1 机械手工作原理机械手主要由执行机构．驱动机构和控制系统组成，机械手的执行机构又包括手部、手臂和躯干。

手部安装在最前端，主要是用来准确的抓取搬移工件，手臂的作用是用来辅助手部准确的抓住工件并能够转移到所需要的位置，机械手的运动有两种：一个是上下直线运动，另一个是左右直线运动。

因此其必须安装有液压缸、电液脉冲马达、电磁阀等作为其执行机构的动力部分或辅助系统。

驱动机构主要有四种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。

其主要以电气和气压驱动为主，只有少量的运用液压和机械驱动。

本课题采用的机械手全部动作由汽缸驱动，而汽缸又由相应的电磁阀控制。

而电磁式继电器广泛用于电力拖动控制系统中，其结构及工作原理与接触器类似，也是由电磁机构和触点系统组成。

继电器只能用于切换电流较小的控制电路或保护电路(各触点允许通过的电流多为5A)，继电器可对多种输入信号量的变化作出反映，起工作原理为上升/下降和左移/右移分别由双线圈二位电磁阀控制。

例如，当下降电磁阀通电时，机械手下降；当下降电磁阀断电时，机械手停止下降，但保持现有动作状态。

只有在上身电磁阀通电时，机械手才上升；当上身电磁阀断电时，机械手停止上升。

同样，左移/右移分别由座椅电磁阀和右移电磁阀控制，机械手的放松/夹紧由一个单线圈二位电磁阀控制，该线圈通电时，机械手夹紧；该线圈断电时，机械手放松。

机械手的工作机构手部、手臂和躯干，手部主要采用电气传动，而抓取机构主要采用气压传动，机械手的是抓取工件要准确迅速的抓起是设计的最起码的要求。

当我们设计手爪时，首先要知道机械手的坐标形式、运动的速度和加速度的具体要求，还要考虑被夹紧的物体的重量、大小和惯性来计算。

同时还要考虑手爪的开口尺寸，以保证有足够的开口来抓取工件。

为了防止工件在被夹紧是有损坏，所以我们要在手爪的接触部分加上弹性棉垫。

为了防止电源临时出现故障。

所以我们应该对其工件加以保护。

实验报告（理工类）课程名称: 机器人创新实验课程代码: 6003199 学院(直属系): 机械学院机械设计制造系年级/专业/班: 2010级机制3班学生姓名: 学号: 实验总成绩: 任课教师: 李炜开课学院: 机械工程与自动化学院实验中心名称: 机械工程基础实验中心一、设计题目工业机器人设计及仿真分析二、成员分工：（5分）三、设计方案：（整个系统工作原理和设计）（20分）1、功能分析工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。

特别适合于多品种、变批量的柔性生产。

它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。

机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。

机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。

机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。

本次我们小组所设计的工业机器人主要用来完成以下任务：（1）、完成工业生产上主要焊接任务；（2）、能够在上产中完成油漆、染料等喷涂工作；（3）、完成加工工件的夹持、送料与转位任务；（5）、对复杂的曲线曲面类零件加工；（机械手式数控加工机床，如英国DELCAM公司所提供的风力发电机叶片加工方案，起辅助软体为powermill，本身为DELCAM公司出品）2、总体方案设计按机械手手臂的不同形式及组合情况其活动范围也是不同的，基本上可以分为四种运动形式：直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式、关节坐标式。

实验2.15机械手动作模拟控制在机械手动作模拟控制实验区完成本实验，具体实验接线参见《RTPLC-4A实验台使用说明》中的主机接线图部分。

一、实验目的用数据移动指令来实现机械手动作的模拟二、机械原理和控制要求机械手将一工件由A处传送到B处，中间需经过上升/下降和左移/右移灯动作，这些动作通过双线圈二位电磁阀推动气缸完成。

当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，机械手仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。

另外，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电执行放松动作。

设备装有上、下限位和左右限位开关，它的工作过程共有八个动作，如图所示：85X004：左限开关开始时，机械手处于原位，X002和X004开关处于接通状态（即“1”），通过 M100线圈使M100接点接通（置“1”）；这样，Y005线圈通电，原位指示灯点亮；按下启动按钮，使X000置“1”，产生移位信号，与M100一起接通移位寄存器的输入端，从而使M101置“1”，使Y000通电，执行下降动作；同时，上限开关X002断开，M100回复到“0”，原位指示灯熄灭；当下降到位时，下限开关X001接通，与M101一起产生移位脉冲信号，使M101置“0”，M102置“1”，从而使线圈Y000断电，停止下降动作；同时使M200置“1”，并使线圈T0通电，使夹紧电磁阀Y001动作，同时启动定时器T0，延时2秒；2秒后，T0常开接点接通，与M102一起产生移位脉冲，使M102置“0”，M103置“1”，从而使上升电磁阀Y002接通，执行上升动作。

