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基于PLC的机械手设计报告--第1页

题目：基于PLC的

机械手控制系统设计

学校：

班级：

姓名：奥特曼

指导老师：葫芦娃

2012-5-17

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摘要

在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工

业现代化的进一步发展,自动化已经成为现代企业中的重要支柱,无人车间、

无人生产流水线等等，已经随处可见。同时，现代生产中，存在着各种各样

的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，

这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。

工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理

论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中

的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、

提高产品质量和生产效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声

以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国，近几年来也有较

快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。

本题采用日本三菱公司的FX2N系列PLC，对机械手的上下、左右以及抓

取运动进行控制。该装置机械部分有滚珠丝杠、滑轨、机械抓手等；电气方

面由交流电机、变频器、操作台等部件组成。我们利用可编程技术，结合相

应的硬件装置，控制机械手完成各种动作。

关键词：PLC；控制；机械手；

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第一章可编程控制PLC

1．1PLC简介

自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（ProgrammableLogic

Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世

界各地得到了广泛应用。同时，PLC的功能也不断完善。随着计算机技术、信号

处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量

处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。今天的PLC不再局限于逻辑

控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。

作为离散控的制的首选产品，PLC在二十世纪八十年代至九十年代得到了迅

速发展，世界范围内的PLC年增长率保持为20%～30%。随着工厂自动化程度的

不断提高和PLC市场容量基数的不断扩大，近年来PLC在工业发达国家的增长速

度放缓。但是，在中国等发展中国家PLC的增长十分迅速。综合相关资料，2004

年全球PLC的销售收入为100亿美元左右，在自动化领域占据着十分重要的位置。

PLC是由摸仿原继电器控制原理发展起来的，二十世纪七十年代的PLC

只有开关量逻辑控制，首先应用的是汽车制造行业。它以存储执行逻辑运算、顺