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plc电气控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC电气控制的基本原理，掌握PLC的工作流程和编程方法。
2. 学生能掌握PLC电气控制系统的硬件组成，包括输入/输出模块、中央处理单元等。
3. 学生能了解常见的PLC指令，并运用这些指令进行简单的电气控制程序编写。
技能目标：1. 学生能运用PLC编程软件进行电气控制程序的编写和调试。
2. 学生能分析实际电气控制问题，设计并实现基于PLC的电气控制系统。
3. 学生能通过团队协作，完成PLC电气控制项目的实施和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对PLC电气控制技术的兴趣，提高对工程技术专业的认识和认同。
2. 学生培养工程思维，注重实践与创新，形成解决问题的能力和自信。
3. 学生在学习过程中，注重团队协作，培养沟通与合作的职业素养。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，结合理论教学与实际操作，培养学生对PLC电气控制技术的应用能力。
学生特点：学生具备一定的电气基础和编程能力，对新技术充满好奇心，喜欢动手实践。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，鼓励学生参与实际项目，提高学生的综合应用能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. PLC基本原理：介绍PLC的工作原理、性能指标、应用领域等，对应教材第1章。
2. PLC硬件组成：讲解输入/输出模块、中央处理单元、电源模块等硬件部分的构成和功能，对应教材第2章。
3. PLC编程语言与指令：学习PLC的编程语言，如梯形图、指令表等，介绍常用指令及其应用，对应教材第3章。
4. PLC程序设计与调试：通过实际案例，教授PLC程序设计的方法和步骤，学习使用编程软件进行程序编写、调试与优化，对应教材第4章。
5. PLC电气控制应用实例：分析实际电气控制问题，设计并实现基于PLC的电气控制系统，结合教材第5章及实际案例。
电气控制系统设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电气控制系统的基本组成、工作原理及设计流程；2. 掌握常用电气元件的功能、选用原则及相互连接方式；3. 了解电气控制系统设计的相关规范和标准，具备初步的电气图纸阅读与绘制能力。
技能目标：1. 能够运用所学知识，对简单电气控制系统进行设计、搭建与调试；2. 培养学生运用电气CAD软件绘制电气图纸的能力；3. 提高学生团队协作能力，培养沟通、交流、解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电气工程及自动化领域的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，养成良好的学习习惯；3. 增强学生的环保意识，认识到电气控制系统在节能环保方面的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，旨在培养学生的动手能力、设计能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电气基础知识，但对电气控制系统设计尚处于入门阶段，需要通过实践操作来提高。
教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，以学生为中心，充分调动学生的积极性与参与度。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 电气控制系统的基本组成与工作原理- 介绍电气控制系统的组成部分，包括控制器、执行器、传感器等；- 阐述电气控制系统的工作原理，分析其控制过程。
2. 常用电气元件及其选用- 介绍常用电气元件的功能、符号及分类；- 讲解电气元件的选用原则，如性能、可靠性、成本等。
3. 电气控制系统设计流程与方法- 阐述电气控制系统设计的基本流程，包括需求分析、方案设计、元件选型、图纸绘制等；- 介绍电气控制系统设计的方法，如模块化设计、标准化设计等。
4. 电气图纸绘制与CAD软件应用- 指导学生运用电气CAD软件绘制电气图纸；- 讲解电气图纸的规范和标准，培养学生的图纸阅读与绘制能力。
