基于ControlLogix的机械手控制系统设计

以微处理器为核心，采用了先进的过程控制技术通讯技术计算机技术，负责对生产过程进行检测和控制，是数据采集过程控制部分。

通过组态和编程，具有丰富的运动控制功能顺序控制功能传动及过程控制功能运算功能，可直接采集来自现场的各类工艺过程数据，经处理运算后，将检测信号送至操作站进行监视，将控制信号送至现场。

具有可靠性高，扫描处理速率高等特点，并具有自诊断功能。

是操作人员和系统的人机接口，能够对大范围的生产过程进行监视和操作，同时，还能够对收集到的信息加工处理和保存，对工艺参数进行实时显示和报警，实现对生产的集中监视集中操作集中显示集中处理，具有数据处理历史数据保存报警显示及打印报表生成多种显示及对控制回路实施操作等功能，方便对生产的控制和管理。

机械手在自动模式程序的设计当位于自动工作方式时，具体的控制要求有在自动生产线上，使物料自仓库由机械臂推出机械手升高后旋转至仓库口物料所在位置，伸长手臂后落下至物料位置，夹住物料按原来路径返回并将物料放置于传送带上传送带口传感器检测到信号之后，启动传送带与传送带电机，使两个传送带运行当传送带口传感器检测到物料后，停止两个传送带的电机，同时停止机械手的操作当传送带口物料检测信息消失后，机械手继续之前停止的工作。

在自动运行过程中，可以随时停止机械手的运行，有开关可以设置让机械手做最后个循环后停止运行，在设计自动运行模式时采用了状态转移。

图机械手运行状态图软件编程步骤打开软件运行开及控制的方法，这系统主要完成货物通过检测元件，将货物按照不同的颜色，材质分类，然后通过机械手，气动装置将货料分拣出来送回仓库的过程，同时将程序编写出来，并进行了系统调试。

结合生产企业的应用环境，在机器人系统特点基础上，设计了基于系列为主控的机械手控制系统。

根据系统需要完成的任务特点，确定了硬件构架和软件体系。

经多次实验，验证该机械手操作方便性能稳定，可以弥补操作工效率低成本高等缺陷。

另外该系统有很好的开放性和可扩展性，可以根据需要方便地增减功能部件，进行自主创新。

虽然本次课程设计是要求自己独立完成，但是，彼此还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。

多和同学讨论。

我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在起。

讨论不仅是些思想的问题，还可以深入的讨论些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快些，少走弯路。

多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题。

参考文献王登贵气动机械手控制系统的设计与实现自动化技术与应用，彭坚气动机械手控制系统设计电工技术，熊幸明，曹才开种工业机械手的控制微计算机信息，应群民，黄海龙可编程序控制器机电工程，刘成云，吴谨，陈振学开放式分布控制系统的研究微计算机信息，袁森，肖军，罗卫东基于的机械手控制系统设计煤矿机械，丁筱玲，赵立新在机械手控制系统上的应用山东农业大学学报，周虹气动与技术相结合在机械手设计中的应用液压与气动，白传悦装配机械手控制系统机械制造行业应用，陈志权基于气动机械手的控制系统兵工自动化，始所有程序打开软件，启动界面。

图主界面创建个新的控制器文件从菜单选择，显示对话框。

从的下拉菜单中选择。

在的下拉菜单中。

在栏中键入字母和数字组合作为处理器的名字如。

从下拉菜单中选择。

在栏内选择，与机架中的控制器模块的位置匹配。

在栏内键入文件保存路径或点击键定位地址目录。

图对话框确认输入与图所示吻合，然后点击，由此创建了个控制器文件。

图创建后的主界面编辑例程在试验部分，将在的文件夹中为主例程编写梯形图逻辑，然后添加个输入输出指令。

从，双击图标，在梯形图编辑器中出现条空语句。

对本生产线机械手控制系统进行软硬件配置和网络组态，编写梯形图，经调试，系统上电后，机械手部分可以流畅运行，完成取物抓取放置运送分拣等自动生产线工艺流程，完全符合控制要求。

说明系统的软硬件组态正确，控制思想明确，控制方法可靠。

第章课程设计总结课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程回顾起此次基于的机械手控制系统设计，我仍感慨颇多，从理论到实践，在接近个星期的日子里，不仅巩固了课上所学过的工业控制网络知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的。

