plc的机械手搬运功能的实现(附件)【字数：5838】
为了让工人能免于恶劣的工作环境，提高企业生产化的水平，提高工作效率，为降低工作强度，设计了一种基于PLC机械手搬运机械控制系统。工业机械手是目前工业生产最重要的设备之一，本文分析了机械手的结构以及工作过程，以PLC为控制系统，机械手为搬运装置，该系统通过PLC和触摸屏设置系统命令，通过传感器反馈实现对机械手的控制，此系统大大增加了效率，提高了生产效率，降低了劳工的劳动强度，从而提高了企业自动化程度。
目录
引言 1
（一）研究课题的目的 2
（二）课题主要研究的对象 2
一、机械手的概述 2
二、可编程控制器PLC 4
（一）可编程控制器PLC的简介 4
（二）可编程控制器的基本结构 8
三、气动机械手的搬运过程 10
四、机械手搬运功能的实现 14
（一）气动机械手的I/O分配表 15
（二）气动机械手的硬件接线图 16
（三）气动机械手的程序设计 17
总结 18
致谢 19
参考文献 20
引言
（一）研究本课题的目的和意义
随着工业的不断发展为了节约劳动的成本，降低工人的劳动强度，工人免于在恶劣环境下工作，自动化设备的诞生起到了至关重要的作用，如气动机械手，它利用气压来气动机械手的机械动作，它具有可控性强、成本低廉、操作简单、可靠强性强，抗干扰能力显著，可在恶劣环境下代替人类进行工作以及搬运效率高的特点，进行普通劳工做不了或劳动强度高的工作在保护劳工的生命健康安全方面起到了积极的作用，因此气动机械手工业领域自动化生产方面得到了极大的青睐。在加工、冲压、锻压焊接等方面得到广泛的应用。机械手主要由机械手臂、气缸、传感器、PLC等原件构成的自动化设备，实现了气压、机械、电子等学科的融合，可编程控制器PLC因其编程简便、结构简单、性能强大、可靠性强等特点在工业自动化领域得到了广泛的应用，本文分析了机械手的工作原理以及工作过程，设计了基于PLC的搬运机械手控制系统，来完成各种各样不同形状的搬运物的搬运工作，是工业领域最简单、简化的机器人，通过可编程控制器PLC的程序编程气动机械手可以完成各式各样控制要求。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
本课题主要研究的内容
本课题研究的研究的是以可编程控制器PLC为核心部件，实现对气动机械手系搬运系统的控制。利用可编程PLC实现对系统的自动化控制，能其结构得到简化，系统稳定性、可靠性增强，从而更能减少工人的劳动强度参与。研究的内容从以下几部分进行：
（1）机械手的概述；
（2）可编程控制器PLC的概述；
（3）气动机械手的搬运过程；
（4）机械手搬运功能的实现。
一、机械手的概述
工业机械手是工业机器人重要组成部分，它有各种各样类型，如果以驱动方式来划分，其可分为液压式机械手、气动式机械手、电动式机械手以及机械式机械手。在日新月异的工业发展之下，灵活性能与耐力性能成为了机械手臂和人类手臂的最大区别之处，即同一个动作机械手臂可以不断地重複，不会出现像人一样出现疲惫感，且比人的手臂更加的灵活，所以机械手在工业领域的应用越来越广泛。机械手在近几十年的不断发展之下，其灵活度、准确性以及工作完成度的性能越来越优秀。
早期的机械手由古代机械手发展而来。随著计算机技术和自动化技术不断地发展之下，机械手的研究便应运而生，其最早开始于20世纪的中叶，特别是1946年第一台数字计算机在美国的问世，证明了计算机科学领域取得了巨大的进步,计算机开始朝向大容量内存、低廉亲民的价格、高速度运行方面发展。另一方面，爲了有效地处理核能技术研究所带来的放射性有害物质，美国在1947年研究製造了遥控型机械手，隔了一年又研究出了机械式主从机械手。
机械手的诞生节约劳动的成本，降低工人的劳动强度，工人免于在恶劣环境下工作，提高了工厂的生产效率，降低了企业成本。随着工业的不断发展，多关节机械手渐渐取代了但关节机械手，其有着惯性小、通用性强、能抓取靠近机座的工件、能在多障碍的工作环境进行作业。为了满足生产的需求，对多关节机械手的精度要求也越来越高，其关节数量从三个发展到十几个之多，外形也不再与人类的手臂相似，而是随着作业环境的变化而变化。
