论文工业机械手

工业机械手

摘要

在现代工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。专用机床是大批量生产自动化的有效的办法；控制机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化,工业机械手就是为实现这些工序的自动化而生产的。机械手是能够模仿人体上肢的部分功能，可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。

自上世纪六十年代，PLC设计的机械手被实现为一种产品后，对它的开发应用也在不断发展，它可以在减轻繁重的体力劳动、改善劳动条件和安全生产；提高生产效率、稳定产品质量、降低废品率、降低生产成本、增强企业的竞争力等方面起到及其重要的作用。

关键字：机械手； PLC；系统控制

Abstract

In modern industry, the production process of mechanization,

automation has become a prominent theme. Continuity of the chemical production process of automation has been basically resolved. Dedicated high-volume production automated machine tools is an effective way; controlled machine tools. However, in addition to cutting its own, there are a lot of loading and unloading, transportation, assembly, and other operations to be further mechanized.

According to the data, PLC robot was designed to achieve a product,

it has been the development and application development, the most typical of this development are the producers of health products used in industry, in order to achieve the much-needed health inspection in a short period of time, a large number of sample data, but in the field of health as a result of the use of robot goods in a single sample-color reagent method, using filters and structural design, resulting in expensive reagents, restrictions The product market. With the advances in technology, the robot has actually broken the design of a single reagent, and heating the filter constraints.

Keyword: robot ；plc ；system cortrol

1. 机械手概况

1.1机械手的应用简况

在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。在机械工

业中，加工、装配等生产是不连续的。专用机床是大批量生产自动化的有效办

法，程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效解决多品种小批量生

产自动化的重要办法。

但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一

步实现机械化。据资料介绍，美国生产的全部工业零件中，有75％是小批量生产；金属加工生产中有四分之三在50件以下，零件真正在机床上加工的时间仅占零件生产时间的5％。从这里可看出，装卸、搬运等工序机械化的迫切性，

工业机械手就是为实现这些工序的自动化而产生的。机械手可在空中抓放物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产，广泛应用于