5. 电气控制系统搭建与调试- 安排学生进行简单电气控制系统的搭建与调试；- 讲解调试过程中可能遇到的问题及解决方法。
电机与电气控制技术课程设计一、课程设计背景与意义电机是现代工业领域中使用量最大、应用最广泛的设备之一。
在工业生产中，电机的运转状态直接关系到生产效率和产品质量。
因此，对电机设备进行科学的电气控制是现代工业领域不可缺少的技术手段。
本次课程设计旨在通过深入学习电机与电气控制技术，让学生了解电机的基本原理、运行方式及电气控制技术的基本理论和应用，掌握相关电子元器件及控制软件的使用，培养学生的实践能力和工程设计能力，为学生今后从事相关工作做好准备。
二、课程设计内容及任务1. 课程设计内容本次课程设计包括以下内容：1）电机的基本原理及运动形式；2）三相交流异步电机的特点和控制；3）步进电机和直流电机的组成及控制；4）电气控制技术的基本原理和方法。
2. 任务1）了解电机的基本结构、工作原理和运行控制方式，完成有关电机的理论学习及实验操作。
2）研究三相交流异步电机的工作原理、控制电路和实验操作。
3）学习步进电机和直流电机的组成及控制原理，进行相关实验操作。
4）了解电气控制技术的基本原理和应用，掌握相关电子元器件及控制软件的使用。
5）进行电机控制电路设计和软件开发实验。
三、设计流程与方法1. 设计流程1）确定设计目标和任务；2）搜集相关资料和文献，对电机原理和电气控制技术进行深入学习；3）对电机和电气控制知识进行实验操作，完成电机和电气控制方案的设计；4）针对电机和电气控制方案，进行实际设计和验证操作。
2. 设计方法1）理论学习方法：通过课堂学习、资料查阅等方式，深入学习电机原理和电气控制技术，掌握相关基本概念和工作原理，飞跃式地提升自身的专业知识水平。
2）实验操作方法：通过教师指导，自主设计实验方案，进行实验操作，巩固理论知识，获得实际操作经验。
3）设计实践方法：根据电机和电气控制方案，进行实际设计和验证操作，不断完善设计方案和实现方案，提高工程设计能力。
四、设计成果及成果评估方法1. 设计成果本次课程设计的成果主要包括：1）电机和电气控制方案的设计文档；2）电机和电气控制方案的实验操作过程记录；3）电机控制电路设计的电路图和程序代码；4）电机控制方案的实现和验证记录。
现代电气控制及PLC应用技术课程设计1.引言现代电气控制技术发展迅速，电子技术的不断创新和应用，促进了电气控制向智能化、网络化、数字化等方向发展，PLC作为自动化领域中的核心控制设备，在工业生产中应用越来越广泛。
本课程设计旨在通过对国内外电气控制及PLC应用技术的研究和实践，实现基于PLC控制的电机自动控制系统设计、编程调试和实施运行。
2.课程设计思路本课程设计分为理论学习和课程实践两部分。
理论学习为主要考核方式，包含电气控制及PLC基础理论、PLC编程语言和PLC程序设计基础；课程实践为辅，通过对实验平台搭建、PLC编程和调试案例实践，使学生深刻理解理论知识的实际应用。
3.理论学习3.1 电气控制及PLC基础理论电气控制理论方面，主要涵盖电气元件、电路原理和工业电气控制系统等内容；PLC基础理论主要包括PLC概述、PLC系统组成和PLC编程语言等内容。
3.1.1 电气元件常用的电气元件包括开关、保险丝、继电器、接触器、电路断路器、变压器、电感和电容等。
开关是用于开关电路的常用元件，可分为手动开关和自动开关两种类型。
3.1.2 电路原理电路原理是电气控制中重要的基础知识。
常见的电路包含串联电路、并联电路、复合电路和并串联电路。
3.1.3 工业电气控制系统工业电气控制系统由电气控制装置、执行机构和控制回路三部分组成。
根据不同的控制任务和环境，电气控制系统可以分为多种不同的控制方式和控制回路类型。
3.2 PLC编程语言PLC编程语言包括指令列表、梯形图、函数图和结构化语言等。
其中，指令列表和梯形图是最为常见的PLC编程语言。
3.2.1 指令列表指令列表是PLC编程语言的最底层语言，通常表现为一些特殊的代码。
3.2.2 梯形图梯形图是PLC编程语言中使用最为广泛的语言，通常用于模拟复杂的逻辑表达式。
3.3 PLC程序设计基础PLC程序设计基础包含程序设计流程、程序功能模块等内容。
3.3.1 程序设计流程PLC程序设计流程通常包含系统识别、控制流程设计、程序编写和调试四个步骤。
电气控制与plc 课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电气控制系统的基本原理和组成部分；2. 掌握PLC编程的基本指令和程序设计方法；3. 学习电气控制与PLC在实际工程中的应用。
