雷登峰

摘 要：基于控制系統(tǒng)是機械手在自動化生產線上核心組成部分，機械手的每一條指令都通過控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，同時，控制系統(tǒng)也肩負著保護機械手安全的重任，與安全保護系統(tǒng)一起為機械手的安全運行保駕護航?，F(xiàn)概括了機械手控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程，分析了其各階段的優(yōu)缺點，通過與傳統(tǒng)控制技術進行對比，突出PLC應用于機械手控制系統(tǒng)的優(yōu)勢，結合PLC技術的發(fā)展及現(xiàn)狀，以夾料機械手為例詳細介紹了PLC應用于機械手控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法與具體方案。

關鍵詞：夾料機械手 PLC 控制 控制流程

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）06（b）-0059-02

1 夾料模塊工作流程

循環(huán)夾料控制模塊：按下復位按鈕，系統(tǒng)復位，復位指示燈常亮。復位完成后，復位指示燈熄滅，方可按啟動按鈕，設備運行，運行指示燈常亮。按下停止按鈕，停止指示燈常亮，運行指示燈熄滅，系統(tǒng)在本周期運行完成后，系統(tǒng)停止。如需運行，需再次復位。

1.1 工作原理

循環(huán)夾料控制模塊：無論機械手臂在什么位置，先右行，到達右限位，然后左行至原點停止。復位完成后，按啟動，機械手臂到達右限位處夾料，然后運行至左限位處放料反復運行。按下停止按鈕，本周期運行完成后停止。

1.2 氣動原理

該裝置氣動主要分為兩部分：（1）氣動執(zhí)行元件部分有雙作用單出桿氣缸、雙作用單出雙桿氣缸、旋轉氣缸、氣動手爪。（2）氣動控制元件部分有單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥、節(jié)流閥、磁性限位傳感器，見圖1。

1.3 氣缸電控閥使用

圖2，注：氣缸的正確運動使物料分到相應的位置，只要交換進出氣的方向就能改變氣缸的伸出（縮回）運動，氣缸兩側的磁性開關可以識別氣缸是否已經運動到位。

圖3，注：雙向電控閥用來控制氣缸進氣和出氣，從而實現(xiàn)氣缸的伸出、縮回運動。電控閥內裝的紅色指示燈有正負極性，如果極性接反了也能正常工作，但指示燈不會亮。

圖4，注：單向電控閥用來控制氣缸單個方向運動，實現(xiàn)氣缸的伸出、縮回運動。與雙向電控閥區(qū)別在雙向電控閥初始位置是任意的可以隨意控制兩個位置，而單控閥初始位置是固定的只能控制一個方向。

當手爪由單向電控氣閥控制時，如上圖所示，電控氣閥得電，手爪夾緊；電控氣閥斷電，手爪張開，見圖5。

當手爪由雙向電控氣閥控制時，手爪抓緊和松開分別由一個線圈控制，在控制過程中不允許兩個線圈同時得電，見圖6。

1.4 I/O分配圖

循環(huán)夾料控制模塊，見圖7。

1.5 調試、驗證

調試時用開關模擬夾料機械手的狀態(tài)信號，按機械手的動作控制模擬輸入，觀察輸入接口板的狀態(tài)指示輸出接口板的繼電器動作情況，當功能與機械手的控制要求吻合是，在實際連接機械手的輸入和輸出信號。經調試、驗證，由PLC對機械手進行控制的結果與事先預期的情況一致，完全能達到實際應用的目的。

參考文獻

[1] 廖常初.PLC基礎及應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2014.

[2] 廖常初.FX系列PLC編程及應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.

[3] 梅麗鳳.電氣控制與PLC[M].北京：化學工業(yè)出版社，2010.

[4] 孫同景.PLC原理與工程應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.