柔性自动线。

国内外机械工业中机械手主要应用于以下几方面：

1.1.1热加工方面的应用

热加工是高温、危险的笨重体力劳动，很久以来就要求实现自动化。为了

提高工作效率，和确保工人的人身安全，尤其对于大件、少量、低速和人力所

不能胜任的作业就更需要采用机械手操作。

1.1.2冷加工方面的应用

冷加工方面机械手主要用于柴油机配件以及轴类、盘类和箱体类等零件单

机加工时的上下料和刀具安装等。进而在程序控制、数字控制等机床上应用，

成为设备的一个组成部分。最近更在加工生产线、自动线上应用，成为机床、

设备上下工序联接的重要于段。

1.1.3拆修装方面

拆修装是铁路工业系统繁重体力劳动较多的部门之一，促进了机械手的发

展。目前国内铁路工厂、机务段等部门，已采用机械手拆装三通阀、钩舌、分

解制动缸、装卸轴箱、组装轮对、清除石棉等，减轻了劳动强度，提高了拆修

装的效率。近年还研制了一种客车车内喷漆通用机械手，可用以对客车内部进

行连续喷漆，以改善劳动条件，提高喷漆的质量和效率。

近些年，随着计算机技术、电子技术以及传感技术等在机械手中越来越多

的应用，工业机械手已经成为工业生产中提高劳动生产率的重要因素。

1.2机械手的应用意义

在机械工业中，机械手的应用意义可以概括如下：

1.2.1可以提高生产过程的自动化程度

应用机械手，有利于提高材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器

的装配等的自动化程度，从而可以提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现

工业生产机械化和自动化的步伐。

1.2.2可以改善劳动条件、避免人身事故在高温、高压、低温、低压、有

灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其它毒性污染以及工作空间狭窄等场合中，

用人手直接操作是有危险或根本不可能的。而应用机械手即可部分或全部代替

人安全地完成作业，大大地改善了工人的劳动条件。在一些动作简单但又重复

作业的操作中，以机械手代替人手进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而

造成的人身事故。

1.2.3可以减少人力，便于有节奏地生产

应用机械手代替人手进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于

应用机械手可以连续地工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机

床和综合加工自动生产线上，目前几乎都设有机械手，以减少人力和更准确地

控制生产的节拍，便于有节奏地进行生产。

综上所述，有效地应用机械手是发展机械工业的必然趋势。1.3.3机械手的

发展概况与发展趋势

1.3机械手的发展概况

专用机械手经过几十年的发展，如今已进入以通用机械手为标志的时代。

由于通用机械手的应用和发展，进而促进了智能机器人的研制。智能机器人涉

及的知识内容，不仅包括一般的机械、液压、气动相关的基础知识，而且还应

用一些电子技术、电视技术、通讯技术、计算技术、无线电控制、仿生学和假

肢工艺等，因此它是一项综合性较强的新技术。目前国内外对发展这一新技术

都很重视，几十年来，这项技术的研究和发展一直比较活跃，设计在不断地修

改，品种在不断地增加，应用领域也在不断地扩大。

早在40年代，随着原子能工业的发展，已出现了模拟关节式的第一代机械

手。

50-60年代即制成了传送和装卸工件的通用机械手和数控示教再现型机械

手。这种机械手也称第二代机械手。如尤尼曼特机械手即属于这种类型。

60-70年代，又相继把通用机械手用于汽车车身的点焊和冲压生产自动线

上，亦即是第二代机械手这一新技术进入了应用阶段。

80-90年代，装配机械手处于鼎盛时期，尤其是日本。

90年代机械手在特殊用途上有较大的发展，除了在工业上广泛应用外，农、

林、矿业、航天、海洋、文娱、体育、医疗、服务业、军事领域上有较大的应

用。

90年代以后，随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展，机

械手技术也得到飞速的多元化发展。

总之，目前机械手的主要经历分为三代：

第一代机械手主要是靠人工进行控制，控制方式为开环式，没有识别能力；

改进的方向主要是将低成本和提高精度；第二代机械手设有电子计算机控制系

统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感器，把接收

到的信息反馈，使机械手具有感觉机能；第三代机械手能独立完成工作过程中

的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系，并逐步发展成为柔性系统

FMS(Flexible Manufacturing System)和柔性制造单元FMC(Flexible

Manufacturing Cell)中重要一环。

1.4机械手的发展趋势

目前国内工业机械于主要用于机床加工、铸锻、热处理等方面，数量、品

种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。

因此，国内主要是逐步扩大机械手应用范围，重点发展铸锻、热处理方面

的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件。在应用专用机械手的同时，相应

地发展通用机械手，有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组

合式机械手等。

将机械手各运动构件，如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构，以及适

于不同类型的夹紧机构，设计成典型的通用机构，以便根据不同的作业要求，

选用不用的典型部件，即可组成各种不同用途的机械手。既便于设计制造，又

便于改换工作，扩大了应用的范围。同时要提高精度，减少冲击，定位精确，

以更好地发挥机械手的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具

有触觉、视觉等性能地机械手，并考虑于计算机联用，逐步成为整个机械制造

系统中的一个基本单元。

在国外机械制造业中，工业机械手应用较多，发展较快。目前主要用于机

床、模锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业中，它可按照事先制定的作

业程序完成规定的操作，但是还不具备任何传感反馈能力，不能应付外界的变

化。如发生某些偏离时，就将引起零部件甚至机械手本身的损坏。为此，国外

机械手的发展趋势是大力研制具有某些智能的机械手，使其拥有一定的传感能

力，能反馈外界条件的变化，做出相应的变更。如位置有些偏差，即能更正，

并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。

视觉功能即在机械手上安装有电视照相机和光学测距仪（即距离传感器）

以及卫星计算机。工作时，电视照相机将物体形象变成视频信号，然后传送给

计算机，以便分析物体的种类、大小、颜色和方位，并发出指令控制机械手进

行工作。

触觉功能即在机械手上安装有触觉反馈控制装置。工作时机械手先伸出手

指寻找工件，通过装在手指内的压力敏感元件产生触感作用，然后伸向前方，

抓住工件。

手的抓力大小可通过装在手指内侧的压力敏感元件来控制，达到自动调整

握力的大小。总之，随着传感技术的发展，机械手的装配作业的能力将进一步

提高。到1995年，全世界约有50%的汽车由机械手装配。

现今机械手的发展更主要的是将机械手和柔性制造系统以及柔性制造单元

相结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。

1.5机械手的结构原理

目前工业机械手主要用于流水线传送、焊接、装配、机床加工、铸造、热处理

等方面，无论数量、品种和性能方面都能满足工业生产发展的需要。

在国内主要是发展各方面的机械手，逐步扩大应用范围，以减轻劳动强度，改

善作业条件。在应用专用机械手的同时，相应地发展通用机械手，有条件还要研制

示教机械手、组合机械手等。将机械手各运动构件，如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构，以及用于不同类型的夹紧机构，设计成典型的通用机构，以便根据不同的作业要求，选用不同的典型部件，即可组成不同用途的机械手，即便于设计制造，又便于改换工作，扩大了应用的范围。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以更好地发挥机械手的作用。

机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统构成。

执行机构包括手部、手臂和躯干。手部装在手臂前端，可以转动、开闭手指。

机械手手部的构造系统模仿人的手指，分为无关节、固定关节和自由关节三种。手指的数量又可以分为二指、三指、四指等，其中以二指用得最多。可根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和尺寸的夹头，以适应操作的需要。本设计采用二指的构造。手臂的作用是引导手指准确地抓住工件，并运送到所需要的位置上。为了使机械手能够正确地工作，手臂的三个自由度都需要精确地定位。总之，机械手的运动离不开直线移动和转动二种，因此它采用的执行机构主要是直线液压缸、摆动液压缸、电液脉冲马达、伺服液压马达、交流伺服电动机等。躯干是安装手臂、动力源和各种执行机构的机架。

驱动机构主要有四种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。其中以电

气、气动用得最多，占90％以上，液压、机械驱动用得较少。

液压驱动主要是通过液压缸、阀、油箱等实现传动。它利用液压缸、液压马达

加齿轮、齿条实现直线运动；利用摆动液压马达、液压缸与齿条、齿轮与链条、链轮等实现回转运动。液压驱动的优点是压力高、体积小，出力大，动作平缓，可无级变速，自锁方便，并能在中间位置。缺点是需配备压力源，系统复杂，成本较高。

气压驱动所采用的元件为气压缸、气马达、气阀等。一般采用4～6个大气压，

个别达到8～10个大气压。它的优点是气源方便，维护方便，成本低。缺点是出力小，体积大，由于空气的可压缩性大，很难实现中间位置停止，只能用于点位控制，而且润滑性较差，气压系统容易生锈。

