《机械手PLC控制系统设计(共29页).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械手PLC控制系统设计(共29页).docx（29页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上毕 业 设 计题目： 机械手PLC控制系统设计 专心-专注-专业 摘要在生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。机械手可在空间抓、放、搬运物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量生产，广泛应用于柔性。PLC机械手设计主要是依靠限位开关和电磁阀的控制及推动来实现的。机械手的所有动作均采用电控制、气压驱动。它的上升/下降、左移/右移和左旋转/右旋转均采用双线圈双位电磁阀推动气压缸完成。机械手的动作转换依靠限位开关来控制并且按照一定的顺序动作
2、。在机械手运动的过程中会安装检测灯来检测其运动的启停。本设计所用机械部件有模拟机械手爪，方面有可编程控制器（PLC）、开关电源、电磁阀、等部件。按钮发出两路脉冲到机械手驱动，控制它的前后移动由气动阀Y4控制，左右移动由气动阀Y5控制，左右旋转由气动阀Y6控制，夹紧和放松由气动阀Y7控制，另外还有启动和停止两个按钮。机械手自动完成全部动作。【关键词】: 电磁阀 限位开关 继电器 机械手Abstractin the industrialproduction and other fields,because the jobneeds,people are often under the threat
3、of high temperature,corrosive and toxicgases and other factors,the increase in labor intensity,and even life-threatening.Since theadvent ofmechanicalhand,be smoothly done or easily solvedthe corresponding problems.In space manipulator can be caught,put and carry objects,flexible,applicable tosmall b
4、atch production,production varieties can be switched,widely used inflexible automatic line.PLC design manipulator mainly rely on thelimit switchand the solenoid valvecontrol and promote them.The robot moves are all usedelectricalcontrol,pneumatic drive.Its up / down,left / right shift and rotate lef
5、t/right rotationusing a double double coil solenoidvalveto promote thecompletion of the cylinder pressure.The mechanicalhand movementsdepend on the conversion limit switches tocontrol the order and in accordance witha certain action.In therobots movement in the process ofdetection lights will be ins
6、talled todetect movement of its start and stop.The designof the mechanical components are used insimulation of mechanical hand,there are electric programmable logic controller(PLC),switching power supply,electromagneticvalve,etc.Atwobuttondrive impulse to the robot,its control before and aftermoving
7、 from Y4 pneumatic valve control,move aroundby the Y5 pneumatic valve control,left and right rotationby the Y6 pneumatic valve control,clampingand relax by the Y7 pneumatic valvecontrol,in addition tostart and stopthe two button.Automaticcompletion of all theactionof manipulator.keyword:solenoid val
8、ve,limit switchrelaymanipulator第1章 绪论1.1 PLC的发展及其应用PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数核和算术运算等操作的指令，并能通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。相对一般意义上的计算机，可编程控制器并不仅仅具有计算机的内核，它还配置了许多使其适用于工业控制的器件。它实质上是经过一次开发的工业控制用计算机。它在很大程度上使得工业自动化设计从专
9、业设计院走进了工厂和矿山，变成了普通工程技术人员力所能及的工作。再加上它体积小、可靠性高、抗干扰能力强等优点，PLC已在工业控制中获得了广泛的应用。比较以前的继电接触器或普通计算机，PLC具有它的很多优点，如：可靠性高，抗干扰能力强，体积小，重量轻，能耗低，功能完善，易学易用，系统设计、施工、调试周期短等。目前PLC已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。PLC诞生不久即显示了其在工业控制中的重要地位，如日本、德国、法国等国家相继研制成各自的PLC。PLC技术随着计算机和微电子技术的发展而迅速发展，由最初的1位机迅速发展为8位机。随着