技能目标：1. 能够正确绘制电气控制系统的原理图和接线图；2. 能够运用PLC进行逻辑控制和程序设计；3. 能够分析和解决电气控制与PLC系统中的常见问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电气控制与PLC技术的兴趣，激发其探索精神；2. 培养学生的团队合作意识，学会与他人共同解决问题；3. 增强学生的工程意识，使其认识到电气控制与PLC技术在工业生产中的重要性。
课程性质：本课程为电气工程及其自动化专业核心课程，旨在培养学生的电气控制与PLC应用能力。
学生特点：学生具备一定的电气基础和编程能力，对实际工程应用有较高的兴趣。
教学要求：结合实际工程案例，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 电气控制系统的基本原理与组成- 介绍电气控制系统的工作原理和基本组成部分；- 分析常用低压电器及其功能。
2. PLC基础知识与编程技术- 概述PLC的发展历程、结构及工作原理；- 掌握PLC的基本指令、编程方法和应用实例。
3. 电气控制与PLC应用案例分析- 分析典型电气控制系统的设计方法；- 介绍PLC在不同行业中的应用案例。
4. 实践操作与问题解决- 开展电气控制系统接线与调试实践；- 进行PLC编程与逻辑控制实践；- 解决电气控制与PLC系统中的实际问题。
教学大纲安排：第一周：电气控制系统的基本原理与组成第二周：PLC基础知识与编程技术第三周：电气控制与PLC应用案例分析第四周：实践操作与问题解决教材章节：1. 电气控制系统的基本原理与组成（第一章）2. PLC基础知识与编程技术（第二章）3. 电气控制与PLC应用案例分析（第三章）4. 实践操作与问题解决（第四章）教学内容确保科学性和系统性，注重理论与实践相结合，使学生能够掌握电气控制与PLC技术的核心知识，提高实际操作能力。
电气控制plc课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解电气控制PLC的基本原理，掌握PLC编程的基本步骤和技巧。
2. 使学生掌握PLC的输入输出接口电路设计，了解常用的电气元件及其功能。
3. 帮助学生掌握PLC在工业控制系统中的应用，了解相关行业的实际案例。
技能目标：1. 培养学生运用PLC进行逻辑控制程序设计的能力，能独立完成简单的电气控制程序编写。
2. 提高学生运用PLC进行故障分析和解决实际问题的能力。
3. 培养学生团队协作和沟通能力，能在项目实践中发挥各自优势，共同完成任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电气控制PLC技术的兴趣，培养其主动学习和探索的精神。
2. 培养学生严谨、细致的工作态度，养成良好的工程素养。
3. 增强学生的环保意识，使其在设计过程中注重节能、环保和可持续发展。
课程性质：本课程为电气控制PLC技术的应用与实践课程，旨在帮助学生将理论知识与实际操作相结合，提高解决实际问题的能力。
学生特点：学生具备一定的电气基础和编程能力，对PLC技术有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重实践操作，以项目为导向，培养学生独立思考和团队协作能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为今后从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. PLC基本原理与结构：介绍PLC的发展历程、基本组成、工作原理及性能指标，使学生了解PLC的基本概念。
2. PLC编程语言与逻辑：讲解PLC的编程语言（梯形图、指令表、功能块图等），使学生掌握PLC编程的基本方法和技巧。
3. 常用电气元件及其功能：介绍常用的电气元件（如继电器、接触器、传感器等）及其在PLC控制系统中的应用。
4. PLC输入输出接口电路设计：讲解输入输出接口电路的设计方法，使学生掌握如何根据实际需求进行PLC接口电路设计。
5. PLC程序设计与调试：通过实例分析，让学生学习PLC程序设计的基本步骤，掌握程序调试的方法。
电气控制与plc设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电气控制系统的基本原理和电路设计方法，理解PLC的工作原理及其在工业控制中的应用。