由于M200是由SET命令接通的，具有自保持功能，因此Y001夹紧电磁阀在上升过程中一直保持夹紧动作。

上升到位后，上限电磁阀X002重新接通，与M103一起产生移位信号，使M103置“0”，M104置“1”，从而使Y002电磁阀断开，不在执行上升动作；同时Y003电磁阀通电，执行右移动作。

S7-200 的搬运机械手的PLC 控制机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置，它能模仿人手臂的某些动作功能，可按固定顺序在空间抓、放、搬运物体等，动作灵活多样，广泛应用在工业生产和其他领域内。

应用机械手可减少工人的重复操作，并能代替人类在危险与有毒性环境中工作，极大地提高了生产效率与工作精度，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度有着十分重要的意义。

可编程序控制器( PLC) 是从20 世纪60 年代末发展起来的一种新型的电气控制装置，它以微处理器为核心，将计算机技术、自动控制技术和通信技术融为一体，以其结构简单、易于编程、性能优越、可靠性高等显著优点而在工业控制领域得到了迅猛的发展，被广泛地应用于各种生产机械和生产过程的自动控制中。

德国西门子公司的PLC 产品在国内应用比较广泛，其中S7-200 系列PLC 以结构紧凑、高性价比、多种多样的CPU 尺寸以及基于Windows 的编程工具等特点在中、小规模控制系统中有独特的优势。

笔者选用西门子S7-200 为控制器，所研究的机械手采用水平/垂直位移加平面转动式结构。

机械手的全部动作由气缸驱动，PLC 控制相应的电磁阀驱动气动执行元件完成各动作。

这种控制系统能十分方便地嵌入到各类工业生产线中，完成零部件产品在固定位置之间的搬运，实现生产自动化。

1 控制功能分析机械手搬运零部件动作示意图如图1 所示，该机械手可用来将工件从左工作台搬到右工作台，其动作过程分为10 工步，即从原位开始顺序经过10个动作后完成一个周期，并返回原位。

该机械手能够抓取的工件质量m 为0. 1 kg，搬运物料过程中垂直方向加速度和水平方向加速度均为0. 3 g( g 为重力加速度) ，平面转动的回转半径r 为0. 5 m，转动角速度ω为3. 5 rad /s，角加速度β为2. 1 rad /s2，转动角度 为180°。

机械科学与技术第30 卷图1 机械手动作示意图其中为了使上升/下降、左移/右移和顺转/逆转动作能够执行，分别由3 个双线圈二位电磁阀控制气缸的动作。

实验一可编程控制器简介可编程控制器是60年代末在美国首先出现，当时叫可编程逻辑控制器PLC （Programmable Logic Controller），目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。

PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。

根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内。

控制器和被控对象连接方便。

随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到70年代中期以后，PLC已广泛地使用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，这时的PLC已不再是逻辑判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。

可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。

它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优点。

可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。

另一方面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器，适合批量生产。

由于这些特点，可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎，并得到迅速的发展。

目前，可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的应用。

一、PLC的结构及各部分的作用可编程控制器的结构多种多样，但其组成的一般原理基本相同，都是以微处理器为核心的结构。

通常由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出单元（I/O）、电源和编程器等几个部分组成。

5.2任务二机械手PLC控制系统的安装与调试一、复习旧知分析用功能指令实现广告牌饰灯的PLC控制。

二、引入新课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都称之为机械手。

机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，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。

本任务以机械手的PLC控制系统为例，学习PLC控制系统设计的内容、步骤和方法。

三、讲解新知(一)顺序控制设计法1.顺序控制设计法概述顺序控制就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。

顺序控制设计法最基本的思想是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些分阶段称为步（Step），并用编程元件（例如内部辅助继电器M和状态继电器S）来代表各步。

