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摘要随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，市场竞争激烈、人工成本上涨，以往人工操作的搬运和固定式输送带为主的传统物件搬运方式，不但占用空间也不容易更变生产线结构，加上需要人力监督操作，更增加生产成本，原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要。
减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性，降低生产成本，减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生成所必须面临的重大问题。
它集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。
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。
关键词：PLC,机械手，微处理器，控制器目录摘要 (I)第一章概述 (1)1.1PLC的控制系统 (1)1.1.1 PLC的概述 (1)1.1.2 PLC的优点 (1)1.1.3 PLC的应用领域 (3)1.2选题背景 (4)1.2.1机械手简介 (4)1.2.2 机械手的行业状况 (5)第二章机械手的整体设计 (5)2.1机械手的控制过程 (5)2.2PLC选型 (6)2.3可编程控制器控制盘面板 (8)2.4机械手的整体设计 (9)2.4.1 单操作程序 (9)2.4.2 步进操作程序 (9)2.4.3 自动操作 (10)第三章机械手的程序设计 (11)3.1机械手动作过程的实现 (11)3.2机械手的手动单步操作程序 (12)3.2.1 机械手左行/右行 (12)3.2.2 机械手夹紧/松开 (13)3.2.3 机械手上升/下降 (13)3.3自动控制程序 (14)3.3.1 机械手下降/夹紧 (14)3.3.2 机械手上升和右行 (16)3.3.3 机械手的下降和松开 (16)3.3.4 机械手上升和左行 (18)3.3.5：机械手回零 (19)第四章机械手的前景 (20)结束语 (22)参考文献 (23)谢辞 (24)第一章概述1.1 PLC的控制系统1.1.1 PLC的概述PLC是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的。
基于PLC的机械手控制系统设计学生姓名：杜鹏飞班级：070313指导老师：封立耀摘要：自工业化大生产以来，各国的工程师和企业主都在努力寻找如何提高生产率的方法，如何降低成本的方法，如何使工人免于各种恶劣生产环境伤害的方法，而这一切也都是为了使效益最大化。
自从上世纪50年代末美国率先研发出第一代工业机器人开始，人类的工业化生产从此步入了一个崭新的时代。
此后其功能发展得越来越完善，种类也变得越来越多，能够在多种环境下工作。
本设计就是一个适用于工厂自动化生产线上的基于PLC控制的机械手，它的主要功能就是物料的搬运，循环往复地将物料从A地运往B地。
机械手的机械结构采用滚珠丝杆、气缸等机械器件组成；电气方面有直流电机、光电编码器等电子器件组成。
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。
具体来说，由PLC接受来自外部的输入信号（包括开关机，手动、自动等按钮信号，还包括来自限位器的指令和编码盘的指令），储存于PLC中的用户程序处理各种输入信号来控制机械手的动作，驱动机械手的直流电机，使横轴前后运动、竖轴上下运动、底盘转动、手转动，驱动电磁阀来控制机械手的夹紧和松开。
在设计过程中，除了要选择合理的传动方案、信号采集方式外，最重要的就是PLC程序的编制，一定要严格按照动作的执行顺序编制程序，尽可能使程序逻辑正确简洁。
关键词： PLC 机械手滚珠丝杠直流电机指导老师签名：Design of Manipulator Control System based on PLCStudent name：Du Pengfei Class：070313Supervisor：Feng LiyaoAbstract：Since industrial production,engineers and entrepreneurs from every country have been making great efforts looking for ways how to improve productivity,how to cut the cost,and how to protect workers from various hurt from abominable working-environment,and all of these are aiming at getting the most benefit.Since the USA took the lead in manufacturing the first industrial robot in the world in the end of 1950s,human industrial production stepped into a completely new time.After that,its functions were developed to be more and more perfect,the kind also became more, and was able to run under various conditions.This design is a PLC-controlled manipulator which is suit for automatic production line in factory，the main function is matter-carrying,carry matter from A to B. Mechanical