文档介绍：精品资料
文献综述:
基于PLC实现的机械手电气控制系统设计
1前言
本课题是对机械手控制系统的设计。随着科学技术的发展,电气控制技术在各领域中得到越来越广泛的应用,在现代工业中,生产过程中的自动化已成为突出的主题[4]。而可编程序控制器(PLC)以其可靠性高、灵活性强、使用方便等优越性迅速占领了工业控制领域,成为先进的、应用势头最强的工业控制器[5]。机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器,他有多个自由度,可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。机械手的结构形式开始比较简单,专用性较强。随着工业技术的发展,制成了能够独立的按程序控制实现重复操作,适用范围比较广的“程序控制通用机械手”,简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序,适应性较强,所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域,是一门跨学科综合技术[6]。
2主题
机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识:其一、它能部分的代替人工操作;其二、它能按照生产工艺的要求,遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸;其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配,从而大大的改善了工人的劳动条件,显著的提高了劳动生产率,加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。因而,受到很多国家的重视,投入大量的人力物力来研究和应用。尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合,应用的更为广泛。在我国近几年也有较快的发展,并且取得一定的效果。近年来,利用可编程序控制系统PLC以实现机械手控制已成为机械手电气控制的一种发展趋势。可编程控制器,具有良好的可扩展性、价格低廉、指令功能强大、十分适合机械手控制系统中的应用。随着科技的发展,PLC应用日益广泛,以其传统方式不可比拟的优势渐渐成为技术的趋势和主流[6]。
机械手一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机械手,它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的需要编制程序,以完成各项规定工作。它的特点是除具备普通机械的物理性能外,还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的,称为操作机。它起源于原子、军事工业,先是通过操作机来完成特定的作业,后来发展到用无线电信号操作机械手来进行探测月球、火星等。第三类是专用机械手,主要附属于自动机床或自动线上,用于解决机床上下料和工件传送。这种机械手在国外称为“Mechanical Hand”,它是为主机服务的,由主机驱动,除少数外,工作程序一般是固定的,因此是专用的[6]。
本课题要求设计的机械手模型可归为第一类,即通用机械手。在现代生产企业中,自动化程度较高,大量应用机械手。通过本次设计,可以增强对工业机械手的认识,同时并熟悉掌握PLC技术、位置控制技术、气动技术等工业控制常用的技术。

在有大量物品搬运的生产现场,如果还使用传统的人工搬运方式既费时又费力,还不安全。机械手的出现大大减轻了工人的劳动强度,提高了效率,同时还保证了人员的安全。随着微电子技术、计算机和现代控制理论的不断完善,机械手技术也快速发展。传统的继电器控制的半自动化装置因设计复杂、接线繁杂、易受干扰,从而存在可靠性差、故障多、维修困难等问题,传统的继电器