基于plc机械手控制系统.doc

毕 业 设 计 (论 文) 专 业 机电一体化 班 级 09542 学生姓名 韩东科 学 号 49 课 题 基于PLC机械手控制系统设计 指导教师 王周让 2010年 10 月 20 日 第一章 绪 论 1 1.1课题背景与现实意义 3 1.2可编程控制器的产生特点及发展趋势 5 1.3本文主要工作 6 第二章 方案论证和选择 7 2.1 题目与要求 7 2.2 方案选择与论证 8 2.2.1利用单片机实现对机械手的控制 8 2.2.2利用传统继电器实现对机械手的控制 8 2.2.3 实现对机械手的控制 8 2.3 系统流程图 9 第三章 系统的硬件设计 10 3.1 功能按钮概述 10 3.2 机械手传送系统输入和输出点分配表 11 3.3 输入和输出点分配表 11 3.4 输入和输出点原理接线图 12 第四章 系统的软件 13 4.1 机械手操作系统程序图及原理 13 4.1.1 操作程序图 13 4.1.2 操作系统原理 13 4.2 原位程序 14 4.3 动单步操作程序 14 4.4 自动操作程序 15 4.4.1 程序原理 15 4.4.2 操作状态转移图 15 4.5 机械手传送系统梯形图 16 4.6 系统调试 18 第五章 总结与展望 20 5.1 系统总结 20 5.2 展望 20 参 考 文 献 21 课程设计成绩评议表......................................24 基于PLC机械手控制系统设计 第一章 绪 论 1.1课题背景与现实意义 可编程控制器（Programmable Controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器简称PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂，操作方便，可*性高，通用灵活，体积小，使用寿命长等一系列优点，很快地在美国其他工业领域推广应用。到1971年，已经成功地应用于食品，饮料，冶金，造纸等工业。这一新型工业控制装置的出现，也受到了世界其他国家的高度重视。1971日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了日本第一台PLC。1973年，西欧国家也研制出它们的第一台PLC。我国从1974年开始研制。于1977年开始工业应用。PLC问世以来，尽管时间不长，但发展迅速。为了使其生产和发展标准化，美国电气制造商协会NEMA（National Electrical Manufactory Association）经过四年的调查工作，于1984年首先将其正式命名为PC（Programmable Controller），并给PC作了如下定义：“PC是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆体储存指令。用来执行诸如逻辑，顺序，计时，计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入/输出模块，以控制各种机械或工作程序。一部数字电子计算机若是从事执行PC之功能着，亦被视为PC，但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。”以后国际电工委员会(IEC)又先后颁布了PLC标准的草案第一稿，第二稿,并在1987年2月通过了对它的定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”总之，可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工