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基于PLC的机械手的控制系统
作者：乔振民 桂
来源：《科技资讯》2011年第12期
摘 要:PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高,成为工业控制领域的主流控制设备,在各行各业发挥着越来越大的作用。目前,在一些大型作业及危险作业中,机械手越来越受到青睐,本文主要利用PLC对机械手实现控制。 关键词:机械手 PLC 可靠 程序
中图分类号:TP241 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)04(c)-0122-01
能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。机械手通常用作机床或其他机器的附加装置,如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件,在加工中心中更换刀具等,一般没有的控制装置[1]。有些操作装置需要由人直接操纵,如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力,改善热、累等劳动条件。
1 控制要求
(1)机械手位于初始位置(压合SQ2、SQ4)时,按下起动按钮SB,下降电磁阀YV1得电,机械手下降,直至压合SQ1为止。
(2)夹紧电磁阀YV2得电,同时起动定时器,2.3s后工件夹紧。 (3)上升电磁阀YV3得电,机械手抓起工件上升,直至压合SQ2为止。 (4)机械手右移,电磁阀YV4得电,机械手右移直至压合SQ3。 (5)YV1得电,机械手下降,直至压合SQ1。
(6)夹紧电磁阀YV2失电,放工件到右工作台上,2s后认定已放松。 (7)YV3得电,机械手上升直至压合SQ2。
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(8)机械手相左移,电磁阀YV5得电,机械手左移至压合SQ4,机械手回到原点,完成一个工作循环。如图1所示。
2 系统设计
2.1 功能图如图1所示 2.2 I/O分配 输入:
启动开关QA 00000 下限开关SQ1 00001 上限开关 00002 右限开关 00003 左限开关 00004 输出:
下限电磁阀 01001 夹紧电磁阀 01002 上升电磁阀 01003 右移电磁阀 01004 左移电磁阀 01005 2.3 程序设计 ①辅助继电器方程 20001=(00000+20001)20002 20002=(00001 20001+20002)20003 20003=(IIM001 20002+20003)20004 20004=(00002 20003+20004)20005
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20005=(00003 20004+20005)20006 20007=(TIM002 20006+20007)20008 20008=(00002 20007+20008)00004 定时器方程
TIM001=20002 TIM002=20006 输出方程
01001=20001+20005
01002=20002+20003+20004+20005 01003=20003+20007 01004=20004 01005=20008 3 结语
机械手广泛应用于各种场所,尤其是在严重危害人体健康的恶劣环境中的应用,极大地提高了工作效率,了劳动力;PLC一直处于工业自动化控制领域主战场,为各种设备提供非常可靠的控制方案;MCGS全中文工业自动化控制组态软件的应用,使得用PLC控制的机械手界面更友好,可操作性更强[2]。
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术塑料工业网版权所有,具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我检测功能金属加工网版权所有,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统将极高的可靠性。 参考文献
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[1] 邓昌奇,熊德琴,张立斌.PLC在工业机械手中的应用研究[J].机电工程技术,2004(4). [2] 王会香.自动涂胶机械手的研制与PLC应用[D].哈尔滨理工大学,2003.
