基于西门子plc的小型搬运机械手控制系统设计

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1、工程硕士学位论文基于西门子PLC的小型搬运机械手控制系统设计目录1绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．1课题研究背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．2机械手在国内外研究现状及发展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．21．3本论文主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32机械手的结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．52．1机械手组成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．52．2机械手的结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．72．3机械手的运动方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一⋯⋯⋯⋯92．4机械

2、手的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．102．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯103气动搬运机械手工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．113．1机械手的分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1l3．2机械手按驱动方式分类比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．123．3气动技术优势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．133．4气动机械手工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．133．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯154搬运机械手PLC控制方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．164．1可编程控

3、制器(PLc)概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯164．1．1可编程控制器的概述⋯。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．164．1．2可编程控制器的应用领域⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．164．1．3可编程控制器系统组成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．174．1．4可编程控制器的工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯-⋯⋯⋯⋯．．194．1．5PLC的选型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．214．2机械手检测元件概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．224．2．1旋转编码器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．224．2．2光电传感器⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．

4、234．3机械手控制要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯244．4PLCI／0配置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯244．5电气接线原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯254．6PLC的程序设计与调试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．25III目录工程硕二匕学位论文4．7本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯275搬运机械手的触摸屏控制方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯285．1触摸屏TPl77B概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯285．2SIMATICWinCCflexible⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．295．3

5、机械手控制系统的通讯设置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．295．3．1触摸屏和PG／PC端口设置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．295．3．2PLC通讯实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．315．4搬运机械手触摸屏控制界面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．325．4．1基于搬运机械手控制创建组态“TPl77B_Handling”项目⋯⋯．．325．4．2创建机械手动作组态画面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．385．5机械手在TVT-METSA实训台上的运行结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．425．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯436结论⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．44攻读学位期间获奖和发表论文情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．45致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．46参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯47附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯49IV工程硕士学位论文基于西门子PLC的小型搬运机械手控制系统设计1绪论l。l课题研究背景及意义机械手的发展历史可以追溯到十九世纪六十年代美国的GeogeC．D成功研制第_部电子的可以进行程序编制的关节传送装置。第二次世界大战结束后，美国的国家能源实验室又成功的研

7、制了遥控式操作机械手。近年来，随着社会的发展科技的进步以及工业化进程的推进，机械手广泛的应用于机械加工、汽车加工、货物搬运等领域，并且其在航空航天、生物科技、先进制造技术等领域也得到了普遍的重视。而机械手的研究也成为集成机械、控制、电子等多种学科的交叉学科。机械手近年来被广泛的应用于各个领域，并且得到了人们越来越多的关注和重视主要是因其具备无可比拟的优点，主要概括如下：l、机械手可以替代部分甚至全部的入力操作，减少了人力劳动强度，解放了劳动力，便于生产的工业化、节奏化【l】。2、机械手可以克服高温、高压、污染性、放射性的工作

8、条件进行作业。3、机械手极大地提高了生产效率，加速了工业自动化的进程。工业自动化的迅速发展加速了可编程控制器的诞生，同时随着电工电子和自动控制技术的发展，借助于计算机技术，可编程控制器在软件的编程、硬件的配置、模拟量的控制、通讯联网等方面都得到了极大的发展。利用可编程控制器来实现系统的逻辑