摘要:随着自动化技术的快速发展以及企业对生产流程自动化程度需求的提高，可代替 人在各种恶劣场合下完成工作的机械臂，在工业自动化生产中得到了越来越广泛的应用。 作为一种模拟人手臂部分动作的自动化装置，它能按预定的程序、轨迹及其它要求，实现 抓取、搬运工件或操纵工具，即避免造成对工作人员不必要的人身伤害，也可降低生产成 本，提高生产效率。本文在对机械臂的控制原理及实现方法进行研究的基础上，以西门子 S7-200 PLC 为控制单元，结合硬件电路设计与软件编程技术，给出一种机械臂控制系统实 现方案，并对方案进行了仿真验证。实验结果表明，本方案简单易行，功能扩展性强，可 实现对机械臂运动的有效控制。67578

毕业论文关键词：机械臂，PLC，西门子 S7-200

Abstract: With the rapid development of automation technology and enterprises to improve the production process automation needs, People can replace the job done in a variety of adverse situations arm, it has been more widely used in the industrial automation production. As a automation devices of simulation of the human arm part of the action, it can achieve capture, porters member or manipulate tools with a predetermined program, so it can avoid unnecessary injury to people, but also can reduce production costs and improve productivity. Based on the principle and implementation of control arm of the study, use the Siemens S7-200 PLC as a control unit, a combination of hardware circuit design and software programming techniques to give a manipulator control system implementation, and program a simulation test. Experimental results show that this scheme is simple, functional scalability, can achieve effective control of arm movement.

Keywords: Robotic arm、PLC、Siemens S7-200 PLC

目录

1 绪论 4

2 机械臂的介绍 4

2.1 机械臂简介 4

2.2 机械臂的现状 5

2.3 发展态势 5

2.4 机械手的应用 6

2.5 机械手的组成 6

2.6 机械手驱动的选择 7

2.7 步进电机 7

2.8 步进电机的选择 8

3.1 PLC 简介 10

3.2 PLC 电源 10

3.3 PLC 机型的选择 11

4 机械臂系统的设计 11

4.1 设计的具体步骤 11

4.2 工艺过程 11

5 系统的总体设计 13

5.1 原理图 13

5.2 系统总体程序的编写 14

5.2.1 I/O 分配表 14

5.2.2 程序设计 15

5.3 程序的模拟仿真 18

结论 22

参考文献 23

致谢 24

1 绪论

随着经济技术的发展和生产的需要，机器人正迅速在不同的产品领域发展，在社会生 产和生活的各个领域中都有应用，像海洋开发、宇宙探测、采掘、建筑、医疗、农林业等 行业都提出了自动化的要求。随着机器人的产生和大量应用，许多单一、危险、繁重、重 复的机械工作由机器人（也称机械手）来完成。