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前言

在工业生产的各个领域，机械加工企业为了提高生产效率，采用机械化流水作业的方式，

对不同类型的零件分别组成的自动生产线。随着产品机型的更新换代，生产线承担的加工对

象也随之改变，这就需要改变控制程序，使生产线的机械设备按新的工艺过程运行，而继电

接触器控制器系统是采用固定接线，很难适应这个要求，大型自动生产线的控制系统使用的

继电器数量很多，这种有触点的电器工作频率较低，在频繁动作情况下，寿命较短，从而造

成系统故障，使生产线的运行可靠性降低。

新的控制器PLC的诞生带来了全新的控制理念,崭新的控制系统结构以及继电接触器

控制系统远远不可及的强大功能,随着PLC的应用日益普及,其使用方法简单,便于掌握,且可

靠性极高,抗干扰性很强,自身具有完善的功能.模块化的结构,使其在工业生产线上的应用越

来越广泛。

因此我们采用西门子公司生产的S7-200型PLC为主控机开发了机械手臂自动生产线控

制系统。这个设计主要针对的是化工和轻工业的产品包装生产线。该系统由置箱机，可编程

控制器，传送带，电机，零件感应系统等组成，可很好地完成相关的控制。

由于我们的水平有限，时间仓促，设计中难免有错误和不足之处，恳请老师批评指正。

作者：蒲奎

2011年10月20日

第一章课题介绍

1.1课题设计内容

如图1-1所示是某机械手的工作示意图。该机械手的任务是将工件从工作台A搬到

工作台B。机械手的初始位置在原点，机械手设有手动.单周期.单步.连续四种工作方式，

工作是要首选选择工作方式，然后操作对应按钮。

1.1.1手动工作方式：可按相应按钮实现左移.右移上移下移加紧放松各个动作的单独调

整。

1.1.2连续工作方式:按下启动按钮，机械手臂按下降加紧上升右移下降放松上升左移的

顺序周而复始的连续工作；按下停止按钮，机械手将自动结束本周期的工作，回到原位后停

止。按下急停按钮，系统立即停车。

1.1.3单周期工作方式：按下启动按钮后，机械手按下降夹紧上升右移下降放松上升左移

的顺序自动工作一个周期而停止。若要在工作一个周期，可在此按下启动按钮。按下停止按

钮，机械手将自动结束本周期的工作，回到原位后停止。按下急停按钮，系统立即停车。

1.1.4单步工作方式：每按一次启动按钮，机械手完成一步动作后自动停止。按下急停按

钮，系统立即停车。

1.2课题设计的具体要求

1．明确控制要求。

2.PLC输入输出点的分配。

3.编制机械手PLC梯形图控制程序。

4.调试机械手PLC梯形图控制程序。

1.3课题来源及研究的目的和意义

可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController）即PLC，自从1969年第一台

可编程控制器在美国面世以来，经过三十多年的发展，现在可编程控制器已成为最重要最可

XX大学毕业设计说明书

靠应用场合最为广泛的工业控制微型计算机。在PLC中，充分应用了大规模集成电路技术。

微电子技术及通讯技术。迅速的从早期的逻辑控制发展到进入位置控制.伺服控制.过程控制

等领域。用可编程控制器已经构成包括逻辑控制.过程控制.数据采集与控制.图形工作站等

综合控制系统.

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，甚至危及与生命。由于以上的问题，需要一种新型工具

代替人在恶劣环境中作业的要求呼之欲出，同时随着社会的进步，工业自动化产品的性能日

夜加强，而价格也因电子技术的高速发展而不断下降。对原有的控制设备可以高性价比进行

改进，通过采用先进的控制技术和驱动技术，使设备运行更加节能。高效，安全可靠。机械

手就这样诞生了，自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。机械手可在空间抓放搬

运物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中.小批量自动化生产，广泛应用与柔软

性自动线。机械手一般有耐高温，抗腐蚀的材料制成，以适应现场恶劣的环境，大大降低了

工人的劳动强