基于PLC的机械手模型控制系统的设计-毕业设计论文[1][1].定稿

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1、天津大学网络教育学院毕业设计（论文）任务书题目：基于PLC的机械手的动作控制系统设计完成期限：年月日至年11月10日学习中心年级2009年秋季专业机械设计制造及其自动化指导教师王喆姓名学号34摘要在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。在本设计中介绍了国内外机械手研究现状及PLC的研究发展趋势，描述了机械手控制系统的工作原理和动作实现过程。研究了基于PLC的机械手模型控制系统的设计，还研究了MCGS在机械手控制系统中的应

2、用。利用组态软件MCGS设计了机械手模型控制系统监控界面，提供了较为直观、清晰、准确的机械手运行状态，进而为维修和故障诊断提供了多方面的可能性，充分提高了系统的工作效率。关键词：机械手；PLC；MCGS；34目录摘要ⅠAbstractⅡ第一章绪论11.1课题研究目的及意义11.2国内外机械手研究概况11.3课题研究的内容2第二章机械手控制方式的选择和可编程序控制器简介32.1机械手控制方式的选择32.1.1控制方式的分类32.1.2PLC与工业控制计算机（IPC）和集散控制系统（DCS）的比较32.1.3机械手控制方式的选定42.2可编程序控制器

3、简介52.2.1PLC的结构……………………………………………………………………..…52.2.2PLC的特点62.2.3PLC的主要功能72.2.4PLC的经济分析72.2.5PLC发展状况及趋势8第三章机械手模型控制系统的设计93.1机械手控制系统构件概述93.1.1步进电机93.1.2步进电机驱动器93.1.3传感器113.1.4直流电机驱动单元123.2机械手的动作实现过程123.3PLC程序设计143.3.1I/O点数的确定及PLC类型的选择143.3.2PLC的I/O分配143.3.3编程指令的选择143.3.4PLC程序的设计153

4、.4PLC程序的调试15343.4.1PLC控制的安装与布线153.4.2机械手控制系统的外部接线图163.4.3机械手控制程序的调试16第四章MCGS在机械手控制系统中的应用174.1MCGS的概述174.1.1MCGS的简介174.1.2MCGS的构成174.1.3MCGS的主要特性和功能184.1.4MCGS的编程语言184.1.5MCGS的数据结构194.1.6MCGS的作用194.2工程的建立与变量的定义204.2.1工程的建立204.2.2变量的分配204.2.3变量定义的步骤214.2.4设备与变量连接234.3工程画面的创建244

5、.3.1封面窗口及监控画面的制作254.3.2运行策略的建立及脚本程序的编写274.4动画的连接314.4.1指示灯的动画连接314.4.2机械手的动画连接324.5组态运行35第五章结论…36参考文献37致谢38附录39附录1程序流程图39附录2顺序功能图42附录3梯形图43附录4指令表45附录5PLC外部电气接线图…………………………………………………………...4834*****职业技术学院专科毕业设计第一章绪论1.1课题研究目的及意义机械手是工业自动化领域中经常遇到的一种控制对象。近年来随着工业自动化的发展机械手逐渐成为一门新兴学科，并得

6、到了较快的发展。机械手广泛地应用与锻压、冲压、锻造、焊接、装配、机加、喷漆、热处理等各个行业。特别是在笨重、高温、有毒、危险、放射性、多粉尘等恶劣的劳动环境中，机械手由于其显著的优点而受到特别重视。总之，机械手是提高劳动生产率，改善劳动条件，减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段。国内外都十分重视它的应用和发展。可编程序控制器(PLC)是专为在工业环境下应用而设计的实时工业控制装置。随着微电子技术、自动控制技术和计算机通信技术的飞速发展，PLC在硬件配置、软件编程、通讯联网功能以及模拟量控制等方面均取得了长足的进步，已经成为工厂自动化

7、的标准配置之一[1]。由于自动化可以节省大量的人力、物力等，而PLC也具有其他控制方式所不具有的特殊优越性，如通用性好、实用性强、硬件配套齐全、编程方法简单易学，因此工业领域中广泛应用PLC。机械手在美国、加拿大等国家应用较多，如用果实采摘机械手来摘果实、装配生产线上应用智能机器人等。我国自动化水平本身比较低，因此用PLC来控制的机械手还比较少。本次课题设计的机械手就是通过PLC来实现自动化控制的。通过此次设计可以更进一步学习PLC的相关知识，了解世界先进水平，尽可能多的应用于实践。MCGS是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，它能够

8、在基于Microsoft的各种32位Windows平台上运行，通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方