步是根据输出量的状态变化来划分的。

顺序控制设计法用转换条件控制代表各步的编程元件，让它们的状态按一定的顺序变化，然后用代表各步的编程元件去控制PLC的各输出位。

2、顺序控制设计法设计的基本步骤及内容BCD变换指令将源元件中的二进制数转换为BCD码送到目标元件中。

对于16位或32位二进制操作数，若变换结果超出0~9999或0~99999999的范围就会出错。

BCD指令常用于将PLC中的二进制数变换成BCD码输出以驱动LED显示器。

2.BIN变换指令BIN变换指令将源元件中的BCD码转换为二进制数送到目标元件中。

常数K不能作为本指令的操作元件。

如果源操作数不是BCD码就会出错。

BIN指令常用于将BCD数字开关的设定值输入PLC中。

3.使用BCD、BIN指令时的注意事项（1）源操作数可取KnK、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z，目标操作数可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。

西门子PLC应用实例：简易机械手的PLC控制
今天，小编给大家介绍一个西门子PLC入门级应用实例，简易机械手的控制。

下面进入正题：
如上图所示，M1为控制机械手左右移动的电动机，M2为控制机械手上下升降的电动机，YV线圈用来控制机械手夹紧防松，SQ1为左到位检测开关，SQ2为右到位检测开关，SQ3为上到位检测开关，SQ4为下到位检测开关，SQ5为工件检测开关。

控制要求如下：
1.机械手要将工件从工位A移到工位B处；
2.机械手的初始状态（原点条件）是机械手应停在工位A的上方，SQ1、SQ3均闭合；
3.若原点条件满足且SQ5闭合（工件A处有工件），按下启动按钮，机械手按“原点→下降→夹紧→上升→右移→下降→防松→上升→左移→原点”的步骤工作。

如下图所示：
编程前理顺动作如何转移：
定义符号表：
硬件的接线图：
满足所有动作的程序如下：
下面我们一段一段分析这个机械手是如何工作的：
END。

PLC考试要求及评分标准（1）能熟练使用S7-200编程软件控制要求进行编写程序，并进行编译、下载、上载调试等操作应用（15分）。

评分标准：根据编程使用情况酌情给分（0—15）（2）熟悉基本指令的应用（15分）。

评分标准：提问所编写程序中使用的指令功能及作用（0-15）（3）按控制要完成硬件PLC电路接线(15分)。

评分标准：根据接线的正确与否给分（0-15）（4）按照控制要求在实验实现控制功能（30）台通过调试输入参考程序并编辑。

（5）解释所编梯形图的每步控制功能（作用是什么）（25分）。

评分标准：根据对程序熟悉及功能的实现情况给分（0-25）试题一喷泉的模拟控制1．控制要求隔灯闪烁：L1亮0.5秒后灭，接着L2亮0.5秒后灭，接着L3亮0.5秒后灭，接着L4亮0.5秒后灭，接着L5、L9亮0.5秒后灭，接着L6、L10亮0.5秒后灭，接着L7、L11亮0.5秒后灭，接着L8、L12亮0.5秒后灭，L1亮0.5秒后灭，如此循环下去。

2．I/O分配输入输出起动按钮：I0.0 L1：Q0.0 L5、L9：Q0.4停止按钮：I0.1 L2：Q0.1 L6、L10：Q0.5L3：Q0.2 L7、L11：Q0.6L4：Q0.3 L8、L12：Q0.7 3．按图所示的梯形图输入程序。

4．调试并运行程序。

图1 喷泉控制示意图试题二喷泉的分支模拟控制1．控制要求隔灯闪烁：L1亮0.5秒后灭，接着L2亮0.5秒后灭，接着L3亮0.5秒后灭，接着L4亮0.5秒后灭，接着L5亮0.5秒后灭，接着L6亮0.5秒后灭，接着L7亮0.5秒后灭，接着L8亮0.5秒后灭，L1亮0.5秒后灭，接着L2亮0.5秒后灭，接着L3亮0.5秒后灭，接着L4亮0.5秒后灭，接着L9亮0.5秒后灭，接着L10亮0.5秒后灭，接着L11亮0.5秒后灭，接着L12亮0.5秒后灭，如此循环下去。

2．I/O 分配输入 输出起动按钮：I0.0 L1：Q0.0 L5、L9： Q0.4停止按钮：I0.1 L2：Q0.1 L6、L10：Q0.5L3：Q0.2 L7、L11：Q0.6L4：Q0.3 L8、L12：Q0.73．按图所示的梯形图输入程序。

