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1、兵工自动化自动嗣与控嗣O I A u t o m a t i o n一2 0 0 8 年第2 7 卷第4 期A u t o m a t i cM e a s u r e m e n ta n dC o n t r o l2 0 0 8，V 0 1 2 7，N o 4文章编号：1 0 0 6 1 5 7 6(2 0 0 8)0 4 0 0 8 3 0 2基于P L C 气动机械手的控制系统陈志权(广东罗定职业技术学院电子信息系，广东罗定5 2 7 2 0 0)摘要：介绍一种基于P L C 气动机械手的控制系统，其工作原理：当A 流水线上的工件到位后，机械手便下降，用气夹夹紧工件，然后机械手上升，
2、右移到B 流水线Y-A-，接着机械手下降，随即气夹释放工件到B 流水线上，最后机械手全部复位关键词：自动控制9P L C；机械手中图分类号：T P 2 4 1；T P 2 7 3文献标识码：AP n e u m a t i cM a n i p u l a t o rC o n t r 0 1S y s t e mB a s e do nP L CC H E NZ h i-q u a n(D e p t o fE l e c t r o n i c sI n f o r m a t i o n，L u o d i n gP o l y t e c h n i cC o l l e g e，L
3、u o d i n g5 2 7 2 0 0。C h i n a)A b s t r a c t：I n t r o d u c eo n ep n e u m a t i cm a n i p u l a t o rc o n t r o ls y s t e mb a s e do nP L C I tw o r k sa st h ef o l l o w i n g：w h e no n ew o r kp i e c eo i ll i n eAa l-r i v e s p n e u m a t i cm a n i p u l a t o rc o m e sd o w n，c
4、 l a m p st h ew o r kp i e c e A n dt h e n，i tg o e su p，t u r n sr i g h t，c o m e sd o w na n ds e tt h ew o r kp i e c ef r e eo nl i n eB F i n a l l y，p n e u m a t i cm a n i p u l a t o rr e s t o r e s K e y w o r d s：A u t oc o n t r o l；P L C；M a n i p u l a t o r0引言在工业生产中，利用气动机械手将工件从一条流
5、水线搬运至另一条流水线。为实现机械手的自动控制，介绍一种基于P L C 的气动机械手控制系统。1气动机械手的工作过程气动机械手搬运工件工作过程示意图如图l。图中传送带A、B 分别由电动机M 1、M 2 驱动。其中，传送带A 为步进式传送，每当机械手从传送带A 上取走一个工件时，该传送带向前步进一段距离，以便机械手在下一个工作循环中取走下一个工件。P 拉l N一 劁工卜拉试口图1气动机械手搬运工件工作过程示意图气动机械手的具体工作流程如下：按下启动按钮一 机械手上升一 机械手上升到位信号一 机械手左旋一 机械手左旋到位信号一 机械手下降一机械手下降到位信号一 传送带A 运行一 当检测传送带A 有
6、工件通过，机械手抓物夹紧一 机械手上升一 机械手上升到位信号一 机械手右旋一 右旋到位信号一 机械手下降一 机械手下降到位信号一 机械手松开，将工件放在B 传送带上。至此，机械手完成一个工作循环过程。2 气动机械手的控制要求在气动机械手的工作过程中，气动机械手的回转运动由气动阀Y V l、Y V 2 控制，机械手的上、下运动由Y V 3、Y V 4 控制，机械手的夹紧与放松由气动阀Y V 5、Y V 6 控制。其中到位信号分别是：手臂右旋到位行程开关为S Q 3，手臂左旋到位行程开关为S Q 2，手臂上升到位行程开关为S Q 4，手臂下降到位行程开关为S Q 5。用P L C 控制后，气动机械
7、手的动作要求为：(1)机械手在原始位置时(右旋到位)S Q l 动作，按下启动按钮，机械手爪松开，传送带B 开始运动，机械手手臂开始上升。(2)机械手上升到上限位置，状态开关S Q 4 动作，上升动作结束，机械手开始左旋。(3)机械手左旋到左限位置，状态开关S Q 2 动作，左旋动作结束，机械手开始下降。(4)机械手下降到下限位置，状态开关S Q 5 动作，下降动作结束，传送带A 启动。(5)传送带A 向机械手方向前进一个工件的距收稿日期：2 0 0 7 1 2 1 3：修回日期：2 0 0 8 0 2 2 0作者简介：陈志权(1 9 7 9 一)男，广东人，助教，中山大学在职硕士研究生，从事