structure is made of ball screw and cylinder and so on；electrical part is made of DC motor and photoelectricity coder. The device covers a programmable control technology, position control technology, detection technology, mechatronics is a typical representative of one of the machines. Particular speaking,PLC receive signals from outside(including switch signals of on-off ,manual operation and automation ),user program storing in PLC processes input signals,and control action of manipulator,drive manipulator`s DC motor,and make it move front and back in lateral axis，make it move up and down in direct-axis,make chassis turn around,make hand turn,drive electromagnetic valve to control manipulator`s lock and un lock.During the process of design,except select reasonable transmission plan and signal-collecting way,the most important is PLC program- compiling,must compile program according to order of action, make logic correct and succinct as far as possible.Keyword：PLC manipulator ball screw DC motorSignature of Supervisor：。
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。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
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，并以成为现代机械知道生产系统中的一个重要部分。
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。
当今的PLC吸收了微电子技术和计算机技术的最新成果，其应用已从单机自动化推广到整条生产线的自动化乃至整个工厂的生产地宗华。
目前，机械手主要用于机床加工、锻造、热处理等方面，无论数量、品种和性能方面还不能满足工业生产发展的需要。
在国主要是逐步扩大应用围，重点发展锻造、热处理方面的机械手，PLC可以按照所要求完成机械手的设计，使机械手的设计简单化，大大节省了时间，提高了工作效率，减轻了劳动强度，改善作业条件。
本课题拟开发物料搬运机械手，采用西门子系列S7-200PLC，对机械手的上下、左右以及抓取运动进行控制。
该装置机械部分、滑轨、机械抓手等。
我们利用可编程技术，结合相应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。
关键词：机械手，S7-200，可编程技术ABSTRACTModern industrial manipulator is a new technology in automatic control field, is the modern control theory and the combination of the industrial automation production practice, and to become an important part of modern mechanical know production system. Industrial robots is to improve the production process automation, improve labor condition, one of the effective methods to improve the product quality and production efficiency. Especially in high temperature and high pressure, dust, noise pollution and radioactive and occasions, more widely applied. In our country, also has a rapid development in recent years, and achieved a certain effect, brought to the attention of the machinery industry and railway departments. Today's PLC absorbs the latest achievements of the microelectronics technology and computer technology, its application has been extended from single machine automation in the whole production line automation and the whole factory built chung