摘 要
这次毕业设计是以触摸屏为控制界面。控制面板采用的是触摸屏软件GP-PRO/PBⅢ，通过触摸屏与机械手及S7－200 PLC的连接实现机械手的手动X轴前进、手动X轴后退、手动Y轴上升、手动Y轴下降、手动气夹正转、手动气夹反转、手动基座正转、手动基座反转、手动紧急停车、复位、手动气夹张开、手动气夹夹紧等功能。采用德国西门子公司生产的小型可编程控制器S7－200 PLC，它具有良好的可扩展性、价格低廉、指令功能强大、十分适合机械手控制系统中的应用。采用S7-200 PLC为CPU 224CN它有14个输入点和10个输出点。机械手实物教学模型的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、气缸、气夹等机械部件组成；电气方面有步进电机、步进电机驱动器、传感器、开关电源、电磁阀等电子器件组成。编程方面采用顺序控制来编程，先画出流程图，然后一步一步编程，子程序需要个PLC控制步进电机程序。最后加一个手动控制机械手的程序，并做出面控制面板来。通信并把程序下载到PLC上，实现用控制面板手动控制机械手。
关键词：触摸屏、可编程控制器PLC、机械手、步进电机驱动器、步进电机
目 录
摘要……………………………………………………………………………....………………Ⅱ
1 绪论……………………………………………………………………………..………………1
1.1 研究背景及意义………………………………………………………………….……..1
1.2 主要研究内容……………………………………………………………………...........1
1.3 本设计拟解决的主要问题…………………………………………………….....……..2
2 总体设计方案…………………………………………………………………………….....3
2.1 机械手控制系统设计概述……………………………………………………………...3
2.2 系统工艺流程…………………………………………………………………………...5
3 机械手控制系统简介………………………………………………………………………6
3.1 触摸屏概述………………………………………………………………………….….6
3.1.1 触摸屏简介……………………………………………………………………....6
3.1.2 触摸屏的工作原理………………………………………………………………6
3.1.3 触摸屏特点………………………………………………………………………6
3.1.4 触摸屏的主要类型………………………………………………………………7
3.2 GP触摸屏…………………………………………………………………………...…10
3.2.1 GP2301S触摸屏简介……………………………………………………...…...10
3.2.2 GP2301S和PLC的通信方式……………………………………………...…...13
3.2.3 GP2301S工程文件………………………………………………………...…...14
3.3 PLC概述………………………………………….………………………………...….15
3.3.1 可编程控制器的产生……………………………………………………. .…...15
3.3.2 可编程控制器的特点………………………………………………………......15
3.3.3 PLC的应用………………………………………………………………...…...15
3.3.4 PLC在本系统中的应用…………………………………………………….....16
3.4 西门子系列PLC介绍………………………………………………………………..16
3.4.1 S7--200 PLC工作原理………………………………………………………...16
3.4.2 S7--200 PLC技术特点………………………………………………....………17
3.5 机械手控制系统结构……………………………………………………..…………...17
4 机械手控制系统人机界面设计……………………………………………….....……..19
4.1 系统开发环境………………………………………………………………………..19
4.1.1 S7--200……………………………………………………………………….19
4.1.2 GP2301S……………………………………………………………………….19
4.2 触摸屏控制的人机界面的设计、功能及调试………………………………………19
4.2.1 触摸屏控制画面的设计………………………………………………………19
4.2.2 触摸屏控制画面的功能………………………………………………………26
4.2.1.1 控制界面1………………………………………………………….26
4.2.2.2 控制界面2………………………………………………………….26
4.2.2.3 监控界面……………………………………………………………27
4.2.3 触摸屏控制画面的传输………………………………………………………27
4.3 基于S7—200的机械手的控制………………………………………………………..31
4.3.1 机械手控制点地址分配………………………………………………………31
4.3.2 触摸屏控制点地址分配……………………………………………………....33
4.3.3 PLC控制机械手的顺序功能图……………………………………………….34
5 总结…………………………………………………………………………………………..35
致谢…………………………………………………………………………………………….....36
参考文献………………………………………………………………………………………...37
附录：S7-200的机械手控制系统程序梯形图…………………………………………...38
