基于三菱PLC的机械手控制系统设计
摘 要 机械手在工业生产中得到广泛的应用，传统工艺中采用继电器控制时，
需要的继电器多，接线复杂，因 此故障多，维修困难，费时费工，不仅加大了成本，而且影响设备的工效。本文介绍了用日本三菱公司生产的F1／F2 系列可编程控制器，根据机械手的运动规律：左／右、上／下、夹／松等进行软件编程。实现了手动操作，即：用按钮操 作，对机械手的每一种运动单独进行控制；自动操作包括单步、单周期和连续操作。另外，对右工作台有工件的特殊情况进行了处理。采用梯形控制直观易懂，为电气人员所熟悉；采用PLC控制使接线简化，安装方便，而且保证 运行的可靠性，减少维修量，提高了工效
关键词 机械手 软件编程 PLC 自动操作 梯形控制
目 录
引 言…………………………………………………………………………….….1 第一章 PLC的技术简述…………………………………………………… .........2
1.1 PLC的定义…………………………………………………………. .…....2 1.2 PLC的特点 …………………………………………………………...3 1.3 PLC的一般结构…………………………………………………………...3 1.4 PLC的基本工作原理…………………………………………….………..4 第二章 机械手控制系统的控制要求 ………………………………… ……...….6
2.1 工作对象的介绍……………………………………………………… …..6 2.2 工作原理… ………………………………………………… …………….6 2.3 设备控制要求 …………………………………………………………….7 第三章 机械手的I/O分配表及控制系统的程序设计……………………………9 3.1 机械手的I/O分配表………………………………………………………9
3.2 控制系统的程序设计………………………………………… ………….10 结论……………………………………………………………………………….….16 致谢……………………………………………………………………………….….17 参考文献………………………………………………………………………….….18
引 言
在生产中广泛存在着很多不能直接由人手完成的工作，尤其是搬运笨重物体或在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气和放射性等恶劣的环境下工作。人工在这样环境下生产，不仅效率低，生产成本高，企业的竞争能力差，而且还会危及人的生命安全。针对上述问题，本课题利用PLC技术，结合气动技术、位臵控制技术设计了一种安全高效的气动机械手控制系统，来代替人进行正常工作，大大提高生产的机械化水平和劳动生产率，保证产品质量、实现安全生产。
本系统利用各种检测装臵进行位臵检测，再通过PLC做出相应的控制，来模拟人手的部分动作，按给定的顺序、轨迹和要求实现自动搬运、抓举等操作。可以广泛应用于汽车、交通、运输等各行各业。本系统由于采用的是PLC作为主控制器，比起其他控制器更易实现机电一体化，也更适合在工业等恶劣环境下工作。本系统具有很强的实用性和广泛的应用范围。它操作简单，具有良好的扩展性和可靠性。PLC软件编程简单，易于修改，只要通过修改相应软件程序，就实现更多更强的功能。因此在生产实际中具有很高的实际应用价值。机械手通常用作机床或其他机器的附加装臵，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装臵。有些操作装臵需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。
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第一章 PLC技术简述
可编程控制器(Programmable Controller),简称PLC或PC。它是20世纪70年代以来，在集成电路、计算机技术基础上发展起来的一种新型工业控制设备。由于它具有功能强、可靠性高、配臵灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，国外已广泛应用于自动化控制的各个领域，并已成为实现工业产生自动化的支柱产品。近年来，国内在PLC技术与产品开发应用方面的发展很快，除许多从国外引进的设备、自动化生产线，国产的机床设备已越来越快地采用PLC控制系统取代的继电接触控制系统。国产化的小型PLC性能也基本达到国外同类产品的技术指标。
1.1 PLC的定义
PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令，并通过数学式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。可编程序控制及其有关外围设备，都按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。其强调了可编程序控制器直接应用于工业环境，它必须具有很强的抗干扰能力，广泛的适应能力和应用范围，是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。并应该强调指出可编程序控制器与以往所讲的鼓式、机械式的顺序控制器以及继电器式的程序控制器在“可
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