PLC在機械手控制系統中的應用

摘要：機械手是在機械化、自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置。它可在空間抓、放、搬運物體等，動作靈活多樣，廣泛應用在工業生產和其他領域內。應用PLC控制機械手能實現各種規定的工序動作，不僅可以提高產品的質量與產量，而且對保障人身安全，改善勞動環境，減輕勞動強度，提高勞動生產率，節約原材料消耗以及降低生產成本，有著十分重要的意義。本文以歐姆龍公司的CPMIA為基礎，介紹PLC在機械手搬運控制中的應用，并給出了詳細的PLC程序設計過程。該程序已在工業機械手中獲得了廣泛應用，具有穩定、可靠的性能。

關鍵詞：PLC 機械手 控制 應用

一、概述

工業機械手是近代自動控制領域中出現的一項新技術，已成為當前生產制造系統中的一個重要組成部分，并在當前的自動化生產中得到了廣泛的應用，如：機械手在電鍍車間把電鍍零件從原位送到鍍槽，從鍍槽送到回收液槽等中的應用、機械手在工廠自動化運輸線中把工件從一條傳輸帶搬到另一條傳輸帶上的應用等等。機械手技術的迅速發展是由其巨大的優越性決定的：第一，它能部分替代人工操作；第二，它能按照預定的要求，遵循一定的程序、時間和位置來完成部件的傳送和裝卸；第三，它能操作一定的機器進行焊接和裝配。因此，機械手在實際的生產過程中能大大地改善工人的勞動條件，顯著地提高勞動效率，從而加快實現工業生產機械化和自動化的步伐。從機械手技術的產生到如今，一直受到眾多發達工業國家的重視，并投入了大量的人力物力財力，不斷加以研究和應用，尤其在高溫、高壓、粉塵等不宜人類工作的領域場合，取得了更為廣泛的發展及應用。機械手技術在我國也得到了較快的發展，在當前的生產過程中發揮了不可或缺的作用，當前的機械手控制系統主要采取以下三種方式：一是繼電器控制系統；二是PLC控制系統；三是微機控制系統。三種控制系統各有優劣：繼電器控制系統由于故障率高、控制方式不靈活及功率消耗大等缺點，目前已逐漸被人們所淘汰；微機控制系統雖然在智能控制方面有較強大的功能，但也存在一定的不足之處，即抗干擾性差，系統設計較復雜，一般維修人員難以掌握其維修技術；而PLC控制系統是以微處理器為核心，綜合計算機技術、自動控制技術和通信技術發展起來的一種通用的自動控制裝置，它具有結構簡單、易于編程、性能優越、可靠性高、靈活通用和使用方便等一系列優點。由于運行可靠、使用維修方便、抗干擾性強等優越性，成為目前在機械手控制系統中使用最多的控制方式。

二、控制系統的要求

本控制系統中設置手動和自動兩種工作方式，并帶有顯示功能。當手動/自動轉換開關打到手動位置時，按下相應的手動操作按鈕，可實現上升、下降、左移、右移、夾緊/放松的手動控制，同時“手動”狀態指示燈亮，動作時相應的指示燈亮。當機械手處于原位時，“自動”狀態指示燈亮，進入自動工作狀態，手動按鈕無效。

三、控制系統工作過程

將機械手的原點（即原始狀態）定為左位高位放松狀態。在原始狀態下，檢測到左工作臺上有工件時，機械手下降到低位，夾緊工件上升到高位，右移到右位高位，機械手下降到低位，放松，然后上升到高位，左移恢復至原位。

四、控制系統硬件設計

六、結束語

在程序編寫過程中，充分考慮到PLC的特殊的程序執行方式。由于PLC采取的是順序掃描方式，因此PLC語句放置的順序將會應響到輸出結果，有時會偶爾出現與平常不一樣的結果，甚至可能會出現與設計邏輯結果完全不同的結果。本設計所討論的程序充分考慮到這種情況。

實際結果證明，將PLC應用于機械手裝置可大大減少設備占地面積和設備故障率。具有功能完備、操作簡便和安全可靠等優點，符合生產工藝要求。