【精品毕设】基于PLC的机械手模型控制系统的设计【完整版】

设计题目基于PLC的机械手控制系统设计摘要【摘要】工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。

工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。

他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。

机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间。

机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。

因而，受到很多国家的重视，投入大量的人力物力来研究和应用。

尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。

在我国近几年也有较快的发展，并且取得一定的效果，受到机械工业的。

机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器，他有多个自由度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。

机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强。

随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。

由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。

ABSTRACTManipulator hand and arm can imitate the certain movements function, according to fixed program to grab, transporting or operating tool for automatic operation of the device. It can replace the hard labor in order to realize people the mechanization of manufacturing and automation, can in harmful environment operation to protect the personal safety and so widely used.The type of manipulator, according to drive mode can be divided into hydraulic, pneumatic, electric and mechanical manipulator; According to applicable range can be divided into robots for and general manipulator two; According to the trajectory control mode can be divided into position control and continuous track control robots.The design of the manipulator and add plane rotation type and structure, the action of the manipulator by pneumatic cylinder driving, pneumatic cylinder of the corresponding electromagnetic valve to control, electromagnetic valve controlled by PLC. Drive the implementation of the component finish, can very convenient embedded in all kinds of industrial production line. Manipulator used PLC control, and has high reliability, change program flexible, and other advantages, whether for time control or travel control or mixed control, can be set to realize through PLC program. According to the order of the manipulator action can modify the program, so that more of the manipulator strong generality.Keywords: manipulator electromagnetic valve PLC目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第一章绪论 (4)1.1机械手的概述 (4)1.1.1机械手的简介 (4)1.1.2机械手的类型 (4)第二章机械手总体方案的设计 (4)2.1机械手的工作过程及控制要求 (5)2.1.1 机械手的基本结构 (5)2.1.2机械手的控制要求 (7)2.2.3 机械手的控制方案设计 (9)2.2.4 机械手的手部结构 (9)2.2.5机械手的主要参数..................................................................... 错误!未定义书签。

本科生毕业设计基于PLC的机械手操纵系统设计学生姓名所在学院专业及班级指导教师完成日期摘要本文在了解机械手和PLC操纵技术的国内外研究现状及进展趋势基础上,选用四自由度液压机械手作为操纵对象进行研究。

由于液压机械手具有大功率、易操纵和快速性等特点，在工业各领域取得普遍的运用。

四自由度液压机械手涉及到了机械设计、液压系统和操纵系统等综合知识,是典型的机电液一体化系统。

本文在分析机械手工作环境和要完成的任务后,选定了机械手的机构；在分析机械手各动作后,对液压部份进行了分析。

液压部份是操纵的关键所在，本系统是通过PLC操纵电磁阀的电磁铁,从而实现对机械手各动作的操纵。

通过度析系统对输入输出数据釆集的要求,选择适当的PLC、I/O模块、信号搜集元件压力变送器、分派PLC输入输出地址、设计操纵系统电路和操纵柜。

最后,本设计以四自由度液压机械手为对象,采纳公司生产的西门子PLC和触摸屏进行操纵,用自带编程软件STEP 7 MicroWIN SP3与 Wincc flexible 2020编程实现机身旋转、手臂伸缩、手腕转动和手指夹取等自动、半自动和点动动作。

关键词：机械手； PLC；触摸屏；传感器；操纵；程序AbstractThis article is based on the understanding of the manipulator and the PLC technology at home and abroad based on the present situation and development trend, selected Four-DOF hydraulic manipulator as the control object to study.As the hydraulic manipulator with, high-power, easy control and fast, etc. Widely used in various industrial fields, Four-DOF hydraulic manipulator Involve Mechanical Design Hydraulic System Control System Is a typical mechanical and electronic integration system This article analyzes the manipulator working environment, and mission to complete, then selected the manipulator, while analysis the manipulator motion, Analysis the hydraulic parts. Hydraulic part is the key to control, this system control the Electromagnet of Solenoid valve by the PLC, In order to achieve the movement of the manipulator control. Pressure Transmitter and Grating sensor by Analysis the hydraulic system on the input and output data collection requirements. I/O module, signal acquisition components pressure transmitter, PLC I/O address distribution, design control system circuit and the control cabinet.Finally, the subject is an object with four degrees of freedom hydraulic manipulator, the company production of Siemens PLC and touch screen control, with their own programming software STEP 7 MicroWIN SP3 and Wincc flexible 2020 programming implementation body rotation, telescopic arm, wrist and fingers point such as automatic, semiautomatic and motion.Key words: manipulator; PLC; Touch screen. The sensor; Control; The program目录第一章绪论.................................................. 错误!未定义书签。

