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摘要

当今社会，科学技术飞速发展，人类活动给世界带来了巨大的改变。在

科技进步的同时，以各种控制器控制的不同类型的机械手以其突出的性能越

来越多的被人们所应用。机械手在不同的作业场合，尤其是在特殊的环境背

景下，为人类活动的顺利快速进行带来了极大的方便和益处，尤为明显的是

在工业及军事领域内。工业中大量的生产活动，存在着很多不便于人类操纵

的环节，特别是在工作环境较危险的情况下，如果使用具有远程控制功能的

机械手，则可以增加系统的安全性，大大的节约损耗，提高效率。可见，在

自动化、工业化进程中，在特殊背景环境中使用机械手已成为一种必然的趋

势。

关键词：机械手，可编程控制器,控制系统

目录

第1章引言1

1.1设计概述1

1.2设计目标与意义2

1.3本文主要工作2

第2章方案论证与选型3

2.1设计任务分析（一）3

2.1.1控制要求（一）3

2.1.2方案设计（一）3

2.2设计任务分析（二）4

2.2.1控制要求（二）4

2.2.2方案设计（二）4

第3章硬件电路设计5

3.1机械手的历史5

3.1.1机械手的简介5

3.1.2机械手的组成结构6

3.1.3机械手的发展趋势6

3.1.4机械手的分类与应用领域7

3.2硬件设计8

3.2.1输入/输出端子地址分配9

3.2.2PLC的硬件介绍10

3.2.3PLC的结构11

第4章软件设计13

4.1西门子S7-200PLC工作原理介绍13

4.2PLC的发展历程14

4.2.1CPU中的存储器16

4.2.2PLC的主要特点16

4.2.3PLC控制程序上传17

4.2.4流程图18

4.2.5梯形图19

4.2.6STEP-V4.0的窗口组件21

4.2.7如何输入PLC控制程序23

第5章产品调试30

5.1准备调试30

5.2调试步骤30

5.3故障分析31

第6章产品使用说明32

6.1功能描述32

6.2使用说明32

第7章心得体会33

致谢35

参考文献36

结论37

附录138

附录247

附录348

张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书

第一章引言

1.1设计概述

随着计算机技术的飞速发展，PLC（即可编程逻辑编程器的简称）已经进入

日常生产、生活的各个方面，PLC的应用在各行各业已成为必不可少的内容。PLC

作为通用的工业计算机，其功能日益强大，已经成为工业控制领域的主流控制设

备。PLC从诞生至今，仅有30年的历史，但是得到了异常迅猛的发展，并与

CAD/CAM、机器人技术一起被誉为当代工业自动化的三大支柱。

在我国飞速发展的现代化经济中，工业生产力的高低是衡量发展快慢的重要

因素。在不断发展的工业经济中，操作工人的生产环境愈加恶劣，这使得在要求

提高工人操作技能的同时，也使他们的工作安全也受到了不同程度的威胁。随着

一系列现代化设备的推进，大大的减轻了操作工人的劳动强度，对于以前那些操

作困难、操作危险的工业操作，都是通过操作工人远程控制自动化设备自动完成

生产的。这不但可以避免一些有害物质对操作工人的伤害，还可以提高工厂的生

产效率。在各国的工业制造中，机械手技术是应用最为广泛的一种技术。它能

够按照人们的事先要求完成相应的操作，有的机械手还带反馈能力，能够根据生

产条件的变化自动的调整生产操作，使生产的质量和稳定性得到提高。目前在一

些生产的机床和焊接的行业中，得到大量的应用。机械手的使用不但缩减了工业

的生产成本，还提高了工业的生产效率和生产质量，促进了社会的现代化发展。

机械手技术是一门涉及多领域的跨学科综合性技术。近年来，机械手的发展越加

的迅速，电子技术、计算机技术、传感器技术以及一些必威体育精装版的技术也在机械手中

有了应用。机械手技术的使用，已经是我国的工业发展的重要组成部分。PLC技

术能