PLC控制機械手在生產自動化中的應用

陳浩

摘 要：在高科技引領的時代，自動控制領域中出現了一項新的技術是“機械手”，這一項全新的技術主要是利用微系統控制下的一個機械手臂，它可以在一定的空間范圍內，做一些如抓、放、和搬運等簡單的操作。相對于人工來說可以提高工作的效率，機械手操作的同時也避免了在危險工序中容易發生的意外，減少了傷害。與此同時，一個可以編程的控制器（PLC）的重要在此就體現出來了，在現今的大環境之下，機械手在如今的工業施工過程中，如工作平臺上是不可或缺的，而機械手也在一定程度上展現出它的自動化水平。在結合了PLC的概念與特點下，對于PLC進行控制機械手的應用情況進行了研究與分析。

關鍵詞：PLC；控制；機械手；應用

運用機械手進行搬運的過程中主要由四個氣缸之間的動作組合來完成，分別是：1）懸臂氣缸；2）氣缸手臂；3）氣爪氣缸；4）旋轉氣缸。怎樣才能使機械手臂按照一定的要求對于工件進行搬運，首先要考慮的問題就是此裝置能不能安全地運行起來，與此同時在安全運行的情況下在考慮運行效率在此之上是否可以進一步的提高。最后，在操作控制過程中思考是否可以更加的便捷。這三方面的要素是在編寫程序時必須要考慮的。

在當今社會的大環境下，在自動化工業模式生產下，不論是單機操作或者是組合機床操作下，輔助工作都會采用機械手進行工作。由此可見，機械手在當今生產的效率和生產質量中有一定的地位，相關的技術人員要對此有一定的重視。

1 PLC

1.1 PLC的原理

可編程的控制器都被我們稱之為PLC，它是由兩部分組成：1）CPU；2）存儲器設備。

輸入信號可以在CPU的使用過程中不斷的采集，存貯器還可以使用可編程的，其作用是來進行編寫內部貯存程序，可以執行五方面的操作指令：1）定時控制；2）算術操作；3）計數控制；4）順序控制；5）邏輯運算控制。并且利用執行程序，以此來控制生產過程。PLC使用的是220V交流電或者是24V直流電源[ 1 ]。

1.2 PLC的優點

PLC中的優點就是在于可以使用開關控制，這樣可以實現連續性回路控制，結合其他機成為復雜的控制系統，自動化生產水平又一次得到大程度的提高。

1.3簡單易學，編程方便

為什么可以說PLC的方便，因為在對于一個不知道什么是電子電路、計算機原理等方面的人來說，PLC是極為方便的。它只需要簡單的邏輯控制指令就可以完成其任務指令。

1.4使用方便、體積小、電能損耗低

PLC有著重量輕、體積小、安裝方便等優點，它還有自我診斷能力，自身故障都可以檢測出來，方便維修人員對其進行維修。在使用過程中他的電能損耗低，符合了節約環保的宗旨，在廣泛使用過程中凸顯出了它的優勢。

2 機械手概述

機械手，可以說是一個模仿人類手臂而制作出來的，預先可以設置好機械手的固定位置，機械手在施工過程中可以模仿人類進行抓取、搬運等動作，是一個可以進行自動操作的裝置設備。最早的工業化機器人可以說是機械手，機械手時代的到來取締了人們進行繁重的和枯燥重復的勞動，生產效率中機械手不僅僅帶來了提高，機械手還實現了生產中的自動化和機械化，在工作時還一定程度上保護了工作人員的安全，因此，機械手在現今社會的各領域中都得到了一定的應用。

就如今來看，在PLC控制、繼電器控制以及微機控制方面主要體現出機械手的控制方式。其中，繼電器控制中有著較高的故障率，繼電器的功率消耗大、控制方式死板，所以現今社會繼電器控制已慢慢的被淘汰；在較有優勢的智能控制方面的微機控制方面，對于自身抗干擾能力是較差的，而且對于維修方面也有一定的困難性，一般只有高新技術行業或者電子行業會采用智能控制；而現在的PLC控制，主要是以PLC為依托，它采用了計算機、自動控制以及現代通信技術三種技術合為一體，自動控制系統是互相通用的，結構簡單，編程容易是PLC的優點，并且它有著優越的性能和良好的可靠性，同時抗干擾能力也非常強，維修方便又快捷，在如今的大環境下，機械手控制是最為廣泛的一種應用控制方式。

3 PLC 控制機械手應用

3.1 PLC 機械手編程

運行設備開啟——檢測運用的具體位置——機械手伸展手臂進行抓取工件作業——抓取后，執行上升動作——抓取工件后按照所制定的程序向左或向右移動——所抓取的工件放指定位置——松開工件——恢復初始位置，依次循環[ 2 ]是PLC的工作流程。

3.2 設計時需要考慮的問題

在對生產設備的控制機械手程序進行編寫程序時，三個方面的問題需要進行充分的考慮，分別為在機械手的安全、簡潔、有效等三方面[ 3 ]?？梢哉f，在實際運用中所編程出來的控制程序，設備安全的運行時必須確保的，在安全運行的基礎上，有效提高設備的運行與運行的效率，便捷性的操作是最后才要考慮的。

3.3 機械手應用PLC所存在的優點

機械手程序設計編寫的過程中，控制系統的可靠性采用PLC可以在一定程度上大幅度提高，于此同時，機械手有更小的體積，使用范圍與環境在此情況下可以大面積的擴大，使用機械手在多方面運用下的機會更多了。另外，機械手在的使用過程中有著更加的精準性，明顯提高工作效率。由此可見，機械手和PLC的結合，不僅提高了在自動化方面，還可以大大發揮出它們各自的優勢。

4 結語

在現今社會下，隨著可不斷發展和不斷完善的編程控制器，PLC被廣泛應用在工業自動化中，充分展現了自動化作用的優勢。PLC也在不斷進步的情況下，機械手也不斷改進和完善的自身的性能，為其帶來更高的精準性，工作中的效率也越來越高。

參考文獻：

[1] 李杰.自動化生產中PLC控制機械手的應用探析[J].企業技術開發，2013，Z2：115-116.

[2] 王宇.PLC控制機械手在現代自動化生產中的有效應用探析[J].科技與創新，2015，09：134-135.

[3] 王林.PLC控制機械手在自動化生產中的應用[J].科技創新導報，2013，23：43-44.