文华学院毕业设计(论文)基于PLC的机械手控制系统设计目录摘要 (3)关键词3Abstract41. 可编程控制器PLC61.1 PLC简介61.2 PLC部结构61.2.1 中央处理器CPU71.2.2 存储器71.2.3 输入输出单元71.2.4 电源部分91.3 PLC的选型92. 机械手概况112.1 机械手的起源与发展112.2 机械手的工作原理113. 机械手控制系统123.1 基于PLC的机械手控制系统的研究意义123.2 基于PLC机械手设计的优点123.3 机械手实现的功能 (13)4. 基于PLC机械手控制系统设计 (14)4.1 I\O点分配144.1.1 电器元件的选择144.1.2 I\O分配144．2 .硬件接线图 (15)4.2.1 电气主接线154.2.2 PLC输入接线164.2.3 PLC输出接线174．3 控制流程图184．4 程序梯形图184．5 人机界面设计23结束语26参考文献27致 27基于PLC的机械手控制系统设计摘要随着社会的进步，工业自动化发展尤为瞩目，各种机械自动化设备的产生，逐步取代了传统手工制作。

自动化流水线的产生，不仅大大提高了工作效率，也让许多人工操作存在安全隐患的流程被机械设备替代，让现代工业变得更具人性化。

机械手在当代自动化流行中起着重要的作用，一方面其能够在高温、腐蚀性、有毒等恶劣环境下持续工作，另一方面其在完成抓取、转移、旋转、释放等动作时候精确度也较高。

机械手的动作是由精确的控制系统来控制完成的，从早期的继电器控制系统发展到如今的PLC控制系统，机械手技术的更新就是控制系统的发展和完善。

本次课题是选用三菱公司的FX系列PLC，完成对电动工具电机的抓取转移以与零件的压装动作。

电气设备有PLC、触摸屏、传感器、直流电源等。

通过可编程控制器的程序设计，完成相应的动作，实现控制功能。

关键词：机械手；PLC；控制；设计The design of control system of manipulator based onPLCAbstractAlong with social progress, industrial automation development is particularly attention, produce a variety of machinery automation equipment, and gradually replaced the traditional hand-made. Automated assembly line production, not only greatly improve the work efficiency, but also to many unsafe manual processes are replaced by machinery and equipment, so that modern industry to become more humane.Robotic automation plays in contemporary popular an important role, on the one hand it can continue to operate at high temperatures, corrosive, toxic and other harsh environments, on the other hand its complete capture, transfer, rotation, and other movements release time accuracy also higher. A robot is controlled by a precise system control is completed, from the early development of the relay control system to today's PLC control system, the development of robot technology update is the control system and perfect.The issue is the choice of Mitsubishi FX series PLC, the completion of the press-fit electric power tools and part of the transfer operation crawl. Electrical equipment PLC, touch screen, sensors, DC power supplies. By PLC programming, complete theappropriate actions to achieve the control function.Key Words：manipulator;PLC;control;design1 可编程控制器PLC1.1 PLC简介可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）由上世纪60年代提出，首先是为了取代继电器控制装置。

(精品)基于PLC的机械手控制系统的设计【范文仅供参考】【摘要】机械手是自动控制领域中一项重要而且较新的技术，引入PLC控制技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践结合的精华。

它可以代替人类在各种恶劣的条件下工作，而且它能提高生产过程的自动化程度，提高产品质量和生产效率，因此得到广泛的应用。

本文主要研究在PLC控制下机械手完成上下左右以及抓取等活动。

【关键词】PLC；机械手；步进电机1.引言机械手按用途可分为通用机械手和专用机械手两种，本文研究的PLC机械手属于通用机械手，它的控制系统独立，可改变程序、动作灵活多样。

