机械手自动控制系统PLC实现方法研究1.docVIP

河北科技学院 学生毕业设计（论文） 题目：机械手自动控制系统的PLC实现方法研究  目 录 摘要………………………………………………………………………..IV 关键字……………………………………………………………………...IV 1 前 言 1 1.1 研究的目的和意义 1 1.1.1传统机械手 1 1.1.2现代机械手 1 1.2 研究的国内外现状和发展趋势： 2 1.2.1国内外现状 2 1.2.2发展趋势 3 1.3主要研究内容，需要解决的关键问题和思路 3 1.3.1 概要 3 1.3.2 硬件选择 3 1.3.3 控制要求 4 1.3.4 输入/输出设备 4 1.3.5 PLC选择 4 1.3.6 I/O点数分配 4 1.3.7 PLC程序设计 4 1.3.8 研究对象特点 4 2硬件设计 5 2.1机械手夹持结构 5 2.1.1夹紧机构——手爪 5 2.1.2结构 5 2.2机械手躯干 6 2.2.1组成 6 2.2.2传动定位机构 6 2.3传动系统 8 2.3.1传动方式 8 2.3.2步进电机及其驱动器 8 2.4辅助系统 16 2.4.1原点定位及超程保护 16 2.4.2操作台 16 3 软件设计 18 3.1 工作流程图 18 3.2 PLC选择及I/O口分配 18 3.2.1PLC控制系统设计的基本原则 18 3.2.2PLC控制系统设计步骤 19 3.2.3CPU的速度 19 3.2.4PLC模块的选择 20 3.2.5PLC品牌选择 20 3.2.6PLC系列选择 21 3.2.7输出方式 23 3.2.8 I/O点数 24 3.2.9 I/O口分配原则 24 3.2.10 I/O口分配论证 25 3.3 程序设计 30 3.3.1存储区域分配 30 3.3.2程序指令 32 3.3.3初始化及报警程序 41 3.3.4回原点程序 43 3.3.5手动程序 45 3.3.6自动程序 49 4 后 记 53 4.1 研究价值 53 4.2 特色 53 4.3 续改进方向 53 参考文献 54 致 谢 55 附 录 56 文献综述 57 摘 要 随着可编程控制器应用技术的不断发展，PLC的应用范围日益扩大，使得当今工程技术人员在设计电气控制系统时，考虑选用PLC控制取代接触器控制。本文重点分析了基于PLC的机械手控制系统的组成，并详细叙述了在以PLC为核心的基础上，对步进电动机进行综合控制的软、硬件的实现方法。该系统利用步进电动机单位脉冲所具有的步进距离不变的特点，对其采用开环点位控制。因此可将整个运动视为折线运动，每一个动作可视为运动程序相同、特征参数各异的点位相对运动。其以起点作为参考点，通过脉冲计数得到目的点的位置，手动操作机械手从参考点运动到目的点后，保存目的点位的特征参数，并统一进行列表管理。从而实现手动模式下运用关键点位输入及自动模式查表方式的“仿形”动作。 关键字：可编程控制器，机械手，定位控制  Abstract With the Programmable Logic Controller the continuous development of applied technology, PLC on the application of growing, making todays engineering and technical personnel in the design of electrical control system, consider replacing optional PLC control access control. The paper analyzed the PLC-based control system Manipulator the composition, and described in detail in the PLC as the core on the basis of the Stepping Motor control of the integrated software and hardware of the method. The system used by the Stepping Motor unit pulse of step with the characteristics of the same distance from their point of using open-loop control. So the whole movement could be seen as broken line movement, every action can be consid