毕业设计（论文）-基于PLC控制机械手系统设计

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1、基于PLC控制机械手系统第1章基于PLC控制交机械手系统的设计原理1.1基于PLC控制机械手设计分析在现今的生活上,科技日新月益的进展之下,机械人手臂与有人类的手臂最大区别就在于灵活度与耐力度。也就是机械手的最大优势可以重复的做同一动作在机械正常情况下永远也不会觉得累！机械手臂的应用也将会越来越广泛,机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，作业的准确性和环境中完成作业的能力。工业机械手机器人的一个重要分支。对液压机械手的基本要求是能快速、准确地拾-放和搬运物件，这就要求它们具有高精度、快速反应、一定的承载能力、足够的工作空间和灵活的自由度及

2、在任意位置都能自动定位等特性。设计液压机械手的原则是:充分分析作业对象(工件)的作业技术要求，拟定最合理的作业工序和工艺，并满足系统功能要求和环境条件;明确工件的结构形状和材料特性，定位精度要求，抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等，从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求;尽量选用定型的标准组件，简化设计制造过程，兼顾通用性和专用性，并能实现柔性转换和编程控制.本次设计的机械手是通用液压上下料机械手（如图2-1所示），是一种适合于成批或中、小批生产的、可以改变动作程序的自动搬运或操作设备，动作强度大和操作单调频繁的生产场合。它可用于操作环境恶

3、劣的场合。系统上电，如不在原点则按下SB3，则机械手上升，左移，放松。复位完成，按下启动按钮SB1，系统启动开始工作，机械手开始下降，下降碰到下降限位开关，停止下降。开始夹紧，夹紧怕碰到夹紧限位开关，开始计时2秒，时间到则开始上升，上升碰到上升限位开关则停止上升，开始左移，左移碰到左移限位开关，则停止左移，开始下降，下降碰到下降限位开关，则停止下降，开始放松，放松碰到放松限位开关则开始计时，时间到则开始上升，碰到上升限位开关则停止上升开始右移。这是自动工作。手动工作则是由上升、下降、左移、右移、夹紧、放松6个按钮来完成工作，在手动工作中则可以随时回到

4、自动工作状态，在自动工作状态中随时可以回到手动工作。1.2基于PLC控制机械手设计特点1．控制系统结构简单，通用性强PLC及外围模块品种多，可由各种组件灵活组合成各种大小和不同要求的控制系统。用PLC改造要比实际电路接线节省许多成本。2．编程方便，易于使用PLC是面向用户的设备，PLC的设计者充分考虑到现场工程技术人员的技能和习惯，PLC程序的编制，采用梯形图或面向工业控制的简单指令形式。梯形图与继电器原理图相类似，这种编程语言现象直观，容易掌握，不需要专门的计算机知识和语言，只要具有一定的电工和工艺的知识的人员都可在短时间内学会。第21页共22页基

5、于PLC控制机械手系统3．体积小，维护操作方便PLC体积小，质量轻，便于安装。PLC的输入/输出系统能够直观的反映现场总线信号的变化状态，还能通过各种方式直观的反映控制系统的运行状态。第21页共22页基于PLC控制机械手系统第2章基于PLC控制机械手硬件设计CPU单元负责控制整个生产过程。触摸屏通过RS232C串口和CPU进行通讯，传达用户的指令，从而改变系统的运行状态。输出模块向外部设备传送输出信号，使不同的执行机构动作。对执行机构状态的改变，通过行程开关或光电传感器将其信号反馈给输人模块。CPU单元又从输人模块读取数据，根据数据的变化执行不同的控

6、制操作，由此构成了整个控制回路。根据系统控制要求、所需的I／O点数、工作环境等因素，可编程控制器选用信捷公司XC3-48T系列可编程控制器。2.1XC3-48T系列可编程控制器简介2.1.1可编程控制器的产生20世纪20年代起，人们把各种继电器。定时器。接触器及其触点按一定的逻辑关系连接起来组成控制系统，控制各种生产机械，这就是大家所熟悉的传统继电接触器控制系统由于它结构简单。容易掌握。价格便宜，在一定范围内能满足控制要求，因而使用面甚广在工业控制领域中一直占主导地位.但是继电接触器控制系统有明显的缺点：设备体积大靠性差，动作速度慢，功能少，难与实现

7、较复杂的控制，特别是由于它是靠硬连线逻辑成的系统，接线复杂，当生产工艺或对象改变时，原有的接线和控制盘就要更换，所以通用性和灵活性较差.20世纪60年代末期，美国的汽车制造业竞争激烈，各生产厂家的汽车型号不断更新，它必然要求生产线的控制系统亦随之改变，以及对整个开展系统重新配置.为抛弃传统的继电接触器控制系统的束缚，适应白热化的市场竞争要求，1968年美国通用汽车公司公开向社会招标，对汽车流水线控制系统提出具体要求，归纳起来是：(1)编程方便，可现场修改程序(2)维修方便，采用插件式结构(3)可靠性高于继电器控制装置(4)体积小于继电器控制盘(5)数

8、据可直接送入管理计算机(6)成本可与继电器控制盘竞争(7)输入可以是交流150V以上（8）输出为交流115V