通过PLC控制的机械手具有较大的工作范围、较高的定位精度和很强的通用性，可在多种严酷条件下工作。

2.PLC机械手控制系统设计方案对PLC机械手的要求是能准确、快速地搬运和拾放物件，这就要求它们具有精度高、反应快、承载能力强、工作空间充足和灵活的自由度以及在任意位置都能自动定位等特性。

首先，PLC是可编辑控制器的简称，它是一种以微机处理器为核心的工业通用自动控制装置。

它的主要功能有：多种控制功能；数据采集、存储与处理功能；通信联网功能；输入输出接口调理功能；人机界面功能；编程、调试功能。

本文选用PLC作为机械手的控制系统，是因为PLC体积小、重量轻、控制方式灵活、可靠性高、操作简单、维修容易、易于扩展等特点，可以根据现场要求实现机械手的不同工作要求。

机械手采用PLC控制技术，可以大大提高该系统的自动化程序，减少了大量的中间继电器、时间继电器和硬件连线，提高了控制系统的可靠性。

同时，PLC控制系统可方便地更改生产流程，增强控制功能。

其次，选择步进电机和传感器。

控制机械手纵轴和横轴的步进电机选用的是42BYG250C型两相混合式步进电机，参数为步距角0.9o～1.8o，电流为1.5A。

选用SH-20403型步进电机驱动器，它采用10～40V直流供电，H桥双极恒相电流驱动，8种输出电流可选，最大为3A。

JIU JIANG UNIVERSITY毕业论文题目基于PLC的工业机械手控制系统设计英文题目Based on plc industrial manipulatorcontrol system design院系专业姓名年级指导教师二零一三年五月九江学院学士学位论文摘要机械手是工业自动化领域中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学科，并得到了较快的发展。

机械手广泛地应用与锻压、冲压、锻造、焊接、装配、搬运、喷漆、热处理等各个行业。

特别是在笨重、高温、有毒、危险、放射性、多粉尘等恶劣的劳动环境中，机械手由于其显著的优点而受到特别重视。

总之，机械手是提高劳动生产率，改善劳动条件，减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段。

本设计描述了基于PLC的机械手控制系统设计，重点介绍了机械手控制系统中的硬件选择方法，软件的设计过程，以及PLC控制装置的工作过程。

本设计实现了机械手在搬运装配线上，通过S7-200PLC控制机械手完成从A传送带搬运物件至B传送带中，然后进入下一个工作流程。

机械手的上升/下降和左转/右转的执行，分别由双线圈二位电磁阀控制气缸的运动实现；夹紧/放松则是由单线圈的二位电磁阀控制气缸的运动来实现。

【关键词】机械手；PLC；电磁阀工业机械手的PLC控制系统设计Based on plc industrial manipulator control system designAbstractIn the field of industrial automation manipulator is often met in a control object. In recent years, with the development of industrialautomation manipulator gradually become a new subject, and with the rapid development. Manipulator widely application and forging, stamping,forging, welding, assembling, handling, spray paint, heat treatment, etc.Especially in heavy, high temperature, toxic and dangerous, radioactive,dust and so on bad work environment, manipulator because of its significant advantages by pay special attention to. In a word, the manipulator is toimprove the labor productivity, improve working conditions, reduce labor intensity and realize industrial production automation is an importantmeans.This design based on PLC describes the manipulator control system design, introduced the manipulator control system, the hardware selection method, the software design process, and the working process of the PLC control device.The design and implementation of the manipulator in the handling assembly line, manipulator controlled by the S7-200PLC completeconveyor belt carrying objects from A to B conveyor, and then go to thenext workflow. The implementation of the up / down and left / right of the manipulator, respectively, to achieve control movement of the cylinder by a double coil solenoid valve; clamp / unclamp cylinder is controlled by asingle coil solenoid valve movement.【Key Words】Manipulator；PLC；solenoid valve九江学院学士学位论文目录摘要 (1)目录 (4)第1章绪论 (1)1.1 课题的目的和意义 (1)1.2 课题研究的内容 (1)第2章机械手和PLC (2)2.1 机械手 (2)2.1.1 机械手的概述 (2)2.1.2 机械手的应用 (2)2.1.3 机械手的应用意义 (3)2.1.4 机械手的发展概况 (4)2.1.5 机械手的发展趋势 (4)2.2 PLC (5)2.2.1 PLC的基本概念 (5)2.2.2 PLC的组成 (6)2.2.3 PLC的主要特点 (7)2.2.4 PLC的工作原理 (8)2.2.5 PLC的应用领域 (10)第3章机械手控制系统的设计 (12)3.1 机械手控制系统构件概述 (12)3.2 系统控制对象及工艺过程 (14)3.3 控制要求 (16)3.4 方案选择及系统配置 (16)3.5 PLC的硬件设计 (17)3.5.1 PLC的选型 (17)3.5.2 I/O的资源配置 (18)3.5.3 PLC的接线图 (20)3.5.4 操作面板 (21)3.6 系统软件设计 (21)3.6.1 顺序功能图 (22)工业机械手的PLC控制系统设计3.6.2 全程序OB1 (23)3.6.3 公用程序 (25)3.6.4 手动程序 (26)3.6.5 自动程序 (26)3.6.6 回原点程序 (32)第4章系统程序调试 (35)4.1 控制系统的程序调试步骤 (35)4-2 调试过程中注意的事项 (35)4-3 系统中调试结果 (36)第五章结束语 (40)参考文献 (41)致谢 (412)九江学院学士学位论文第1章绪论1.1 课题的目的和意义机械手是工业自动化领域中经常遇到的一种控制对象。

