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1、 中文摘要 随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，市场竞争激烈、人工成本上涨，以往人工操作的搬运和固定式输送带为主的传统物件搬运方式，不但占用空间也不容易更变生产线结构，加上需要人力监督操作，更增加生产成本，原有的生产装料装置远远不能满足当前高度自动化的需要。减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性，降低生产成本，减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生成所必须面临的重大问题。它集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块
2、化、系统化设计，配置灵活、组态方便。本设计就PLC在机械手控制上的应用作了详细介绍。关键词：可编程控制器，机械手，工业现场AbstractAlong with sciences and technologys changing with each new day, the automaticity request is getting higher and higher, market competition intense, labor cost rise, formerly the manual control the transporting and the stationary con
3、veyor belt tradition thing mode of transport primarily, not only takes the space not to be easy to change the production line structure, in addition needs the manpower monitor operation, increases the production cost, the original production feeds the installment not to be able to satisfy current hi
4、ghly automated by far the need. Reduces the labor intensity, the safeguard production reliability, therol technology, the Measurement Technique, the new sensor security, reduces the production cost, reduces the environmental pollution, to enhance the product the quality and the economic efficiency i
5、s the major issue which the enterprise produces must face. It integrates the automatic cont technology, the computer management technology in a bodys integration of machinery product; Carries on the centralism surveillance, the control supervisor fully using the computer technology to the production
6、 process and disperses the control; Has absorbed the dispersion-like control system and the common control systems merit fully, uses the standardization, the modulation, the systematized design, the disposition is nimble, the configuration is convenient. This design on PLC in the manipulator control
7、led on to serve as the detailed elaboration.Keywords: Programmable controller Manipulator Industry scene目录第一章 基于组态王与PLC的设计.41.1 组态王的介绍.4 1.2 PLC的介绍.4第二章 组态王与PLC在气动机械手中应用.8 2. 组态工程的建立与设计画面82.2 创建组态画面9 2.3 定义外部设备.102.4 构造数据库11 2.5 建立动画连122.6 画面命令语言13第三章 PLC的设计.16 3.1 动作过程方框图163.2 输入输出地址表163.3 I/O电气接口图
8、17 3.4 控制梯形图程序17 3.5 对应指令表19 3.6 气动机械手的动作要求21 第四章 程序的运行与调试22 参考文献 .23 致谢24第一章 基于组态王与PLC的设计1.1 组态王的介绍组态王6.51是亚控科技在组态王6.0x系列版本成功应用后，广泛征询数千家用户的需求和使用经验，采取先进软件开发模式和流程，由十多位资深软件开发工程师历时一年多的开发，及四十多位试用户一年多的实际现场考验。使用更方便，功能更强大，性能更优异，软件更稳定，质量更可靠.组态软件的特点组态软件最突出的特点是实时多任务。例如，数据采集与输出、数据处理与算法实现、图形显示及人机对话、实时数据的存储、检索管理
9、、实时通信等多个任务要同在同一台计算机上同时运行。组态软件的使用者是自动化工程设计人员。组态软件的主要目的是使使用者在生成适合自己需要的应用系统时不需要修改软件程序的源代码，因此在设计组态软件时充分了解自动化工程设计人员的基本需求，并加以总结提炼，重点、集中解决共性问题。下面是组态软件主要解决的问题。组态软件的设计思想一般组态软件都由下列组件组成：图形界面系统、实时数据库系统、第三方程序接口组件、控制功能组件。下面将分别讨论每一类组件的设计思想。在图形画面生成方面，构成现场各过程图形的画面被划分成3类简单的对象：线、填充形状和文本。每个简单的对象均有影响其外观的属性。对象的基本属性包括：线的颜
10、色、填充颜色、高度、宽度、取向、位置移动等。这些属性可以是静态的，也可以是动态的。静态属性在系统投入运行后保持不变，与原来组态时一致。而动态属性则与表达式的值有关，表达式可以是来自I/O设备的变量，也可以是由变量和运算符组成的数学表达式。这种对象的动态属性随表达式值的变化而实时变化。例如，用一个矩形填充体模拟现场的液位，在组态这个矩形的填充属性时，指定代表液位的工位号名称、液位的上下限及对应的填充高度，就完成了液位的图形组态。这个组态过程通常叫做动画连接。控制功能组件以基于PC的策略编辑/生成组件（也有人称之为软逻辑或软PLC）为代表，是组态软件的主要组成部分。虽然脚本语言程序可以完成一些控制
11、功能，但还是不很直观，对于用惯了梯形图或其他标准编程语言的自动化工程师来说，是太不方便了，因此目前的多数组态软件都提供了基于IEC1131-3标准的策略编辑/生成控制组件。它也是面向对象 ，但不唯一得由事件触发，它像PLC中的梯形图一样按照顺序周期地执行。策略编辑/生成组件在基于PC和现场总线的控制系统中大有可为的，可以大幅度地降低成本。 1.2 PLC的介绍可编程控制器PLC的产生： 在PLC问世之前,工业控制中的顺序控制多采用由机械电器式器件作为控制元件的硬件布线逻辑控制系统,尤其是由电磁继电器构成的继电器控制系统。这种控制系统是根据特定的控制任务进行设计的,若控制任务有所改变就必须相应的
12、改变硬件结构。另外机械电器式器件本身也有许多不足之处,必会影响控制系统的各种性能。这种控制系统越来越不能适应现代工业发展的需求。一、PLC的结构及各部分的作用 可编程控制器的结构多种多样，但其组成的一般原理基本相同，都是以微处理器为核心的结构。通常由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出单元（I/O）、电源和编程器等几个部分组成。 1中央处理单元（CPU） CPU作为整个PLC的核心，起着总指挥的作用。CPU一般由控制电路、运算器和寄存器组成。这些电路通常都被封装在一个集成电路的芯片上。CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与存储单元、输入输出接口电路连接。CPU的功能有以
13、下一些：从存储器中读取指令，执行指令，取下一条指令，处理中断。 2存储器（RAM、ROM） 存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器;存放应用软件的存储器称为用户程序存储器；存放工作数据的存储器称为数据存储器。常用的存储器有RAM、EPROM和EEPROM。RAM是一种可进行读写操作的随机存储器存放用户程序，生成用户数据区，存放在RAM中的用户程序可方便地修改。RAM存储器是一种高密度、低功耗、价格便宜的半导体存储器，可用锂电池做备用电源。掉电时，可有效地保持存储的信息。EPROM、EEPROM都是只读存储器。用这些类型存储器固化系统管理程序和应用
14、程序。 3输入输出单元（I/O单元） I/O单元实际上是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。I/O单元有良好的电隔离和滤波作用。接到PLC输入接口的输入器件是各种开关、按钮、传感器等。PLC的各输出控制器件往往是电磁阀、接触器、继电器，而继电器有交流和直流型，高电压型和低电压型，电压型和电流型。 4电源 PLC电源单元包括系统的电源及备用电池，电源单元的作用是把外部电源转换成内部工作电压。PLC内有一个稳压电源用于对PLC的CPU单元和I/O单元供电。 5编程器 编程器是PLC的最重要外围设备。利用编程器将用户程序送入PLC的存储器，还可以用编程器检查程序，修改程序，监视PLC的工作状态。除此以外，在个人计算机上添加适当的硬件接口和软件包，即可用个人计算机对P