2. 使学生了解并掌握PLC编程的基本指令和程序设计方法，能运用PLC进行简单控制系统的设计。
3. 帮助学生掌握电气控制与PLC设计过程中涉及的传感器、执行器等设备的工作原理和应用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际电气控制与PLC设计问题的能力。
2. 培养学生动手实践能力，能独立完成简单的电气控制电路搭建和PLC编程操作。
3. 提高学生的团队协作和沟通能力，能在小组合作中共同完成复杂控制系统的设计与调试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电气控制与PLC技术的兴趣，激发学生主动探索新知识的精神。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合，提高学生的工程意识。
3. 引导学生关注电气控制与PLC技术在工业生产中的应用，认识其在社会发展中的重要作用，培养学生的社会责任感。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
课程旨在帮助学生建立扎实的电气控制与PLC技术基础，提高学生的实际操作能力和解决实际问题的能力，培养具有创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容1. 电气控制基本原理：包括常用低压电器、电气控制电路的基本环节、控制电路的设计方法等，对应教材第1章内容。
2. PLC工作原理与结构：介绍PLC的组成、工作原理、性能指标等，对应教材第2章内容。
3. PLC编程指令与程序设计：学习PLC编程的基本指令、编程技巧和程序设计方法，对应教材第3章内容。
4. 传感器与执行器：了解常用传感器、执行器的工作原理和应用，对应教材第4章内容。
5. 电气控制与PLC设计实例：分析典型电气控制电路和PLC控制系统设计案例，对应教材第5章内容。
6. 实践操作：安排学生进行电气控制电路搭建、PLC编程与调试等实践操作，巩固所学知识。
电气控制课程设计内容一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电气控制的基本原理、基本知识和基本技能，能够运用所学知识分析和解决电气控制方面的问题。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够掌握电气控制的基本概念、基本原理和基本电路，了解电气控制技术的发展趋势。
2.技能目标：学生能够运用所学知识分析和设计简单的电气控制系统，具备一定的电气控制设备安装、调试和维护能力。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识电气控制技术在现代社会中的重要作用，培养对电气控制技术的兴趣和热爱，树立正确的职业观念。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电气控制的基本原理、基本知识和基本技能。
具体内容包括：1.电气控制的基本概念、基本原理和基本电路。
2.电气控制技术的发展趋势。
3.常用的电气控制器件及其功能、特点和应用。
4.电气控制系统的分析和设计方法。
5.电气控制设备的安装、调试和维护方法。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握电气控制的基本概念、基本原理和基本电路。
2.讨论法：通过分组讨论，引导学生深入理解电气控制技术的应用和发展趋势。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生掌握电气控制系统的分析和设计方法。
4.实验法：通过动手实验，培养学生的实际操作能力，加深对电气控制设备的理解。
四、教学资源为了保证本课程的教学质量，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内知名出版社出版的电气控制教材，保证内容的科学性和系统性。
2.参考书：提供相关的电气控制技术参考书籍，丰富学生的学习资料。
3.多媒体资料：制作精美的课件和教学视频，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：配置齐全的电气控制实验室，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式，包括平时表现、作业、考试等。