二、可编程控制器PLC
（一）可編程控制器PLC的简介
PLC可编程控制器是现代工业自动化运用最广的工业控制设备，是种带有微处理器的数字运算操作电子系统。它是从计算机技术以及电气设备的基础上开发而来，随著时代的发展逐渐开始以微处理器微作为核心，集通讯、自动化、计算机为一体的工业控制设备。
可编程控制器是通过继电器控制技术与微机技术相结合所诞生的产物，其设计的最初构想是为了将集完善性、灵活性以及通用性特点为一体的计算机与操作简单、性价比高为特点的继电器结合起来。继电器控制系统的发展历史已经有上百年，其控制方法是利用弱电信号来强电信号，在结构複杂的继电器控制系统中，维护困难，浪费了许多的时间，严重地降低了生产效率。因工艺要求发生了变化，控制柜裡面的接线以及元件也要跟进做出相应的调整，随之暴露出花费高、改造时间长的缺点，导致用户宁可新製造一台新的控制柜也不愿意去调整原来的那一台。PLC的诞生完美地克服了继电器控制系统的缺点，并有效的利用微处理器的优点，将控制器与控制的对象连接在一起。
我国于上个世纪七十年代开始研究制造可编程控制器PLC，并于七十年代末期开始应用于我国的工业领域。目前已在各个领域得到广泛的应用，比如:房产领域、商业领域、农业领域、家庭自动化等等方面，另一方面，大量的新型可编程控制器被研发制造。现在想要成为电气技术人员就必须了解可编程控制器的工作原理以及掌握可编程控制器控制系统的设计调试以及维护的能力。
（二）可编程控制器PLC基本结构
主要有电源、中央处理单元、存储器、输入单元以及输出单元组成如下图所示
/
图21可编程控制器PLC的组成部分
电源:采用开关时稳压电源供电
中央处理单元:中央处理器是可编程控制器地控制部分也是其核心元件，决定了可编程控制器地性能
存储器:它是个有记忆功能的半导体电路，其功能是为了存储用户程序、系统程序等等信息，其中的系统程序为了控制可编程控制器，从而实现各类功能地程序，由生产可编程控制器的厂商编写，且需要固化到只读存储器里面，用户不能进入访问。
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引言 1
（一）研究课题的目的 2
（二）课题主要研究的对象 2
一、机械手的概述 2
二、可编程控制器PLC 4
（一）可编程控制器PLC的简介 4
（二）可编程控制器的基本结构 8
三、气动机械手的搬运过程 10
四、机械手搬运功能的实现 14
（一）气动机械手的I/O分配表 15
（二）气动机械手的硬件接线图 16
（三）气动机械手的程序设计 17
总结 18
致谢 19
参考文献 20
引言
（一）研究本课题的目的和意义
随着工业的不断发展为了节约劳动的成本，降低工人的劳动强度，工人免于在恶劣环境下工作，自动化设备的诞生起到了至关重要的作用，如气动机械手，它利用气压来气动机械手的机械动作，它具有可控性强、成本低廉、操作简单、可靠强性强，抗干扰能力显著，可在恶劣环境下代替人类进行工作以及搬运效率高的特点，进行普通劳工做不了或劳动强度高的工作在保护劳工的生命健康安全方面起到了积极的作用，因此气动机械手工业领域自动化生产方面得到了极大的青睐。在加工、冲压、锻压焊接等方面得到广泛的应用。机械手主要由机械手臂、气缸、传感器、PLC等原件构成的自动化设备，实现了气压、机械、电子等学科的融合，可编程控制器PLC因其编程简便、结构简单、性能强大、可靠性强等特点在工业自动化领域得到了广泛的应用，本文分析了机械手的工作原理以及工作过程，设计了基于PLC的搬运机械手控制系统，来完成各种各样不同形状的搬运物的搬运工作，是工业领域最简单、简化的机器人，通过可编程控制器PLC的程序编程气动机械手可以完成各式各样控制要求。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
本课题主要研究的内容