10、微处理器CPU和微型计算机技术在PLC中的应用，形成了现代意义上的PLC。现在的PLC产品已使用了16位、32位高性能微处理器，而且实现了多处理器的多通道处理，通信技术PLC的应用得到进一步发展。权威人士预计，21世纪，可编程控制器会有更大的发展，从技术上来看，计算机技术的新成果会更多的应用于可编程控制器的设计及制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现。从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展。从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐备。完美的人机界面、完备通讯设备会更好地适应各种工业控制场合的需求。从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧
11、而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言。这是有利于可编程技术的发展及可编程产品普及的。1.2 机械手的发展史 机械手首先是从美国开始研制的。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。它的结构是：机体上安装一个回转长臂，顶部装有电磁块的工件抓放机构，控制系统是示教形的。1962年，美国联合控制公司在上述方案的基础上又试制成一台数控示教再现型机械手。商名为Unimate（即万能自动）。运动系统仿照坦克炮塔，臂可以回转、俯仰、伸缩、用液压驱动；控制系统用磁鼓作为存储装置。不少球坐标通用机械手就是在这个基础上发展起来的。同年该公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司,专
12、门生产工业机械手。1962年美国机械制造公司也实验成功一种叫Vewrsatran机械手。该机械手的中央立柱可以回转、升降采用液压驱动控制系统也是示教再现型。虽然这两种机械手出现在六十年代初，但都是国外工业机械手发展的基础。1978年美国Unimate公司和斯坦福大学，麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vicarm型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差小于1毫米。联邦德国机械制造业是从1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。联邦德国KnKa公司还生产一种点焊机械手，采用关节式结构和程序控制。日本是工业机械手发展最快、应用最多的国家。自
13、1969年从美国引进两种机械手后大力从事机械手的研究。前苏联自六十年代开始发展应用机械手，至1977年底，其中一半是国产，一半是进口。目前，工业机械手大部分还属于第一代，主要依靠工人进行控制；改进的方向主要是降低成本和提高精度。第二代机械手正在加紧研制。它设有微型电子计算控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。研究安装各种传感器，把感觉到的信息反馈，是机械手具有感觉机能。第三代机械手则能独立完成工作中过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系，并逐步发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中的重要一环。1.3 机械手前景展望 机械手目前多数应用于机床、模锻压力机的上下料，以及
14、点焊、喷漆等作业，它可按事先制订的程序完成操作，但普通不具备传感反馈能力，不能应付外界的变化。如发生某些偏离时，将引起零件甚至机械手本身的损坏。为此，机械手发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手，设它拥有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化作相应的变更，如位置发生稍些偏差时即能更正，并自行检测。重点是研究视觉功能，将机械手和柔性制造系统和柔性制造单元相结合，从而根本改变目前的机械制造系统的人工操作状态。1.4 机械手的分类及组成机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。
15、机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等组成。执行机构： 包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。 驱动系统： 机械手的驱动系统是驱动执行机构运动的传动装置。常用的有液压传动、气压传动、电力传动和机械传动等四种形式。控制系统： 有电气控制和射流控制两种，一般常见的为电气控制。它是机械手的重要组成部分，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆人们给与机械手的指令信息（如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间），同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。位置检测装置：控制机械手执行机构的运动位置，并随
16、时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的进度达到设定位置。1.5 课题的选题背景和意义 伴随着机电一体化在各个领域的应用，机械设备的自动控制成分显得越来越重要，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。因此机械手就在这样诞生了,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识：它能部分地代替人工操作；能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成
17、工件的传送和装卸；能制作必要的机具进行焊接和装配从而大大改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。当今社会，科学技术飞速发展，人类活动给世界带来了巨大的改变。在科技进步的同时，以各种控制器控制的不同类型的机械手以其突出的性能越来越多的被人们所应用。机械手在不同的作业场合，尤其是在特殊的环境背景下，为人类活动的顺利快速进行带来了极大的方便和益处，尤为明显的是在工业及军事领域内。工业中大量的生产活动，存在着很多不便于人类操纵的环节，特别是在工作环境较危险的情况下，如果使用具有远程控制功能的机械手，则可以增加系统的安全性，大大的节约损耗，提高效率。可见，在自动化
