基于PLC的机械臂控制系统设计毕业论文.docx

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1、基于PLC的机械臂控制系统设计毕业论文目录摘要Ⅰ第一章绪论11.1课题研究目的及意义11.2国内外机械臂研究概况11.3课题研究的内容2第二章机械臂控制方式的选择和可编程序控制器简介32.1机械臂控制方式的选择32.1.1控制方式的分类32.1.2PLC与工业控制计算机（IPC）和集散控制系统（DCS）的比较32.1.3机械臂控制方式的选定42.2可编程序控制器简介52.2.1PLC的结构……………………………………………………………………..…52.2.2PLC的特点62.2.3PLC的主要功能72.2.4PLC的经济分析72.2.5PLC发展状况及趋势8第三章机械臂模型控制系统的设计

2、93.1机械臂控制系统构件概述93.1.1步进电机93.1.2步进电机驱动器93.1.3传感器113.1.4直流电机驱动单元123.2机械臂的动作实现过程123.3PLC程序设计143.3.1I/O点数的确定及PLC类型的选择14463.3.2PLC的I/O分配143.3.3编程指令的选择143.3.4PLC程序的设计153.4PLC程序的调试15463.4.1PLC控制的安装与布线153.4.2机械臂控制系统的外部接线图163.4.3机械臂控制程序的调试16第四章组态王在机械臂控制系统中的应用174.1组态王的概述174.1.1组态王的简介174.1.2组态王的构成174.1.3组态王

3、的主要特性和功能184.1.4组态王的编程语言184.1.5组态王的数据结构194.1.6组态王的作用194.2工程的建立与变量的定义204.2.1工程的建立204.2.2变量的分配204.2.3变量定义的步骤214.2.4设备与变量连接234.3工程画面的创建244.3.1封面窗口及监控画面的制作254.3.2运行策略的建立及脚本程序的编写274.4动画的连接314.4.1指示灯的动画连接314.4.2机械臂的动画连接324.5组态运行35第五章结论…36参考文献37致谢38附录39附录1程序流程图39附录2顺序功能图42附录3梯形图43附录4指令表45附录5PLC外部电气接线图………

4、…………………………………………………...4846第一章绪论1.1课题研究目的及意义机械臂是工业自动化领域中常常需要的一种高效可靠地自动化装置。这些年来伴随着工业自动化领域的技术革新，机械臂逐渐发展起来，并得到了较快的发展。机械臂广泛地应用在锻压、冲压、锻造、焊接、装配、机加、喷漆、热处理等各种不适宜人介入的工序。尤其是在笨重、高温、有毒、危险、放射性、多粉尘等恶劣的劳动环境中，机械臂以其显著的优势而受到广泛的应用。总之，机械臂在提高劳动生产率，改善劳动条件，减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化中占据了重要的位置。无论是在国内还是国外，都十分重视它的应用与发展。可编程序逻辑控制器(PL

5、C)就是专门针对工业环境而设计生产的一种逻辑控制器。伴随着微电子技术行业、自动控制技术行业和计算机通信技术行业的突飞猛进，PLC也在硬件、软件、通讯等功能以及模拟量输入输出控制等方面取得了长足的进步，成为工业自动化生产中必不可少的高科技装备。由于实际生产中人力物力的投入很高，因此自动化技术的加入在节省人力物力等方面优势巨大，而且PLC也具有很多其他种类控制器所不具备的优势，比如通用性高、稳定性好、配套设备齐全、编程软件简单易学，因此PLC是工业生产中必不可少的控制器之一。机械臂已经在欧美等发达国家有着广泛应用，例如用于采摘果实、收割庄稼、汽车结构焊接等。目前来看，我国的自动化水平还处于起

6、笔阶段，是一个年轻的行业，应用PLC来控制的机械臂还不是很多。本次课题设计的就是基于PLC的机械臂控制。通过此次设计不仅能够更进一步学习PLC的控制方式和编程环境，更重要的是可以在实际操作过程中对PLC有更深的理解。就目前来看，啤酒是当今前世界消费量最大的酒类饮料，千秋的啤酒产量需求越来越大，而我国更是一个啤酒消费大国。因此这次设计便是以些小的啤酒生产线成品啤酒的装箱环节中三自由度机械臂为硬件来实现基于PLC的机械臂控制目的。过去的人工抓瓶装箱已经显得效率低下，因此机械臂的加入尤为重要，它不仅抓取快，而且能够适应恶劣的工作环境，以机械臂装箱配合入库，工作效率非常高。1.2国内外机械臂研究

7、概况工业机械臂的产生是伴随着近代工业自动化水平的突飞猛进以及实际生产中的需要发展而来的，如今已经成为实际生产中必不可少的自动化装置。工业机械臂的加入显著提46高了生产过程的自动化程度并且改善了劳动条件、提高了产品质量和生产效率。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。近年来在我国工业机械臂的发展也是非常迅速的，需求量也是越来越大。自二十世纪六十年代初第一套机械臂系统的诞生，经过将近40年的发展，现如今