毕业设计PLC机械手控制的实现，有哪些关键要点？

导读：" 毕业设计PLC机械手控制的实现，有哪些关键要点？在进行毕业设计时，实现PLC机械手控制是一个重要的任务。下面是一些关键要点，可以帮助学生顺利完成这个任务。1.硬件选型：选择适合的PLC控制器和机械手模型。在选择PLC控制器时，应考虑其性能、可编程性和接口类型等因素。"

毕业设计PLC机械手控制的实现，有哪些关键要点？

　　在进行毕业设计时，实现PLC机械手控制是一个重要的任务。下面是一些关键要点，可以帮助学生顺利完成这个任务。

　　1.硬件选型：选择适合的PLC控制器和机械手模型。

　　在选择PLC控制器时，应考虑其性能、可编程性和接口类型等因素。

　　对于机械手模型，应选择能够满足设计要求的类型，例如二自由度、三自由度或六自由度机械手。

　　2.系统建模：建立PLC机械手系统的数学模型。

　　这包括机械手的运动学和动力学模型。

　　通过对机械手的结构和参数进行建模，可以更好地理解机械手的运动规律和控制需求。

　　3.控制算法设计：设计适合PLC控制器的机械手控制算法。

　　常见的控制算法包括位置控制、速度控制和力控制等。

　　根据实际需求，选择合适的控制算法，并考虑控制器的采样周期和响应时间等因素。

　　4.编程实现：使用合适的编程语言（如LadderDiagram或StructuredText）编写PLC程序。通过编程实现控制算法和与外部设备的通信，实现对机械手的控制。

　　5.调试测试：进行PLC机械手的调试和测试。在调试过程中，需要验证控制算法的正确性，并进行性能测试和故障排除。

　　6.性能评估：评估PLC机械手系统的性能。通过对控制精度、响应速度和系统稳定性等指标的评估，可以判断毕业设计的成功度，并提出改进意见。

　　7.文档撰写：撰写毕业设计报告和相关文档。

　　报告应包括设计目标、系统架构、硬件选型、算法设计、程序实现、调试测试和性能评估等内容。

　　同时，还应包括设计过程中遇到的问题和解决方法，以及对未来工作的展望。

　　通过以上关键要点的实施，学生可以成功地实现PLC机械手控制，并为毕业设计增添一份亮点。同时，这个过程也可以加深对PLC技术和机械手控制的理解，为学生今后从事相关工作打下坚实的基础。

plc系统设计的主要内容

　　　　PLC控制系统，即可编程逻辑控制器，专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

　　是工业控制的核心部分。

　　PLC控制系统是工业机械手的重要组成部分。

　　一、plc控制系统的设计内容

　　　　(1)根据设计任务书，进行工艺分析，并确定控制方案，它是设计的依据。

　　　　(2)选择输入设备(如按钮、开关、传感器等)和输出设备(如继电器、接触器、指示灯等执行机构)。

　　　　(3)选定PLC的型号(包括机型、容量、I/O模块和电源等)。

　　　　(4)分配PLC的I/O点，绘制PLC的I/O硬件接线图。

　　　　(5)编写程序并调试。

　　　　(6)设计控制系统的操作台、电腔桐敏气控制柜等以及安装接线图。

　　　　(7)编写设计说明书和使用说明书。

plc控制系统

　　二、plc控制系统设轮敏计步骤

　　1、工艺分析

　　　　深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制要求，并划分控制的各个阶段，归纳各个阶段的特点，和各阶段之间的转换条件，画出控制流程图或功能流程图。

　　2、选择合适的PLC类型

　　在选择PLC机型时，主要考虑下面几点：

　　　　(1)功能的选择。对于小型的PLC主要考虑I/O扩展模块、A/D与D/A模块以及指令功能(如中断、PID等)。

　　　　(2)I/O点数的确定。统计被控制系统的开关量、模拟量的I/O点数，并考虑以后的扩充(一般加上10%～20%的备用量)，从而选择PLC的I/O点数和输出规格。

　　　　(3)内存的估算。

　　用户程序所需的内存容量主要与系统的I/O点数、控制要求、程序结构长短等因素有关。

　　一般可按下式估算：存储容量=开关量输入点数×10 开关量输出点数×8 模拟通道数×100 定时器/计数器数量×2 通信接口个数×300 备用量。

　　　　3、分配I/O点。分配PLC的输入/输出点，编写输入/输出分配表或画出输入/输出端子的接线图，接着就可以进行PLC程序设计，同时进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

　　　　4、程序设计。对于较复杂的控制系统，根据生产工艺要求，画出控制流程图或功能流程图，然后设计出梯形图，再根据梯形图编写语句表程序清单，对程序进行模拟调试和修改，直到满足控制要求为止。

　　　　5、控制柜或操作伍枝台的设计和现场施工。设计控制柜及操作台的电器布置图及安装接线图;设计控制系统各部分的电气互锁图;根据图纸进行现场接线，并检查。

　　　　6、应用系统整体调试。如果控制系统由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试;如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后连接起来总调。

