1、目 录 第一章 机械手搬运控制工艺分析 . 1 1.1 PLC 简介 1 1.2 机械手简介 . 2 1.3 控制工艺分析 . 6 第二章 机械手搬运 PLC 控制系统设计 8 2.1 I/O 分配及 PLC 类型选择 . 8 2.2 PLC 程序设计. 8 2.3 PLC 程序的调试. 8 第三章 机械手搬运 PLC 监控系统设计 10 3.1 MCGS 简介. 10 3.2 工程的建立与变量的定义 . 11 3.3 工程画面的创建 . 16 3.4 封面窗口及监控画面的制作 . 16 3.5 动画的连接 . 18 3.6 组态运行 . 20 结论与体会 . 21 参考文献 . 22 附 录
2、 一 . 23 附 录 二 . 25 附 录 三 . 28 PLC 控制系统课程设计 1 第一章 机械手搬运控制工艺分析 1.1 PLC 简介 可编程序控制器（Programmable Logic Controller）简称 PLC 或 PC，是从早期的继电器逻辑控制系 统发展而来，它不断吸收微计算机技术使之功能不断增强，逐渐适应复杂的控制任务 。 1. PLC 的结构 PLC 和一般的微型计算机基本相同，也是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。PLC 的硬件系 统由微处理器(CPU)、存储器(EPROM，ROM)、输入输出(I/O)部件、电源部件、编程器、I/O 扩展单元 和其他外围设备组成
3、。各部分通过总线(电源总线、控制总线、地址总线、数据总线)连接而成。其结构 简图如下： 图 1-1 PLC 硬件结构图 PLC 的软件系统是指 PLC 所使用的各种程序的集合，通常可分为系统程序和用户程序两大部分。 系统程序是每一个 PLC 成品必须包括的部分，由 PLC 厂家提供，用于控制 PLC 本身的运行，系统程序 固化在 EPROM 中。 用户程序是由用户根据控制需要而编写的程序。 硬件系统和软件系统组成了一个完 整的 PLC 系统，他们是相辅相成，缺一不可的。 2. PLC 的特点 可编程序控制器是一种以微机处理器为核心的工业通用自动控制装置， 其实质是一种工业控制用的 专用计算机。
4、国内外现有的机械手系统，它们的控制形式大都采用可编程序控制器控制，特别是在智能 化要求程度高容量大的现代化工业机械手系统中应用更为普遍。 其主要原因是因为 PLC 具有以下优点： (1) 灵活、通用 在继电器控制系统中，使用的控制器件是大量的继电器，整个系统是根据设计好的电器控制图，由 口 输 出 部 外 设 I/O 接 存储器 EPROM 微处理器 运算器 控制器 电源 输 入 部 件 I/O 扩 展 接 I/O 扩 展 单 受 控 元 件 输 入 信 号 外 部 设 备 PLC 控制系统课程设计 2 人工布线、焊接、固定等手段组装完成的，其过程费时费力。如果因为工艺上的稍许变化，需要改变电
5、 器控制系统的话，那么原先的整个电器控制系统将被全部拆除，而重新进行布线、焊接、固定等工作， 浪费了大量的人力、物力和时间。而可编程控制器是通过存储在存储器中的程序实现控制功能的，如果 控制功能需要改变的话，只需要修改程序以及改动极少量的接线即可。而且，同一台可编程控制器还可 以用于不同的控制对象，只要改变软件就可以实现不同的控制要求，因此具有很大的灵活性、通用性。 (2) 可靠性高、抗干扰能力强 对于机械手系统来说，可靠性、抗干扰能力是非常重要的指标，如何能在各种工作环境和条件(如 电磁干扰、低温潮湿、灰尘超高温等)下，平稳可靠的工作，将故障率降至最低，是研制每一种控制系 统必须考虑的问题。
6、现代 PLC 采用了集成度很高的微电子器件，大量的开关动作由无触点的半导体电 路来完成，其可靠性程度是使用机械触点的继电器所无法比拟的。为了保证 PLC 能在恶劣的工业环境 可靠的工作， 在其设计和制造过程中采取了一系列硬件和软件方面的抗干扰措施， 使其可以适应恶劣的 工业应用环境。 (3) 操作方便、维修容易 PLC 采用电气操作人员熟悉的梯形图和功能助记符编程，使用户十分方便的读懂程序和编写、修 改程序。对于使用者来说，几乎不需要专门的计算机知识。工程师编好的程序十分清晰直观，只要写好 操作说明书，操作人员经短期的学习就可以使用。 (4) 功能强 现代 PLC 不仅具有条件控制、计时、计数和步进等控制功能，而且还能完成 A/D、D/A 转换、数 字运算和数据处理以及通信联网和生产过程监控等。因此，它既可控制开关量，又可控制模拟量；既可 控制一个机械手，又可控制一个机械手群；既可控制简单系统，又可控制复杂系统；既可现场控制，又 可远程控制。 (5) 体积小、重量轻和易于实现机电一体化 由于 PLC 采用了半导体集成电路。因此具有体积小、重量轻、功耗低的特点。