本课题研究的研究的是以可编程控制器PLC为核心部件，实现对气动机械手系搬运系统的控制。利用可编程PLC实现对系统的自动化控制，能其结构得到简化，系统稳定性、可靠性增强，从而更能减少工人的劳动强度参与。研究的内容从以下几部分进行：
（1）机械手的概述；
（2）可编程控制器PLC的概述；
（3）气动机械手的搬运过程；
（4）机械手搬运功能的实现。
一、机械手的概述
工业机械手是工业机器人重要组成部分，它有各种各样类型，如果以驱动方式来划分，其可分为液压式机械手、气动式机械手、电动式机械手以及机械式机械手。在日新月异的工业发展之下，灵活性能与耐力性能成为了机械手臂和人类手臂的最大区别之处，即同一个动作机械手臂可以不断地重複，不会出现像人一样出现疲惫感，且比人的手臂更加的灵活，所以机械手在工业领域的应用越来越广泛。机械手在近几十年的不断发展之下，其灵活度、准确性以及工作完成度的性能越来越优秀。
早期的机械手由古代机械手发展而来。随著计算机技术和自动化技术不断地发展之下，机械手的研究便应运而生，其最早开始于20世纪的中叶，特别是1946年第一台数字计算机在美国的问世，证明了计算机科学领域取得了巨大的进步,计算机开始朝向大容量内存、低廉亲民的价格、高速度运行方面发展。另一方面，爲了有效地处理核能技术研究所带来的放射性有害物质，美国在1947年研究製造了遥控型机械手，隔了一年又研究出了机械式主从机械手。
机械手的诞生节约劳动的成本，降低工人的劳动强度，工人免于在恶劣环境下工作，提高了工厂的生产效率，降低了企业成本。随着工业的不断发展，多关节机械手渐渐取代了但关节机械手，其有着惯性小、通用性强、能抓取靠近机座的工件、能在多障碍的工作环境进行作业。为了满足生产的需求，对多关节机械手的精度要求也越来越高，其关节数量从三个发展到十几个之多，外形也不再与人类的手臂相似，而是随着作业环境的变化而变化。
二、可编程控制器PLC
（一）可編程控制器PLC的简介
PLC可编程控制器是现代工业自动化运用最广的工业控制设备，是种带有微处理器的数字运算操作电子系统。它是从计算机技术以及电气设备的基础上开发而来，随著时代的发展逐渐开始以微处理器微作为核心，集通讯、自动化、计算机为一体的工业控制设备。
可编程控制器是通过继电器控制技术与微机技术相结合所诞生的产物，其设计的最初构想是为了将集完善性、灵活性以及通用性特点为一体的计算机与操作简单、性价比高为特点的继电器结合起来。继电器控制系统的发展历史已经有上百年，其控制方法是利用弱电信号来强电信号，在结构複杂的继电器控制系统中，维护困难，浪费了许多的时间，严重地降低了生产效率。因工艺要求发生了变化，控制柜裡面的接线以及元件也要跟进做出相应的调整，随之暴露出花费高、改造时间长的缺点，导致用户宁可新製造一台新的控制柜也不愿意去调整原来的那一台。PLC的诞生完美地克服了继电器控制系统的缺点，并有效的利用微处理器的优点，将控制器与控制的对象连接在一起。
我国于上个世纪七十年代开始研究制造可编程控制器PLC，并于七十年代末期开始应用于我国的工业领域。目前已在各个领域得到广泛的应用，比如:房产领域、商业领域、农业领域、家庭自动化等等方面，另一方面，大量的新型可编程控制器被研发制造。现在想要成为电气技术人员就必须了解可编程控制器的工作原理以及掌握可编程控制器控制系统的设计调试以及维护的能力。
（二）可编程控制器PLC基本结构
主要有电源、中央处理单元、存储器、输入单元以及输出单元组成如下图所示
/
图21可编程控制器PLC的组成部分
电源:采用开关时稳压电源供电
中央处理单元:中央处理器是可编程控制器地控制部分也是其核心元件，决定了可编程控制器地性能
存储器:它是个有记忆功能的半导体电路，其功能是为了存储用户程序、系统程序等等信息，其中的系统程序为了控制可编程控制器，从而实现各类功能地程序，由生产可编程控制器的厂商编写，且需要固化到只读存储器里面，用户不能进入访问。
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