本课程专注于机械手系统的PLC梯形图编程技术,教授如何通过逻辑控制实现自动化操作,适合工业自动化领域的学习者和从业者。
在机械手搬运控制系统中的应用摘要:机械手是在机械化与自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。它可以在空间内执行抓取、放置和搬运物体等多种动作,在工业生产和其它领域得到广泛应用。采用PLC(可编程逻辑控制器)控制的机械手能够实现各种规定的工序操作,不仅可以提高产品的质量和产量,而且对保障人身安全、改善工作环境、减轻劳动强度以及提升生产效率等方面具有重要意义,并且有助于节约原材料消耗和降低生产成本。
本段落以日本三菱FX2N-48MR型PLC为基础,介绍其在机械手搬运控制系统中的应用并详细说明了程序设计过程。该程序已在工业机械手中广泛应用,表现出稳定而可靠的性能。
关键词:PLC、机械手、控制
1. 机械结构和控制要求
如图所示是一个用于将工件从A处传送到B处的气动机械手示意图。其上升下降及左右移动动作由双线圈电磁阀推动气缸完成,分别对应YVl(上)、w2(下),YV3(左)与YV4(右)。当一个电磁阀通电时,维持当前的动作直到另一个相对的电磁阀被激活。
机械手的工作臂设有上下左右限位的位置开关SQ1、SQ2和sQ3、SQ4。夹持装置没有设置限位开关,而是通过延时来确认其动作完成情况。在最上方或最左侧且除松开线圈(YV5)外其他电磁阀全部断电的状态下为机械手的初始位置。
操作面板上分布有手动、单步、单周期、连续和回原位五种工作方式的选择开关SA。其中,手动模式通过各个按钮(SB5至SB12)来执行动作;在单步模式中每按一次起动按钮(SB3),机械手向前完成一步操作。
PLC的I/O分配
如图所示为系统采用FX2N-48MR型PLC时的输入输出接线示意图,共有18个输入端和5个输出端。为了确保在紧急情况下能够可靠地切断负载电源,在电路中设置了一个交流接触器KM来控制主回路。
3. PLC程序设计
本节详细介绍了机械手系统的梯形图程序的设计方法。
3.1 总体结构
如图所示,将整个PLC程序分为公用、自动(包括单步、单周期和连续工作)、手动及返回原位四个部分。通过跳转指令确保各段不会同时运行。
假设选择手动模式,则X0为ON且X1为OFF,此时执行完公共程序后会跳至P0处并继续执行“手动”相关代码;如选回原位方式,则直接绕过自动及手工控制部分而进入特定的返回初始位置流程。
3.2 各段设计
(1)公用程序的设计
当左限位开关X12、上限位开关X10和表示机械手松开状态的Y4闭合时,辅助继电器M0被激活。此公共模块还用于处理自动与手动模式之间的切换逻辑。
该部分内容详细描述了PLC在气动机械手臂搬运控制系统中的应用以及程序设计流程,并展示了其在工业生产中发挥的重要作用和优越性能。