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基于PLC的工业机械手臂控制系统

摘要

PLC是以现代微处理器技术为核心的控制器，作为一种通用的工业控制器，

其可靠性高、抗干扰能力强；PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格

的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性，此外，

PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息；PLC采用光

电隔离和滤波技术技术有效抑制外部干扰源对PLC的影响，此外PLC还可在强、

通用性好；开发周期短，功耗小。本课题对现代工业的的发展具有很重要的意义。

关键词：意义，应用，前景，编程语言，设计

基于PLC的工业机械手臂控制系统

目录

1.引言4

2机械手机械结构5

2．1传动机构5

2.1.1.螺旋机构5

2.1.2.滑动螺旋机构5

2.1.3．滚动螺旋机构6

2．2机械手夹持器和机座的结构6

2.2.1．机械手夹持器6

2.2.2．机座7

3可编程控制PLC8

3．1PLC简介8

3．2PLC内部原理9

A.系统程序存储区11

B.系统RAM存储区11

C．用户程序存储区11

3．3PLC的工作原理12

3．4PLC机型的选择方法15

3.4.1．PLC的类型15

3.4.2．输入输出模块的选择15

3.4.3电源的选择16

3.4.4存储器的选择16

功能的选择16

3.4.6经济性的考虑16

3.5机械手PLC选择及参数17

3.5.1主要技术数据如下：17

3.5.2PLC主机的组成18

4机械手PLC控制系统设计18

4．1机械手的工艺过程18

2

基于PLC的工业机械手臂控制系统

4．2PLC控制系统20

4.2.1确定输入/输出点数并选择PLC型号20

4.2.2分配PLC的输入/输出端子21

4.2.3PLC控制系统程序设计21

5软件设计25

5.1FX1NPLC梯形图中的编程元件25

5.2程序的总体结构27

5.2.1各部分程序如下27

致谢38

参考文献39

3

基于PLC的工业机械手臂控制系统

1.引言

随着世界经济和技术的发展，人类活动的不断扩大，机器人应用正迅速向社

会生产和生活的各个领域扩展，也从制造领域转向非制造领域，各种各样的机器

人产品随之出现。像海洋开发、宇宙探测、采掘、建筑、医疗、农林业、服务、

娱乐等行业都提出了自动化各机器人化的要求。随着机器人的产生和大量应用，

很多领域，许多单一、重复的机械工作由机器人（也称机械手）来完成。

工业机器人是一种能进行自动控制的、可重复编程的，多功能的、多自由度

的、多用途的操作机，广泛采用工业机械人，不仅可提高产品的质量与产量，而

且对保障人生安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材

料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样，工

业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。

机械手是一种模仿人手动作，并按设定的程序来抓取、搬运工件或加持工具，

机械手可在空间抓放物体，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，广泛应用于自动生产线、自动机的上下料、数控设备的自动换刀装

置中。机械手一般由执行系统、驱动系统、控制系统和人工智能组成，主要完成

移动、转动、抓取等动作。

控制系统是机械手的指挥系统，它通过控制驱动系统，让执行器按照规定的

要求进行工作。并检测其正确与否。可编程控制器（PLC）是一种数定运算操作

的电子系统，它将逻辑运算、顺序控制、时序计数、算术运算等控制程序，用指

令形式存放在存储器中，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种机械或

生产过程。与继电器控制线路相比，PLC具有