摘要
随着国家自动化工厂的大力发展，以搬运机器人为首的自动化生产加工设备成为建设自动化工厂的核心设施。 双轴伺服控制系统作为搬运机械手、分拣机械手的主要执行机构目前已成为学术研究的热点。 双轴伺服控制系统的应用大大提高了工厂的自动化程度，提高了工作效率，降低了人力成本。 双轴伺服控制系统的研究和发展，为提高工厂自动化水平提供了更多的科学依据。 本文详细阐述了基于PLC的搬运机器人机械手控制系统，通过引入HMI显示接口实现了工人对加工现场的远程控制，保障了生产生活的安全性。 该系统在全自动运行模式下，用微动开关确定材料当前位置后，双轴伺服电机带动卡盘到达准确位置，抓住材料，然后按照以前选择的新材料位置移动，最后将材料运到新位置。
以西门子S7-1200的PLC为控制核心，并辅以数字量的输入输出模块，设计了搬运机器人的电气控制系统。 搬运机器人以伺服控制系统为执行系统，驱动两轴电机拉动丝杠，带动机械手移动，可以实现材料的准确定位、夹持、释放等操作。 微动开关作为检测材料位置的传感器安装在材料托盘上，可以为系统准确提供材料的当前位置，与伺服驱动设备配套使用，可以提高机器手抓的精度。 利用西门子公司的BouTube集成软件实现控制程序的编制和调试，通过以太网实现PC、PLC和HMI显示屏的互联，实时监测系统的工作状态，同时通过虚拟设置按钮实现系统
关键字： PLC； 伺服控制系统； 微动开关； HMI显示接口
ABSTRACT
ascountriesdevelopthefactoryautomation，automationofproductionandprocessingequipment，led by手持设备手持机， andbecamethecoreofbuildingautomationfactoryfacilities.thebiaxialservocontrolsystem，asthemainactuatorofthehandlingrobotandstandsystem hasbecomeahotspotinacademicresearch.theapplicationofbiaxialservocontrolsystemgreatlyincreasesthedegreeeofautomation， factoryimprovestheworkefficiencyandreducedmanpowercosts.theresearchanddevelopmentofthebiaxialservocontrolsystemprovidemorescoresccococts eautomationlevelofthefactory.in this paper，thehandlingrobothandcontrolsystembasedonplcisdescribedindetail.byaddinghmidispll theoperatorcanrealizetheremotecontroloftheprocessingsite， whichguaranteesthesafetyofproductionandlife.thesystemisinafullyautomaticoperationmode.afterthecurrentpositionofthematerial h，the dual-axisservomotordrivesthesuctioncuptoreachtheexactposition.aftergrabbingthematerial， itmovesaccordingtothepreviouslyselectedpositionofthenewmaterial，andfinallycarriesthematerialtothenewposition。
In this paper，Siemens S7-1200 plcasthecontrolcore，andsupplementedbydigitalinputandoutputmodule， thedesignofcarryingmanipulatorelectricalcontrolsystem.handlingmachinehandtoservocontrolsystemasanexecutionsystem，drivenbyter 驱动机器手动，can realize accurate positioning， tomaterialstograbandrelease.microswitchasthematerialofthepositiondetectionsensorinstallationwithinthematerialtray， itcanaccuratelyforthesystemtoprovidethematerial，thecurrentpositionthroughitwithservodrivedevice， canimprovetheaccuracyofthemachinehandgrasping.byusingthebotuintegratedsoftwareofsiemens，thecontrolprogramiswritenandebugggratins plcandhmidisplayscreenareconnectedthroughethernet，andtheWorkingstateoftheSyster
Key words:PLC； 自我控制； 微交换机； HMI显示界面
目录
1绪论1
1.1搬运机械手控制系统的研究现状1
1.2研究搬运机器人机械手控制系统的目的意义2
1.3搬运机械手控制系统的研究内容3
2搬运机械手控制系统的设计4
2.1方案论证4
2.1.1核心控制器程序论4
2.1.2执行机构方案论4
2.2搬运机械手控制系统的控制方案5
3搬运机械手控制系统的硬件设计6
3.1硬件系统的总体配置6
3.2控制系统硬件选型6
3.2.1控制器的选型7
3.2.2执行元件选型8
3.2.3检测机构选型9
3.2.4 HMI触摸屏10
3.3硬件系统的设计与实现11
3.3.1搬运机械手的系统构成11
3.3.2电气控制结构12
4搬运机械手控制系统的软件设计16
4.1 PLC控制编程16
4.2 HMI接口设计21
4.3伺服控制接口设计23
5搬运机械手控制系统的综合调试25
5.1硬件设备调试25
5.2软件系统调试26
5.3系统综合调试26
结论31
参考文献32
附录1控制系统程序33
附录2程序变量表41
致谢43
1绪论
1.1搬运机械手控制系统的研究现状
搬运机械手是智能化工厂不可缺少的组成部分。 驱动机械手常用的设备有步进电机、直流电机、交流电机、伺服电机，而伺服电机因其精确定位的特点越来越多地应用于搬运机械手的控制系统中。 搬运机器人的伺服控制系统可以使输出在正确预设的状态下运行，常用于控制执行器的移动距离、旋转角度或运行速度等，可以使被控制对象正确地跟踪到规定的目标。
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