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机械手控制系统设计

机械手控制系统设计

摘要

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，甚至于危及生命。自从机械手问

世以来，相应的各种难题迎刃而解。

本次设计根据课题的控制要求,确定了搬运机械手的控制方案,设计控制系

统的电气原理图，对控制系统进行硬件和软件选型,完成PLC（可编程控制器）用

户程序的设计。设计中使用了德国西门子公司生产的S7-200系列的CPU226。该

系列PLC具有功能强大，编程方便，故障率低，性价比高等多种优点。机械手的

开关量信号直接输入PLC，使用CPU226来完成全部的控制功能，包括：手动/

自动控制切换，循环次数设定，状态指示，手动完全操控等功能。机械手完成下

降、伸出、加紧工件、上升、右旋、再下降、放松工件、缩回、放松、左旋十个

动作。通过模拟调试，有序的控制物料从生产流水线上安全搬离，提高搬运工作

的准确性、安全性，实现一套完整的柔性生产线，使制造过程变的更有效率。

通过本次毕业设计，对PLC控制系统的设计建立基本的思想：能提出自己的

应用心得；可巩固、深化前续所学的大部分基础理论和专业知识，进一步培养和

训练分析问题和解决问题的能力，进一步提高自己的设计、绘图、查阅手册、应

用软件以及实际操作的能力，从而最终得到相关岗位和岗位群中关键能力和基本

能力的训练。

关键词：机械手；PLC（可编程控制器）；CPU；

梯形图

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TheDesignofManipulatorControlSystem

ABSTRACT

Inindustrialmanufacturingandotherfields,duetothedemandofwork,

manyworkersarecompelledtoexposeinharmfulcircumstancelikehigh

temperature,corrosion,toxicgasesharmandsoon,thatincreasedlaborintensity,

evenimperialtheirlives.However,sincethemanipulatorcameout,manyknotty

problemsaresmoothlysolved.

Thedesignrequirementsunderthecontrolofthesubjecttodeterminethe

handlingrobotcontrolprogram,designedcontrolsystemelectricalschematic

diagram,thecontrolsystemhardwareandsoftwareselection,completethedesign

oftheuserprograminthePLC(programmablecontroller).Designusedinthe

GermancompanySiemensS7-200seriesCPU226.TheseriesPLCwithpowerful,

easyprogrammingandlowfailurerate,andcostadvantages.Robotswitchsignal

inputtothePLC,theCPU226tocompleteallthecontrolfunctions,including:

manual/automaticcontrolswitch,setthenumberofcycles,statusindicator,

manualcompletecontrolandotherfunctions.theproductionlineonthesafemove

out,sothatthemanufacturingproces