8、计算机通信、自动化控制研究。8 3 万方数据兵工自动化2 0 0 8 年第2 7 卷第4 期自动溺量与控耐A u t o m a t i cM e a s u r e m e n ta n dC o n t r o l0 I A u t o m a t i o n2 0 0 8 V 0 1 2 7，N o 4离后停止，机械手开始抓物。(6)机械手抓物夹紧，机械手开始上升。(7)机械手上升到上限位置，状态开关S Q 4 动作，上升动作结束，机械手开始右旋。(8)机械手右旋到右限位置，状态开关S Q 3 动作，右旋动作结束，机械手开始下降。(9)机械手下降到下限位置，状态开关S Q 5 动作，机械
9、手松开，放下工件。(1 0)机械手放下工件后，经过适当延时，一个工作循环过程完毕。3P L C 输入输出地址分配表根据气动机械手的控制要求，确定P L C 的输入、输出地址分配表如表l。表1P L C 的输入、输出地址分配表器件代号地址功能说明S Q lI O 2夹紧动作限位行程开关S Q 21 0 3左旋动作限位行程开关S Q 31 0 4右旋动作限位行程开关S Q 41 0 5上升限位行程开关S Q 51 0 6下降限位行程开关S1 0 7物品检测开关S B O1 0 0启动按钮S B l1 0 1停止按钮K M lQ O 0传送带A 电机线圈Y V IQ 0 1驱动手臂左旋Y V 2Q
10、0 2驱动手臂右旋Y V 3Q O 3驱动手臂上升Y V 4Q O 4驱动手臂下降Y V 5Q O 5驱动手臂夹紧动作Y V 6Q O 6驱动机械手放动作机械手爪气缸及回转气缸正确动作。(2)各部分没有问题，接口电路图连接正确。5软件实现机械手的动作过程是顺序动作，每一步工艺均是在前一步动作完成的基础上，再进行下一步的操作，所以控制程序采用了移位指令方法编程，控制机械手的P L C 梯形图如图3。454I O 电气接口图1(气动机械手P L C 的I O 电气接口如图2。】7S Q l s Q 5 行程开关、开关S 和按钮S B 0 S B l 分别接P L C 的1 0 2 1 0 6、1
11、0 7、1 0 0 1 0 1输入，输出Q 0 O Q O 6 分别接传送带A 的电机线圈和电磁阀的Y V l-Y V 6。1 0 O1 0 1Q o 01 0 2Q 0 I1 0 3Q o 21 0 4Q o 3淼如P 麓1 0 7。Q o 6图2 气动机械手P L C 的I O 电气接1 2 1 图在气动控制回路使用时，要求：(1)先将气泵启动，待压力到整定值后，分别在气阀的两头加上2 4 V 电压，应保证上、下气缸、-8 4 D 1M 1 0 1_ 1 -叫卜一1 0 0 T n lM 0M 0 M 1 9-1 卜_ 1 忖一M 0M 1 9-I P H f I-f J 3慕向一矧M 3
12、 3M l】_ 1 卜叫卜M 3 4M 1 2叫P-叫卜M 3 5M 1 3一-_ 一)_-M 3 6M 1 4叫卜-叫卜M 3 7M 1 5一卜-叫卜M 3 8M 1 6叫卜-叫卜M 3 9M】7_ 1 卜。叫严M 4 0M 1 8一卜叫卜M 4 lM 1 9一卜叫卜1 0 7M 3 lM 2 0镊E带TONTBlsecADJTMPIn，PIlllYll1 1卜叫 j1 4t；3一63 1L 掣 三辩：!域8M 3 0-4 p l -0n 一_ J0M OM 4 11 叫卜jM 1_ 弋卜5 M 2 4鲥u 匕萍M 1 1 I n 3 匹一H 卜T 晶击T 忏ET o NT Bl s e c
13、A D JY呒P图3 控制机械手的P L C 梯形图6结束语该系统方便地实现了气动机械手的自动控制，提高了生产的自动化程度和速度，减轻了工人的劳动强度，节约了人力资源，具有很强的实用性。参考文献：【l】杨长能，张兴毅可编程控制器基础及应用【M】重庆：重庆大学出版社1 9 9 9【2 1 李静机电一体化技术基础与产品设计【M】北京：机械工业出版社1 9 9 6 瑶陛二蓁一M 廿M一 万方数据基于PLC气动机械手的控制系统基于PLC气动机械手的控制系统作者：陈志权，CHEN Zhi-quan作者单位：广东罗定职业技术学院,电子信息系,广东,罗定,527200刊名：兵工自动化英文刊名：ORDNANC
14、E INDUSTRY AUTOMATION年，卷(期)：2008，27(4)被引用次数：3次 参考文献(2条)参考文献(2条)1.杨长能.张兴毅 可编程控制器基础及应用 19992.李静 机电一体化技术基础与产品设计 1996 相似文献(10条)相似文献(10条)1.期刊论文 苏晓萌.黄中玉 PLC定时计数功能在住宅小区自动控制中的应用研究靠-工业控制计算机2009,22(7)以某住宅小区的自动控制为例,利用三菱PLC的定时计数功能组成电子时钟,按预先设定的时段定时启动各控制程序,完成相应的控制功能,取得了很好的效果,对其它自动控制也有一定的借鉴作用.2.期刊论文 热风循环烘茧机的PLC自动控
