机械设计制造及自动化毕业论文-机械手控制电路及软件设计.doc

PAGE2

机械手控制电路及软件设计

目录

TOC\o1-3\h\u15589引言 2

18021一、PLC基础知识简介 3

15950（一）PLC的概述 3

7366（二）PLC的发展 3

25721（三）PLC的特点 3

765（四）PLC的工作原理 4

10694（五）PLC的结构图 4

17635（六）PLC的基本框架 4

168531．中央控制单元 4

107692．输出输入单元 5

139083．编程单元 5

235734．电源 5

32487二、基于PLC的机械手的概要 5

16162（一）机械手的定义 5

5514（二）机械手的分类 6

22905（三）机械手的发展 6

21223（四）机械手的模型 8

1756三、机械手的自动操作系统设计 8

31344（一）机械手的结构 8

24773（二）机械手的动作方式 9

236201．控制内容 9

187512．功能分析内容 10

25372（三）研究思路 10

13706（四）利用GXWorks软件调试与仿真 14

22238（五）plc的程序指令表 17

32508（六）调试总结 17

8323四、总结 18

29622参考文献 19

摘要

现如今21世纪科技的进步和发展,我们对机械手方面的动态控制系统的研究和应用日趋成熟,慢慢的机械自动化取代了传统的人工和操作,这就注定要意味着现代社会中人类的大量劳动力必将得以释放,一些简单而又重复的行为将被机械取代,在某些特殊地方,如高温、高压、有毒的气体和可能危及我们人类健康和生命安全的环境中,机械也必将取代传统的人为操作。同时，为适应现代社会发展需求的改变,人类不断进行实践与探索,我们可以通过机械手提高我们的生产效率，可以大大的加快我们的工作速度。除此之外，这也使得我们需要学习更多的知识，这样才能够跟上时代的步伐。

可编程序的控制器由继电的控制方面和计算机方面的控制之后，然后开发出某种产品，慢慢的发展到自动化、计算机、通讯的这些方面成为整体的新型的控制装置。文章采用了三菱的FX系列并且是以PLC为核心的，利用PLC的控制功能，采用FX系列PLC实现机械手的控制。保证了系统的可靠性、稳定性和时效性，得到广泛的应用。

关键词：plc可编程控制器；梯形图；机械手控制系统

PAGE2

引言

该项目主要研究现代机械臂的控制过程和实现方式，我国工业机械化发展迅迷，但整体上还是与发达国家有所差距。随着我国科学技术的不断发展，机械手已经被应用到各个领域和行业，目前面临的问题主要是定位精度问题，定位精度决定了机械臂在工业中的应用场合，同时随着科学技术的不断发展，上位机要随时报告故障位置，操作维修人员必须首先赶到现场，排除故障原因。工业自动化是工业生产的必然要求，工业生产中要求减少人工操作，充分利用各种控制过程来进行生产工作，也可以称之其为工业生产自动化，即通过该方式达到脱离人力操作的自动化生产过程。近年各国之间的发展转向了计算机人工智能等研究方向，人工智能技术和其他领域协同发展迫在眉睫，因此人工智能技术和工业自动化技术结合与改革，能够有效的提升国家工业信息化程度。现代机械手已在许多领域得到应用：汽车流水线上的车身焊接和喷漆；医疗领域的微型手术已经取得了很大进展。因此，发展机械手的控制技术，意义重大。

工业信息化程度的发展迅迷，潜力巨大，这也在一定程度上带动了工业自动化的发展,而国际之间工业自动化的发展趋势越发激烈，也能够看出工业自动化的发展空间和前景更是日趋明朗。工业机器人，广义上被定义为工业生产中所有类型的机器人设备，它是一种智能化，程序化，柔性化的可通过提前编程和示教处理，从而能够自动运行的智能设备，其能够像人类一样，具备一定的视觉功能，完成力量、位移检测，能够对工作环境及工作对象、工作逻辑进行自主判断并决策，从而代替人类进行各项复杂、危害性高、重复性强的体力劳动的一种自动化设备。

其主要部分是通过控制了电机来操纵机械手的手臂，再通过转动和移动手指去完成抓取和传送物体。由于工业自动化的需要，人类的劳动得到了解放，科学技术的发展逐步取代了以往以人工为劳动力的流水线作业，同时也出现了一些不适合于人类施工，甚至会对人造成伤害的场所等，这对本课题研究机械手控制系统具有重要的现实意义。

PLC基础知识简介

PLC的概述

国内从70年代中期就开始对plc技术学习，目前已能生产出CF系列、杭州的机床的电器厂的DKK和D系列等小型中型产品，上海东屋电器有限公司等也已有一定规模，并已有一定