基于PLC的机械手控制系统毕业设计
3机械手PLC控制的设计
送料机械手的动作示意图如图3-1 所示。他是一个水平/垂直位移的机械设备，用来将工作由左工作台搬到右工作台。
图
3-1送料机械手的工作示意图
3.1 根据工艺过程分析控制要求
机械手的全部动作有汽缸驱动，而汽缸又由相应的电磁阀控制。其中，上升/下降和左移/右移分别由双线圈两位电磁阀控制。例如当下降电磁阀通电时，机械手下降；当下降电磁阀断电时，机械手下降停止。只有当上升电磁阀通电时，机械手才上
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升；当上升电磁阀端电时，机械手上升停止。同样，左移/右移分别由左移电磁阀和右移电磁阀控制。机械的放松/加紧由一个单线圈两位置电磁阀（称为加紧电磁阀）控制。当该线圈通电时，机械手加紧，该线圈断电时，机械手放松。
当机械手处于原点时（即左限位开关和上限位开关合上），启动以后，机械手移向A点，加紧工件，然后回到原位，移向B点，放下工件，再回到原位完成一次动作。
当机械手右移到位并准备下降时，为了确保安全，必须在右工作台上无工作时才允许机械手下降。也就是说，若上一次搬运到右工作台上的工件尚未搬走时，机械手应自动停止下降。
机械手的动作过程如图3-2所示。从原点开始，按下启动按钮时，下降电磁阀通电，机械手下降。下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，下降停止；同时接通夹紧电磁阀，机械手夹紧。夹紧后，上升电磁阀通电，机械手上升。上升到顶时，碰到上位开关，上升电磁阀断电，上升停止；同时接通右移电磁阀，机械手右移。右移到位时，碰到右限位开关，右移电磁阀断电，右移停止。若此时右工作台上无工作，则光电开关接通，下降电磁阀通电，机械手下降。下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，下降停止；同时夹紧电磁阀断电，机械手放松。放松后，上升电磁阀通电，机械手上升。上升到顶时，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止；同时接通左移电磁阀，机械手左移。左移到原点时，碰到左限位开关，左移电磁阀断电，左移停止。至此，机械手经过八步动作完成一个周期。
机械手的操作方式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。
手动操作
手动操作：就是用按钮操作对机械手的每一种运动单独进行控制。例如，当选择上/下运动时，按下启动按钮，机械上升；按下停止按钮，机械手下降。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/放松运动时，按下起动按钮，机械手夹紧；按下停止按钮，机械手放松。
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图3-2机械手动作过程
单步操作
单步操作：每按一次起动按钮，机械手完成一步动作后自动停止 单周期操作
单周期操作：机械手从原点开始，按一下起动按钮，机械手自动完成一个周期的动作后停止。在工作中若按一下停止按钮，则机械手停止重新起动时，需要手动操作方式将机械手移回原点，然后按一下起动按钮，机械手又重新开始单周期操作。
连续操作
连续操作：机械手从原点开始，按一下起动按钮，机械手的动作将自动的、连续不断地周期性循环。
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在工作中若按一下停止按钮，则机械手动作停止。重新起动时，须用手动操作方式将机械手移回原点，然后按一下起动按钮，机械手又重新开始连续操作。
在工作中若按一下复位按钮，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。
3.2 确定所需的用户输入/输出设备及I/O点数 1. 输入设备--------用以生产输入控制信号。 本设计中应包括：
操作方式转换开关：该开关应有手动、单步、单周期、连续等四个位置可供选择。 手动时运动选择开关：该开关应有上/下，左/右，夹紧/放松等三个位置可供选择。 起动、停止及复位按钮。
开关及按钮在操作屏上的布置如图3-3所示。
位置检测元件：机械手的运动是按行进程原则进行控制的。其上限、下限、左限、右限的位置分别用限位开关来检测。
无工件检测元件：右工作台上无工件用光电开关来检测。 各限位开关及光电开关的配置如图3-2所示。 2. 输出设备—由PLC的输出信号驱动的执行元件。
本设计中应包括下降电磁阀、上升电磁阀、右移电磁阀、左移电磁阀、夹紧电磁阀。
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图3-3操作屏布置
为了对机械手处于原点进行指示，还可以配置一个原点的指示灯。 各输出设备的配置如图3-2所示。
根据所确定的用户输入设备及输出设备，可画出PLC的I/O连接图，如图1-4所示。由图可见，PLC共需要15点输入，6点输出。
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