基于PLC和MCGS的機械手模型控制系統設計

電氣自動化論文編號:ZD669    論文字數:19577,頁數:54

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 國內外機械手研究概況 1
1.3 課題研究的內容 2
第二章 機械手控制方式的選擇和可編程序控制器簡介 3
2.1 機械手控制方式的選擇 3
2.1.1 控制方式的分類 3
2.1.2 PLC與工業控制計算機（IPC）和集散控制系統（DCS）的比較 3
2.1.3 機械手控制方式的選定 4
2.2 可編程序控制器簡介 5
 2.2.1 PLC的結構5
2.2.2 PLC的特點 6
2.2.3 PLC的主要功能 7
2.2.4 PLC的經濟分析 7
2.2.5 PLC發展狀況及趨勢 8
第三章 機械手模型控制系統的設計 9
3.1 機械手控制系統構件概述 9
3.1.1 步進電機 9
3.1.2 步進電機驅動器 9
3.1.3 傳感器 11
3.1.4 直流電機驅動單元 12
3.2 機械手的動作實現過程 12
3.3 PLC程序設計 14
3.3.1 I/O點數的確定及PLC類型的選擇 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程序的設計 15
3.4 PLC程序的調試 15

3.4.1 PLC控制的安裝與布線 15
3.4.2 機械手控制系統的外部接線圖 16
3.4.3 機械手控制程序的調試 16
第四章 MCGS在機械手控制系統中的應用 17
4.1 MCGS的概述 17
4.1.1 MCGS的簡介 17
4.1.2 MCGS的構成 17
4.1.3 MCGS的主要特性和功能 18
4.1.4 MCGS的編程語言 18
4.1.5 MCGS的數據結構 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 設備與變量連接 23
4.3 工程畫面的創建 24
4.3.1 封面窗口及監控畫面的制作 25
4.3.2 運行策略的建立及腳本程序的編寫 27
4.4 動畫的連接 31
4.4.1 指示燈的動畫連接 31
4.4.2 機械手的動畫連接 32
4.5 組態運行 35
第五章 結 論 … 36
參考文獻 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

摘  要
 在工業生產和其他領域內，由于工作的需要，人們經常受到高溫、腐蝕及有毒氣體等因素的危害，增加了工人的勞動強度，甚至于危及生命。自從機械手問世以來，相應的各種難題迎刃而解。
 在本設計中介紹了國內外機械手研究現狀及PLC的研究發展趨勢，描述了機械手控制系統的工作原理和動作實現過程。研究了基于PLC的機械手模型控制系統的設計，還研究了MCGS在機械手控制系統中的應用。利用組態軟件MCGS設計了機械手模型控制系統監控界面，提供了較為直觀、清晰、準確的機械手運行狀態，進而為維修和故障診斷提供了多方面的可能性，充分提高了系統的工作效率。
 關鍵詞：機械手；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