目录实验一可编程控制器基本指令实验 (3 实验二喷泉的模拟控00000制 (6实验三数码显示的模拟控制 (8实验四舞台灯光的模拟控制 (12实验五天塔之光的模拟控制 (15实验六灯的交通模拟控制 (18实验七四节传送带的模拟控制 (21实验八轧钢机的模拟控制 (26实验九邮料分拣的模拟控制 (28实验十装配流水线的模拟控制 (33实验十一液体混合的模拟控制 (37实验十二机械手的模拟控制 (39实验十三四层电梯的模拟控制 (42实验十四Y/△换接启动的模拟控制(55实验十五五相步进电机的模拟控制 (56 实验十六水塔水位的模拟控制58 实验十七运料小车控制模拟 (60实验十八加工中心模拟实验 (61实验十九自动售货机的模拟控制 (65 实验二十工业洗衣机的模拟控制 (66 实验二十一电镀生产线的模拟控制 (67 实验二十二机械滑台的模拟控制 (68 实验二十三抢答器的模拟控制 (70实验二十四自动配料系统模拟实验 (71 实验二十五直线运动的模拟控制 (73 +实验一可编程控制器基本指令实验一.实验目的熟练掌握可编程控制器的基本指令。

二.实验内容1.线圈驱动指令LD、LDI、OUTLD,取指令。

表示一个与输入母线相连的常开接点指令,即常开接点逻辑运算起始。

LDI,取反指令。

表示一个与输入母线相连的常闭接点指令,即常闭接点逻辑运算起始。

OUT,线圈驱动指令,也叫输出指令。

LD、LDI两条指令的目标元件是X、Y、M、S、T、C,用于将接点接到母线上。

也可以与ANB指令、ORB指令配合使用,在分支起点也可使用。

OUT是驱动线圈的输出指令,它的目标元件是Y、M、S、T、C。

对输入继电器X不能使用。

OUT指令可以连续使用多次。

LD、LDI是一个程序步指令,这里的一个程序步即是一个字。

OUT是多程序步指令,要视目标元件而定。

OUT指令的目标元件是定时器T和计数器C时,必须设置常数K。

2.接点串联指令AND、ANIAND,与指令。

摘要关键词：机械手；PLC；控制系统；设计第一章引言1.1 研究背景随着我国工业自动化水平的不断提高，机械手在制造业中的应用越来越广泛。

机械手作为一种自动化设备，能够替代人工完成重复性、危险性较大的工作，提高生产效率，降低生产成本。

可编程逻辑控制器（PLC）作为一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，具有可靠性高、编程灵活、易于维护等优点，成为机械手控制系统的首选。

1.2 研究目的与意义本文旨在设计并实现一个基于PLC的机械手控制系统，提高机械手在工业生产中的应用效果。

通过研究，掌握机械手和PLC的基本原理，分析机械手控制系统的需求，设计并实现一个高效、可靠的控制系统，为机械手在工业生产中的应用提供有力支持。

第二章机械手与PLC的基本原理2.1 机械手的基本原理机械手是一种能够模拟人手进行抓取、搬运等操作的自动化设备。

其基本原理包括机械结构、驱动系统、控制系统和传感器等部分。

机械手通过机械结构实现抓取、搬运等动作，驱动系统提供动力，控制系统控制机械手的运动轨迹和速度，传感器检测机械手的运动状态。

2.2 PLC的基本原理PLC是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，其基本原理是利用可编程的存储器来存储用户编写的程序，实现对输入信号的逻辑运算，输出控制信号，从而实现对工业过程的控制。

PLC具有可靠性高、编程灵活、易于维护等优点。

第三章机械手控制系统的需求分析3.1 机械手控制系统的功能需求（1）抓取、搬运、放置等基本动作；（2）运动轨迹控制；（3）速度控制；（4）位置检测与反馈；（5）故障诊断与报警。

3.2 机械手控制系统的性能需求（1）响应速度快；（2）控制精度高；（3）稳定性好；（4）易于维护。

第四章机械手PLC控制系统的设计4.1 系统总体设计根据机械手控制系统的需求分析，设计了一个基于PLC的机械手控制系统。

系统主要由PLC、驱动器、传感器、机械手等组成。

PLC作为控制核心，负责接收传感器信号，输出控制信号，实现对机械手的控制。

HC-S3机械手控制系统操作手册1 系统配置及安装1.1 基本配置1、8寸真彩触摸屏2、三轴伺服控制板3、I/O板4、电源部分（2个电源供应器）5、通讯线1.2 系统的安装1、配线作业必须由专业电工进行。