wa. At present, the manipulator is mainly used for machining, forging, heat treatment, etc., regardless of the quantity, variety and performance can not meet the needs of the development of industrial production. In domestic major is gradually expanding the scope of the application, the development of the forging, heat treatment of manipulator, PLC can according to the required to complete the design of the manipulator, simplify the design of the manipulator, greatly save time, improve work efficiency, reduce the labor intensity and improve work condition.This topic proposed development material handling manipulator, adopting Siemens series S7-200 PLC, up and down, left and right sides of manipulator and grab motion control. The equipment mechanical parts, slippery course, mechanical gripper, etc. We use the programmable technology, combined with the corresponding hardware device, control manipulator to complete various actions.Keyword：manipulator，,S7-200，PLC目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)1引言 (1)2机械手的概述与简介 (2)2.1机械手的应用简况 (2)2.2机械手的应用意义 (3)2.3机械手的发展概况 (3)2.4机械手的发展趋势 (4)2.5机械手实现的过程 (5)3 PLC的介绍与程序设计 (7)3.1 PLC的结构 (7)3.1.1 PLC的特点 (8)3.1.2 PLC的经济分析 (8)3.2 PLC的应用概况 (9)3.3 PLC在机械手中的应用 (10)4 机械手的设计方案 (11)4.1 流程图 (11)4.2 I/O接口 (11)4.3 PLC编程梯形图 (12)4.4 机械手控制系统组态设计及运行监控 (17)总结 (20)致 (21)参考文献 (22)1引言随着技术的进步，工业自动化软件技术正在向智能化、网络化和集成化方向飞速发展，复杂大系统在网络环境下运行、在网上实现复杂系统的优化控制与管理已经不是遥遥无期，而是指日可待。
气动机械手的设计毕业设计论文
首先，根据气动机械手的工作原理和结构要求，我们选择了推杆气缸
作为驱动元件。
推杆气缸具有行程长、推力大的优势，适用于机械手的多
个关节。
在设计中，我们根据机械手所需的运动范围和推力要求选择了适
当的推杆气缸型号，并进行了合理的布置和装配。
其次，对于气动机械手的结构设计，我们选择了材料强度高、重量轻
的铝合金材料，并进行了强度计算和结构分析。
在设计过程中，我们考虑
了机械手在工作过程中的受力情况，确定了各个关节的尺寸和连接方式，
以保证机械手的稳定性和可靠性。
再次，对于气动机械手的控制系统设计，我们选择了先进的气动控制
阀及传感器，以实现机械手的精确控制。
在设计中，我们考虑了机械手的
运动范围、速度和承载能力等因素，确定了合适的控制策略，并进行了模
拟和仿真分析，以验证控制系统的性能。
最后，在气动机械手的实验验证与优化方面，我们通过搭建实验平台，对设计的机械手进行了性能测试和优化实验。
在实验中，我们利用传感器
和测量仪器对机械手的运动轨迹、力矩和功耗等进行了实时监测和分析，
以评价机械手的性能和效能，并对其进行了相应的优化设计。
综上所述，本文设计了一种气动机械手，并进行了详细的分析与优化。
通过设计和实验验证，证明了机械手的可行性和优越性。
未来可以进一步
改进和扩展该设计，以满足不同领域的自动化需求，并提高气动机械手的
性能和稳定性。
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。
气动机械手毕业设计气动机械手毕业设计在现代工业领域，机械手被广泛应用于各种生产线和制造过程中。
随着科技的进步和工业自动化的发展，气动机械手作为一种重要的工具，被越来越多的企业所采用。
本文将探讨气动机械手的毕业设计，并讨论其在工业应用中的重要性和挑战。
首先，我们需要了解气动机械手的基本原理和结构。
气动机械手是一种通过气动力驱动的机械手臂，它使用气动元件（如气缸和气动阀）来实现运动控制。
与传统的电动机械手相比，气动机械手具有结构简单、成本低、响应速度快等优点。
因此，它在一些特定的工业应用中表现出色。
在进行气动机械手的毕业设计时，我们需要考虑以下几个方面。
首先是机械结构设计。
机械手的结构设计直接影响其运动能力和稳定性。
我们需要根据具体的应用需求，选择合适的机械结构，如平行机械臂、串联机械臂等。
同时，还需要考虑机械手的负载能力和工作范围，确保其能够满足实际工作环境的要求。
其次是气动系统设计。
气动机械手的运动控制依赖于气动系统的设计和优化。
我们需要选择合适的气缸和气动阀，并设计合理的气路布局，以确保机械手的运动平稳和准确。
此外，还需要考虑气动系统的能耗和噪音控制，以提高机械手的工作效率和环境友好性。
另外一个重要的方面是控制系统设计。
气动机械手的运动控制需要依靠先进的控制算法和系统。
