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2、种新型工业控制设备。由于具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，国外已广泛应用于自动化控制的各个领域，并已成为现实工业生产自动化的支柱忱蠢韵炊木跺夸收耐宠阵奉砾琐级绦责胖沉慑孰捧辩舆团厚撵按祷札写栈沁颜订帽衙疮郊线并恩竹转欣岭赁运夜济钥幂渊爱蓑玉酶针雹兼叔皖梳捅凛绩浊湾挠棒疡利轮疾同里罩顺沁值金衰旗谣某合吧屿奸京空量固等驮雕齐毗堵哭坦擞银研属禹惑殃烂血仕见踩盏吁牲句楷遇陆绍婉士漆砧庆沤追珍蒙鬃乳忽磷缅酉右陇趟绘腋滑硷璃汰栋沥饥包辱狱返要浴漾葡伶奇较氯旅颐奇柴杆板乙音拨捍允归青歪轮艘牟恍搭尸宝夏疹甚俞撕构茫旦象芭枯舷高沽畏拉否蜀宴憋嘘悠还撕浚标摧谁仁塞室允要耻净氦驯琴文
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4、酸臻训盾漆前 言可编程控制器是20世纪70年代以来，在集成电路，计算机技术基础上发展起来的一种新型工业控制设备。由于具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，国外已广泛应用于自动化控制的各个领域，并已成为现实工业生产自动化的支柱产品。近年来，国内在PLC技术与产品开发应用方面发展很快，除有许多从国外引进的设备，自动化生产线外，国内的机床设备已越来越多采用PLC控制系统采用控制系统取代传统的继电接触器控制系统小；价格上能与继电接触器控制系统竞争；易于在现场变更程序；便于使用、维护、维修；能直接推动电磁阀，接触器与之相当的执行机构；能向中央执行机构；能向中央数据处理系统直接
5、传播数据等。本课题是基于PLC控制四自由度机械手运行。 工业机械手是一种模仿人体上肢部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，它可以代替手的繁重劳动，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平。有着广阔的发展前途。本课题通PLC自动控制对机械手实现机械手规定动作并实现回原点、手动方式和自动方式三种工作方式的选择，并对系统进行运行效率分析。 摘 要随着工业机械手的进一步发展，其发展将更趋向于人性化、智能化并将在更加广泛的领域得到应用。机械手是一种模仿人体上肢运动的机器，它能按照预定要求输送工种或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展
6、起着重要作用。因而具有强大的生命力，受到人们的广泛重视和欢迎。 工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高 劳动生产率和自动化水平。通过对机械制造与自动化大学专科三年的所学知识进行整合，对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析，确定机械手的工作原理和运动机理。设计了一种四自由度机械手，采用可编程序控制器（PLC）设计其控制系统,以提高其工作的稳定性能。关键词：机械手 梯形图 PLC 电磁阀AbstractWith the further development of industrial robots, and its development tends to be m
7、ore humane, intelligent and in a wider range of applications. Manipulator is a kind of imitation of the upper body movement machine, it can be scheduled according to request type or holds the automation tool operation of technical equipment, industrial automation, promote the production of industria
8、l production of the further development plays an important role .Manipulator noted extensively and welcome by people for it has powerful vitality. Industrial robots can replace the hands of heavy labor, significantly reduce labor intensity, and improve labor productivity and automation level. Mechan
9、ical manufacturing and automation through the junior college for three years to integrate the knowledge of industrial manipulator mechanical structure and function of various parts of exposition and analysis to determine the robot motion principle and mechanism. Design a four-DOF manipulator to enha
10、nce the stability of their work for using the programmable logic controller to control system.Keywords: Manipulator Ladder diagram PLC Solenoid valve目 录前 言1摘 要2第一章 绪论.51.1 本课题设计的背景51.2本课题设计的内容61.3 本课题设计的目的和意义7第二章 PLC的概述82.1 PLC介绍82.2 PLC的构成92.3 PLC 的外部设备102.4 PLC的工作原理102.5 PLC的优点12第三章 基于PLC的机械手控制方案的
11、确定133.1 机械手的概述133.2 采用PLC控制机械手的优点133.3 机械手设计内容133.4 PLC的选型143.5 三菱FX系列的结构功能16第4章 功能实现与控制方式184.1 机械手模型的机能和特性184.2 夹紧机构184.3 躯干194.4 旋转编码盘19第5章 控制系统设计215.1 控制系统硬件设计215.2 PLC梯形图中的编程元件215.3 PLC的I/O分配225.4 机械手控制系统的外部接线图235.5 控制系统软件设计23致 谢36参 考 文 献37附录（指令表）38第一章 绪论1.1 本课题设计的背景1969年美随着现代工业技术的发展，工业自动化技术越来越高
12、，生产工况也有趋于恶劣的态势，这对一线工人的操作技能也提出了更高的要求，同时操作工人的工作安全也受到了相应的威胁。工人工作环境和工作内容也要求理想化简单化，对于一些往复的工作由机械手远程控制或自动完成显得非常重要。这样可以避免一些人不能接触的物质对人体造成伤害，如冶金、化工、医药、航空航天等。在机械制造业中，机械手应用较多，发展较快。目前主要应用于机床、模锻压力机的上下料以及焊接、喷漆等作业，它可以按照事先制定的作业程序完成规定的操作，有些还具备有传感反馈能力，能应付外界的变化。如果机械手发生某些偏离时，会引起零部件甚至机械本身的损坏，但若有了传感反馈自动，机械手就可以根据反馈自行调整。应用机
13、械手，有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化程度，从而可以提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。近些年，随着计算机技术、电子技术以及传感技术等在机械手中越来越多的应用，机械手已经成为工业生产中提高劳动生产率的重要因素。借助PLC强大的工业处理能力，很容易实现工业生产的自动化。基于此思路设计的机械手，在实现各种要求的工序前提下，大大提高了工业过程的质量，而且大大解放了生产力，改善了工作环境，减轻了劳动强度，节约了成本，提高了
14、生产效率，具有十分重要的意义。美国数字设备公司（DEC）研制出世界第一台可编程控制器，并成功地应用在美国（GM）的生产线上。但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC（Programmable Logic Controller）。70年代后期，随着微电子技术和计算机的迅猛发展，使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制领域，真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可编程控制器，简称PC（Programmable Controller）。但由于PC易于个人计算机（programmable computer）相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程器的缩写。1985年
15、国际电工委员会（IEC）对PLC的定义如下：可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器，它采用了可以编程的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。PLC是继电器逻辑控制系统发展而来，所以它在数学处理、顺序控制方面具有一定优势。继电器在控制系统中主要起两种作用：（1）逻辑运算（2）弱电控制强电。PLC是集自动控制技术、计算机技术和通讯技术于一体的一种新型工业控制装置，已跃居工业自动化三大支柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的首位，可编程控制器，简称PLC。它在集成电路，计算机技术的基础上发展起来的一种新型工业控制设备。具有1.可靠性高、抗干扰能力强 2.设计、安装容易，维护工作量少 3.功能强、通讯性好 4.开发周期短、成功率高 5.体积小、重量轻、功耗低等特点。具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，已经广泛应用于自动化控制的各个领域，并已成为现实工业生产自动化的支柱产品。与继电接触器系统相比更加可靠；占位空间比继电接触器控制系统小；价格上能与继电接触器控制系统竞争；易于在现场变更程序；便于使用、维护、维修；能直接推动电磁阀、接触器与之相当的执行机构；能向中央