2、确认电源断开后才能开始作业。

3、请安装于金属等阻燃物上并远离可燃物。

4、使用时必须安全接地。

5、外部电源发生异常，控制系统会发生故障，为使整个系统安全工作，请务必在控制系统的外部设置安全电路。

6、安装、配线、运行、维护前，必须熟悉本说明书内容；使用时也必须熟知相关机械、电子常识及一切有关安全注意事项。

7、安装控制器的电箱，应具备通风良好、防油、防尘的条件。

若电控箱为密闭式则易使控制器温度过高，影响正常工作，须安装抽风扇，电箱内适宜温度为50℃以下，不要使用在结露及冰冻的地方。

8、控制器安装应尽量避免与接触器、变压器等交流配件布置过近，避免不必要的突波干扰。

注意：处理不当可能会引起危险，包括人身伤害或设备事故等。

2 操作面板2.1 外观及说明按键区域速度调节旋转编码开关状态灯选择开关急停开关轴动作键页面切换2.2 主画面及轴定义2.2.1 主画面说明2.2.2 机械手轴定义Z 轴：机械手的横入、横出轴。

X1轴：机械手主臂的前进、后退轴。

Y1轴：机械手主臂的上升、下降轴。

X2轴：机械手副臂的前进、后退轴。

Y2轴：机械手副臂的上升、下降轴。

C 轴：机械手治具水平、垂直轴。

B 轴：机械手治具旋转轴。

用户权限当前模具当前轴位置报警信息状态栏3 运行模式机械手有手动、停止、自动三种运行状态，将状态选择开关旋至左边档位为手动状态，在该状态下可对机械手进行手动操作；将状态选择开关旋至中间档位为停止状态，在该状态下机械手停止所有动作，只可对机械手进行原点复归操作。

将状态选择开关旋至右边档位，并按一次“启动”键，机械手即进入自动运行状态。

3.1 原点复归为了使机械手能够正确的自动运行，每次打开电源后，必须在停止状态下进行原点复归动作。

摘要机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。

在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。

单旋臂式注塑机取模机械手是一种抓取注塑工件的机械手,该机械手占用空间小，稳定性好、效率高，是注塑行业抓取注塑工件不可缺少的自动化设备，该机械手以气动方驱动，简单可靠，操作、维修方便。

有较好的市场应用前景。

本文主要介绍基于单片机的单旋臂式取模机械手的控制板的设计，采用直接控制结构，完成了硬件电路设计，包括时钟复位电路、输入输出通道、液晶接口、键盘接口、串口下载等，包括菜单、机械手动作位置监督、故障报警等相关功能。