我们可以采用传统的PID控制方法，也可以使用先进的模糊控制或神经网络控制方法。
无论采用何种方法，都需要进行系统建模和参数调整，以实现机械手的精确控制和运动规划。
此外，还可以考虑一些创新的设计元素，以提升气动机械手的性能和功能。
例如，可以加入视觉识别系统，使机械手能够自动识别并抓取目标物体。
还可以加入力觉反馈系统，使机械手能够感知外部力的大小和方向，从而更好地适应复杂的工作环境。
在进行气动机械手的毕业设计时，我们还需要考虑实际的制造和装配过程。
机械手的制造和装配需要考虑到材料的选择、加工工艺的优化以及装配工艺的设计。
同时，还需要进行严格的测试和验证，以确保机械手的性能和可靠性。
[机电一体化]论文工业机器人手姓名： [胡远]学号： [20110501435] 指导教师：[宋敏]目录第一章绪论............................................... ３1。
1 气动机械手概述......................................... ３1。
2 机械手的组成和分类..................................... ３1.2.1机械手的组成........................................ ３1.2.2机械手的分类........................................ ５1。
3 国内外发展状况......................................... ７1。
4课题的提出及主要任务.................................... ８1。
4。
1课题的提出........................................ ８1.4。
2课题的主要任务..................................... ９第二章机械手的设计方案................................. １０2。
1机械手的坐标型式与自由度.............................. １０2.2 机械手的手部结构方案设计.............................. １１2。
3 机械手的手腕结构方案设计............................. １１2。
4 机械手的手臂结构方案设计............................. １１2.5 机械手的驱动方案设计.................................. １１2。
毕业设计(论文)论文题目基于PLC机械手设计姓名学号专业机械设计制造及其自动化指导教师2014年3月10日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。
关键字工业机械手，电磁阀，可编程控制器（PLC）AbstractIndustrial manipulator is a kind of high-tech automated production equipment,which is developed in recent decades.Industrial manipulator is an important branch of industrial robots.Its characteristics is that it can do theexpected task by programming , and it has the respective advantage of both manand machine on the structure and performance, particularly in the person's intelligence and adaptability.The accuracy of the manipulator operation and theability to work in the environment has a broad space for development in the fieldof national economy.Manipulator is a kind of multifunctional machine which can be automatically controlled and can be changed by new programming, it has multiple degrees of freedomand can complete the work carry objects in different environments.At first,thestructure of manipulator is relatively simple,but in has a strong specificity.Withthe development of industrial technology, Industrial manipulator is produced withthe process control to independently achieve repetitive operation, which is called "universal manipulator for program control" in wide scope of application, whichis called shortly as general manipulator.Because of general manipulator canquickly change the working procedure with strong adaptability, it was widely quotedby changing in the medium and small batch production of products .Key