电气驱动时，直线运动可以采用电动机带动丝杠、螺母机构。通用机械手则考

虑采用步进电动机、直流或交流的伺服电动机、变速箱等。电气驱动的优点是动力源简单，维护、使用方便。驱动机构和控制系统可以采用同一形式的动力，出力比较大。本设计采用步进电动机驱动手臂和手爪顺逆旋转运动，直流电动机驱动机械

手的底盘旋转运动。

机械驱动只适用于动作固定的场合。一般用凸轮连杆机构实现规定的动作。它

的优点是动作确实可靠，工作速度高，成本低；缺点是不易调整。

机械手控制的要素包括工作顺序、到达位置、动作时间、运动速度和加减速度

等。机械手的控制分为点位控制和连续轨迹控制两种，目前以点位控制为主，占90％以上。

控制系统可以根据动作的要求，设计采用数字顺序控制，它首先要编制程序加

以储存，然后再根据规定的程序，控制机械手工作。对动作复杂的机械手则采用数字控制系统、小型计算机或微处理机控制的系统。

本设计的控制系统采用小型可编程控制器实现，具有编程简单、修改容易、

可靠性高等。

1.6本机械手模型的机能和特性

物体在三维空间内的禁止位置是由三个坐标和围绕三轴旋转的角度来决定的，

因此，抓握物体的位置和方向能从理论上求得。根据资料的介绍，如果采用机械手，其机能要接近于人的上肢，则需要具有27个自由度，而每一个自由度至少要有一根“人造肌肉”来控制。我们不要那么多自由度，因为根据实际情况而言，控制的自由度越多，其各个部分也就越复杂，相应的制造成本也就增加。

本设计的机械手，它共有自由度4个。即：手臂前后伸缩、手臂上下伸缩、

手臂左右旋转、手腕回转。

1.7夹紧机构

机械手手爪是用来抓取工件的部件。手爪抓取工件时要满足迅速、灵活、准确

可靠的要求。设计制造夹紧机构——机械手，首先要从机械手的坐标形式，运行速度和加速度的情况来考虑。其夹紧力的大小则根据夹持物体的重量、惯性和冲击力来计算。则同时考虑有足够的开口尺寸，以适应被抓物体的尺寸变化为扩大机械手的应用范围，还需备有多种抓取机构，以根据需要来更换手爪。为防止损坏被夹的物体，夹紧力要限制在一定的范围内并镶有软质垫片、弹性衬垫或自动定心结构。为防止突然断电造成被抓物体落下，还可以有自锁结构。夹紧机构本身则结构简单、体积小、重量轻、动作灵活、和工作可靠。

夹紧结构形式多样、有机械式、吸盘式和电磁式等。有的夹紧机构并带有传感

装置和携带工具进行操作的装置。本设计采用机械式夹紧装置。

机械式夹紧是最基本的一种，应用广泛，种类繁多。如按手指运动的方式和

模仿人手的动作，可分为 回转型、直进型；按夹持方发可分为内撑式、外撑式

和自锁式；按手指数目可分为二指式、三指式、四指式；按动力来源可分为弹簧

式、气动式、液压式等。本设计采用二指式手爪。由可编程控制器控制电磁阀动

作，从而控制手爪的开闭。手爪的回转则用一个直流电动机完成，同时通过两个

限位开关完成回转角度的限位，一般可设置在180度。

1.8躯干

躯干有底盘和手臂两部分组成。

底盘是支撑机械手的全部重量并能带动手臂旋转的机构。底盘采用一个直流电

动机驱动，底盘旋转时带动一个旋转编码盘旋转，机械手每旋转三度发出一个脉冲，由传感器检测并送入可编程控制器，从而计算底盘旋转的角度。同时，在底盘上装有限位开关，最大旋转角度可达180度。

