毕业设计(论文)-plc气动机械手设计.doc

摘 要
为工业机械手研制一个技术性能优良的控制系统，对于提高工业机械手的整体技术性能来说具有十分重要的意义。本论文正是针对这一课题，选择了可编程控制器(PLC)作为工业机械手的控制系统，这对提升工业机械手的整体技术性能起到了良好的作用。
本论文的控制对象是由三个搬运机械手组成的机械手群，每个机械手完成八个基本动作，三个机械手互相配合动作。机械手由气缸驱动，气缸受电磁阀控制。限位开关检测机械手是否到达固定位置。
可编程控制器(PLC)控制每个机械手的动作，实现机械手群的自动运行。本论文可编程控制器(PLC)选用西门子（SIEMENS）公司S7–200系列的CPU224，并扩展了EM221数字量输入模块和EM222继电器输出模块。机械手的开关量信号直接输入PLC，PLC通过中间继电器对电磁阀加以控制。在软件上，设计了主程序和子程序。主程序控制机械手群动作，子程序控制每个机械手动作。
本论文的重点放在PLC各硬件部分的设计和介绍、PLC梯形图的编写上。在整体设计过程中按照“提出问题，分析问题，解决问题”的主导思想，对整个系统的设计工作做出了细致的阐述。

关键词：可编程控制器(PLC)；气动机械手；梯形图；CPU224；

目 录
第1章 绪 论 1
1.1 机械手的概念 1
1.2 气动机械手的简介 1
1.2.1 气动技术 1
1.2.2 气动机械手 2
1.2.3 气动机械手的发展趋势 3
第2章 方案论证 4
2.1 机械手的设计 4
2.1.1 气动搬运机械手的结构 4
2.1.2 气动搬运机械手的工作原理 4
2.2 气动搬运机械手群 5
2.2.1 气动搬运机械手群结构 5
2.2.2 气动搬运机械手群工作原理 6
2.3 本论文的主要内容及达到的目标 6
2.4 本系统的控制方案 6
第3章 系统硬件电路的设计 8
3.1 PLC的简介 8
3.1.1可编程控制器的概念 8
3.1.2 PLC的应用领域 8
3.1.3 PLC的系统组成 9
3.1.4 PLC的工作原理 11
3.2 输入/输出信号 13
3.3 PLC的选型 15
3.4 I/O地址分配 17
3.5 PLC外部接线 19
3.6 电气控制原理 23
第4章 软件设计 24
4.1 机械手1控制程序 24
4.2 机械手2控制程序 27
4.3 机械手3控制程序 30
4.4 机械手群主程序 33
第5章 结论 37
参考文献 38
致 谢 39
附 录Ⅰ 40
附 录Ⅱ 55
附 录Ⅲ 60