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江苏省无锡交通高等职业技术学校毕业论文 题目PLC控制机械手设计 系 部：电气与信息工程系 专 业：电气自动化 班 级：061311 学 号：17 姓 名：王守祥 指导教师： 冯老师 江苏省无锡交通高等职业技术学校电气与信息工程系 2011年4月 PLC控制机械手设计 摘 要 可编程序控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用的工业自动化控制装置。随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，PLC的功能也越来越强大，更多地具有计算机的功能，所以又简称PC（PROGRAMMABLE CONTROLLER），但是为了不和PERSONAL COMPUTER混淆，仍习惯称为PLC。目前PLC已经在智能化、网络化方面取得了很好的发展，并且现今已出现SOFTPLC，更是PLC领域无限的发展前景。本文主要通过气动机械臂的PLC控制来介绍PLC的具体应用，让我们更熟悉PLC，为今后学习打下基础。 本设计主要利用PLC实现机械手的设计，其中就机械手，PLC做了简单的介绍，然后按要求对机械手的程序进行设计，画出梯形图，并根据梯形图写出了指令。 通过对电器自动化专业五年大专所学知识进行整合，设计了机械手通过PLC系统来编写程序控制机械手的运行轨迹。 关键词：PLC,机械手,梯形图  目 录 摘 要 2 第一章 PLC简介 4 1.1 基本结构PLC 4 1.1.1中央处理单元(CPU) 4 1.1.2存储器 5 1.1.3 输入接口电路 6 1.1.4 输出接口电路 6 1.1.5电源 7 1.2 PLC的工作原理 7 1.2.1输入刷新阶段 8 1.2.2程序执行阶段 8 1.2.3 输出刷新阶段 8 第二章 机械臂的PLC控制 9 2.1 控制特点 9 2.2 系统控制示意图 9 2.3 输入和输出点分配表及原理接线图 11 2.4 操作系统 12 2.5 回原位程序 13 2.6手动单步操作程序 14 2.7自动操作程序 15 2.8机械臂传送系统梯形图 15 第三章 全文总结 17 参 考 文 献 18 致 谢 19 第一章 PLC简介 1.1 基本结构PLC 可编程序控制器实施控制，其实质就是按一定算法进行输入输出变换，并将这个变换与以物理实现。输入输出变换、物理实现可以说是PLC实施控制的两个基本点，同时物理实现也是PLC与普通微机相区别之处，其需要考虑实际控制的需要，应能排除干扰信号适应于工业现场，输出应放大到工业控制的水平，能为实际控制系统方便使用，所以PLC采用了典型的计算机结构，主要是由微处理器（CPU）、存储器（RAM/ROM）、输入输出接口（I/O）电路、通信接口及电源组成。PLC的基本结构如下图所示： 1.1.1中央处理单元(CPU) 中央处理单元 (CPU)是PLC的控制核心。它按照PLC系统程序赋予的功能：a. 接收并存储从用户程序和数据；b.检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式采集现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象寄存区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算并将结果送入I/O映象寄存区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象寄存区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环直到停止运行。 为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。 1.1.2存储器 可编程序控制器的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。存放系统软件（包括监控程序、模块化应用功能子程序、命令解释程序、故障诊断程序及其各种管理程序）的存储器称为系统程序存储器；存放用户程序（用户程序存和数据）的存储器称为用户程序存储器，所以又分为用户存储器和数据存储器两部分。 PLC常用的存储器类型 ： （1）RAM （Random Assess Memory） 这是一种读/写存储器(随机存储器)，其存取速度最快，由锂电池支持。 （2）EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）这是一种可擦除的只读存储器。在断电情况下，存储器内的所有内容保持不变。(在紫外线连续照射下可擦除存储器内容)。 （3）EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)这是一种电可擦除的只读存储器。使用编程器就能很容易地对其所存储的内容进行修改。 PLC存储空间的分配 ：?虽然