具体评估方式如下：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现，了解学生的学习态度和理解程度。
电气控制及PLC应用技术课程设计
【课程设计】电气控制及PLC应用技术
1. 课程简介
本课程是针对电气控制及PLC应用技术而设计的课程，旨在帮助学生掌握电气控制基本理论和PLC编程技术，培养学生电气控制应用的能力。
课程内容包括电气控制的基本概念、电路图绘制、PLC编程技术等。
通过课程的学习，学生将能够了解电气控制的基本知识，掌握PLC技术的编程方法，能够应用所掌握的知识解决实际问题。
2. 授课大纲
第一章电气控制基础
1.1 电气控制的定义和基本概念
1.2 电路图的基本元素和绘制方法
1.3 电器元件的基本参数和使用方法
1.4 电磁继电器的工作原理和应用
第二章 PLC基础
2.1 PLC的定义和基本概念
2.2 PLC的组成和工作原理
2.3 PLC编程基础和用途
2.4 PLC应用实例分析
第三章 PLC编程技术
3.1 PLC编程软件和硬件环境介绍
3.2 PLC编程指令和语法
3.3 PLC控制程序设计方法
3.4 编写PLC控制程序实例
第四章电气控制及PLC案例分析
4.1 电气控制及PLC应用案例分析4.2 案例分析中的问题分析和解决方法4.3 案例分析中的维修和维护技术方法4.4 案例分析中的安全标准和操作规程3. 教学评估
本课程通过理论讲解、案例分析、实验操作等方式结合，实现学生对电气控制及PLC应用技术的深入理解和掌握。
在课程
开展过程中，将进行课堂考核、编程实验等多种教学评估方式，来协助学生巩固所学知识，并提供正确性参考，以确保学生对本门课程知识点的掌握和应用水平的提高。
课程设计报告姓名 ***学号201******年级201*专业**专业系（院）机械工程学院指导教师吕剑2014年*月**日搬运机械手电气控制系统设计摘要本课题主要任务是设计一抓取机械手来完成无人化工厂中某一阶段性工作。
机械手系统采用圆柱坐标方式，由PLC作为中央控制单元，控制三路交流伺服驱动器、位置单元模块及其它功能块，驱动各轴伺服电机准确定位。
定位完成后，再执行手部抓取动作，以完成指定任务。
设计了上位机组态，方便人们监视现场运行情况以及实现故障准确定位，并简单叙述系统参数设置及调试方法。
本文重点解决的问题——电气控制系统设计本课题中主要内容：(1)机械手方案设计及驱动电机选型；(2)电气控制系统硬件线路设计；(3)控制系统程序设计；(4)上位机组态设计及系统调试；关键词：机械手交流伺服控制器PLC 组态松下1研制背景及意义1.1研制背景机械手是由机械本体、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种能在四维空间完成各种作业的机电一体化设备。
特别适合多品种、变批量的柔性生产。
它对提高产品质量，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，因此，机械手广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
机械手技术是综合控制论、信息论、计算机、机构学、传感技术、人工智能、运筹学、仿生学等多学科而形成的高技术，也是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。
一般说来，机械手的应用情况，可衡量了一个国家的工业自动化水平。
机械手是综合了人和机器的特长，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，可以说它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。
1.2机械手简史现代意义的机械手最先是由美国开始研制的。
它是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的，机械手研究始于二十世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，特别是1946年第一台电子计算机问世以来，计算机取得惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。
同时，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，又为机器人的开发奠定了基础。
