基于plc的工業(yè)機(jī)械手臂控制系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、基于PLC的工業(yè)機(jī)械手臂控制系統(tǒng)基于PLC的工業(yè)機(jī)械手臂控制系統(tǒng)摘要PLC是以現(xiàn)代微處理器技術(shù)為核心的控制器，作為一種通用的工業(yè)控制器，其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性，此外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息；PLC采用光電隔離和濾波技術(shù)技術(shù)有效抑制外部干擾源對(duì)PLC的影響，此外PLC還可在強(qiáng)、通用性好；開發(fā)周期短，功耗小。本課題對(duì)現(xiàn)代工業(yè)的的發(fā)展具有很重要的意義。關(guān)鍵詞：意義，應(yīng)用，前景

2、，編程語言，設(shè)計(jì)39基于PLC的工業(yè)機(jī)械手臂控制系統(tǒng)目錄1.引言82機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)92．1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)92.1.1.螺旋機(jī)構(gòu)92.1.2.滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)92.1.3．滾動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)102．2機(jī)械手夾持器和機(jī)座的結(jié)構(gòu)102.2.1．機(jī)械手夾持器102.2.2．機(jī)座113可編程控制PLC123．1PLC簡(jiǎn)介123．2PLC內(nèi)部原理13A.系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)15B.系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)15C．用戶程序存儲(chǔ)區(qū)153．3PLC的工作原理163．4PLC機(jī)型的選擇方法193.4.1．PLC的類型193.4.2．輸入輸出模塊的選擇193.4.3電源

3、的選擇203.4.4存儲(chǔ)器的選擇20功能的選擇203.4.6經(jīng)濟(jì)性的考慮203.5機(jī)械手PLC選擇及參數(shù)213.5.1主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下：213.5.2PLC主機(jī)的組成224機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)224．1機(jī)械手的工藝過程2239基于PLC的工業(yè)機(jī)械手臂控制系統(tǒng)4．2PLC控制系統(tǒng)244.2.1確定輸入/輸出點(diǎn)數(shù)并選擇PLC型號(hào)244.2.2分配PLC的輸入/輸出端子254.2.3PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)255軟件設(shè)計(jì)295.1FX1NPLC梯形圖中的編程元件295.2程序的總體結(jié)構(gòu)315.2.1各部分程序如下31致謝4

4、2參考文獻(xiàn)4339基于PLC的工業(yè)機(jī)械手臂控制系統(tǒng)1.引言隨著世界經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，人類活動(dòng)的不斷擴(kuò)大，機(jī)器人應(yīng)用正迅速向社會(huì)生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域擴(kuò)展，也從制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)向非制造領(lǐng)域，各種各樣的機(jī)器人產(chǎn)品隨之出現(xiàn)。像海洋開發(fā)、宇宙探測(cè)、采掘、建筑、醫(yī)療、農(nóng)林業(yè)、服務(wù)、娛樂等行業(yè)都提出了自動(dòng)化各機(jī)器人化的要求。隨著機(jī)器人的產(chǎn)生和大量應(yīng)用，很多領(lǐng)域，許多單一、重復(fù)的機(jī)械工作由機(jī)器人（也稱機(jī)械手）來完成。工業(yè)機(jī)器人是一種能進(jìn)行自動(dòng)控制的、可重復(fù)編程的，多功能的、多自由度的、多用途的操作機(jī)，廣泛采用工業(yè)機(jī)械人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量

5、與產(chǎn)量，而且對(duì)保障人生安全，改善勞動(dòng)環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。和計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣，工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。機(jī)械手是一種模仿人手動(dòng)作，并按設(shè)定的程序來抓取、搬運(yùn)工件或加持工具，機(jī)械手可在空間抓放物體，動(dòng)作靈活多樣，適用于可變換生產(chǎn)品種的中、小批量自動(dòng)化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)生產(chǎn)線、自動(dòng)機(jī)的上下料、數(shù)控設(shè)備的自動(dòng)換刀裝置中。機(jī)械手一般由執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和人工智能組成，主要完成移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、抓取等動(dòng)作?？刂葡到y(tǒng)是機(jī)械手的

6、指揮系統(tǒng)，它通過控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，讓執(zhí)行器按照規(guī)定的要求進(jìn)行工作。并檢測(cè)其正確與否?？删幊炭刂破鳎≒LC）是一種數(shù)定運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，它將邏輯運(yùn)算、順序控制、時(shí)序計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算等控制程序，用指令形式存放在存儲(chǔ)器中，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過程。與繼電器控制線路相比，PLC具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；體積小、能耗低等特點(diǎn)。因此，機(jī)械手控制系統(tǒng)越平越多的由可編程控制器來實(shí)現(xiàn)。工業(yè)機(jī)械手是近代自動(dòng)控制領(lǐng)域中出現(xiàn)的一項(xiàng)新的技術(shù)，是現(xiàn)代控制理論與工業(yè)生自動(dòng)化實(shí)踐相結(jié)合的產(chǎn)物，并以成為現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)

7、中的一個(gè)重要組成部分。工業(yè)機(jī)械手是提高生產(chǎn)過程自動(dòng)化、改善勞動(dòng)條件、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的有效手段之一。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲以及帶有放射性和污染的場(chǎng)合，應(yīng)用得更為廣泛。在我國(guó)，近幾年來也有較快的發(fā)展，并取得一定的效果，受到機(jī)械工業(yè)和鐵路工業(yè)部門的重視。39基于PLC的工業(yè)機(jī)械手臂控制系統(tǒng)2機(jī)械手機(jī)械結(jié)構(gòu)2．1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2.1.1.螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)由螺桿、螺母和機(jī)架組成，其主要功能是將轉(zhuǎn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，按螺旋副中的摩擦性質(zhì)，螺旋機(jī)構(gòu)可以分為滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)和滾動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)兩種類型。按用途可以分為

8、傳力螺旋、傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋三種類型。螺旋機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪聲易于自鎖等優(yōu)點(diǎn)。2.1.2.滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)螺旋副內(nèi)為滑動(dòng)摩擦的的螺旋機(jī)構(gòu)，稱為滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)?；瑒?dòng)螺旋機(jī)構(gòu)所用的螺紋為傳動(dòng)性能好，效率高的矩形、梯形和鋸齒形螺紋?；瑒?dòng)螺旋機(jī)構(gòu)由螺母和螺桿組成。根據(jù)機(jī)構(gòu)的組成及運(yùn)動(dòng)方式，滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)又分為以下兩種。（1