手臂使机械手的主要部分，它是支撑手爪、工件使它们运动的机构。本设计

手臂由横轴和竖轴组成、可完成伸缩、升降的运动。手臂采用电动机带动丝杠、

螺母来实现伸缩和升降运动。由可编程控制器发出信号控制步进电机运转，同时

在两轴的两端分别加限位开关限位。采用丝杠、螺母结构传动的特点是易于自锁、

位置精度较高，传动效率较高。

2.机械手的设计要求及传感器

采用PLC构成机械手的自动控制系统，可通过修改PLC控制程序，改变对

机械手模型的控制要求。机械手横轴在水平面内作前后方向运动，竖轴在垂直面

内作上下两方向运动，底座能作正反两方向旋转，手能正反两方向旋转，并且底

座能在任意位置停止的功能。其主要任务是将A工作台的工件旋转搬运到B工

作台。机械手的工作方式可分为手动、连续和回原点3种，各种工作方式的动作

及控制要求说明如下。

2.1外观图与模拟图

图A-1 机械手外观图

1—手腕和手部 2.5—位置检测器 3—手臂伸缩机构 4—手臂回转和升降机构 6—油箱

图A-2 模拟图

2.2控制方式及要求

2.2.1控制方式

(1). 连续方式

a. 接通电源后，机械机构自动复位；

b. 横轴前伸；

c. 机械手旋转到位；

d. 竖轴下降；

e. 机械手夹紧重物；

f. 竖轴上升；

g. 横轴缩回；

h. 底盘旋转到位；

i. 横轴前伸；

j. 机械手旋转；

k. 竖轴下降；

l.机械手张开，放下货物；

m. 竖轴上升；

n. 横轴缩回；

o. 底盘旋转复位。

启动后机械手反复运行上述周期的每个动作，直到按下停止按钮，机械手完成

最后一个动作复位停止工作

（2） 利用按钮对机械手每一步动作进行控制。例如，按下“下降”按钮，机

械手下降；按下“上升”按钮，机械手上升。手动操作可用于调整工作位置。

2.2.2 控制要求

（1). 前进／后退、上升／下降、手顺旋／逆旋、底盘顺旋／逆旋

机械手的每个动作必须到位，具体由相应限位开关控制，否则不能进行下一个

工作步。前进／后退、上升／下降、手顺旋／逆旋、底盘顺旋／逆旋动作由一个双线圈的电磁阀控制。

（2）夹紧和放松

机械手夹紧和放松的动作必须在两个工位出进行，且其动作都要到位。

为了确保夹紧和放松动作可靠，需对这两个工作进行定时。夹紧和放松动作

由单线圈的电磁阀控制，电磁阀得电为夹紧，失电为放松。

2.3传感器

本装置中使用的传感器有接近开关和行程开关。基座和手腕的正反转限位采

用接近开关（金属传感器），通过调整基座和手腕上的金属块的位置，可以在一

定范围内改变基座和气夹的旋转角度。机械手的伸缩、升降均采用行程开关来限

位，并通过改变行程开关的位置来调节横轴和竖轴的运动范围。

2.3.1行程开关 又称限位开关，主要用于将机械位移变为电信号，控制驱

动电机的运行状况，或控制有关电磁阀动作，从而实现机械手的定位或进行行程

控制。

行程开关由微型开关，操作机构及外壳组成，通常将它与固定式或与可调试

挡块配合使用，利用装在机械手运动部件上的挡块，触动操作机构，使微型开关

触头闭合或断开。

2.3.2接近开关 接近开关有三根连接线（棕、兰、黑）棕色接电源的正极、

蓝色接电源的负极、黑色为输出信号，当与档块接近时输出电平为低电平，否则

为高电平。与PLC之间的接线图如下，当传感器动作时，输出端对地接通。PLC

内部光耦与传感器电源构成回路，PLC信号输入有效，工作原理如图3-3所示

图3-3

2.3.3码盘 机械手底盘和躯干每旋转30度发出一个脉冲，并把信号送回

可编程控制器来得到转过的准确的角度。编码盘的机构如图：

图1-2 旋转编码盘

可以通过改变程序中计数器C0的初值来确定所要转过的角度，这里可以通

过用手持编程器读出指令表，然后修改得到不同的控制角度。

2.3.4电位器 如图所示手臂的行程由一个给定电位器。在运动的过程中，

手臂带动另一个检测电位器一起运动。该电位器输出一个大小与位移成比例的电

压信号，当手臂到达某一位置时，检测点位器就发给比较器与给定电位器的给定

的信号进行比较，然后发出差值信号，经放大器放大后，驱动执行元件。当手臂

到达要求得位置时，检测电位信号和他给定的一致，手臂运动停止。

电位器行程检测原理简图

3. 控制系统硬件设计

对于机械手的控制系统可以采用多种方式，如继电器控制、单片机控制、PLC

控制等。在此处是采用PLC可编程控制器控制实现的。可编程控制器是以微处理

器为核心，综合计算机技术，自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型工业

自动控制装置。

3.1 PLC介绍

3.1.1 PLC的定义

可编程序控制器，英文称Programmable Controller，简称PC。但由于PC

容易和个人计算机（Personal Computer）混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可

