专业方向设计任务书题目名称：基于PLC机械手控制系统设计班级2学校：青岛理.docx

### 基于PLC机械手控制系统设计 #### 摘要 本文旨在探讨基于PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）的机械手控制系统设计。工业机械手作为自动化领域的一项关键技术，能够显著提升生产过程的自动化水平、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率。特别是在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合中，其应用尤为广泛。近年来，随着我国对该领域的重视和技术的发展，机械手的应用范围不断扩大。 #### 关键词 - 机械手 - S7-200 - 可编程技术 ### 1. PLC简介 自二十世纪六十年代以来，PLC作为一种新型的自动化控制装置，逐渐取代了传统的继电器控制方式。随着时间的推移，PLC的功能不断完善，除了最初的开关量处理能力之外，还增加了模拟量处理和运动控制等功能。PLC因其高度的可靠性和稳定性，在多个领域如运动控制、过程控制等方面发挥着重要作用。相比于一般的嵌入式控制器，PLC在专用设备上的应用更显优势。 #### 1.1 可编程控制器的基本原理 PLC与普通微机的工作方式有所不同。微机通常采用等待命令的方式运行，而PLC则采用循环扫描的工作方式。在PLC中，用户程序按顺序存放，PLC会不断地执行这些程序，从而实现对设备的连续控制。这种工作方式使得PLC能够更加稳定可靠地完成预定的任务。 ### 2. 机械手概述 工业机械手是一种自动化生产设备，能够在各种环境中完成预期的作业任务。机械手技术涵盖了多个科学领域，包括力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等，是一项综合性强的技术。 #### 2.1 机械手分类 根据不同的使用场景和功能特点，机械手可以分为以下几类： 1. **通用机械手**：无需人工操作，可根据编程完成各种工作任务。 2. **操作机**：需要人工操作的机械手，最初用于原子和军事工业，后扩展至远程探测等领域。 3. **专用机械手**：主要用于解决机床上下料和工件传送问题，通常服务于某一种特定的主机。 ### 3. 机械手控制系统设计 #### 3.1 设计步骤 1. **确定控制动作**：根据生产工艺的要求，明确机械手需要完成的具体动作及其之间的逻辑关系。 2. **输入输出设备分配**：确定哪些外部设备将向PLC发送信号，哪些设备将接收来自PLC的信号，并进行I/O点的分配。 3. **PLC选型**：根据系统的控制要求和I/O点情况选择合适的PLC型号。 4. **用户程序设计**：根据控制需求设计PLC的用户程序，通常采用梯形图、助记符或流程图语言形式。 ### 结论 基于PLC的机械手控制系统设计不仅可以提高生产的自动化水平，还能有效改善工作环境，减轻工人的劳动强度。通过本次设计，不仅能加深对工业机械手的理解，还能掌握PLC技术、位置控制技术、气动技术等工业控制技术，为未来工业自动化的发展打下坚实的基础。