15、制-安徽农业科学2009,37(32)目的提高烘茧质量、降低烘茧成本.方法采用可编程序控制器(PLC)对热风循环烘茧机进行改造,并对PLC控制系统的设计、梯形图、程序编制等进行了简要介绍.结果实现了蚕茧烘干工艺流程的自动化控制.与传统的电器控制和单片机控制相比,PLC烘茧机自动控制系统具有稳定、可靠、设备简单、成本低等优点.实际应用结果表明,PLC控制系统的温度波动范围1,蚕茧品质在干燥过程中得到了很大程度的提高,且可节约劳动力成本33.3%以上.结论PLC控制系统适合各种型号的热风循环烘茧机自动控制,具有明显的经济效益.3.期刊论文 汪锋.杨红.WANG Feng.YANG Hong 利用P
16、LC实现物料混合的自动控制-清远职业技术学院学报2010,3(3)可编程控制器(PLC)是自动控制技术、计算机技术和通信技术三者结合的通用工业自动化装置.在工业生产各领域得到广泛应用,已成为工业自动化的三大支柱之一.在现代化的工业生产过程中,PLC在工业控制领域得到了广泛的应用.本文详细论述采用PLC控制方式以及新颖的变频调速喂料机构,实现物料传送、配料控制、配方设计的物料混合生产的自动控制.4.期刊论文 邱国华.高立生.袁峰.韩华超.王松亭.呼浩.史宏伟.刘艳军.QIU Guo-hua.GAO Li-sheng.YUAN Feng.HAN Hua-chao.WANG Song-ting.HU
17、 Hao.SHI Hong-wei.LIU Yan-jun PLC在蒸汽锅炉自动控制中的应用-仪表技术与传感器2009(z1)节能减排是当今社会普遍关心的问题,工业生产中大量使用的蒸汽均来自于蒸汽锅炉,锅炉运行的状况直接反应出能源的利用情况.论述了应用SIEMENS S7-300系列PLC对蒸汽锅炉的汽包水位及燃烧系统进行自动控制,使锅炉运行于安全、经济的状态下.锅炉燃烧过程比较复杂,控制难度相对较大,文中应用模糊控制算法,对锅炉燃烧进行控制,实际证明效果良好.5.期刊论文 张贤明.周燕.李川.喻其炳.ZHANG Xian-ming.ZHOU Yan.LI Chuan.YU Qi-bing 基
18、于PLC的真空蒸发废油处理自动控制-真空2009,46(4)本文介绍了PLC在废油处理设备自动控制系统中的应用.主要介绍了真空蒸发工艺及PC-PLC控制系统的主要功能等.该系统实现了对废油再生设备的自动控制和运行状态的实时监控.PLC具有运行稳定、可靠性高及价格低廉等优点,提高r废油处理设备的运行控制水平.6.期刊论文 龙建明.郭东平.李雅茹.LONG Jian-ming.GUO Dong-ping.LI Ya-ru 应用欧姆龙CPM1A型PLC实现水泵电机的自动控制-杨凌职业技术学院学报2009,8(1)以两台可以在工作/备用状态随意切换的供水泵自动控制为工程范例,阐明了应用欧姆龙CPM1A
19、型PLC实现水泵自动控制的工艺要求、控制方案、一次回路设计、液位信号PLC转换方案、控制回路硬件设计和PLC控制软件设计等技术环节.7.期刊论文 欧仁庚 电梯自动控制中PLC技术应用探讨-企业技术开发（下半月）2009,28(1)随着人们对生活水平要求的提高.电梯得到了快速发展,使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期.其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制,文章采用PLC对电梯进行控制,阐述了其在电梯自动控制中的应用,以供同仁参考.8.期刊论文 闫磊.Yan Lei 运用PLC技术构建储油罐消防系统的自动控制-安全、健康和环境2007,7(4)介绍了运用PLC技术构建储油罐消防系统自动控制的
20、工作原理和过程,说明了PLC技术在储油罐消防系统的自动控制中应用的技术特点及应用效果.9.期刊论文 裴俊杰.Pei Junjie 论全PLC自动控制-太原科技2004(4)针对传统PLC自动控制存在的问题,解析了现代自动控制的特点及控制理念.经过实践证明全PLC实现了以PLC为核心的全部监控功能,总线技术全面应用.该控制系统构成合理简单,成本低,使用方便,能有效地指导生产调控.10.期刊论文 张海胜.倪波.严光华.ZHANG Hai-sheng.NI Bo.YAN Guang-hua PLC在虹吸式泵站真空破坏阀自动控制中的应用-南水北调与水利科技2006,4(4)江都第一抽水站是我国兴建的第一座大型虹吸式轴流泵站,目前全站机组以及相关电气设备实现了自动化控制,其中用作断流的主要设备真空破坏阀的自动控制是泵站自动化控制系统的一个重要环节.现阐述了利用PLC,实现虹吸式轴流泵站真空破坏阀的自动控制的原理,给出了PLC输入、输出接线原理图、控制流程图以PLPLC控制程序梯形图.引证文献(3条)引证文献(3条)1.李坚雄 基于PLC的机械手爪控制系统设计期刊论文-机电技术 2010(1)2.刘军.刘广瑞 基于PLC控制的气动机械手期刊论文-微型机与应用 2009(9)3.袁森.肖军.罗卫东 基于PLC的机械手控制系统设计期刊论文-煤矿机械 2009(5)本文链接：http:/