编程序控制器的缩写。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装

置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储

执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或

模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与

传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触

点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处

理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序

编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基

础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很

方便。用户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的

用户程序编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。

3.1.2 PLC的组成

PLC的构成： PLC的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同，但结构与工作

原理则大同小异，通常由主机、输入/输出接口、电源扩展器接口和外部设备接

口等几个主要部分组成。PLC的硬件系统结构如图1所示：

按 钮

选择开关

限位开关

电 源接触器电磁阀指示灯

电 源

图1 PLC的硬件系统结构

PLC的各组成元素的构成及功能：

(1)CPU的构成及功能------CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，主要由

运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU

单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。每套PLC至少有一个CPU，它按PLC

的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输

入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部

电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存储器中

逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关

的控制电路。

(2)I/O模块------ PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完

成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出

点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出

模块相反。I/O种类有开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），

模拟量输出（AO）等。

(3)内存---------内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单

元。不同机型的PLC期内存大小也不尽相同，除主机单元的已有的内存区外，大

部分机型还可根据用户具体需要加以扩展。

(4)电源模块-------PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。

同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流电源

（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VAC）。

( 5)底板或机架-------大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气

上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模

块间的连接，使各模块构成一个整体。

(6)PLC系统的其它设备

编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，

用于编写程序、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，

但它不直接参与现场控制运行。某些PLC也配有手持型编程器，目前一般由计算

机（运行编程软件）充当编程器。

人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）

式的整体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界

面也非常普及。iii)输入输出设备：用于永久性地存储用户数据，如EPROM、

EEPROM写入器、条码阅读器，输入模拟量的电位器，打印机等。

(7)PLC的通信联网--------依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收

集、传送生产和管理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越

显著，甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。 PLC具有通信联网的功能，

它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，

形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口，还有一

些内置有支持各自通信协议的接口。 PLC的通信，还未实现互操作性，IEC规定

了多种现场总线标准，PLC各厂家均有采用。对于一个自动化工程(特别是中大

规模控制系统)来讲，选择网络非常重要的。首先,网络必须是开放的，以方便不

同设备的集成及未来系统规模的扩展；其次，针对不同网络层次的传输性能要求，

选择网络的形式，这必须在较深入地了解该网络标准的协议和机制的前提下进

行；再次，综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题，确定

不同层次所使用的网络标准。

3.1.3 PLC的特点

（1）高可靠性，抗干扰能力强

① 所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部

电路之间电气上隔离。

② 各输入端口均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10～20ms。

③ 各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。

④ 采用性能优良的开关电源。

⑤ 对采用的器件进行严格的筛选。

⑥ 良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，CPU立即

采用有效措施，以防止故障扩大。

⑦ 大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,

使可靠性更进一步提高。

（2）丰富的I/O接口模块

PLC针对不同的工业现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或电

流；脉冲或电位； 强电或弱电等。有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备，如：按钮；行程开关；接近开关；传感器及变送器；电磁线圈；控制阀等直接连接。

（3）采用模块化结构

为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采

用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU，电源，I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。

（4）编程简单，使用方便

PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不

需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。

(5)安装简单，便于维修

PLC不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现

场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行

和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。

（6）体积较小，结构紧凑

PLC体积小，重量轻，便于安装，占用空间小。

3.2 PLC的选型

对于PLC的选择，我们必须考虑多方面的因素。例如输入、输出的最多点数；

扫描速度；内存容量；指令条数；功能模块等。同时还要考虑其经济实用性以及

工作环境对其的影响。

3.2.1常用PLC介绍

PLC发展这么多年，技术成熟，各种型号的也很多，各个厂家生产的也有一定

区别，各个重点发展方向也不同，所以我们必须根据自己设计需要，考虑如何选择。

(1)西门子S7-200系列可编程控制器介绍：

SIMATIC S7-200系列PLC是德国西门子（Siemens）公司生产的具有很高性能价格比的微型可编程控制器。它适用于各行各业，各种场合的检测、监测及控制的自动化。强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。在以下几方面均有出色的表现：极高的可靠性；极丰富的指令集；易于掌握；便捷的操作；丰富的内置集成功能；实时特性；强劲的通讯能力；丰富的扩展模块。

(2) OMRON C200H 可编程控制器介绍：

图2-1 欧姆龙PLC

先进的、小型化的可编程序控制器.OMRON的可编程序控制器更加小型化。SYSMAC CPM1A的大小仅相当于一个PC卡(对于10点的机型来说)，从而使安装体积大幅度减小，同时也进一步节省了控制柜的空间。它不仅具备了以往小型PLC所具备的功能，而且还可连接可编程序终端，为生产现场创造了新的环境。

(3 )松下可编程控制器介绍：

包括FPO，FP1，FP2，FP3，FP-e，FP-X等系列

图2-2 松下PLC

FP-X特点：超高速处理，浮点数PID运算只有32µs，基本指令只需0.32µs，

可快速扫描充裕的程序容量达到32K步，注释区域也可以保证；I/O最多300点；通过8位密码和禁止上传功能，有效保护程序：配备USB端口，可与计算机实现简单连接。

FP-e（晶体管输出，继电器输出）特点：面板式安装型控制器，电源电压24VDC， 程序容量2.7K步，运算速度0.9μs。

FP2、FP3、FP10sh系列（输出类型同上）：最多可控制2048点（使用远程I/O），程序容量大16K，30K步，可扩展到120K步，CUP运行世界最快（1ms/20步，快速起运0.1ms以下）。FPO系列（输出同上）：世界产品体积最小，扫描周期1ms，选择点从10到128点。

(4) 三菱FX系列可编程控制器介绍：

FX系列可编程控制器是当今国内外最新，最具特色、最具代表性的微型PLC。日本三菱电机公司研发的。在FX中，除基本的指令表编程方式外，还可以采用梯形土编程及对应机械动作流程进行顺序设计的SFC顺序功能图编程，而且这些程序可互相转换。在FX系列PLC中设置了高数计数器，对来自特定的输入继电器的高频脉冲进行中断处理，扩大了PLC的应用领域。其FX2N PLC还可以采用作为扩展设备的硬件计数器，可获取最高50kHz的高速脉冲。

FX系列PLC基于“基本功能、高速处理、便于使用”的研发理念，使其具有数据传送与比较，四则运算与逻辑运算、数据循环与移动等应用指令系统。除此之外，还具有输入输出刷新、中断、高速计数器比较指令、高速脉冲输出等告诉处理指令，以及在SFS控制方面，将机械控制的标准动作封装化的状态初始化指令等，使功能大大增加。

FX系列PLC在特殊控制方面不但具备模拟量输入输出控制，而且具有定位控制几PID系统控制。在通信方面，能够方便地与PC计算机链接实现数据交换与管理。

3.2.2 PLC的类型

按I/O点数及内存容量分类：

(1) 微型机 I/O点数小于64点，内存容量为256B~1KB。

(2) 小型机 I/O点数为65~128点，内存容量为1~3.6KB。

(3) 中型机 I/O点数位129~512点，内存容量为3.6~13KB。

(4) 大型机 I/O点数为513~896点，内存容量为13KB以上。

(5) 超大型 I/O点数为896以上，内存容量为13KB以上。

按结构形式分类：

（1）整体性PLC。整体性又称单元式或箱体式。整体式PLC是将电源，CPU，I/O部件都集中装在一个机箱内，其结构紧凑，体积小，价格低，一般小型PLC采用这样的结构。整体式PLC由不同I/O点数的基本单元和扩展单元。基本单元内有PLC，I/O部件和电源，扩展单元只有I/O部件和电源。基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆直接连接。整体式PLC一般配有特殊功能单元，如模拟单元，模糊控制单元和位置控制单元等，使PLC的功能得以扩展。