　　　　7、编制技术文件。技术文件应包括：可编程控制器的外部接线图等电气图纸，电器布置图，电器元件明细表，顺序功能图，带注释的梯形图和说明。

设计PLC机械手的主要技术指标有哪些

　　一般的话，是根据你的机械手要实现的功能确定PLC的输入输出点数念哗，然后就是根据你自己的条件（你熟悉哪种PLC,和各种各种PLC的价格）选择适当的plc和外围设备了。技术指搭高薯标一知者般就是PLC的点数。

机械手PLC控制系统

你看这个行不行，如果可以的话，我再把程序发给你！

2、机械手控制

（1）控制方案及设计流程

1）设计流程：

　　首先在机械手把工件从A处搬运到B处的过程是一个顺序过程。

　　因此可以采用顺序结构。

　　然而A处总橡凯做的有5快工件，于是在搬运的时候，每次机械手需要下降的位置是不梁衡同的。

　　要解决这个问题，就可以利用接近开关SQ1，通过对SQ1的信号进行计数，因为当SQ1经过一个检测块的时候就会才产生一个信号。

　　于是只要对SQ1产生的信号设置一个计数器，并通过读取计数器的数值，就可以控制机械手在搬运不同工件时下降的位置了。

　　对于机械手下降的位置控制主要有两点，一是在吸取工件时下降的位置，二是当顺时针转过180°后，放工件时下降的位置。

　　从第1—5块工件，这两个需要下降的位置是确定的，也就是SQ1计数器在那时的数值是确定的。

　　所以可以想到，先将孙汪这些特定的数值存入一块数据寄存器里面，每次去读取一部分数据作为比较的基数，就很容易实现机械手下降位置的控制了。

（2）设计方案：

　　首先对系统设定启动与停止的按钮SB1、SB2。

　　SB1控制系统的启动，SB2控制系统的停止。

　　对于SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5分别于输入端子的X10、X11、X12、X13、X14相连。

　　对于系统的输出有一下几个：YA0、YA1、YA2、YA3、YA4、M1，分别由Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5控制。

　　系统还设置了两个计数器C1、C2。

　　C1对SQ1进行计数，从而实现机械手下降位置的控制。

　　C2对SQ3计数，由于实现已经搬运的工件的统计。

　　系统初始时，先将控制字写入连续的数据存储单元D20到D29中，同时设定一个变址寄存器Z0，用于实现数据的顺序读取。

　　每当搬运完一块工件的时候，Z0加2。

　　下图为控制字与数据存储单元的对应表。

存储单元D20D21D22D23D24D25D26D27D28D29

控制字(D)171421293746556575

（2）I/O连接图

plc毕业设计

PLC与工业设计

　　摘要：文章阐述了可编程控制器（PLC)在工业控制中的重要性及工业应用设计的诸方面，详述了纵观全局，从局部设计起，程序的通用性和特定性，自动化生产线的循环控制，完成一个周期后才能停车等工业控制必不可少的重要环节的设计，为相关专业的在校学生和工程技术人员提供宝贵的经验与重要参考。

　　　　关键词：PLC梯形图；语句表；功能表

　　　　自可编程控制器（PLC）问世以来，它在工业控制中的发展极其迅速，如今它已广泛应用于工业控制、民计民生的各个领域，PLC技术、机器人技术、CAD／CAM技术共同构成了工业自动化的三大支柱。

　　　　作为工科院校学生和工程技术人员了解它、掌握它是必不可少的，这也是加快工业自动化进程的关键所在。掌握并应用它来完成工业控制与PLC设计应分以下几个主要方面：

　　一、准备知识、打好基础，奠定必要的逻辑思维

　　　　可编程控制器为工业控制微机，它采用的是二进制，开关或触点只有两种状态，闭合和断开，线圈、触发器，执行器也只有通电和断电两种状态，分别对应于二进制的“1”和“0”，且它编程语言简单，接口方便，这也是它与其他工业控制器相比最大优点，更是它得以广泛应用并快速发展的必要条件。因此要搞好PLC技术的工业控制设计必须有先开课的知识准备，即数字电路、电工技术、电机与控制等。

　　　　PLC技术的工程设计分两个方面，即逻辑设计法和经验设计法，其中逻辑设计法就是据工业控制实际流程写出逻辑式来完成的。经验设计法则是据继电接触控制电路的理解与工业控制环节的熟悉程度来完成的。

　　二、纵观全局，从局部环节设计起

　　　　任何一个复杂的控制系统或控制过程都是先对一个个环节控制作起，再完成总体设计，整个生产线或控制系统的协调衔接，往往要先构思规划好流程图或时序图，然后再从一个个基本控制环节设计起。这些基本控制环节可简单地抽象成起动，保持停止控制电路、顺序控制、时间控制、循环控制等。