本文介绍了罗克韦尔公司生产的系列控制系统在机械手控制中的设计应用，说明了机械手的动作原理，设计要求以制器透明地收发信息，兼容性好。

快速。

结构在背板上提供了高速数据传输总线。

可组态。

可根据工业生产的需要增减控制器和通信模板的个数，可在个机架内使用多个控制器。

工业化。

提供了高强度平台，可耐受振动高温及各种工业环境下的电气干扰。

除此之外，其结构紧凑，可有效减少配电盘的空间可无需控制器而在网络间实现桥接多个控制器模板及通信模扳可任意组合可带电拔插个模块而无需断开系统的其他模块，并提供可拆卸接线端子排，使用方便，易于维护。

本系统以罗克韦尔公司的系列产品系统为控制核心，设计自动生产线机械手控制系统实验模型，该系统涵盖了计算机工业控制网络控制器气动机械手传感器等技术。

第章课程设计的方案设计意义随着社会进步和科学技术的发展，工业生产的操作方式也发生革命性的变化，从手工作坊式的劳动逐步演变成自动化智能化的生产方式，些生产过程凭手工也逐渐无法完成。

为了适应生产需要，出现了特殊的生产工具机械手。

以往由于自动化程度较低，设计出的全机械式机械手仍操控不灵活，目前根据最新的自动化技术，设计出了以可编程控制器为控制核心的机械手。

系统方案设计该系统的结构如图所示，主要由机监控客户端网络控制模块输入模块输出模块气动机械手传感器生产线组成。

图系统组成框图第章硬件设计机监控客户端机监控客户端作为网络的个工作站，主要完成硬件组态，创建控制器文件，设置网络通信参数，编写软件梯形图及监控生产线状态。

网络开放式网络结构共有三层，以太网控制网设备网，在三个应用层次上都有交叉和延伸。

个人电脑作为控制系统中的工作站，通过以太网与其他工业设备相互连接，处于以太网层。

主机及各接口模块构建成的控制器通过以太网模块接入到以太网层，控制器及接口模块处于控制网，设备网应用于工业网络的传动带转推物机械手夹物机械手伸臂机械手升起机械手旋转电源模块的选取本系统采用罗克韦尔系列电源模块，输入电压直流伏。

工作电压范围直流伏。

输入功率。

图系列电源模块系统优点适合顺序过程传动和运动控制的模块化高性能控制平台每个处理器可以执行多个控制任务，减少所需要的控制器个数，这样，排错更快。

可以分别触发多个周期任务以便达到更高的性能水平。

不加限制地混合多个处理器网络和平台的高性能，部分源于作为快速网络操作的背板。

处理器，和通讯模块就象网络上的智能节点。

通用的编程环境和控制引擎无论选用的平台和网络，通过使用通用的控制模型，都可以降低系统成本，简化集成。

组态和编程是致的，这样，不论开始的程序开发还是长远的系统维护，都可以少花力气。

连接到开放式网络结构在全厂范围内，从车间到管理层，从互连网到电子化制造应用，信息全部无缝通讯。

模块种类繁多模拟量数字量和专用模块满足应用要求。

第章软件设计程序流程图设计系统的以太网的驱动配置创建控制器文件模块的组态以及创建主例程等任务由上位机运行软件完成，传感器检测机械手动作货物传送至传送带传送带运送货物至仓库检测入库计数报警这部分是自动生产线流程，由主控制器系列的处理器控制机械手和传送带电机来完成，以机械手的个夹物动作为例，流程如图所示。

图机械手夹物部分流程图系统组成控制系统以微处理器为核心，把先进的控制技术通讯技术计算机技术技术与现场仪表有机地结合起来，实现对生产过程的集中监视集中操作和分散控制，为生产提供了强有力的保证。

由于该系统的内存量控制器个数和网络类型可以根据具体应用来选择，所以相对于其它可编程控制系统而言，其底层，在控制器和设备之间实现通信。

在这里选用作为以太网模块。

图网络结构图控制器美国罗尔韦尔自动化公司的可编程控制器设备以其优良的性能广泛应用于工业控制的各个领域。

本次设计采用处理器是安装在框架上的高速单槽内。

拄制器采用模块化的设计，无源数据总线背板式的结构，包括处理器在内所有单元，根据功能设计成各种模块，处理器模块不仅包括数字量，模拟量这些传统的信号模块，还有各种网络通信模块专用的运动伺服控制模块及相应的运动控制指令，为工业控制提供种非常灵活且完整的控制方案。

气动机械手机械手是种能自