18、、工业化进程中，在特殊背景环境中使用机械手已成为一种必然的趋势。 现代工业控制中采用PLC控制生产线后，控制系统有以下突出特点，抗干扰性能大为提高，控制精度准确，提高了产品质量；根据工艺要求灵活改变生产流程，扩充系统方便；用一套系统可实现多种控制操作，电路接线简单，调试方便。因此，是产品质量大为提高；减少了残次品，提高了生产效率；节省原材料；降低了工人的劳动强度；维护设备简单，方便了生产，提高了效率。 第2章 机械手PLC控制系统设计2.1工艺流程分析 如图1所示是一台工件传送的机械手的工作示意图，其作用是将工件从点传递到点。如图2所示，是一台工件传送的机械手运动示意图，其作用是：机械手的升降
19、和左右移行作分别由两个具有双线圈的两位电磁阀驱动液压缸来完成，其中上升与下降对应电磁阀的线圈分别为YV3与YV1，左行、右行对应电磁阀的线圈分别为YV5与YV4。一旦电磁阀线圈通电，就一直保持现有的动作，直到相对的另一线圈通电为止。机械手的夹紧、松开的动作由只有一个线圈的两位电磁阀驱动的液压缸完成，线圈(YV2)通电夹住工件，线圈(YV2)断电，松开工件。机械手的工作臂都设有下、上限位和右、左限位的位置开关SQ1、SQ2和SQ3、SQ4，夹持装置不带限位开关，它是通过一定的延时来表示其夹持动作的完成。机械手在最上面、最左边的状态为机械手的原位。 图 1 简易机械手工作示意图图 2 机械手运动示
20、意图2.2 控制流程图：如图3所示图 3 机械手控制流程图第3章 机械手的硬件设计3.1 PLC的选择3.1.1 PLC机型选择(一) 机型的选择PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。 整体型PLC的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。 (二)输入输出模块的选择 输入输出模块的选择应考虑与应用要求
21、的统一。例如对输入模块，应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。可根据应用要求，合理选用智能型输入输出模块，以便提高控制水平和降低应用成本。考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。 (三)电源的选择 PLC的供电电源，除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外，一般PLC的供电电源应设计选用220V
22、AC电源，与国内电网电压一致。重要的应用场合，应采用不间断电源或稳压电源供电。 如果PLC本身带有可使用电源时，应核对提供的电流是否满足应用要求，否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入PLC，对输入和输出信号的隔离是必要的，有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。 (四)存储器的选择 由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求PLC的存储器容量，按256个I/O点至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时，应选择容量更大，档次更高的存储器。 （五）冗余功能的选择 1控制单元的冗余 (1)重要的过程单元：CPU（包括存储器）及电源均应
23、1B1冗余。 (2)在需要时也可选用PLC硬件与热备软件构成的热备冗余系统、二重化或三重化冗余容错系统等。 2.I/O接口单元的冗余 (1)控制回路的多点I/O卡应冗余配置。 (2)重要检测点的多点I/O卡可冗余配置。(3)根据需要对重要的I/O信号，可选用2重化或3重化的I/O接口单元。 (六)经济性的考虑 选择PLC时，应考虑性能价格比。考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，最终选出较满意的产品。 输入输出点数对价格有直接影响。每增加一块输入输出卡件就需增加一定的费用。当点数增加到某一数值后，相应的存储器容量、机架、母板等也要相应增加，因此，点
24、数的增加对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响。在估算和选用时应充分考虑，使整个控制系统有较合理的性能价格比。3.1.2 PLC容量的选择 存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。 存储器内存容量的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的1015倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数
25、为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量。3.2 输入输出点分配表及原理接线图PLC 的输入输出控制接线的设计师整个设计中重要环节之一，它和梯形图的设计密切相关，如果忽略，将可能造成使用大量不必要的输入输出数。(1) I/O分配。将18个输入信号、5个输出信号按各自的功能类型分好，并与PLC的I/O端一一对应，编排好地址。列出外部I/O信号与PLC的I/O端地址编号对照表，如表1所示。表 1 机械手控制系统输入和输出点分配表类别元件PLC元件作用类别元件PLC元件作用输入（I）SB1X026启动输入（I）SB12X005单步上升SQ1X001下限行程SB13X010单步下
26、降SQ2X002上限行程SB14X006单步左移SQ3X003右限行程SB15X011单步右移SQ4X004左限行程SB8X007放松SB2X027停止SB9X012夹紧SB3X020手动操作输出（O）YV1Y000电池阀下降SB4X021回原点YV2Y002电池阀上升SB5X022单步运行YV3Y003电池阀右移SB6X023单周期YV4Y004电池阀左行SB7X024自动YV5Y001电池阀夹紧SB8X025原点（2）I/O接线图与电气图。电源进线和控制变压器接线图如图4所示。图 4 电源进线、控制变压器接线图（3）机械手控制的I/O的接线图如图5所示。 图 5 机械手控制I/O接线图3.
