淺談利用PLC控制的自動機械裝置

王軍義

摘 要：隨著科技不斷的發展，工業自動化的推廣，機械自動化進入了我們的生活。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。近年來，隨著電子技術特別是電子計算機的廣泛應用，機器人的研制和生產已成為高技術領域內迅速發展起來的一門新興技術，它更加促進了機械手的發展，使得機械手能更好地實現與機械化和自動化的有機結合。

關鍵詞：PLC；機械手；系統框架；工作方式；程序設計

機械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復工作和勞動、不知疲勞、不怕危險、抓舉重物的力量比人手大等特點，因此，機械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應用，例如：

（1）機床加工工件的裝卸，特別是在自動化車床、組合機床上使用較為普遍。

（2）在裝配作業中應用廣泛，在電子行業中它可以用來裝配印制電路板，在機械行業中它可以用來組裝零部件。

（3）可在勞動條件差，單調重復易子疲勞的工作環境工作，以代替人的勞動。

（4）可在危險場合下工作，如軍工品的裝卸、危險品及有害物的搬運等。

1 系統構成

1.1 系統框圖（見圖1）

圖1 機械手傳送示意及操作面板圖

1.2 工作方式

機械手電氣控制系統，除了有多工步特點之外，還要求有連續控制和手動控制等操作方式。工作方式的選擇可以很方便地在操作面板上表示出來。當旋鈕打向回原點時，系統自動地回到左上角位置待命。當旋鈕打向自動時，系統自動完成各工步操作，且循環動作。當旋鈕打向手動時，每一工步都要按下該工步按鈕才能實現。以下是設計該機械手控制程序的步驟和方法。

2 機械手控制程序設計

2.1 輸入和輸出點分配表及原理接線圖

2.2 控制程序

操作系統

操作系統包括回原點程序，手動單步操作程序和自動連續操作程序（如圖3所示）。

2.3 工作原理

把旋鈕置于回原點，X16接通，系統自動回原點，Y5驅動指示燈亮。再把旋鈕置于手動，則X6接通，其常閉觸頭打開，程序不跳轉（CJ為一跳轉指令，如果CJ驅動，則跳到指針P所指P0處），執行手動程序。之后，由于X7常閉觸點，當執行CJ指令時，跳轉到P1所指的結束位置。如果旋鈕置于自動位置，（既X6常閉閉合、X7常閉打開）則程序執行時跳過手動程序，直接執行自動程序。

回原位程序

回原位程序如圖4所示。用S10～S12作回零操作元件。應注意，當用S10～S19作回零操作時，在最后狀態中在自我復位前應使特殊繼電器M8043置1（如圖3所示）。

4 總結與評價

機械手的控制對于很多場合需求很大，不論是機床使用的小型系統還是流水線上的這類設備，其基本動作要求類似，所以控制的實現也可以相互借鑒。

對于控制程序的編寫，這里給出的只是一種實現手段，使用可編程控制器還有其他的方法可以實現這樣的控制，針對所用的具體系統的情況，設計人員可以選用不同的方法來編寫程序。

機械手高效的工作效率，準確的定位精度，以及簡單的結構及控制方式是人手不能替代的，機械手的使用也將越來越廣泛。

參考文獻

[1]《PLC應用開發實用子程序》

[2]《PLC程序設計和實例應用》