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时间:2019-01-09
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1、用PLC实现机械手的控制 摘要:机械手是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。本文主要介绍的是如何使用PLC实现机械手手动、单步、单周期和连续这四种工作方式。 关键词:PLC;机械手;监控;运用 1.PLC的选型 目前,PLC产品大致分成美国、德国、日本三个流派。在我国的PIC市场上日本产品销量最大,所以有关PLC书籍也已介绍日本产品的居多。OMRON的CPM1A系列PLC其功能齐全,本文以CPM1A为样机,来实现用PLC控制机械手的各种工作方式。 2.机械手的工作方式 (
2、1)单周期方式 机械手的原位压左限位开关和上限位开关。按一次操作按钮机械手开始下降,下降到左工位压动下限位开关后自停;接着机械手夹紧工件后开始上升,上升到原位压动上限位开关后自停,接着机械手开始右行直至压动右限位开关后自停;接着机械手下降,下降到右工位压动下限位开关后自停;接着机械手放松工件后开始上升直至压动上限位开关后自停,接着机械手开始左行直至压动左限位开关后自停,至此一个周期的动作结束,再按一次操作按钮则开始下一个周期的运行。 (2)连续方式5 启动后机械手反复运行上述每个周期的动作过程,即周期性连续运行。 (3)单
3、步方式 每按一次操作按钮,机械手完成一个工作步。例如,按一次操作按钮机械手开始下降,下降到左工位压动下限位开关后自停,欲使之运行下一个工作步,必须再按一次操作按钮等。 以上三种工作方式属于自动控制方式。 (4)手动方式 按下按钮则机械手开始一个动作,松开按钮则停止该动作。图1为机械手动作示意图 3.自动方式下误操作的禁止 自动方式时,按一次操作按钮自动运行方式开始后,此后再按操作按钮属错误操作,程序对错误操作不予响应。 另外,当机械手到达右工位上方时,下一个工作步就是下降。为了确保在右工位没有工件时才能开始下降,所以
4、应在右工位设置有无工件检测装置。本例使用的是光电检测装置。 根据上述控制要求,操作盘上要设置:一个PLC的电源开关;一个工作方式选择开关和一个动作方式选择开关,通过这两个开关选择工作方式和动作方式;操作按钮和停车按钮各一个,这两个按钮其他作用见操作盘面板。操作盘面板布置如图2所示。 在进行程序设计之前,现画出机械手的动作流程图如图3所示。流程图中,能清楚地看到机械手每一步的动作内容及步间的转换关系。5 根据流程图,设计出应用程序的总体方案如图4所示。图中,把整个程序分为两大块,即手动和自动两部分。当选择开关拨到手动方式时,输
5、入点00103为ON,其常开触点接通,开始执行手动程序;当选择开关拨在单步、单周期或连续方式时,输入点00103断开,其常闭触点闭合,开始执行自动程序。至于执行自动方式是哪一种,则取决于方式选择开关是拨在单步、单周期还是连续的位置上。 (1)上升/下降控制 手动控制机械手的升/降、左/右行、工件的夹紧/放松操作,是通过方式开关、操作和停车按钮的配合来完成的。 欲进行机械手升/降操作时,要把选择开关拨在升/降位,使00100接通。 (2)夹紧、放松控制 只有机械手停在左或右工作位且下限位开关00003受压时,夹紧/放松的操
6、作才能进行。要把动作选择开关拨在夹紧/放松位,使输入点00101接通。 (3)左行、右行控制 把动作选择开关拨在左/右位,使输入点00102接通。 右行的操作为:按住操作按钮00000,01003得电使机械手右行,松开按钮则机械手停。当按住操作按钮不放时,机械手右行,右行到位压动右限位开关00005时自停。 左行的操作为:按住停车按钮00001,01004得电使机械手左行,松开按钮则机械手停。当按住停车按钮不放时,机械手左行,左行到位压动左限位开关00006时自停。5 ⑴连续运行方式的控制 连续运行方式的启动必须从原位
7、开始。如果机械手没停在原位,要用手动操作让机械手返回原位。当机械手返回原位时,原位指示灯亮。 方式选择开关拨在连续位且输入点00106接通,其一使21000置位,其二使SFT的移位脉冲输入端接通。 移位寄存器通道200,是由25315或停止按钮00001进行复位的。 由于机械手在原位,上限位开关和坐限位开关受压,常开触点00004和00006都闭合。 所以按一下操作按钮,则向移位寄存器发出第一个移位脉冲。第一次移位使20000为“1”,从而使01000位ON,自此机械手开始下降,且00004和00006均变为OFF。 当
8、机械手下降到左工位并压动下限位开关时,00003的常开触点闭合,于是移位寄存器移位一次。由于机械手离开了原位,且串联在移位输入端的常开触点00000,00004和00006都是断开的,所以这次移位使20000变为“0”,而20001为“1”。 结
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