（2）模块式PLC。模块结构是将PLC各部分分成若干个单独的模块，如CPU模块，I/O模块，电源模块等各种功能模块。

3.2.3 输入输出模块的选择

输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块，应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点；可控制输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出等，以便提高控制水平和降低应用成本。考虑是否需要扩展机架或远程I／O机架等。

3.2.4 电源的选择

PLC的供电电源，除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外，一般PLC的供电电源应设计选用22VAC电源，与国内电网电压一致。

重要的应用场合，应采用不间断电源或稳压电源供电。如果PLC本身带有可使用电源时，应核对提供的电源是否满足应用要求，否则应设计外接供电电源，为防止外部高压电源因误操作而引入PLC，对输入和输出信号的隔离是必要的，有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。

3.2.5 存储器的选择

由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求PLC的存储器容量，按256个I／O至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时，应选择容量更大，档次更高的存储器。

3.2.6冗余功能的选择 控制单元的冗余

(1) 重要的过程单元：CPU（包括存储器）及电源均应有冗余。

(2) 在需要时也可选用PLC硬件与软件构成的热冗余系统、2重化或3重化冗余容错系统等。

I／O接口单元的冗余

(1) 控制回路的多点I／O卡可冗余配置。 (2) 重点检测点的多点I／O卡可冗余配置。

(3) 根据需要对重要的I／O信号，可选2重化或3重化的I／O接口单元。 3.2.7 经济性的考虑

选择PLC时，应考虑性能价格比。考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，最终选出较满意的产品。输入输出点数的价格有直接的影响。每增加一块输入与输出卡件就需要增加一定的费用。当点数增加到某一数值后，相应的存储器容量、机架、母版等也要相应增加，因此点数的增加对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响，在算和选用时应充分考虑，使整个控制系统有较合理的性能价格比。

3.3确定型号FX2n－64M

对于被控对象，采用PLC系统与采用其它形式的控制系统相比较，力求具有较好的性价比，使用和维修方便；选用的PLC主机和配置、控制功能等必须能满足被控对象的各种控制要求；选用的PLC主机及配置必须是功能较强的新一代PLC机型，一般最好不要选用旧机型（若采用三菱公司的PLC，则选FX系列，不选

F1系列）。同时还应当考虑将来工艺的变化和扩展，在满足确定的要求外，留有一定的余量；确保整个控制系统可靠。还要考虑大家对产品的熟悉程度，以及编程指令的易懂性。在此，我选用三菱FX2n来做控制核心。FX系列PLC是由三菱公司

近年来推出的高性能小型可编程控制器，以逐步替代三菱公司原F、F1、F2系列PLC产品。其中FX2是近年推出的产品，FX0是在FX2之后推出的超小型PLC，近几年来又连续推出了将众多功能凝集在超小型机壳内的FX0s、FX1s、FX0n、FX1n、FX2n、FX2nc等系列PLC，具有较高的性能价格比，应用广泛。它们采用整体式和模块式相结合的叠式结构，如图2-4。3.3.1 FX2n所具有优越性能

【基本性能】

CPU处理速度达到了0.065us/基本指令。内置了高达64K步的大容量RAM存储器。大幅增加了内部软元件的数量。强化了指令的功能，提供了多达209条应用指令，包括像与三菱变频器通讯的指令，CRC计算指令，产生随机数指令等等。

（1）集成业界领先的功能

晶体管输出型的基本单元内置了3轴独立最高100kHz的定位功能，并且增加了新的定位指令：带DOG搜索的原点回归（DSZR），中断单速定位（DVIT）和表格设定定位（TBL），从而使得定位控制功能更加强大，使用更为方便。内置6点同时100kHz的高速计数功能，双相计数时可以进行4倍频计数。

（2）强大的扩展性

增强了通信的功能，其内置的编程口可以达到115.2kbps的高速通信，而且最多可以同时使用3个通信口（包括编程口在内）

。新增了高速输入输出适配器，模

拟量输入输出适配器和温度输入适配器，这些适配器不占用系统点数，使用方便，在FX3U的左侧最多可以连接10台特殊适配器其中通过使用高速输入适配器可以实现最多8路、最高200kHz的高速计数。通过使用高速输出适配器可以实现最多4轴、最高200kHz的定位控制，继电器输出型的基本单元上也可以通过连接该适配器进行定位控制。通过CC-Link网络的扩展可以实现最多达384点（包括远程I/O在内）的控制。可以选装高性能的显示模块（FX3U-7DM）可以显示用户自定义的英文、数字和日文汉字信息，最多能够显示：半角16个字符(全角8个字符)× 4行。在该模块上可以进行软元件的监控、测试，时钟的设定，存储器卡盒与内置RAM间程序的传送、比较等操作。另外，还可以将该显示模块安装在控制柜的面板上。

