基于PLC的機(jī)械手模型控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘  要
在工業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域內(nèi)，由于工作的需要，人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，甚至于危及生命。自從機(jī)械手問(wèn)世以來(lái)，相應(yīng)的各種難題迎刃而解。
在本設(shè)計(jì)中介紹了國(guó)內(nèi)外機(jī)械手研究現(xiàn)狀及PLC的研究發(fā)展趨勢(shì)，描述了機(jī)械手控制系統(tǒng)的工作原理和動(dòng)作實(shí)現(xiàn)過(guò)程。研究了基于PLC的機(jī)械手模型控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，還研究了MCGS在機(jī)械手控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。利用組態(tài)軟件MCGS設(shè)計(jì)了機(jī)械手模型控制系統(tǒng)監(jiān)控界面，提供了較為直觀、清晰、準(zhǔn)確的機(jī)械手運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而為維修和故障診斷提供了多方面的可能性，充分提高了系統(tǒng)的工作效率。
關(guān)鍵詞：機(jī)械手；PLC；MCGS

 
Design of Manipulator Model Control System based on PLC
Abstract
In industrial production and other domains, Because of the demands of the work, people were usually subjected to endanger of heat, decay and poisonous air etc. factor, these factors increased the strength of worker's labor, even endanger life. Since the manipulator was born, the various difficult problems were easily solved.
In this design the present condition of research about domestic and international manipulator and development trend of research concerning PLC were introduced. The principle of work and the process of action’s realization of manipulator control system were described. The design of manipulator model control system based on PLC was researched and MCGS’s application in the manipulator model control system was researched. The interface of supervision for the manipulator model control system was designed by MCGS. An intuitive, clear and accurate manipulator operating state was provided. And then various possibilities for maintain and breakdown’s diagnosis were provided, the work’s efficiency of system was fully elevated.
Key words: manipulator; PLC; MCGS

 
目   錄
摘   要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第一章 緒 論 1
1.1 課題研究目的及意義 1
1.2 國(guó)內(nèi)外機(jī)械手研究概況 1
1.3 課題研究的內(nèi)容 2
第二章 機(jī)械手控制方式的選擇和可編程序控制器簡(jiǎn)介 3
2.1 機(jī)械手控制方式的選擇 3
2.1.1 控制方式的分類(lèi) 3
2.1.2 PLC與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（IPC）和集散控制系統(tǒng)（DCS）的比較 3
2.1.3 機(jī)械手控制方式的選定 4
2.2 可編程序控制器簡(jiǎn)介 5
2.2.1 PLC的結(jié)構(gòu)……………………………………………………………………..…5
2.2.2 PLC的特點(diǎn) 6
2.2.3 PLC的主要功能 7
2.2.4 PLC的經(jīng)濟(jì)分析 7
2.2.5 PLC發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì) 8
第三章 機(jī)械手模型控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9
3.1 機(jī)械手控制系統(tǒng)構(gòu)件概述 9
3.1.1 步進(jìn)電機(jī) 9
3.1.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 9
3.1.3 傳感器 11
3.1.4 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元 12
3.2 機(jī)械手的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)過(guò)程 12
3.3 PLC程序設(shè)計(jì) 14
3.3.1 I/O點(diǎn)數(shù)的確定及PLC類(lèi)型的選擇 14
3.3.2 PLC的I/O分配 14
3.3.3 編程指令的選擇 14
3.3.4 PLC程序的設(shè)計(jì) 15
3.4 PLC程序的調(diào)試 15
 
3.4.1 PLC控制的安裝與布線 15
3.4.2 機(jī)械手控制系統(tǒng)的外部接線圖 16
3.4.3 機(jī)械手控制程序的調(diào)試 16
第四章 MCGS在機(jī)械手控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 17
4.1 MCGS的概述 17
4.1.1 MCGS的簡(jiǎn)介 17
4.1.2 MCGS的構(gòu)成 17
4.1.3 MCGS的主要特性和功能 18
4.1.4 MCGS的編程語(yǔ)言 18
4.1.5 MCGS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 19
4.1.6 MCGS的作用 19
4.2 工程的建立與變量的定義 20
4.2.1 工程的建立 20
4.2.2 變量的分配 20
4.2.3 變量定義的步驟 21
4.2.4 設(shè)備與變量連接 23
4.3 工程畫(huà)面的創(chuàng)建 24
4.3.1 封面窗口及監(jiān)控畫(huà)面的制作 25
4.3.2 運(yùn)行策略的建立及腳本程序的編寫(xiě) 27
4.4 動(dòng)畫(huà)的連接 31
4.4.1 指示燈的動(dòng)畫(huà)連接 31
4.4.2 機(jī)械手的動(dòng)畫(huà)連接 32
4.5 組態(tài)運(yùn)行 35
第五章 結(jié) 論 … 36
參考文獻(xiàn) 37
致  謝 38
附  錄 39
附錄1 程序流程圖 39
附錄2 順序功能圖 42
附錄3 梯形圖 43
附錄4 指令表 45
附錄5 PLC外部電氣接線圖…………………………………………………………...48