（完整版）基于plc的机械手控制系统设计前言随着我国工业生产的飞跃发展，自动化程度的迅速提高，实现工件的装卸、转向、输送或操持焊枪、喷枪、扳手等工具进行加工、装配等作业的自动化，已愈来愈引起人们的重视。

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。

近年来，随着电子技术特别是电子计算机的广泛应用，机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术，它更加促进了机械手的发展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。

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”。

机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动、不知疲劳、不怕危险、抓举重物的力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用，生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率；可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产；尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。

本文将通过西门子PLC控制机械手，PLC是可编程控制器（Programmable Logic Controller）的简称，是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用的工业自动化控制装置。

随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，PLC的功能也越来越强大，更多地具有计算机的功能。

目前PLC已经在智能化、网络化方面取得了很好的发展。

该系统利用西门子PLC，在步进电机驱动下，完成对机械手在搬运过程中的下降、夹紧、上升、右旋、下降、放松、上升、左旋等全过程自动化控制，并对非正常情况实行自动报警和自动保护，实现企业的机电一体化，提高企业的生产效率。

1机械手概述1.1机械手简介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。

Xinyu University毕业设计(论文)基于PLC的机械手控制系统设计****:***学号:**********专业:电气工程及其自动化指导教师:谢富珍副教授学院:电气与电子工程江西·新余独创性声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）是本人在指导教师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

其中除加以标注和致谢的地方，以及法律规定允许的之外，不包含其他人已经发表或撰写完成并以某种方式公开过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位或证书而作的材料。

其他同志对本研究所做的任何贡献均已在文中作了明确的说明并表示谢意。

本毕业设计（论文）成果是本人在新余学院期间在指导教师指导下取得的，成果归新余学院所有。

特此声明。

作者签名（手写）：签名日期：年月日版权使用授权书本毕业设计（论文）作者及指导教师完全了解新余学院有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业设计（论文）的复印件和磁盘，允许毕业设计（论文）被查阅和借阅。

作者签名（手写）：指导教师签名（手写）：日期：年月日日期：年月日论文题目：基于PLC的机械手控制系统设计专业：电气工程及其自动化学生姓名：何友良指导教师：谢富珍副教授摘要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。

工人工作环境和工作内容也要求理想化简单化，对于一些往复的工作由机械手远程控制或自动完成显得非常重要。

这样可以避免一些人不能接触的物质对人体造成伤害，如冶金、化工、医药、航空航天等。

在机械制造业中，机械手应用较多，发展较快。

目前主要应用于机床、模锻压力机的上下料以及焊接、喷漆等作业，它可以按照事先制定的作业程序完成规定的操作，有些还具备有传感反馈能力，能应付外界的变化。

应用机械手，有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度，从而可以提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。