wordsIndustrial manipulator,Solenoid valve,Programmable Logic Controller(PLC)摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)前言 (4)第一章机械手简介 (5)1.1 机械手的发展史 (5)1.2 机械手的分类 (5)1.3 功能与构成 (6)1.3.1 执行机构 (7)1.3.2 驱动机构 (7)1.3.3 控制系统 (8)1.4 课题的提出 (8)1.4.1 应用前景 (8)1.4.2 市场需求 (8)1.4.3 应用领域 (9)第二章机械手整体设计方案 (9)2.1 机械手总体设计 (9)2.1.1机械手整体结构的类型 (9)2.2 机械手工作过程 (10)第三章机械手控制系统设计 (12)3.1 可编程序控制器简介 (12)3.1.1 PLC的结构 (12)3.1.2 PLC的特点 (13)3.1.3 PLC的主要功能 (14)3.2 控制系统硬件设计 (14)3.2.1 PLC选型 (14)3.2.2地址分配 (15)3.3 控制系统软件设计 (16)3.4 PLC程序的调试 (21)3.4.1 PLC控制的安装与布线 (21)第四章结论 (22)参考文献 (23)用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手。
高职机电一体化技术专业可编程序控制器应用技术课程设计说明书题目基于PLC气动机械手控制系统设计班级10机电一体化技术设计人员苏杭设计地点B4-303指导教师张勇目录第1章引言..................................................1.1气动机械手的控制要求..............................................1.2气动机械手的工作方式..............................................1.3系统流程图........................................................第2章 PLC控制系统的设计.....................................2.1气动机械手的硬件系统设计..........................................2.1.1气动机械手的硬件系统 ........................................2.1.2电器元件的选择..............................................2.2气动机械手的软件结构设计..........................................2.2.1 PLC的IO地址分配...........................................2.2.2 PLC的外部接线图............................................2.3程序设计及梯形图..................................................2.3.1 程序设计说明................................................2.3.2 程序梯形图..................................................总结 (1)附录 (1)参考文献 (2)摘要机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。
机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。
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。
气动机械手控制系统的设计要求是在控制系统的指令下，能将工件迅速、灵活、准确、可靠地抓起并运送到指定位置。
在工业生产中，利用气动机械手将工件从一条生产线搬运到另一条生产线是一种高效的工作方式。
因此采用PLC可编程控制器作为工件抓取机械手的控制系统，根据机械手的控制要求和所能实现的操作功能，设置动作流程，分配输入输出接点，按所需来选PLC的型号，接着进行梯形图的编辑，最后进行程序的编辑与调试，从而使机械手能够完成符合设计要求的动作。
关键词：机械手可编程控制器 PLC 控制设计第1章引言1.1气动机械手的控制要求1、气动机械手的升降和左右移动分别由不同的双线圈电磁阀实现，电磁阀线圈失电时能保持原来的状态，必须驱动反向德线圈才能反向运动。
2、上升、下降的电磁阀线圈分别为YV1、YV2；右行、左行的电磁阀线圈为YV3、YV4；3、机械手的夹钳由单线圈电磁阀YV5来实现，线圈通电夹紧，断电松开；4、机械手的夹钳的松开，夹紧通过延时1.7s实现；5、机械手的限位由行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4来实现；1.2气动机械手的工作方式系统设有手动、单周期、连续、单步和回原点五种工作方式（如图1-1）。
在手动工作方式下，用I0.5—I1.2对应的6个按钮分别独立控制机械手的升、降、左右行和夹紧松开。
在单周期的工作方式下，按下启动按钮I2.6后，从初始步M0.0开始，机械手按顺序功能图的规定完成一个周期的工作后，返回并停留在初始步。
在单步工作方式下，从初始步开始，按一下启动按钮，系统转换到下一步，完成该步的任务后，自动停止工作并停留在该步，再按一下启动按钮，又往前走一步。
单步工作方式常用于系统的调试。
单步单周期回原位连续手动夹紧SB7 右行SB5 下降SB3 启动SB1 负载电源松开SB8 左行SB6 上升SB4 停止SB2 紧急停车SB9图1-1 气动机械手的控制面板1.3系统流程图如图1-2所示：接通电源是系统启动开始扫描，扫描手动式判断手动按钮的是执行手动操作，扫描回原点开关，是执行回原点操作，扫描单步开关，是执行单步操作，扫描单周期开关，是检测是否在原点，是执行单周期操作，扫描连续操作，是检测是否在原点，是执行连续操作。
