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1、电气控制与PLC课程设计报告题目：机械手自动搬运线PLC控制系统姓名：学号：专业班级：机械电子工程指导教师：电气控制与PLC课程设计摘要本课程设计以机械手为设计对象，根据设计要求，详细分析了机械手的工作原理和控制需求，选择采用西门子S7-300系列PLC进行了控制系统设计。首先，根据机械手自动搬运系统的运行机制，针对机械手自动搬运的工作要求，对系统工作过程进行了描述，完成了机械手自动搬运加工控制系统的方案设计。其次，根据控制任务，进行了PLC控制电路设计，对PLC的IO地址进行了分配，并对PLC控制程序进行了功能划分，实现了工作流程模块化设计。然后，根据机械手自动搬运加工工
2、作原理，设计其系统的PLC控制流程图，并以STEP7为PLC软件设计平台，完成机械手自动搬运系统的自动控制、点动控制、停止运行等功能的PLC梯形图的设计，实现了机械手搬运过程的自动控制。最后，通过采用STEP7平台中的S7-PLCSIM仿真功能，对自动控制、点动控制、停止运行等工作过程进行PLC梯形图的仿真验证，结果表明完成了主要功能设计，达到了机械手自动搬运的设计要求，实现了机械手自动搬运加工的功能。在设计过程中，小组共同讨论、确定总体方案，本人主要负责梯形图程序部分，进行了梯形图的设计及仿真调试，完成本课程设计。关键词：机械手PLC梯形图仿真第15页电气控制与PLC课程设
3、计目录摘要I目录II1、引言12、总体设计方案22.1、机械手自动搬运系统组成22.1.1机械手自动搬运系统的工作原理22.2、机械手自动搬运示意图22.3、机械手自动搬运系统工作过程22.4、控制方案设计33、机械手自动搬运线PLC控制电路设计43.1、主电路图43.2、PLC外部接线图54、机械手自动搬运线PLC梯形图软件设计54.1、PLC系统工作流程图54.2、OB1程序64.3、FC1功能程序：94.4、FC2程序105、机械手自动搬运线PLC控制系统仿真测试136、设计小结146.1、设计总结146.2、系统调试中的问题及解决的措施14参考文献14第15页电气控制
4、与PLC课程设计1、引言随着机械化工业的快速发展，机械手的应用已经成为一种工业化趋势，同时，社会生产不断进步和人们生活节奏不断加快,人们对生产效率也不断提出新要求。由于微电子技术和计算软、硬件技术的迅猛发展和现代控制理论的不断完善,使机械手技术快速发展,其中气动机械手系统由于其介质来源简便以及不污染环境、组件价格低廉、维修方便和系统安全可靠等特点,已渗透到工业领域的各部门,在工业发展中占有重要地位。我国科学家对机器人的定义是:“机器人是一种自动化的机器,所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机
5、器。”机器人技术是建立在机械,微电子、控制、人工智能技术等基础上的一门机电一体化的高新技术。机器人诞生于二十世纪50年代,目前已经发展到第三代智能机器人。纵观机器人发展的历史和高新技术的发展趋势,机器人已经成为现代化工业发展中不可缺少的必备工具。因此各工业发达国家非常重视机器人技术,一个世界范围的机器人研制热潮正方兴未艾。机械手是机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。它能模仿人的手和臂的某些动作功能,用以按照固定程序抓取、搬运物件或者操作工具的自动操作装置。在现代化生产过程中,机械手被广泛的运用于自动生产线中,机械手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
6、的技术,它更加促进了机械手的发展,使得机械手能够更好地实现以机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样子灵活,但它能不断重复工作和劳动,不知疲劳、不怕危险、抓取重物的力量比人手力大的特点,因此,机械手也受到了许多部门的重视,并越来越广泛地得到应用。机械手技术涉及到力学、机械学、电气自动控制技术、传感器技术和许多计算机技术等科学领域,是一门跨学科综合技术。在本课程设计中，机械手要完成自动搬运加工的过程，通过PLC的设计控制系统，使机械手能够自动完成一系列动作，能够在各种不同的生产线或物流流水线中，使零件搬运、货物运输更便捷、快速。在“机械手自动搬运线PLC控制系统”
7、课程设计过程中，经过小组共同讨论、确定总体方案，本人主要负责梯形图程序部分，进行了梯形图的设计及仿真调试。第15页电气控制与PLC课程设计2、总体设计方案2.1、机械手自动搬运系统组成2.1.1机械手自动搬运系统的工作原理机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。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