另一方面，核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质。
在这一需求背景下，美国1947年开发了遥控式机械手，第二年又开发了主从式机械手。
1958年，美国联合控制公司研制出示教型机械手，结构是机体上安装一个回转长臂，顶部装有电磁阀抓放机构。
1962年，公司在上述方案基础上又研发一台数控示教再现型机械手。
取名为Unimate，运动系统仿照坦克炮塔，手臂可以回转、俯仰、伸缩，使用液压驱动，控制系统采用磁鼓作为存储装置。
很多球面坐标通用机械手就是在这个基础上发展起来的。
同年，该公司与普尔曼公司合并出成立万能自动公司，专门生产工业机械手。
1978年美国Unimate公司与斯坦福大学，麻省理工学院联合研制一种Unimate-Viccarm型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差小于±1毫米。
联邦德国机械制造业是从1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。
二十世纪八十年代以后，机械手的应用领域不断拓展，性能指标在不断提高。
目前，机械手不仅应用于传统制造业如采矿、冶金、石油、化工、船舶等领域，同时也扩大到航空、航天、医药、生化、军事等高科技领域以及诸如家庭保洁、医疗康复等服务行业。
机械手的发展可大致分为三个阶段。
第一阶段，机械手只能根据事先编制好的程序来工作，纯机械式操作。
第二阶段，机械手具有触觉、视觉、听觉、力觉等功能，它可以根据外界的不同信息做出相应的反馈。
第三阶段，机械手不仅能感知外面的世界，还具有自我学习，知识记忆的功能，它与电子计算机和电视设备保持实时联系，并逐步发展为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中的重要一环。
1.3机械手发展状况现代工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题。
化工等连续性生产过程自动化已经基本得到解决。
但在机械工业中，加工、装配等生产环节不是连续的。
因此，比如迫切需求装卸、搬运等工序机械化，工业机械手就是为实现这些工序的自动化而生产的。
近年来全球机械手行业发展迅速（图1-1）。
人性化、重型化、微型化、智能化已经成为未来机械手产业的主要发展趋势。
有资图1.1 全球每年新投入使用的机械手数量时，服务机械手的市场前景也不容小觑，如家用服务机械手、割草机械手、康复机械手等。
我国于1972年开始研制工业机械手，经过几年攻关，完成了示教再现式工业机械手成套技术（包括机械手本体、控制系统、驱动传动单元、测试系统的设计、制造、应用和小批量生产的工艺技术等）的开发，研制出喷涂、弧焊、点焊和搬运等作业机械手整机，几类专用和通用控制系统及关键元部件等，并在生产中经过实际应用考核。
在国家政策的支持下，经过不懈努力，九十年代后半期实现了国产机械手商品化，为产业化奠定基础。
1.4简述机械手分类工业机械手的种类很多，目前国内尚无统一的分类标准。
工业界一般按驱动方式、使用范围和控制系统等进行划分。
按驱动方式，机械手分可液压传动、气压传动、机械传动和电力传动。
液压机械手主要特点是，抓重可达几百千克以上、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏。
但对密封装置要求严格，且不宜在高温、低温下工作。
若采用电液伺服驱动系统，可实现连续轨迹控制，这使得机械手通用性扩大，但其制造精度高，油液过滤严格。
气压传动机械手主要特点为输出力小、气动动作迅速、结构简单、成本低。
但是，由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性差，冲击大，抓重一般为30千克一下，适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中工作。
机械传动机械手运动准确可靠，动作频率大，但结构较大，动作程序不可变，常被用于工作主机的上、下料。
电力传动机械手不需要中间的转换机构，故机械结构简单，维护和使用方便。
按使用用途可分为专用机械手和通用机械手两种。
专用机械手是附属于主机的、具有固定程序而无独立控制系统的机械装置，具有动作少、工作对象单一、结构简单、使用可靠和造价低廉等特点，适用于大批量自动化生产，如自动机床、自动上产线上的上下料机械手、自动换刀机械手等。
而通用机械手具有独立控制系统、程序可变、动作灵活多样的特点。
