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摘 要

本次毕业设计的主要内容是基于西门子S7-200系列PLC对自动取料机械手控制系统进行设计。设计之前，首先要选择合适的PLC，掌握设计的原则和要求，然后绘制原理图并且编写程序。同时实现硬件系统的搭建，完成硬件和软件系统的联调，最终实现通过按钮的控制让机械手按照设计好的动作进行循环取料的动作，并且通过软件仿真和硬件调试来验证设计结果的正确性。

本次设计从自动取料机械手控制的基本工作原理出发，认真学习了PLC的工作原理，选定西门子CPU-224XP型号的PLC为本次设计的控制核心，探讨了相应元器件的选型。首先确定了控制的整体方案，学习了PLC以及相关元器件的接线原理，然后用CAD软件完成了电气原理图的绘制。然后根据学习的编程知识，学习了PLC输入输出控制的原理，然后完成了软件程序的编写，然后通过软件仿真来完善程序。软件验证正确后，同时为了可以实时监控自动取料机械手的位置和工作状态，根据实际需要，完成了组态王的设计。最后完成调试工作，实现了对自动取料机械手的控制系统的设计。

关键字：机械手；PLC；CAD；组态；

Design of PLC Control System for Automatic Picking Manipulator

Abstract

The main content of this graduation design is based on the Siemens S7-200 series PLC. The design purpose is to design the automatic control system of automatic robot feeding system. Before designing, I should choose the appropriate PLC, master the design principles and requirements, then I draw the schematic diagram and write the program. At the same time, I complete the construction of the hardware system, and I also complete hardware and software system of alignment, finally realizes a control system that can use the buttons to manipulator the robot to recycling material feeding action, and through software simulation and hardware debugging I verify the correctness of the design results.

This design from the basic working principle of automatic robot feeding control system, earnestly study the working principle of PLC, and I selected Siemens CPU - 224xp PLC as the control core of this design. And I also discusses the selection of the corresponding components. Firstly, the overall scheme of control was determined, and then the wiring principle of PLC and related components was studied, and the drawing of electrical schematic diagram was completed with the using of CAD software. Then, according to the learning programming knowledge, I learned the principle of PLC input and output control, then I completed the software program, and then perfected the program through software simulation. After the software is verified correctly, in order to monitor the position and working state of the automatic robot feeding system in real time, the design of the configuration with the using of Kingview software is completed according to the actual needs. Finally, the design of the control system of automatic robot feeding system is realized.

Keywords: manipulator; PLC; CAD; The configuration;

目录

自动取料机械手PLC控制系统设计 I

摘要 I

第一章 绪论 1

1.1 课题研究的意义 1

1.2 本文研究的内容 1

第二章 PLC和机械手概述 3

2.1 PLC简介 3

2.1.1 PLC的发展 3

2.1.2 PLC的结构 3

2.1.3 PLC选型 5

2.1.4基于PLC设计的基本流程 6

2.2 机械手 7

2.2.1 机械手概述 7

2.2.2 机械手工作原理 8

第三章 基于PLC方案设计 9

3.1 控制工艺 9

3.2 流程设计 9

3.3 方案选择及系统配置 12

3.4 PLC硬件设计 13

3.4.1 I/O的资源配置 13

3.4.2 PLC接线图 13

3.4.3系统软件设计 16

第四章 组态设计 23

总 结 29

致 谢 30

参考文献 31

附录A 程序 33

第一章 绪论

1.1 课题研究的意义

现代工业生产中的自动化程度越来越高，加上人工成本的越来越高，生产精度的要求越来越严格，机械化操作、自动化操作已经成为日益关注的主题。在现代，机械手在柔性化自动生产线上的应用最为广泛，它可以实现在任意的空间以任意的姿态抓取不同位置的物体，动作千变万化，能适应生产中的可变产品的生产，以及小批量多样性产品的需求。

近些年的计算机技术发展迅速，电子技术也不甘落后，加上传感器技术在机械手中的不断应用，机械手的技术越来越成熟。机械手已经成为工业生产中必不可少的一部分，同时它能大幅度提高生产效率。虽然机械手还没有实现完全的智能化，没有像人手那样灵活和智能。但是他能不知疲倦的一直重复同样的劳动动作而且永不变形，抓取的稳定性很高，同样它抓取的重量也不是人手可以比拟的。综合以上机械手的优点，许多公司已经越来越重视机械手的应用。例如：

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