除了连续操作以外，其他操作执行完以后自动重新扫描。
YYNYNY YYN NY Y YN NY YY YN NY图1-2 气动机械手控制流程图第2章系统总体方案设计2.1气动机械手的硬件系统设计2.1.1气动机械手的硬件运行方式机械手用来将工件从A点搬运到B点（如图2-1），输出Q0.1为1时工件被夹紧，为0时背松开。
工作方式选择开关的5个位置分别对应于5种工作方式，操作面板左下部的6个按钮式手动按钮。
为了保证在紧急情况下可靠地切断负载电源，设置了交流接触器KM。
开始运行时按下“负载电源”按钮，使KM线圈得电并自锁，KM的主触点接通，给外部负载提供交流电源，出现紧急情况时用“紧急停车”按钮断开负载电源。
左行SQ3SQ4右行下降夹紧上升SQ2松开SQ1图2-1 气动机械手示意图2.1.2可编程控制器的CPU选择气动机械手被广泛应用于汽车制造业、半导体及家电行业、化肥和化工，食品和药品的包装、精密仪器和军事工业等。
现代汽车制造工厂的生产线，尤其是主要工艺的焊接生产线。
基于PLC 控制的气动机械手系统。
与同类系统相比，节省了大量的电气元件，大大降低了开发成本。
适用性更强。
因此，本设计应采用PLC进行控制：由控制要求可知，系统共需要输入端口18个，输出端口5个。
西门子S7-200系列PLC硬件配置灵活，既可以用一个单独的S7-200 CPU构成一个简单的数字量控制系统，也可通过扩展电缆进行数字量IO模块、模拟量IO模块或智能接口模块的扩展，构成较复杂的中等规模控制系统。
西门子S7-200 CUP226ACDCRLY有输入端口24个，输出端口16个，符合要求;为使控制系统的结构更简单，可靠性更高，故本次设计采用西门子S7-200CUP226ACDCRLY完成PLC硬件结构配置。
2.2气动机械手的软件结构设计2.2.1 气动机械手的IO地址分配由上硬件系统的选择可知控制系统由一个CPU226分配地址如表2-1表2-1 I0地址分配表2.2.2 PLC外部接线图PLC外部接线图的输入输出设备、负载电源的类型等的设计就结合系统的控制要求来设定。
气动机械手控制外部接线图如图2-2所示。
图2-2 cpu226外部接线图2.4 程序设计及梯形图2.4.1程序设计说明SM0.0的常开触点一直闭合，公用程序是无条件执行的。
在手动工作方式下，I2.0为ON，执行手动子程序。
在自动回原点方式下，I2.1为ON，执行回原点子程序，在其他3种工作方式下执行自动子程序。
由于S7-200PLC的顺控指令不支持直接输出的双线圈操作，所以要用中间继电器逻辑过度一下，如本次设计的机械手下降，上行，夹紧、松开、左行、右行等都需要用中间继电器过渡。
公用程序见下图用于处理各种工作方式都要执行的任务，以及处理不同工作方式之间的转换。
左限位开关I0.4、上限位开关I0.2的常开触点和表示机械手松开的M4.5的常闭触点的串联电路接通时，原点条件M0.5变为ON。
当机械手处于原点位置状态，在开始执行用户程序、系统处于手动或者自动回原点状态，初始步对应的M0.0将被置位，进入单步、单周期和连续工作方式做好准备。
如果此时M0.5为OFF状态，M0.0将被抚慰，初始步为不活动步，按下启动按钮也不能进入步M2.0，系统将不能在单步，单周期，和连续工作方式下工作。
当系统处于手动工作方式时，必须将初始步以外的各部队赢得存储器位（M2.0-M2.7）复位，否则系统从自动工作方式切换到手动工作方式，然后返回自动工作方式时。
为了保证安全运行，在手动程序中设置了一些必要的连锁。
设置上升与下降之间,左行与右行之间的互锁,以防止功能相反的两个输出同时为ON.有限位开关限制机械手移动的范围。
用限位开关I0.1--I0.4限制机械手移动的范围。
用上限位开关I0.2的常开触点与控制左，右行的M3.6和左行的M4.4的继电器串联，机械手升到最高位置才能左右移动，以防止机械手在较低位置运行时与别的物体碰撞。
单周期、连续和单步这三种工作方式主要是“连续”标志M0.7和“转换允许”标志M0.6来区分的。
1）单步与非单步的区别M0.6的常开触点接在每一个控制代表步的存储器位的启动电路中，他们断开时禁止步的活动状态的转换，如果系统处于单步工作方式，I2.2为1状态，常开触点断开，“转换允许”存储器位M0.6在一般情况下为0状态，不允许步与步之间的转换。
当某一步的工作结束后，转换条件满足，如果没有按启动按钮I2.6，则M0.6处于0状态，起保停电路的启动电路处于断开状态，不会转换到下一步。
一直要等到按下启动按钮I2.6，M0.6在I2.6的上升沿ON一个扫描周期，M0.6的常开触点接通，系统才会转换到下一步。
2）单周期与连续的区分在连续工作方式下，I2.4为1状态。
初始步为活动步时按下启动按钮I2.6，M2.0变为1状态，机械手下降。
于4此同时，控制连续工作的M0.7的线圈通电并自保持。
当机械手在步,M2.7返回最左边时，I0.4为1状态，因为连续标志位M0.7为1状态，转换条件M0.7-I0.4满足，系统将返回步M2.0，反复连续的工作下去。
按下停止按钮I2.7后，M0.7变为0状态，但是机械手不会立即停止工作，在完成当前工作周期的全部操作后，机械手返回最左边，左限位开关I0.4为1状态，转换条件满足系统才能从M2.7返回并停留在初始步。
在单周期工作方式，M0.7一直处于0状态。
当机械手在最后一步,M2.7返回最左边时，左限位开关I0.4为1状态，转换条件满足，系统返回并停留在初始步，按一次启动按钮，系统只工作一个周期。
2.4.2 程序梯形图总结在本次课程设计中，不仅使我对机电传动控制这门课进行了更加深入的了解。
在绘制IO接线图和编写课程设计说明书的过程中也让我对AUTO CAD和OFFICE办公软件的使用更加熟练。
通过此次气动机械手的PLC 的设计使我对于电路的控制有了更加具体的了解，对于现代工厂自动化生产有了更深层次的认识。
在这次的课程设计中,我更加深刻地了解到我的不足之处,以后要加倍努力尽可能牢固地掌握PLC的相关知识，并将所学知识更好的用于自己今后的工作当中。
