【毕业论文】基于plc的机械手控制系统的设计与开发word文档（存档）

控制方式伴随着工业自动化技术迅速发展，我国工业领域自动化已经基本实现了从继电器控制到计算机控制转变，计算机控制方式具有以下两个特点硬件上至少有个微处理器通特点基本结构工作原理机型选择应用第章机械手控制系统设计机械手控制要求控制系统设计选型分配表系统控制流程图接线图控制系统梯形图第章机械手控制系统仿真调试控制系统使用说明仿真软件仿真软件简介仿真软件正确使用系统仿真结论谢辞参考文献附录外文资料翻译前言机械手是工业自动化领域经常遇到种控制对象。

近年来随着工业自动化发展机械手逐渐成为门新兴学科，并且得到较快发展。

机械手广泛地应用于锻于冲压锻造焊接装配机加热处理等各个行业。

特别是在笨重高温有毒危险放射性多粉尘等生产环境比较恶劣情况，机械手由于其显著优点而受到特别重视。

总之，机械手是改善劳动条件，提高劳动生产率，减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化个重要手段。

国内外都十分重视它应用和发展。

可编程序控制器是专为工业环境而设计实时工业控制装置。

随着微电子技术自动控制技术和计算机通信技术飞速发展，在硬件配置软件编程通讯联网功能以及模拟量控制等方面均取得了不错进步，已经成为工厂自动化标准配置之。

由于自动化可以节省大量人力物力，而也具有其他控制方式所不具有特殊优越性，比如通用性好实用性强硬件配套齐全编程方法简单易学，因此工业领域中广泛应用。

机械手在美国加拿大等国家应用比较多，比如用果实采摘机械手来摘果实装配生产线上智能机器人等。

我国自动化水平本身比较低，因此用来控制机械手还比较少。

本次课题设计机械手就是通过来实现自动化控制。

通过此次设计可以更进步学习相关知识，了解世界先进水平，尽可能多应用于实践。

第章概述机械手简介机械手能模仿人手和臂些动作功能，按固定程序抓取搬运物件或操作工具自动操作装置。

它不仅可代替人繁重体力劳动以实现生产机械化和自动化，而且还能在有害环境下代替人操作，从而保护人身体安全，因而广泛应用于机械制造冶金电子轻工和原子能等方面。

机械手分类机械手按驱动方式分类可分为液压式气动式电动式机械式机械手按适用范围分类，可分为专用机械手和通用机械手两种按运动轨迹控制方式分类，可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。

机械手通常是机床或其他机器附加装置，比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，般没有控制装置。

而有些操作需要由人直接操纵，比如用于原子能部门操持危险物品主从式操作手，这种操作手也常称为机械手。

机械手是在机械化自动化生产过程中发展起来种新型装置。

近年来，随着电子技术广泛应用，机器人研制和生产已成为高新技术领域门新兴技术，而且发展迅速，使得机械手发展得到了促进，能更好地实现与机械化和自动化有机结合。

机械手特点机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它还是具有能不断重复工作和劳动不知疲劳不怕危险抓举重物力量比人手大等特点，因此，机械手已受到许多行业重视，并越来越广泛地得到了应用，例如机床加工工件装卸在装配作业中应用广泛，在电子行业中它可以用来装配印制电路板，在机械行业中它可以用来组装零部件可以代替人在劳动条件差，单调重复易子疲劳工作环境工作可代替人在危险场合下工作，如军工品装卸危险品及有害物搬运等还有宇宙及海洋开发军事工程及生物医学方面研究和试验。

机械手构成机械手简述机械手形式是多种多样，有简单，有复杂，但基本组成形式是相同，般都是由执行机构传动系统控制系统和辅助装置组成。

执行机构机械手执行机构是由手手腕手臂支柱组成。

手是抓取机构，用来夹紧和松开工件，能完手类似动作。

手腕是连接手指与手臂元件，可以进行上下左右和回转动作。

简单机械手般没有手腕。

支柱用来支撑手臂，也可以根据需要做成移动。

传动系统常用机械手传动系统分机械传动液压传动气压传动和电力传动等几种形式。

控制系统机械手控制系统是控制机械手按定程序方向位置速度进行动作，简单机械手般不设置专用控制系统，只采用行程开关继电器控制阀及电路等便可实现对传动系统控制，使执行机构按要求进行动作。

动作复杂机械手则要采用可编程控制器微型计算机进行控制。

机械手控制方式选择传统继电器方式传统工业设备自动控制主要由继电器或分立电子线路来实现，这种控制方式投资相对少些，目前仅在些旧式简单工业设备中还有定市场，但该控制方式却有以下致命缺陷仅适合于简单逻辑控制仅适合特殊工程项目，而没有通用性没有改动和优化可能性。

控制方式伴随着工业自动化技术迅速发展，我国工业领域自动化已经基本实现了从继电器控制到计算机控制转变，计算机控制方式具有以下两个特点硬件上至少有个微处理器通，不然话整个数据将发生，这在硬件上是个比较大难度。