3.4 FX系列PLC型号的说明

FX系列PLC型号的含义如下：

其中系列名称：如0、2、0S、1S、ON、1N、2N、2NC等 单元类型：M──基本单元

E──输入输出混合扩展单元 Ex──扩展输入模块 EY──扩展输出模块

输出方式：R──继电器输出

S──晶闸管输出

T──晶体管输出 特殊品种：D──DC电源，DC输出

A1──AC电源，AC（AC100~120V）输入或AC输出模块 H──大电流输出扩展模块 V──立式端子排的扩展模块

C──接插口输入输出方式

F──输入滤波时间常数为1ms的扩展模块

如果特殊品种一项无符号，为AC电源、DC输入、横式端子排、标准输出。 例如FX2N－32MT－D表示FX2N系列，32个I/O点基本单位，晶体管输出，使用直流电源，24V直流输出型。

3.5三菱FX系列的结构功能

可编程控制器是一种工业控制微型计算机，它的结构原理与微型计算机相似。硬件构成有微处理器、存储器和各种输入、输出接口。系统程序和接口器件又与微机不同，这使它的操作使用方法、编程语言、工作方式等与微型机有所不同。PLC是用微处理器实现继电器、定时器和计数器以及A/D、D/A模拟转换器件的组合体的功能，采用软件编程进行它们之间的联系。

本设计采用FX系列PLC作为控制核心，所以现在就以它来讲述PLC的应用知识、操作技能。FX系列PLC硬件组成与其它类型PLC基本相同，主体由三部分组成，系统电源有些在CPU模块内，也有单独作为一个单元的，编程器一般看作PLC的外设。PLC内部采用总线结构，进行数据和指令的传输。

外部开关信号、模拟信号以及各种传感器检测信号作为PLC的输入变量，它们经PLC的输入端子进入PLC的输入存储器，收集和暂存被控对象实际运行的状态信号和数据；经PLC内部运算与处理后，按被控对象实际动作要求产生输出结果；输出结果送到输出端子作为输出变量，驱动执行机构。PLC的各个部分协调一致地实现对现场设备的控制。

3.5.1 PLC内部功能 （1）中央处理器CPU

CPU的主要作用是解释并执行用户及系统程序，通过运行用户及系统程序完成所有控制、处理、通信以及所赋予的其它功能，控制整个系统协调一致工作。常用的CPU主要有通用微处理器、单片机和双极型位片机。

（2）存储器模块

随机存储器RAM用于存储PLC内部的输入、输出信息，并存储内部继电器（软继电器）、移位寄存器、数据寄存器、定时器/计数器以及累加器等的工作状态，还可以存储用户正在调试和修改的程序以及各种暂存的数据、中间变量等。

只读存储器ROM用于存储系统程序。可紫外线擦除电编程的只读存储EPROM，它主要用来存放PLC的操作系统和监控程序，如果用户程序已完全调试好，也可将程序固化在EPROM中。可电擦除可电改写的只读存储EEPROM，它主要用来存放用户程序。

（3）输入输出模块

N可编程控制器是一种工业控制计算机系统，它的控制对象是工业生产过程，与DCS相似，它与工业生产过程的联系也是通过输入输出接口模块（I/O）实现的。I/O模块是可编程序与生产过程相联系的桥梁。

PLC连接的过程变量按信号类型划分可分为开关量（即数字量）、模拟量和脉冲量等，相应输入输出模块可分为开关量输入模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、脉冲量输出模块等。

（4）编程器

编程器是PLC必不可少的重要外部设备。编程器将用户所希望的功能通过编程语言送到PLC的用户程序存储器中。编程器不仅能对程序进行写入、读出、修改，还能对PLC的工作状态进行监控，同时也是用户与PLC之间进行 人机对话的界面。随着PLC的功能不断增强，编程语言多样化，编程已经可以在计算机上完成。

3.5.2 PLC输入输出接口的安全保护

当输出口连接电感类设备时，为了防止电路关断时刻产生高压对输入、输出口造成破坏，应在感性元件两端加保护元件。对于直流电源，应并接续流二极管，对于交流电路应并接阻容电路。阻容电路中电阻可取51～120Ω，电容取0.1～0.47μF，电容的额定电压应大于电源的峰值电压。续流二极管可选1A的管子，其额定电压应大于电源电压的3倍。图2-6为输入输出口的保护环节示意图。

图2-6 输入输出口的保护

4 软件设

设计选用FX2n－64M(通用)，其输入继电器（X）32点，输出继电器(Y)32点，辅助继电器(M)500点，状态继电器(S)500点，定时器(T)200点，计数器(C)200点，数据寄存器(D)200点等。

特殊辅助继电器

M8000——运行监控（PLC运行时自动接通，停止时断开）；

M8002——初始脉冲（仅在PLC运行开始时接通一个扫描周期）； M8005——PLC后备锂电池电压过低时接通；

M8011——10ms时钟脉冲； M8013——100ms时钟脉冲； M8012——1s时钟脉冲； M8014——1min时钟脉冲。

4.1输入点与输出点的分配表及控制面板

输入点与输出点的分配表

在手动方式时可以通过手动按钮来实现，其控制面板如下图

控制面板示意图

4.2程序结构

机械手系统的程序总体结构如下图，分为公用程序、自动程序、手动程序和回原位程序等四部分。CJ是条件跳转应用指令，指针标号PX是其操作数。该指令由于某种条件下跳过CJ指令和指针标号之间的程序，从指针标号处继续执行，以减少程序执行时间,也不会使各段程序同时执行。假设选择“手动”方式，则X0为ON、X1为OFF，此时PLC执行完公用程序后，将跳过自动程序到P0处，

