1 引言

    機械手是工業自動控制領域中經常遇到的一種控制對象。機械手可以完成許多工作，如搬物、裝配、切割、噴染等等，應用非常廣泛。應用PLC控制機械手實現各種規定的工序動作，可以簡化控制線路，節省成本，提高勞動生產率。圖1 是機械手搬運物品示意圖。

圖1 機械手搬物示意圖

    圖中機械手的任務是將傳送帶A上的物品搬運到傳送帶B。為使機械手動作準確，在機械手的極限位置安裝了限位開關SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5，對機械手分別進行抓緊、左轉、右轉、上升、下降動作的限位，并發出動作到位的輸入信號。傳送帶A上裝有光電開關SP，用于檢測傳送帶A上物品是否到位。機械手的起、停由圖中的起動按鈕SB1、停止按鈕SB2控制。

    傳送帶A、B由電動機拖動。機械手的上、下、左、右、抓緊、放松等動作由液壓驅動，并分別由六個電磁閥來控制。

    2 機械手的動作流程

    傳送帶B處于連續運行狀態，故不需要用PLC控制。

    機械手及傳送帶C 順序動作的要求是：

    1) 按下起動按鈕SB1時，機械手系統工作。首先上升電磁閥通電，手臂上升，至上升限位開關動作；

    2) 左轉電磁閥通電，手臂左轉，至左轉限位開關動作；

    3) 下降電磁閥通電，手臂下降，至下降限位開關動作；

    4) 啟動傳送帶A運行，由光電開關SP檢測傳送帶A上有無物品送來，若檢測到物品，則抓緊電磁閥通電，機械手抓緊，至抓緊限位開關動作；

    5) 手臂再次上升，至上升限位開關再次動作；

    6) 右轉電磁閥通電，手臂右轉，至右轉限位開關動作；

    7) 手臂再次下降，至下降限位開關再次動作；

    8) 放松電磁閥通電，機械手松開手爪，經延時2秒后，完成一次搬運任務，然后重復循環以上過程。

    9) 按下停止按鈕SB2或斷電時，機械手停止在現行工步上，重新起動時，機械手按停止前的動作繼續工作。

    根據對機械手的順序動作要求，可以畫出時序圖如圖2所示。由時序圖可作出圖3所示的機械手動作流程圖。

圖2 機械手佛那故作布序圖

圖3 機械手動作流程圖

    3 PLC選型及其I/O點編號分配

    3.1 PLC的選型

    由于機械手系統的輸入/輸出接點少，要求電氣控制部分體積小，成本低，并能夠用計算機對PLC進行監控和管理，故選用日本OMRON（立石）公司生產的多功能小型C20P主機。該機輸入點為12，輸出點為8。內部主要有：136個輔助繼電器、16個特殊功能繼電器、160個保持繼電器、8個暫存繼電器、48個定時/計數器、64個16位數據存貯器。

    3.2 I/O點編號分配

    根據圖3所示的機械手動作流程圖，可以確定電氣控制系統的I/O點分配，如表1所示。

表1 機械手控制I/O分配表