在性能范围内，其动作程序可变，通过调整可在不同的场合中使用，工作范围大、定位精度高、通用性强，适用于不断变换生产品种的中小批量自动化的生产。
按控制方式分可分为点位控制和连续轨迹控制。
点位控制其实是空间点到点的移动，只能控制运动过程中的几个点的位置，不能控制其运动轨迹，若控制的点数多，则必然增加电气控制系统的复杂性。
而连续轨迹控制其特点是设定点为无限个，整个移动过程平稳、准确，并且适用范围广，但电气控制系统复杂，这类工业机械手一般采用微型计算机控制，如PLC、单片机、嵌入式PC等。
本论文机械手采用电力传动方式，机械结构简单，重量轻，精度高，工作迅速、平稳、可靠，因而广泛应用于机械加工业，如喷漆、码垛等。
1.5机械手发展趋势自20世纪90年代以来，由于具有一般功能的传统工业机械手的应用趋向饱和，而许多高级生产和特种应用则需要具有各种智能的机械手参与，因而促使智能机械手获得较为迅速的发展。
无论从国际或国内角度看，复苏和继续发展机械手产业的一条重要路径就是开发各种智能机械手，以提高机械手的性能，扩大其功能和应用领域。
回顾近年来国内外机械手的发展历程，大致有以下发展趋势。
传感型智能机械手发展较快，如临场感技术、虚拟现实技术、多智能机械手系统、人工神经网络、专家系统等。
智能机械手和高级工业机械手的结构要力求简单紧凑，其高性能部件甚至全部机构的设计已向模块化方向发展。
汽车工业、工程机械、建筑、电子、电机工业及家电行业在开发新产品时，引进高级机械手技术，采用柔性自动化和智能化设备，改造原有生产手段，使机械手及其生产系统的发展呈上升趋势。
重型、小型和微型机械手的研究也是热点之一，重型机械手可应用于大型和重型装备智能化和无人化，小型机械手移动灵活方便、速度快、精度高，适于进入大中型工件进行直接作业，微型机械手可用于医疗和军事领域。
机械手的应用领域向非制造业和服务业发展也是一个重要方向。
机械手控制系统设计步骤根据工艺要求确定被控系统必须完成的动作,确定这些动作之间的关系及完成这些动作的顺序。
(2)分配输入、输出设备,即确定哪些外围设备是送信号给PLC的,哪些外围设备是接收来自PLC的信号的,同时还要将PLC的输入、输出点与之一一对应,对I/O进行分配。
在此基础上确定PLC的选型。
(3)根据控制系统的控制要求和所选PLC的I/O 点的情况及高功能模块的情况,设计PLC用户程序,此时可采用梯形田、助记符或流程图语言形式的用户程序。
PLC的用户程序体现了按照正确的顺序所要求的全部功能及其相互关系,编程时可用编程器或计算机直接编程、修改,同时也可对PLC的工作状态、特殊功能进行设定。
(4)对所设计的PLC程序进行调试和修改,直至PLC完全实现系统所要求的控制功能。
(5)保存已完成的程序。
2.1 搬运机械手的设计原理图3-1是搬运机械手工作示意图。
该机械手的任务是将传送带A上的物品搬运到传送带B。
为使动作准确，安装了限位开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5。
分别对机械手进行抓紧、左旋、右旋、上升、下降等行程的检测，并给出动作到位的检测信号。
另外还安装了光电开关SP。
负责检测传送带A上的物品是否到位。
此外，还设置了起动按钮SB1和停止按钮SB2，分别用以启动和停止机械手的动作。
图3-1 搬运机械手工作示意图传送带A、B由电动机M1、M2拖动，M1、M2分别由接触器KM1、KM2控制，机械手的上、下、左、右、抓、放等动作由液压系统驱动，并分别由6个电磁阀YV1—YV6来控制。
2.2 PLC的选取由于市场的需求和西门子PLC的广泛应用所以我选取的是S7-200.我们对其进行简要说明：S7-200系列是一类可编程逻辑控制器（Micro PLC）。
这一系列产品可以满足多种多样的自动化控制需要，下图展示一台S7-200 Micro PLC的CPU22*系列PLC的CPU 外型图如图2，具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的指令，使得S7-200可以近乎完美地满足小规模的控制要求。
此外，丰富的CPU类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时，具有很强的适应性。
S7-200 CPU模块包括一个中央处理器单元（CPU）、电源以及数字量I/O点，这些都被集成在一个紧凑、独立的设备中。
图2-1 S7-200 CPU外型图1.CPU负责执行程序和存储数据，以便对工业自动控制任务或过程进行控制。