27、3 操作面板的设计根据控制要求，其工作方式共有五种，由于五种方式不是同时运行，为了操作明确，要设置切换装置。从人和设备的安全角度上考虑，设备发生紧急异常状态。启动和急停按钮与PLC运行程序无关。这两个按钮用来接通和断开PLC外部负载的电源。根据控制要求和安全需要，设计控制面板。机械手的操作面板如图6所示，选择开关分五档与五种方式对应，上升、下降、左移、放松、夹紧几个步序一目了然。机械手具有手动、自动和回原位五种工作方式，用开关SA进行选择。手动工作方式时，用各操作按钮（SB1、SB2、SB3、SB4、SB5、SB6、SB7、SB8、SB9、SB10、SB11）来点动执行相应的各动作；自动工作方
28、式时，动作将自动执行；返回原位工作方式时，按下“回原位”按钮SB11，机械手自动回到原位状态。图 6 机械手的操作面板图第4章 机械手的软件设计4.1 软件的组成及作用PLC的软件由系统程序和用户程序组成。系统程序由PLC制造厂商设计编写的，并存入PLC的系统存储器中，用户不能直接读写与更改。系统程序一般包括系统诊断程序、输入处理程序、编译程序、信息传送程序、监控程序等。PLC的用户程序是用户利用PLC的编程语言，根据控制要求编制的程序。在PLC的应用中，最重要的是用PLC的编程语言来编写用户程序，以实现控制目的。由于PLC是专门为工业控制而开发的装置，其主要使用者是广大电气技术人员，为了满足
29、他们的传统习惯和掌握能力，PLC的主要编程语言采用比计算机语言相对简单、易懂、形象的专用语言。PLC编程语言是多种多样的，对于不同生产厂家、不同系列的PLC产品采用的编程语言的表达方式也不相同，但基本上可归纳两种类型：一是采用字符表达方式的编程语言，如语句表等；二是采用图形符号表达方式编程语言，如梯形图等。 以下简要介绍几种常见的PLC编程语言。1.梯形图语言梯形图语言是在传统电器控制系统中常用的接触器、继电器等图形表达符号的基础上演变而来的。它与电器控制线路图相似，继承了传统电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和输入输出形式，具有形象、直观、实用的特点。因此，这种编程语言为广大电气技术
30、人员所熟知，是应用最广泛的PLC的编程语言，是PLC的第一编程语言。如图7所示是传统的电器控制线路图和PLC梯行图a) PLC梯形图b) 电器控制线路图 (a) (b)图7 电器控制线路图与梯形图从图中可看出，两种图基本表示思想是一致的，具体表达方式有一定区别。PLC的梯形图使用的是内部继电器，定时计数器等，都是由软件来实现的，使用方便，修改灵活，是原电器控制线路硬接线无法比拟的 2.语句表语言 这种编程语言是一种与汇编语言类似的助记符编程表达方式。在PLC应用中，经常采用简易编程器，而这种编程器中没有CRT屏幕显示，或没有较大的液晶屏幕显示。因此，就用一系列PLC操作命令组成的语句表将梯形图
31、描述出来，再通过简易编程器输入到PLC中。虽然各个PLC生产厂家的语句表形式不尽相同，但基本功能相差无几。以下是与图5中梯形图对应的（FX系列PLC）语句表程序。步序号 指令 数据0 LD X1 1 OR Y0 2 ANI X23 OUT Y0 4 LD X3 5 OUT Y1 可以看出，语句是语句表程序的基本单元，每个语句和微机一样也由地址（步序号）、操作码（指令）和操作数（数据）三部分组成。3.逻辑图语言 逻辑图是一种类似于数字逻辑电路结构的编程语言，由与门、或门、非门、定时器、计数器、触发器等逻辑符号组成。4.功能表图语言 功能表图语言（SFC语言）是一种较新的编程方法，又称状态转移图语
32、言。它将一个完整的控制过程分为若干阶段，各阶段具有不同的动作，阶段间有一定的转换条件，转换条件满足就实现阶段转移，上一阶段动作结束，下一阶段动作开始。是用功能表图的方式来表达一个控制过程，对于顺序控制系统特别适用。5.高级语言 随着PLC技术的发展，为了增强PLC的运算、数据处理及通信等功能，以上编程语言无法很好地满足要求。近年来推出的PLC，尤其是大型PLC，都可用高级语言，如BASIC语言、C语言、PASCAL语言等进行编程。采用高级语言后，用户可以像使用普通微型计算机一样操作PLC，使PLC的各种功能得到更好的发挥。4.2 系统初始化初始化对于每一套程序都是必须有的，每一次PLC上电或对