整个控制系统结构简洁、各模块功能明确。

机械手采用的不同硬件结构，针对目前开发的单悬臂式注塑机取模机械手控制板提出了相应解决方案。

该控制板采用模块化的电路设计各部分功能明确。

同时，考虑到注塑机取模机械手恶劣的工作环境，在硬件上加入了抗干扰设计，有效提高系统的抗干扰能力。

在软件方面，不但满足了机械手的动作要求，也加入了抗干扰设计，弥补硬件抗干扰的不足。

整个控制系统调试完成，基本完成机械手的各功能要求。

关键词:单片机;注塑机取模机械手;模块化；抗干扰AbstractThe take-out robot for Plastie injection15 arobot for grabat work Pieceof Plasti cinjection .The robot take uPthesmallsPaee，goodStability，highefficieney，it 15 ind ispensable automation equipments inplastie injection fleld.The robot drive with thea ir pressure，simple andere dibility would beser vieeeon venienee. Directeontrolstrueture15usedintheeontrolsystem，asatake一outrobotforPlastieinjection，hardwaredesignincludetheinPut，outPut，LCDdisPlay，keyboard，ISP，soflwaredesig nineludealarm，malfunetionreasondisPlay，teaeh，ete.Thestrueture15eoneision.Thefunc tionofeachmold15exPlieit. AfterinirodueethePresenteonditionandexistentProblemoftake一outrobotfor Plastieinjeetion，thearticleillustrateddifferenthardwarestructureandProPosedthe waytosolVeProblem. ThehardwarePartoftheeontrolsystemchoosesdireeteontrolstrueture，meanwhile;thePlanforconsideranti一inierferencedesignareusedforcancelingthe badenvironmentoftherobotworking.Also，Providefriendlyinierfaeeforshortenthetimeofstudyabouttherobotand softwareanii一interfereneedesignformakeuPthewea比essofthePartofhardware design.ComPletethesystemadjustsandRealizationfunetionoftherobot.KeyWords:MCU:take-out robot for Plastieinjeetion;anti-inierfereneee目录第一章绪论1.1注塑机取模机械手的发展历程与现状1.2课题的来源及任务1.2.1课题的来源1.2.2课题完成的任务1.3课题的意义第二章注塑机取模机械手控制板的总体设计2.1控制板的总体方案2.1.1机械手控制板典型方案2.1.2常用核心处理器2.1.3本控制板采用的方案及选用的核心处理器2.2控制板功能及基本解决方案2.2.1控制板功能要求2.2.2控制板基本解决方案2.3 系统的组成框图第三章注塑机取模机械手控制系统的硬件设计3.1引言3.2硬件模块设计................3.3CPU、ISP、急停、输入、输出通道模块及其电路设计3.3.1 CPU选用及其性能介绍3.3.2 ISP及其电路设计3.3.3 急停电路设计3.3.4输入通道及其电路设计3.3.5 输出通道及其电路设计3.4 键盘端口和状态灯及其电路设计3.4.1键盘、状态灯及其电路设计3.4.2键盘接口及其电路设计3.5液晶显示端口及其电路设计第四章注塑机取模机械手控制系统的软件设计4.1引言4.2软件总体设计4.2.1功能性设计4.2.2可靠性设计4.2.3运行管理设计4.3机械手控制系统的软件模块设计和开发平台、编程语言4.3.1软件模块设计4.3.2开发平台和开发语言4.4机械手急停程序设计4.5机械手动作程序设计4.6键盘扫描和键盘读取模块4.6液晶显示模块第五章注塑机取模机械手控制系统的软、硬件抗干扰设计5.1引言5.2挑选合适的元器件5.2.1元器件的失效机理5.2.2元器件的选择5.2.3降额设计5.3抗干扰措施5.3.1光电隔离5.3.2去祸电容、旁路电容、磁珠5.3.3地线安排5.3.4看门狗技术第六章总结致谢参考文献附录第一章绪论本章简要介绍了国内外注塑用机械手的发展历程和未来的发展方向在深入分析目前国内对于注塑机用机械手技术现状和市场需求之间的关系和矛盾的基础上介绍了本课题的来源并描述了本课题的意义和及所要完成的具体工作。

MCGS组态课程设计题目基于组态软件MCGS的机械手操作学号P*********姓名韦善术专业班级09级电气工程及其自动化（1）班学院电气工程学院指导教师王彩霞成绩目录摘要---------------------------------------------------------------------------------------------------1 第1章绪论----------------------------------------------------------------------------------------1 第2章组态软件-----------------------------------------------------------------------------------22.1 组态软件的概念---------------------------------------------------------------------22.2 组态软件的组成---------------------------------------------------------------------22.3 组态软件的特点---------------------------------------------------------------------3 第3章组态设计-------------------------------------------------------------------------------33.1 工程画面的建立---------------------------------------------------------------------33.2 实时数据库的建立-----------------------------------------------------------------33.3 报警设置-------------------------------------------------------------------------------43.4 操作菜单设置------------------------------------------------------------------------53.5 其他设置-------------------------------------------------------------------------------53.5.1 封面窗口的设置------------------------------------------------------------53.5.2 操作窗口的设置------------------------------------------------------------63.6 脚本程序设计------------------------------------------------------------------------7 第4章操作说明---------------------------------------------------------------------------------9 第5章总结----------------------------------------------------------------------------------------9 第6章致谢----------------------------------------------------------------------------------------10 第7章参考文献---------------------------------------------------------------------------------10基于组态软件MCGS的机械手操作摘要随着工业自动化水平的不断提高，计算机的广泛运用，人们对工业自动化的要求也越来越高。

机械手的PLC控制(完整)江苏信息职业技术学院毕业设计报告毕业设计报告课题：机械手的PLC控制系部：机电系专业：电气自动化班级：电气1332姓名：王琪学号：2013321026指导老师：贾君贤2016-6摘要机械手是工业自动化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、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，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 交流电机目录摘要 (1)引言 (3)第一章机械手机械结构 (4)1．1传动机构 (4)1．2机械手夹持器和机座的结构 (6)第二章机械手PLC及电机的应用 (8)2．1 PLC简介 (8)2．2 PLC内部原理 (10)2．3 机械手PLC选择及参数 (12)2．4 机械手电机的选用 (13)第三章机械手PLC控制系统设计 (14)3．1 机械手的工艺过程 (14)3．2PLC控制系统 (16)致答谢词 (22)参考文献 (22)引言在现代工业中，随着工业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。

同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。

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。