　　　　工业自动化离不开电力拖动，电力拖动是要把电机或控制电机，按我们预想方案动起来，所以工业控制大部分是先对电机进行控制，并通过它来完成对机床、机械手和各种执行器的复杂控制。

　　　　PLC设计编程语言包括指令表、梯形图、功能表图。

　　三者是对应同一个控制的不同表示，方法可以互相转化，每一个执行器（或输出）必须对应于梯形图的一个阶梯（梯级）。

　　这里我们采用梯形图来表述，因为它简单直观。

　　　　每一个阶梯都包含有三个最基本核心要素起动、保持（自锁）、停止，完成起动和停止作用的是起动按钮（常开触点）和停止按钮（常闭触点）起保持作用的是自锁触点（常开）、起停或运行时间要定时的话，应采用定时器的常开或常闭触点来完成起停控制过程。

　　三、关于复杂的控制系统或自动化生产线总体设计

　　　　一般复杂的控制过程、控制系统或生产线控制要包括以上若干个不同的控制环节的设计，也是一个从单机控制到多机控制的多元化整体设计过程，同时也要照顾到单机设计过程与多机设计过程括相迹穗互关联、协调运行顺序和步调一致等。

　　　　例数脊一：一个单机较复杂的控制。

　　　　任何一个控制过程的运行开始，首先必须有一个主控（或总控）开关启动，往往是先起动电源接触器，这也是一个控制过程的准备。

　　　　第二大体上要抓住各个环节之间联锁、顺序、步序、协调大致几个方面。联锁、顺序、定时、电动机Y—△降压起动的电源接触器，抢答器中的主持人按键，交通灯中的电源接触器均属于主控开关（总电源）。

　　　　电动机Y—△降压、起动、能耗制动控制起动与能耗制动时间，即Y形联接（起动）时间，能耗制动时直流电流接入时间即涉及顺序控制和时间控制等。

　　例二：一个多机较复杂的控制过程：

　　　　如交通灯控制中的顺序、时序与协调。交通灯控制中分4个独立的控制支路，南北方向、东西方向，主干线绿黄红与南北方向、东西方向的左转弯绿灯，薯州渗等待灯红灯（绿黄红，无黄灯闪，为了简单起见）各有各的独立控制和步序，但4个独立支路之间存在着步序一致、协调统一，否则就会造成控制的混乱。

　　　例如：南北方向；南北方向左转弯；东西方向；东西方向左转弯为4个独个分支，它们各自进行时序称为纵向，但4个分支之间相互关联称为横向，它们应相互照应，彼此协调，步调一致。

　　当南北方向为绿灯通行时，另外三支必须为红灯（等待）；当南北为黄灯闪烁（提示）时，提醒人们该方向马上变为红灯，另外三支也为红灯（等待），这些都属于相互协调、步序一致，否则造成逻辑控制的混乱。

　　控制无法正常进行。

　　四、通用程序与特定程序，即抽象与具体的关系

　　例如：

　　

　　　　以上为一通用程序，X0为总控开关，起动程序或给电源，X1为总停止开关，每一个分支阶梯都包含起、保、停三个核心元素，它完成的功能是按下总起动开关X0y1ON，5S后y2ON5S后y3ON同时y2off再过5Sy4ON，同时y3off，直至按下停止开关X1、y1、y4则off。

　　　　如果把以上程序输入输出端口具体化，它则变为一个特定的具体的程序。它可用于依次点亮三盏彩灯（三个广告字）或启动三台电机的顺序控制电路。

　　　　再如，y1为线路交流接触电线圈，y2、y3、y4为短接转子电阻的接触器，T1、T2、T3为短接转子电阻的，该程序就变成了三相绕线式电动机转子串三纽电阻时的起动控制电路的特定程序。

　　五、关于循环控制

　　　　每一个自动化生产线都包含若干个生产周期，汽车装配流水线、电视机生产线，每天有若干台设备完成并下线，就需要多少个生产周期。一个控制系统除了完成一个生产周期的控制外，还要保证若干个生产周期周而复始的工作，即涉及循环控制。

　　　　完成循环控制的常开触点必须与起动按钮并联，驱动该触点的接触器线圈，定时器线圈必须是一定要表明前一个周期的结束，下一个周期的开始。

　　六、关于只有完成一个周期才能停车的控制

　　　　在一个八小时工作日内，必须要完成若干个完整的周期（即完整的产品下线），不能进行到一半或未完成，就下班一走了之，所以，真正完全自动化的生产线，操作者只需起停、监控，而停止按钮只要在最后一个周期开始后，任何时刻可按下停止按钮，然后通过一个特定程序段把它存起来，待完成一个周期后再停车，实质上利用的是连锁。

　　

　　参考文献

　　[1]王兆明，云建军．电气控制与PLC技术[M]．北京：清华大学出版社，2005．

　　[2]许蓼，王淑英．电气控制与PLC[M]．北京：机械工业出版社，2007．