学 号1409211010
毕 业 论 文（设计）
课 题 基于PLC与MCGS对机械手的控制
学生姓名 胡 涛
院 部
电气工程系
专业班级 14自动化专升本
指导教师 王开全
二 ○ 一 六 年 六 月
摘 要
伴随着机电一体化在各个行业的应用，机器设备的自动化程度显得越来越重要，由于工作的需要，人们经常受到温度高低不定、环境恶劣及有毒气体等情况的威胁和伤害，高强度下的工作压力，以致于危机到生命。因此迫切的需要机械手这一。
所谓的机械手就是代替生产线上的一些强度大，精准度高的人工操作的环节；机械手可以按照人为设定的程序来完成时间，地点，效率等设计；机械手可以完成一些环境恶劣的焊接，起重等人工的高难度操作，可以大大的提高生产的效率减少成本，从而加快了工业化程度，加快了自动化在生产中的运用。
本文通过西门子牌的PLC来控制机械手进行讲解机械手的控制过程，PLC是可编程控制器（Programmable Logic Controller）的简称，是在以继电器为控制的基础上发展起来的一种以微机处理器为主要部件的通用的工业自动化控制设施。随着电子技术和计算机技术的快速成长，PLC的功能也不在是简单的控制装置，越来越多的具有计算机的功能。目前PLC已经是智能化，多功能化的成长。该系统利用西门子PLC，在步进电机驱动下，完成对机械手在搬运过程中的下降、夹紧、上升、右旋、下降、放松、上升、左旋等全过程自动化控制，并且带有报警和复位等功能使其方便控制操作，这样大大的提高提高了生产的安全和效率。
通过MCGS在机械手控制系统中的应用。利用组态软件MCGS设计了机械手模型控制系统监控界面，提供了较为直观、清晰、准确的机械手运行状态，进而为维修和故障诊断提供了多方面的可能性，充分提高了系统的工作效率。
关键词：机械手 、 PLC 、 MCGS
目录
引言 ......................................................................................................................................................... 1 第一章 绪论 ...................................................................................................................................... 2
1.1机械手研究的现状 ............................................................................................................... 2 1.2 本课题研究的内容概述 ..................................................................................................... 2 1.3 本课题研究的目的及意义 ................................................................................................ 2
第二章 PLC的介绍与选择 .................................................................................................. 3
2.1 PLC的工作原理及主要技术指标 .................................................................................... 3 2.2 PLC的结构 ............................................................................................................................. 3 2.3 PLC的特点 ............................................................................................................................. 4 2.4 PLC的主要功能 .................................................................................................................... 5 2.5 PLC的发展及应用 ............................................................................................................... 6
第三章 PLC程序设计及调试 ............................................................................................. 7
3.1 I/O点数的确定及PLC类型的选择 ............................................................................... 7 3.2 PLC的I/O分配 .................................................................................................................... 7 3.3 PLC程序的设计 .................................................................................................................... 8 3.4 PLC的控制安装与布线 .................................................................................................... 14 3.5 机械手控制系统外部接线图 .......................................................................................... 15 3.6机械手控制程序的调试 .................................................................................................... 15
第四章 MCGS的介绍 ............................................................................................................. 16
4.1 MCGS软件简介 .................................................................................................................... 16 4.2 MCGS的编程语言 ............................................................................................................... 16 4.3 MCGS的系统构成 ............................................................................................................... 16
第五章 MCGS组态过程 ........................................................................................................ 18
5.1 工艺过程与控制要求 ....................................................................................................... 18
5.3 画面设计与制作 ................................................................................................................ 19 5.4 动画连接与调试 ................................................................................................................ 19 5.5 脚本程序的编写与调试 ................................................................................................... 22 5.6 PLC与MCGS连接 ............................................................................................................... 24
第六章 总结 .................................................................................................................................... 26 参考文献 .......................................................................................................................................... 227
引言
机械手自二十世纪六十年代初问世以来,经过40多年的发展,现在已经成为制造业生产自动化中重要的机电设备.目前机械手技术有了新的发展:出现了仿人型机械手,微型机械手和微操作系统(如细小工业管道机械手移动探测系统,微型飞行等),机械手化机器,智能机械手(不仅可以进行事先设定的动作,还可按照工作状况相应地进行动作,如回避障碍物的移动,作业顺序的规划,有效的动态学习等)。本课题主要研究的是基于PLC的机械手模型控制系统的设计,通过MCGS将机械手的动作过程进行动画演示,使机械手的动作形象化.提供较为直观,清晰,准确的机械手运行状态,为维修 和故障诊断提供多方面的可能性,充分提高系统的工作效率。
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