触摸屏与PLC对机械手的控制毕业（设计）论文.docVIP

毕 业 论 文（设计） 论文题目：触摸屏与PLC对机械手的控制 学生姓名：陈浩 学 号：1101010206 年级专业：11级应用电子 系 别：电子信息系 湖南.长沙 二零一四年六月 目 录 摘要 Ⅰ 第一章 概述 1 1.1 工业机械手系统概论 1 1.1.1 发展设计工业机械手的目的和意义 1 1.1.2 工业机械手的应用与发展趋势 1 1.1.3 触摸屏技术与PLC 2 1.2 机械手的机能和特性 2 1.3 本章小结 4 第二章 机械手的构成与控制要求 5 2.1 机械手的工作过程概述 5 2.2技术要求 6 2.3主要参数 6 2.4 设计要求 6 2.5本章小结 7 第三章 系统的硬件设计 8 3.1设计方案 8 3.2 PLC机型的选择 10 3.3 触摸屏 10 3.4 步进电机及驱动器 11 3.4.1 步进电机的选型 11 3.4.2 步进驱动器 14 3.4.3 步进驱动器电源的参数 14 3.5 气缸的选择 15 3.6 元件清单 18 3.7本章小结 19 第四章 系统软件设计 20 4.1 PLC与触摸屏的设计 20 4.2 触摸屏设计 20 4.2.1 触摸屏界面设计 20 4.2.2 触摸屏与PLC的通讯 23 4.3 I/O分配表 24 4.4 控制流程图 26 4.5 梯形图设计 27 4.6 机械手PLC程序设计说明 28 4.7 接线图 30 4.8本章小结 30 结论与展望 31 参考文献 32 致谢 33 第一章 概述 1.1 工业机械手系统概论 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。它是工业机器人的一个重要分支。其特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因此它具有一定的智能性和适应性。 1.1.1 发展设计工业机械手的目的和意义 机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。随着工业自动化的发展, 出现了数控加工中心,它在减轻工人的劳动强度的同时, 大大提高了劳动生产率。但数控加工中常见的上下料工序, 通常仍采用人工操作或传统继电器控制的半自动化装置。前者费时费工、效率低; 后者因设计复杂, 需较多继电器,接线繁杂, 易受车体振动干扰,而存在可靠性差、故障多、维修困难等问题。可编程序控制器PLC控制的机械手控制系统动作简便、线路设计合理、具有较强的抗干扰能力, 保证了系统运行的可靠性,降低了维修率, 提高了工作效率。　　在工资水平较低的中国，很多行业尽管仍属于劳动力密集型，机械手的使用已经越来越普及。 那些电子和汽车业的欧美跨国公司很早就在它们设在中国的工厂中引进了自动化生产。但现在的变化是那些分布在工业密集的华南、华东沿海地区也开始对机械手表现出越来越浓厚的兴趣，因为他们要面对工人流失率高，以及经济效益带来的挑战。随着我国工业生产的飞跃发展，自动化程度的迅速提高，实现工件的装卸、转向、输送或操持焊枪、分拣流程越来越节约劳动力,可见机械手的大力开展有着很重要的意义。 1.1.2 工业机械手的应用与发展趋势 生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率；可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产；工业机械手在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作，以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的应用。 1.1.3 触摸屏技术与PLC 随着计算机技术的普及，在20世纪90年代初，出现了一种新的人机交互作用技术--------触摸屏技术。利用触摸屏技术用户只需用手指轻轻触碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机的操作，摆脱了键盘和鼠标的操作，使人机交互更为直截了当。 触摸屏技术使界面能够访问计算机的数据库，而不依赖于传统的键盘、鼠标界面。因此，触摸屏应用已发展成为显示器市场的一支生力军。