一種簡易機械手的3種編程實現

摘要：氣動機械手是自動化生產線上普遍適用的搬運機構。本文從順序控制設計法、移位指令、子程序調用等3種思路介紹了一種簡易氣動機械手的編程方法，通過多種方法的編程調試，啟發了思維，提高了編程的樂趣。

機械手是自動化生產線上常見的搬運機構，它能完成很多工件的搬運。現有一簡易機械手，由氣動元件構成，可以完成左右旋轉、水平伸縮、提升下降、夾緊放松的動作，每個動作由電磁閥換向完成，使用的電磁閥全部都采用兩位五通雙電控電磁閥。除了檢測手爪夾緊、放松的傳感器用一個磁性開關完成，其他位置的到位檢測均安裝有對應傳感器。它的控制要求是：按下復位按鈕，機械手復位到初始位置，即左旋到位、水平縮回、垂直上升、手爪放松；按下啟動按鈕，機械手按水平伸出→垂直下降→手爪夾緊→垂直上升→水平縮回→向右旋轉→水平伸出→垂直下降→手爪放松→垂直上升→水平縮回→向右旋轉，完成一個周期的搬運動作；按下停止按鈕，也需要完成本周期的搬運任務后回到初始位置停止。

本問題的I/O分配見表1.

這類的編程問題可以由以下三種思路完成，一是利用PLC的順序控制編程法，將此問題看做是一個典型的順控任務，用S7-200PLC專用的順控指令可以完成編程；二是利用移位指令完成編程，將每一步驟用中間繼電器M代替，按順序進行移位；三是將水平伸出、垂直下降以及垂直上升、水平縮回分別寫成子程序，在需要的地方調用這兩個子程序。筆者通過實際調試，這三種思路的編程都能實現功能且運行良好，而程序的長度會越來越短。下面具體的講解三種不同的編程思路。

一、用順控法進行編程

圖1是利用順控法進行編程的順序流程圖。

在編寫PLC程序時，應注意以下幾點：

1、在搬運的子程序開始時，應置位初始步。

2、由于機械手所用的全部都是雙電控電磁閥，所以在編程時一定要注意同一個電磁閥上的兩個線圈不能同時得電。

3、機械手在每一步動作時應留有一定時間的緩沖，可以采用定時器稍作延時，等待定時時間到達后向下一步轉換。

4、在最后一步完成整個機械手動作后有兩種轉移的處理方式，一種是在循環運行狀態，向S0.1轉換；另一種是單周期狀態，按下停止按鈕后運行完本周期最后機械手回到初始位置停下來，即向S0.0轉換。

二、用移位指令進行編程

首先將機械手復位到初始狀態，然后每一狀態用對應的中間繼電器M代替移位，每次移1位，最后用對應的M點輸出電磁閥線圈。

三、用子程序調用方法進行編程

因為機械手在左旋到位和右旋到位后，都有兩組重復動作，即水平伸出→垂直下降、垂直上升→水平縮回，可以將這兩組重復動作寫成子程序，機械手在左、右限位的時候可以分別調用這兩個子程序；然后用經驗編程法分別編寫機械手位于左限位時抓取工件、位于右限位時釋放工件、以及左右互旋的程序。

本文通過介紹一種簡易機械手的三種編程思路，實際調試都能穩定運行，為教學和實際應用提供了一些可行的編程方法，通過各種思維的訓練，可以提高編程人員的經驗和水平。

作者簡介：譚燕（1983.02-），女，漢族，重慶萬州人，講師，主要從事自動化研究