在些专用设备中应用越来越广泛，像专用医疗设备数字信号设备等，在比较单数据传输中，它效果非常好。

而异步是应用范围最广泛，这得益于它技术难度相对要小同时不需要配制专门时钟信号它特点在于，它数据是间隔性，离散性发送和接受，当太忙时候可以停顿性去工作，在硬件上也减少了难度，同时数据丢失相对要少，我们可以通过数据检测来观察我们发送数据是否有，像奇偶法累加法和八位效验法等，都可以用来帮助我们检测发送数据是否有发生，通过反馈来进行辨别。

信息传送口线有串口和并口之分通常是位机，当然也有位机。

我们在发送数据时候可以是位位发送给对方，也可以位位将数据发送到对方，位和位区别也就是我们所说串口发送数据和并口发送数据。

串口速度比较慢，但只要两条或者三条口线就能解决问题，并能借用电话线来进行远程控制。

而并口传送速度是极快，它是串口倍，在短距离占有优势，由于是电平，般限于米范围，它并不适用于长距离数据传送，这样成本太昂贵了。

很多情况下我们总喜欢采用串并转换芯片来进行传输，这种情况下不需要我们进行过于复杂寄存器设置了，而直接通过数据传送指令进行数据交流，但在通信中并不是个十分可行办法，因为在发送数据时候对方必须直等待你数据输出，它不能去做其他工作。

当你在看书时候，你听到有人敲门你停下手上事情去打开门并同敲门者对话这个时候电话响了你示意接个电话在接完电话后回过头来同敲门者继续对话对话完毕后你再继续看你书，这种情况我们把它称为中断，它具有权威性，也具有优先性，具备了这样功能。

它特点在于我们在设备操作过程中可能会遇到紧急突发事件，我们要立刻停下手上工作，去处理更重要事情，这种情况是我们经常所遇到，在去执行紧急任务时，总会先保存目前状态，比如程序地址，累加器数据等，就像我们去开门时要记下我们看书在第几页了或者干脆作个记号，因为我们待会还要继续接着看后面书。

总是按照我们意愿去做应该做事情，但你给它件事情，它也会同样去做，这点我们必须注意。

中断并不是只有个，有时会同时存在几个中断，中断具有优先级别，他们会根据人要求去执行更高级别中断。

这种中断中中断也就形成了中断嵌套。

当然中断级别根据各种内部资源有关，同时也跟堆栈容量大小也有关系。

中断内容有很多种，比如外部中断通信中发送和接受中断定时和计数时钟中断还有复位中断等，它们丰富了在处理各种事务时响应种类。

这样讲也许你并不能完全理解中断内部结构和操作顺序，我们做个小小例子来说明每个设备总是不会忘记有个按钮，它也是在我们遇到紧急情况时使用，那就是急停按钮。

当我们遇到人身事故和意外情况时我们只要按下它，机器立即停止所有操作，并等待处理完意外后再恢复操作。

急停按钮连接内部内部接口上，当按钮给个外部触发信号时，对进行再次检测，当确认有外部触发信号时，保护现场并将程序计数器自动转到相应外部中断程序中去，当外部中断程序处理完毕，程序计数器返回到主程序继续工作。

有点可以说明是我们般会把急停按钮外部中断升至最高级别，从而保证安全。

还具有高级计数器功能，当我们在接受些高速数据时，这里所说高速是在在微秒级数据，比如条码扫描机在不断扫描数据，数据处理器计算高速信号等，我们就要采用到高级计数器来帮助我们进行计数。

它在执行程序时旦发现高级计数器对应中断，就会立即放下手上工作。

经过再次编程梯形图程序说明我们在执行程序时高级计数器会自动执行对应工作，从而将高级计数器级别升至高级别。

你也许听过太多这个词死机，大致意思是工作量过大，内部资源不足等情况造成程序无法运行。

也有类似情况，在内部有个看门狗，我们可以设置个程序运行时间，当程序运行过程中出现程序跳转时或者程序繁忙时，程序运行时间超过设置时间，转而复位状态。

程序重新开始运行，但对中断不会进行破坏。

发展已经从单模式进入了通信网络时代，并同其它工控网板和卡板轻易进行共享。

组态软件可以将所有这些硬件连接起来，通过更直观动画图片来进行控制，并可以通过互联网在异地进行控制，像神舟五号发射就是采用这种办法来使飞船升空。

更高层次发展需要我们不断努力来取得。

出现已经足足影响了几代人，我们也从上辈经验中获取了更多知识和教训，来不断发展技术，将它推向更高浪潮。

特点基本结构工作原理机型选择应用第章机械手控制系统设计机械手控制要求控制系统设计选型分配表系统控制流程图接线图控制系统梯形图第章机械手控制系统仿真调试控制系统使用说明仿真软件仿真软件简介仿真软件正确使用系统仿真结论谢辞参考文献附录外文资料翻译前言机械手是工业自动化领域基于机械手控制系统摘要现代工业中突出主题是生产过程机械化，自动化。

在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，降低生产成本，开始重视生产过程自动化，工业机器人作为自动化生产线上重要成员，逐渐被企业所认同和采用。

在工业生产和其他领域内，由于工作需要，人类经常受到高温