plc在机械手控制上应用

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1、PLC在机械手控制上应用　　摘要：本文介绍了如何利用PLC（可编程控制器）的自动控制和逻辑运算的优点改变PLC的程序及参数，通过对物料搬运机械手装置结构与功能的介绍，重点分析了基于PLC的机械手控制系统组成，以及PLC对步进电机和直流电机进行综合控制的软、硬件实现方法。关键词：可编程控制器（PLC）；机械手；步进电机；直流电机引言PLC是可编程控制器（ProgrammableLogicController）的简称，它是一种新型的通用自动控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术融为一

2、体，专门为工业控制而设计，具有功能强、通用灵活，可靠性高、环境适宜性好、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻等一系列优点。近年来，随着我国自动化技术的提高，PLC作为一个新兴的工业控制器，在多个方面具有独特的优点，在各个领域获得了广泛应用。一、机械手系统的设计9机械手是一种模仿人手动作，并按设定程序、轨迹和要求代替人手抓、吸、搬运工件或工具进行操作的自动化装置。本系统的机械手部分由底盘、立杆、手臂、手组成。机械手移动到传送带B工件处夹紧工件，然后将工件移动到指定位置传送带A，接着放下工件，最后机械

3、手回到初始位置（机械手的立杆最高，手臂最短，手最松）。其中底盘由一个直流电机驱动，该电机的正/反旋转控制底盘的顺时针/逆时针旋转；立杆由一个步进电机驱动，通过改变CP脉冲的频率来改变步进电机的速度，从而改变立杆的上升/下降的速度；手臂由另一个步进电机驱动，通过改变CP脉冲的频率来改变步进电机的速度，从而改变手臂的伸/缩速度；手由一个直流电机控制，该电机的顺时针/逆时针旋转控制手的抓紧/放松。在机械手的各个相应位置都有行程开关用于定位。1.机械手的单个工作流程机械手移动到传送带B工件处——夹紧工件—

4、—将工件移动到指定位置传送带A——放下工件——机械手回到初始位置五个过程完成，机械手通过PLC来控制，可实现这五个过程全自动依次运行：A）机械手移动到工件B处：机械手分别通过步进电机及直流电机来控制，使得机械手移到工件（传送带B）处，移动的最大位置通过相应的限位开关来控制；B）工件移动到指定位置：机械手分别通过步进电机及直流电机来控制，使得机械手移到工件（传送带A）处，移动的最大位置通过相应的限位开关来控制；C）9夹放工件：通过夹紧/放下直流电机的正转来控制，夹紧工件通过定时器来控制，即凭经验设定

5、一个时间（本系统设为5S），在这个时间内机械手能完全夹紧工件；D）放下工件：通过夹紧/放下直流电机的反转来控制，通过松限开关来控制；E）机械手回到初始位置：机械手分别通过步进电机及直流电机来控制，使得机械手移到初始位置处，移动的最大位置通过相应的限位开关来控制。2.机械手的操作方式机械手的操作方式可分为手动操作方式和自动操作方式。自动操作方式又分为单步、单周期和连续操作方式。1）手动：用按钮操作对机械手的每一步运动单独进行控制，如：当选择上/下运动时，按下起动按钮，机械手上升，按下停止按钮，机械手

6、下降；当选择左/右运动时，按下起动按钮，机械手左移，按下停止按钮，机械手右移；当选择夹紧/放松按钮时，按下起动按钮，机械手夹紧，按下停止按钮，机械手放松，该方式用于机械手系统的“回原位”操作本系统中，可用手动方式用于机械手的初始状态定位，用操作面板（图2）上的按钮（SB5，SB6，SB7，SB8，SB9，SB10）来点动执行相应的各动作；2）单步：每按一次起动按钮SB3，机械手完成一步动作后，自动停止；93）单周期操作：机械手从原点开始，按一下起动按钮SB3，机械手自动完成一个周期的动作后，返回原

7、位（如果在动作过程中，按下停止按钮SB4，机械手停在该工序上，再按下起动按钮SB3，则又从该工序继续工作，最后停在原位），本系统采用单周期方式进行机械手的工艺过程（机械手移动到传送带B——夹紧工件——将工件移动到指定位置传送带A——放下工件——机械手回到初始位置）；4）连续操作：机械手从原点开始，按一下起动按钮SB3，机械手的动作将自动地、连续不断地周期性循环，在工作中，若按一下停止按钮SB4，则机械手将继续完成一个周期的动作后，回到原点自动停止。3.对直流电机的正/反转的控制直流电机的正、反转控

8、制也是生产线上常见的控制要求，实现起来也是比较简单的，只是在应用中要注意以下一些方面：A.在某些应用电路中，是不允许正、反转控制继电器同时得电闭合的，在这种控制方式中，单纯的依靠软件户所来保证正、反转控制继电器不要同时得电是不可靠的，这是因为PLC执行指令的速度很快，而外部的实际继电器由线圈得电到触电闭合，以及由线圈失电到触点断开均需要延迟一段时间。在这种情况下，电路中不仅要有软件互锁，而且要由硬件互锁。具体的如图3所示。B.9在实际应用中，可以采用H桥驱动直流电机，实现正、反转控