33、PLC强制复位都要初始化，主要是在程序中使用到的PLC各种计数器、定时器、寄存器等进行复位和设置，同时保留上次运行需要记忆的各种数据，完成运行前的各项准备工作。 FX系列PLC的状态初始化指令IST的功能指令编号为FNC60，它与STL指令一起使用，专门用来设置有多种工作方式的控制系统的初始状态和设置有关的特殊辅助继电器的状态，可以大大简化复杂的顺序控制程序的设计。IST指令只能使用一次，它应放在程序开始的地方，被它控制的STL电路应放在它后面。本论文设计系统的初始化程序如图8所示，用来设置初始状态和原点位置条件。图 8 系统的初始化程序4.3 继电器功能 IST指令中的S20和S26用来指定
34、在自动操作中用到的最小和最大状态继电器的原件号，IST中的源操作数可取X、Y和M,图8中IST指令的源操作数X020用来指定与工作方式有关的输入继电器的首元件，它实际上指定从X020开始的8个输入继电器的意义如表2所示。表 2 输入继电器功能对照表输入继电器功能输入继电器功能X020手动X024连续运行X021回原点X025回原点启动X022单步运行X026自动启动X023单周期运行X026停止 X020-X024中同时只能有一个处于接通状态，必须使用选择开关，以保证这5个输入不可能同时为ON。IST指令的执行条件满足时，初始状态继电器S0-S2和下列特殊辅助继电器被自动指定为以下功能，如表3
35、所示，以后即使IST指令的执行条件变为OFF，这些元件的功能仍保持不变。表 3 特殊辅助继电器、状态继电器功能对照表特殊辅助继电器功能状态继电器功能M8040禁止转换S0手动操作初始状态继电器M8041转换启动S1回原点初始状态继电器M8042启动脉冲S2自动操作初始状态继电器M8043回原点完成M8044原点条件M8046STL监控有效 如果改变了当前选择的工作方式，在“回原点方式”标志M8043变为ON之前，所有的输出继电器将变为OFF。4.4 手动方式程序的设计手动控制程序如图9所示。图 9 手动控制程序手动方式的夹紧、放松、上升、下降、左移、右移是有相应的按钮来完成的，程序相对简单，可
36、用经验法完成。途中上升/下降，左移/右移都有连锁和限位保护。4.5 原点方式程序的设计回原点方式的使用顺序控制设计法，功能图如图10所示，S1是回原点的初始状态。用S10-S12作回零操作元件。应注意，当用S10-S12作回零操作时，在最后状态中在自我复位前应使特殊继电器M8043置1。回原点方式程序如图11的所示。图 10 回原点方式顺序功能图回原点初始状态放松复位下降输出降输出左移上升结束左移限位图 11 回原点方式梯形图4.6自动方式程序的设计自动方式程序的顺序功能图如图 11所示。特殊辅助继电器M8041(转换启动)和M8044(原点位置条件)是从自动程序的初始步S2转换到下一步S20
37、的转换条件。M8041和M8044都是在初始化程序设定的，在程序运行中不再改变。自动方式程序的梯形图如图12所示。图 11 自动方式顺序功能图下降下限位夹紧右移限位上升右移下降下限位上限位放松上升 左移限位上升结束左移图 12 自动方式梯形图图 12中PLC有关元件注解：S2 自动方式初始状态M8041 状态转移开始M8044 原点位置条件4.7 机械手PLC控制系统梯形图根据以先设计的独立初始化程序、手动程序、回原点程序，最终形成一个整体程序。在此本设计使用IST指令将各个局部程序连接起来，形成总体程序。使用IST指令后，系统的手动、自动、单周期、单步、连续和回原点这几种工作方式的切换是系统
38、程序自动完成的。但必须按照前述规定安排IST指令中指定的控制方式用的输入继电器X20-X26的元件号顺序。由于手动、回原点、自动是三种独立的工作方式，而单步、单周期是自动方式中的特殊执行方式，单步、单周、多周可共用一个程序，在自动方式之间切换。因此，机械手控制系统程序结构如图13所示。图 13 机械手控制系统程序结构与关联关系 根据上述分析，工作方式的切换与运行主要通过M8040、M8041的状态和初始态S来控制的。所以IST指令后机械手PLC控制程序如图14所示。 图 14 机械手控制系统梯形图参考文献1 胡成龙，何琼主编. PLC应用技术，湖北科学技术出版社,2008.2 王兆义;PLC在
39、起重机控制中的应用J;电工技术杂志;2000年11期.3 张彦民,侯守全,张立汉;三菱PLC在控制系统中的应用J;工业控制计算机;2005年03期.4 梁景凯, 盖玉先. 机电一体化技术与系统.北京: 机械工业出版社,20075 廖常初. PLC基础及应用. 北京：机械工业出版社，2004.6 王红. 可编程控制器使用教程（第二版） 电子工业出版社 2007.7.7 宋伯生编著，PLC系统配置及软件编程，中国电力出版社;2006.8 翟彩萍. PLC应用技术(三菱) 中国劳动社会保障出版社;2006.7.9 张万忠 孙晋. 可编程控制器入门与应用实例 中国电力出版社；2005.7.10 刘洪涛，黄海主编，PLC应用开发（从基础到实践），电子工业出版社；