由于X0常闭触点为断开，故执行“手动程序”，执行到P1处，由于X1常闭触点为闭合，所以又跳过回原位程序到P2处；假设选择为“回原位”方式，则X0为OFF、X1为ON，跳过自动程序和手动程序执行回原位程序。

公用程序

自动程序

手动程序

回原位程序

程序总的结构图

4.3程序

4.3.1.公用程序 公用程序如下图，后限位开关X7、上限位开关X10、手逆限位开关X13、底逆限位的常开触点和表示机械手松开的Y8的常开触点的串联电路接通时，辅助继电器M0变为ON，表示机械手在原位。

公用程序用于自动程序和手动程序相互切换的处理，当系统处于手动工作方式时，必须将除初始步以外的各步对应的辅助继电器（M11-M24）复位，同时将表示连续工作状态的M1复位，否则当系统从自动工作方式切换到手动工作方式，然后又返回自动工作方式时，可能会出现同时有两个活动步的异常情况，引起错误的动作。

当机械手处于原点状态（M0为ON），在开始执行用户程序（M8002为ON）、

系统处于手动状态或回原点状态（X0或X1为ON）时，初始步对应的M1O将被置位，连续工作方式作好准备。如果此时M0为OFF状态，M1O将被复位，初始步为不活动步，连续工作方式下工作。

X7 后限 X8 上限 X11手逆限 X13 Y8 放松 M8002

M0

M0

原位

X0

初始

X1

回原位 X0

手动

M0

RST

M24

公用程序

4.3.2手动程序 手动程序如下图，手动工作时用X16～X27对应的10个按钮控制机械手的前进、后退、上升、下降、手顺转、手逆转、底盘顺转、底盘逆转、松开和夹紧。为了保证系统的安全运行，在手动程序中设置了一些必要的联锁，例如前进与后退之间、上升与下降、手顺转与手逆转、底盘顺转与底盘逆转之间的互锁；前进、后退、上升、下降、手顺转、手逆转、底盘顺转、底盘逆转的限位；前限位开关X6的常开触点与控制上、下行的 Y2和 Y3的线圈串联，使得机

械手升到最远位置才能左右移动，以防止机械手在较近位置运行时与别的物体碰撞；同理前限位开关X6的常开触点、上限位开关X10的常开触点与控制手顺、逆转的Y4和Y5的线圈串联；后限位开关X7的常开触点、上限位开关X10的常开触点与控制底盘顺、逆的Y6和Y7的线圈串联。

X26

SET

RST

X6

Y1

Y0

Y3 Y5

Y5

X10 Y6

手逆转 底盘顺转 底盘逆转

手动程序

Y10 Y10

松开 夹紧 前进 后退 上升 下降 手顺转

4.3.3自动程序 如图3-1所示为机械手系统自动程序的功能表图。使用通用指令的编程方式设计出的自动程序如图3-2所示。

连续工作方式，X2为ON，在初始状态按下起动按钮X3，与单周期工作方式时相同，M11变为ON，机械手前进，与此同时，控制连续工作的M1为ON，往后的工作过程与单周期工作方式相同。当机械手在步M24底盘逆转原位时，X15为ON，因

为M1为ON，转换条件M24·X15·C0满足，系统将返回步M11，反复连续地工作下去。按下停止按钮X4后，M1变为OFF，但是系统不会立即停止工作，在完成当前工作周期的全部动作后，在步M24底盘逆转原位，底逆限位开关X15为ON，转换条件

·X15·C0满足，系统才返回并停留在初始步。

在输出程序部分，X6～X15的常闭触点是为单步工作方式设置的。以前进为例，当碰到限位开关X6后，与前进步对应的辅助继电器M11不会马上变为OFF，如果Y1的线圈不与X6的常闭触点串联，机械手不能停在前限位开关X6处，还会继续前进，这种情况下可能造成事故。

3-1自动程序的功能表图

Y5

Y7

RST

Y10 T1

SET

Y10

K20

K20

3-2自动程序

4.3.4回原点程序

如下图所示为机械手自动回原点程序的梯形图。在回原点工作方式（X1为ON），按下回原点起动按钮X5，M3变为ON，机械手松开和上升，升到上限位开关时X10为0N，机械手手逆转，转到手逆限位处时，X13变为ON，机械手后退，到后限位时，X7变为ON，底盘逆转，转到底逆限位时，X15变为ON时，底盘逆转停止并将M3复位。这时原点条件满足，M0为ON，在公用程序中，初始步M0被置位，为进入单周期、连续和单步工作方式作好了准备。

梯形图程序经过检验语法错误以及逻辑上的可靠性后,编译成指令表，以便后传入PLC中。并可以运用软件在线监测PLC的运行情况，同时可以用手持编程器根据现场要求修改程序中的各参数，达到任意位置停止的目的。

X1 M3

X5

M3 Y10RSTY3X10

SETY2

RSTY4 RSTY2

SETY5 RSTRSTX7

SETRSTRSTX15Y0Y5Y1Y6Y1

Y7RSTY7 RSTM3

回原位程序

结束语

随着毕业日子的到来，课程设计也接近了尾声。经过几周的奋战我的课程设计终于完成了。在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白了学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。

在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。

总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。

在此要感谢我们的指导老师周老师对我们悉心的指导，感谢老师们给我们的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。