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湖南工业大学专科毕业设计（论文）
目录
第1章 绪论 ............................................................ 1
1.1 机械手的近况与特点 ............................................... 1 1.2 机械手设备的现状 ................................................. 1 1.3 几种常用组态软件介绍 ............................................. 2 1.4 研究方案 ......................................................... 3 1.5 应用前景 ......................................................... 4
第2章 设计方案与要求 ................................................ 5
2.1 设计方案 ......................................................... 5 2.2 设计要求 ......................................................... 6
第3章 PLC设计 ........................................................ 8
3.1硬件设计.......................................................... 8
3.1.1机械手的主电路设计图 ........................................ 8 3.1.2 控制电路设计................................................ 8 3.1.3 I/O分配表 .................................................. 8 3.1.4 控制电路设计................................................ 9 3.2 PLC的软件设计.................................................... 9
3.2.1 软件设计特点................................................ 9 3.2.2操作控制流程图 ............................................. 10 3.2.3梯形图（见附录4）.......................................... 11
第4章 MCGS组态设计 ................................................. 12
4.1建立工程......................................................... 12
4.1.1 新建工程保存............................................... 13 4.2 设计画面流程 .................................................... 13
4.2.1建立新画面 ................................................. 13 4.2.2工具箱 ..................................................... 14 4.2.3 对象元件库管理............................................. 16 4.2.4 整体画面................................................... 17 4.3 建立画面 ........................................................ 17
4.3.1 建立画面的方法............................................. 17 4.3.2 定义组态变量............................................... 18 4.3.3 变量类型................................................... 18 4.3.4 开关型变量的建立........................................... 19
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4.3.5 数值型变量的建立........................................... 19 4.3.6 动画设计................................................... 20 4.4脚本程序设计与调试............................................... 21
4.4.1 脚本程序设计............................................... 21 4.4.2 调试....................................................... 25 4.5 MCGS手动控制设计................................................ 25
4.5.1 MCGS工程的建立和变量的定义 ................................ 25 4.5.2 变量定义的步骤............................................. 26 4.5.3 动画的制作及链接........................................... 27 4.5.4 调试....................................................... 30
第5章 验证 ........................................................... 32
5.1机械手手动画面的验证............................................. 32
5.1.1 手动画面的进入............................................. 32 5.1.2 下移效果................................................... 32 5.1.3 夹紧效果................................................... 33 5.1.4 上移效果................................................... 33 5.1.5 右移效果................................................... 33 5.1.6 下移效果................................................... 34 5.1.7 放松效果................................................... 34 5.2 机械手自动画面的验证 ............................................ 34
5.2.1 机械手自动监控画面......................................... 34 5.2.2 机械手自动控制移动画面..................................... 35 5.3 PLC的验证....................................................... 35
5.3.1 定时器..................................................... 35 5.3.2 指示灯显示................................................. 35 5.4验证结果......................................................... 36
结 论 .................................................................. 37 参考文献 .............................................................. 38 致 谢 .................................................................. 39 附录1 机械手手动控制系统脚本程序 .................................. 40 附录2 机械手自动控制系统脚本程序 .................................. 43
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附录3 PLC S7-200机械手控制语句表 ............................... 46 附录4 梯形图 ........................................................ 48
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第1章 绪论
1.1 机械手的近况与特点
机械手是一种模拟人操作的自动机械。它可按人手从事固定程序抓取、搬运物件或者操持工具完成某些特定操作。应用机械手可以代替人从事单调、重复或者繁重的体力劳动，实现生产的机械化和自动化，代替人在有害坏境下的手工操作，改善劳动条件，保证人身安全。机械手控制具有重复高精度、模块化、机电一体化等特点，随着现代工业技术的发展，工业自动化技术越来越高，人工工作环境和工作内容也要求理想化简单化，对于一些往返的工作有机械手远程控制或自动完成显得非常重要，市场需求日趋旺盛，其技术的升级和换代成为变革发展的关键之一。
1.2 机械手设备的现状
机械手设备和工艺具有方便化、工程化、功能化、专用化的特点。主要由机械系统和电气系统组成，其中电气控制系统是实现生产工艺的重要保证，现阶段机械手设备电气控制系统不外乎有继电器控制系统、单片机控制系统、PLC控制系统、组态控制系统组成。性能各有差异。
1、继电器用于机械手生产的特点
继电器用于机械手生产系统当中，控制技术较成熟，不能实现算术运算，控制系统控制逻辑采用硬件接线，利用继电器机触点的串联或并联等组合成控 制逻辑，其连线多且复杂、体积大、功耗大，系统构成后，想再改变或增加功能、较为困难，不利于产品的更新换代。
由于继电器控控制系统使用了大量的机械触点，连线多，触点开闭时存在机械磨损、电弧烧伤等现象，触点寿命短，所以可靠性和可维护性较差。
2、单片机用于机械手生产的特点
比较继电器控制逻辑可以很复杂，方便地实现算术运算，其体积小，功耗低，利于产品的更新换代，但工业环境下抗干扰能力差。
3、PLC用于机械手生产的特点
相对于继电器控制系统，输入输出接入点少，可靠性高，完全可实现单片机控制系统的数学运算，可靠性高于单片机控制系统。
4、组态用于机械手的特点
相对于纯PLC控制系统，能适应种类繁多的控制设备和过程监控装置，避免了当工业被控对象一旦有变动，就必须修改其控制系统的源程序，导致其开发周期长不利影响；也避免了倘若原来的编程人员因工作变动而离去时，则必
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