摘要：随着近年来我国实体经济的快速发展，制造业企业越来越注重提高生产效率，而作为制造业自动化生产线上极其重要的一环，物料的搬运和加工始终是企业日常生产管理的重中之重。机械手作为工人重复体力劳动的解放者，可以大大提高流水式生产线的工作效率，帮助企业提高自动化程度，是种极为常见的工业机器人。自二十世纪五十年代机器人问世以来，机器人已经在各行各业得到了广泛的应用并且取得了巨大的成功，成为了现代工业生产中不可或缺的一部分。

本设计主要基于工业生产中物料搬运和加工的实际需要，在充分理解控制工艺和工业机械手运动学的基础上，分析轨迹规划算法，采用可编程控制器PLC与组态软件构建一套工业机械手监控系统，并利用PLC设计控制软件，实现对机械手运动轨迹实时监控的功能。通过GX Works2软件对PLC进行编程，设计出的机械手控制系统可以根据不同的控制要求执行自动模式和手动模式，以对应实际工业生产中工厂进行大批量生产与设备调试时工程师对其进行手动操作的不同场景。通过MCGS组态软件设计监控界面，可以在上位机对机械手进行远程监控，既能直观的了解机械手的实时状态，又能根据不同情况改变对机械手的控制要求，在实际工业现场中，企业大多都采用对机械手进行远程操控的策略。

关键词：机械手，PLC，组态软件，监控

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 前言-1

1.1课题研究背景及意义-1

1.2机械手研究现状及发展趋势-2

1.3 工业机械手的轨迹规划

1.4 轨迹规划的含义及发展趋势-3

第二章 系统总体设计方案-4

2.1 课题研究目的-4

2.2 课题研究思路-4

2.3 机械手实际功能-5

2.4 设计方案选择-6

2.4.1控制方案选择-6

2.4.2  PLC选型-7

2.4.3组态软件选择-7

第三章 系统硬件设计方案-9

3.1 PLC的结构和原理-9

3.2 PLC的工作流程-11

第四章 上位机系统软件设计-13

4.1 PLC程序流程设计-13

4.1.1总体流程设计-13

4.1.2手动运行模式设计-14

4.1.3自动运行模式设计-14

4.2 PLC的I/O分配-15

4.3 PLC梯形图设计-17

4.4 组态监控界面设计-19

第五章 硬件调试-23

5.1 调试过程-23

5.2 遇到的问题及解决办法-29

第六章 硬件调试-31

6.1 总结-31

6.2 展望-31

参考文献-33

致    谢-34