在现代工业自动化领域中，机械手已经成为一个非常重要的组成部分。机械手系统能够模仿人手的动作，按照预设的程序、轨迹和要求，执行自动抓取、搬运、操作等一系列动作，从而在很多高风险、高强度的工作环境中替代人工，保障操作人员的安全，并提高生产效率。
在提及的文件中，作者刘文涛和桂斌详细阐述了基于可编程逻辑控制器（PLC）的机械手控制系统设计。PLC是一种用于工业自动化控制的电子设备，可以根据控制程序来操作各种类型的机械或生产过程。在该设计中，使用了德国西门子公司生产的S7-200系列PLC，具体型号为CPU226，此系列PLC因其高性能和适中的成本而被广泛应用于小型到中型控制任务。
机械手的运动分为多个阶段，包括下降、夹紧、上升、右移、下降、放松、上升、左移等动作。这些动作由相应的电磁阀控制，这些电磁阀由PLC驱动，从而实现对气缸的精确控制。机械手的运动是循环进行的，每个动作的开始和结束都由限位开关精确控制。
系统硬件设计包括输入设备和输出设备的确定。输入设备包括两个按钮（启动按钮和停止按钮）以及四个限位开关（上限位开关、左限位开关、下限位开关、右限位开关），它们负责接收用户的指令和提供机械手当前位置的信息。输出设备则包括五个电磁阀（用于控制上升、夹紧、下降、左移、右移的动作）和一个原位指示灯，用于指示机械手的工作状态。
在PLC的选型上，S7-200系列PLC被认为是一个性价比极高的选择。它拥有多种功能模块和人机界面(HMI)，使得系统集成更加方便，还可以形成PLC网络，实现多机之间的通信。而S7-200系列中的CPU226型号具有齐全的编程和工业控制组态软件，使得机械手的控制程序设计更为简化和高效。
系统软件设计方面，使用的是STEP 7-Micro/WIN V4.0软件，它支持梯形图（LAD）、语句列表（STL）和功能块图（FBD）三种编程语言，允许用户以更直观的方式编写控制程序。软件程序通过寄存器移位指令产生机械手的动作时序，完成一系列的动作控制。
结论部分强调了基于PLC的机械手控制系统在自动化搬运方面的灵活性和高可靠性。这些系统易于模块化，可根据工艺流程的变化快速调整，而无需对硬件结构进行大改，只需对I/O点接线稍作修改，并通过程序调整即可。此外，采用PLC控制技术后，减少了继电器和连线的使用，进一步提高了控制系统的可靠性。作者也指出，当前的研究成果与专业机械手控制系统相比还有一定差距，需要通过不断改进和加强来提升性能。
在参考文献方面，文章提到了陈建明编写的《电气控制与PLC应用》第二版，这本书是由电子工业出版社在2012年出版的，内容涉及电气控制系统和PLC的实际应用，对于相关领域的专业人员来说是一本不错的参考书。
