2、设计一种基于S7-300 PLC的机械手臂控制系统；
3、掌握机械手臂的相关传感器原理及使用方法；
4、用PLC语言编制控制系统软件；
5、利用组态软件开发上位机监控程序；
6、翻译电气自动化方面专业外文资料约3000字。
院长签字 指导教师签字 中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书 指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；
②独立解决实际问题的能力；
③研究内容的理论依据和技术方法；
④取得的主要成果及创新点；
⑤工作态度及工作量；
⑥总体评价及建议成绩；
⑦存在问题；
⑧是否同意答辩等） 成 绩 指导教师签字 年 月 日 中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书 评阅教师评语（①选题的意义；
②基础理论及基本技能的掌握；
③综合运用所学知识解决实际问题的能力；
③工作量的大小；
④取得的主要成果及创新点；
⑤写作的规范程度；
⑥总体评价及建议成绩；
⑦存在问题；
⑧是否同意答辩等） 成 绩 评阅教师签字 年 月 日 中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩 答 辩 情 况 提 出 问 题 回 答 问 题 正 确 基本 正确 有一般性错误 有原则性错误 没有 回答 答辩委员会评语及建议成绩 答辩委员会主任签字 年 月 日 学院领导小组综合评定成绩 学院领导小组负责人 年 月 日 摘要 机械手臂常被称作工业机器人，是工厂现代化的重要设备之一。
它涉及到产品生产，加工和输送的全过程。
它的可靠、安全、经济运行，直接关系到工厂的安全生产和经济利益。
机械手臂可以在一些高危险，高污染的地方展开工作；
可以实现产品的标准化程度，减少次品率；
减少工厂的工人数量，带来良好的经济效益；
所以对它进行研究和使用具有很高的价值和现实意义。
在本篇论文中，我主要进行了基于S7-300的机械手臂控制系统设计。
它是以圆柱形坐标系为基础，用PLC进行控制，用组态王软件进行监控，实现螺丝组合和搬运的工作。
机械手臂分为自动化、手动和检测三种工作方式，可以方便进行切换和组合。
解决了人工上螺丝效率低，标准化程度低等问题，提高了工厂的自动化和标准化水平。
关键词机械手臂；
PLC；
组态软件；
自动控制 ABSTRACT The mechanical arm which is one of the most important equipment of the factory modernization is often referred as industrial robots. It involves the whole process of processing and transport. Its reliable, safe and economic operation directly related to production safety and economic interests of the factory. Mechanical arm can start working in some high-risk, high pollution and can achieve the degree of standardization of products which reduce the defect rate and reduce the number of factory workers, and good value for money. it is very important to study it and have a high value and practical significance. In this paper, the main control system design is based on the S7-300 robot. It is based on cylindrical coordinate system and controlled by the PLC Configuration software to monitor the work of screw combination and handling. Robot into the automation of manual and detection of three works, you can easily switch and make up. Artificial on the screw, low efficiency, low degree of standardization are factory automation and standardization. Key words mechanical arm; PLC; configuration software; automatic control 目 录 1 绪论1 1.1 本课题的意义1 1.2本文主要做的工作1 1.2.1问题提出1 1.2.2机械手臂的国内外状况及其发展趋势1 1.2.3系统设计的主要内容2 2 机械手臂工作原理4 2.1机械臂的运动形式4 2.1.1直角坐标系4 2.1.2圆柱坐标系4 2.1.3关节型5 2.1.4机械手的技能和特性5 3 PLC系统硬件构成及传感器选型设计7 3.1 PLC的构成、特点及其工作原理7 3.1.1构成7 3.1.2PLC的特点9 3.1.3PLC的工作原理9 3.1.4PLC的应用领域10 3.2电器元件、设备的选择11 3.2.1PLC机型的选择11 3.2.2输入输出模块11 3.2.3电源模块的选择15 3.2.4导轨（固定各个模块）15 3.2.5 PLC硬件系统的配置、PLC的I/O配置15 3.2.6步进电动机选型16 3.2.7直流电机选型18 3.2.8压力传感器19 3.2.9扭矩传感器19 4系统软件设计21 4.1控制流程图21 4.2生成PLC程序块22 4.3语言22 4.4编辑符号表23 4.5编辑PLC程序24 4.6程序的下载28 4.7监视PLC的状态29 4.8调试PLC程序29 5 机械手臂监控上位机软件系统设计30 5.1组态软件的简单介绍30 5.2各个主要监视画面30 6 总结32 6.1 机械手臂设计系统总结32 参考文献33 附录34 翻译部分45 致 谢55 中国矿业大学2012届本科生毕业设计（论文） 第46页 1 绪论 1.1 本课题的意义 每一项性技术的出现总会带来巨大的产业变革，机械手臂的出现也不例外。
在全世界工业自动化，及其人口老龄化日益严重的中国，招工荒将会日益显现，接下来的就是人力成本将会显著上升，那些危险性较高的工作，及其单位利润较低的行业将不得不思考企业转型的良方，机械手臂无疑是首要选择。
机械手的积极作用正日益为人们所认识。
它可以无条件的服从指令所给予的任务，每一次执行的过程，在同等条件下几乎没有任何的偏差，而且具有很高的可靠性能。
灵活性非常强，在产品更新时，在可行的范围内几乎不需要做任何硬件的改动，就能实现再生产再利用。
而且研发周期非常短，相对于其它工业控制器而言。
因此，受到各先进单位的重视并投入了大量的人力物力加以研究和应用。
尤其在高温、高压、粉尘、噪声的场合，应用得更为广泛。
在我国，近几年来也有较快的发展，并取得一定的成果，受到各工业部门的重视[1]。
1.2本文主要做的工作 1.2.1问题提出 PLC控制的机械手最主要是应用于自动化生产中，如何综合地运用前面学过知识点，根据实际工程要求合理组合成控制系统，能够实现机械手臂的自动和手动操作，满足控制系统的要求。
1.2.2机械手臂的国内外状况及其发展趋势 我国的工业机械手臂从80年代“七五”科技攻关开始起步，在国家的支持下通过“七五”、“八五”科技攻关，目前己基本掌握了机械臂操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术、运动学和轨迹规划技术，生产了部分机械手臂关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人;其中有130多台套喷漆机械臂在二十余家企业的近30条自动喷漆生产线站上获得规模应用，弧焊机器人己应用在汽车制造厂的焊装线上。
但总的来看，我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，如可靠性低于国外产品机器手应用工程起步较晚，应用领域窄，生产线系统技术与国外比有差距;在应用规模上，我国己安装的国产工业机器手约200台，约占全球已安装台数的万分之四。
以上原因主要是没有形成机器手产业，当前我国的机器手生产都是应用户的要求，“一客户，一次重新设计”，品种规格多、批量小、零部件通用化程度低、供货周期长、成本也不低，而且质量、可靠性不稳定。
因此迫切需要解决产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模块化设计，积极推进产业化进程。
我国的智能机器手和特种机器人在“863”计划的支持下，也取得了不少成果。
其中最为