基于西门子s7-200plc对机械手搬物控制的电气设计

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1、Xxoo学院毕业设计（论文）题目基于西门子s7-200plc对机械手搬物控制的电气设计专业名称机电设备维修与管理学生姓名指导教师毕业时间2014年7月11摘要机械手能在许多劳动过程中模仿人的各种动作.机械手可以完成许多工作，如搬物、装配、切割、喷染等等，应用非常广泛。本次PLC实验设计是通过机械手实物教学模型来模拟使用S7-200来实现对机械手的控制。本次实验设计涵盖了PLC技术、位置控制技术、气动技术，机械手实物教学模型的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、汽缸、气夹等机械部件组成。在电气方面有步进电机、步进电机驱动器、传感器、限位开关

2、、开关电源、电磁阀等电子器件组成同时采用西门子S7-200可编程控制器。编程方面采用顺序控制来编程，先画出流程图，然后一步一步编程，子程序需要个PLC控制步进电机程序。最后加一个手动控制机械手的程序，并做出面控制面板来。通信并把程序下载到PLC上，实现用控制面板手动控制机械手。关键字：可编程控制器PLC，机械手，步进电机驱动器、步进电机，传感器11目录第一章引言4第二章plc及其应用62.1PLC的概念62.2PLC的组成62.3PLC工作原理及其特点82.4PLC的应用8第三章系统总体方案设计93.1气动机械手的控制要求93.2

3、气动机械手的气压传动系统103.3系统的控制面板操作与工作方式103.4本章小结11第四章PLC控制系统设计124.1可编程控制器的CPU选择124.2气动机械手的I/O地址分配表124.3PLC外部接线图134.4气动机械手控制流程图144.5程序设计梯形图154.6本章小结15第五章系统调试165.1使用设备165.2调试过程16第六章设计总结17致谢词19参考文献20附录21梯形图2111第一章引言在现代工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等

4、生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效的办法；控制机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。据资料介绍，美国生产的全部工业零件中，有75%是小批量生产，金属加工生产批量中有四分之三有50件以下，零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的5%。从这里看出，装卸、搬运等工序机械化的迫切性，工业机械手就是为实现这些工序的自动化而生产的。自上世纪六十年代，机械手被实现为一种产品后，对它的开发应用也在不断发展，最

5、典型的发展是生产者将此产品大量应用于卫生行业（全自动生化分析仪），从而实现了卫生检验中急需短时间、大量样品数据的要求，但在卫生领域的机械手因采用样品品单一酶试剂显色法，且采用滤光片结构设计，造成试剂价格昂贵，限制了产品市场的发展。随着技术的进步，机械手的设计已经实破了单一试剂、加热及滤光片的束缚。比如美国OI公司的产品，可针对单一项目，次序加4种试剂，加热温度也提高到50℃，检测器则采用二极管陈列技术，这些进步为新领域的应用提供了强大支持。有专家估计未来10年，全自动流动分析仪的市场份额中，将有50％被全自动化学分析机械手取代。通

6、过了解上述两类产品的技术特点我们不难看出，机械手具有微升级试剂消耗，不受模板束缚，分析中不同检测项目可穿插完成，可完成研发性波长扫描优化检测条件，用户可自行设计新的检测项目，体积小，甚至可做现场快速分析等特点。由此也不难看出，以前流动分析中不适合的用户群，如样品检测单一种类少而样品量多的情况，为机械手的应用提供了可能性。对卫生行业的快速分析中，也因新型机械手的设计特点而使取代昂贵的试剂，降低分析成本成为可能。机械手不能完全取代流动分析产品一个重要的理由是：一些特殊样品处理技术不能在线实现，如萃取、高温蒸馏，需要离线进行，相信随着技

7、术的进步，这些方面的技术也会提高。正如一句广告语所讲的“没有最好，只有更好”。且现代化的注塑机常常配置有机械手，以提高生产效率。注塑机械手是能够模仿人体上肢的部分功能，可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。注塑机械手是为注塑生产自动化专门配备的机械，它可以在减轻繁重的体力劳动、改善劳动条件和安全生产；提高注塑成型机的生产效率、稳定产品质量、降低废品率、降低生产成本、增强企业的竞争力等方面起到及其重要的作用。11随着工业机械化和自动化的发展以及气动技术自身的一些优点，气动机械手已经广泛应

8、用在生产自动化的各个行业。近20年来，气动技术的应用领域迅速拓宽，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。电气可编程控制技术与气动技术相结合，使整个系统自动化程度更高，控制方式更灵活，性能更加可靠；气动机械手、柔性自动生产线的迅速发展，对气动技术提