(烟台工贸技师学院山东烟台264003)
摘要：随着PLC应用技术的不断发展，PLC的应用越来越广泛。机械手可以模仿手部和手臂的一些运动功能，在固定的过程中捕捉物体和移动操作工具。它可以代替人力，实现生产的机械化和自动化，能够在有害的环境中运行以保护人身安全，因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工业和原子能等领域。
关键词：继电器；传感器；PLC
引言
在工业生产中，存在着许多人类无法生存的譬如高温、环绕着放射性、有毒气体等环境，而人类也不可能不休息不间断地一直处于工作状态，疲劳下工作也极易引起生产意外，这些严峻的工作环境对保障工人人身安全及提高工作效率产生了严重的影响。机械手是模仿人体手部操作而设计制造出的一种自动装置，将ＰＬＣ技术应用于生产过程中对操纵器进行控制，可以按给定程序效仿人类手部的抓取、搬运等动作，可以进行自动操作，对生产环境具备一定的判断反应能力，对保障工人人身安全有着十分重要的作用。
1PLC机械手具体系统的主要组成
PLC液压机械手整个系统主要包括嵌入式微机、端口驱动模块、位置传感器、压力传感器、执行机构。其中的执行机构属于机械手非常重要的组成部分，同时也是机械手内部的主体部分，其中主要包括手腕、手臂以及行走机构等部分。驱动属于执行机构运行重要的传动装置，经常使用的包括液压、气压、电力以及机械传动。控制系统是整个机械手的重要核心部分，主要是用来支配机械手各种规定的运行程序等，并存储相应的指令信息，按照控制系统具体的内部信息完成指令的分配，在一定条件下还能实现对整个机械手的监视作用。具体的位置检测装置用于对机械手具体移动位置的控制，并能够将执行机构具体的位置及时反映到整个控制中，并与刚开始具体设定位置相互比较，利用控制系统做好全面的调整，从而有效的达到整个系统的精度控制。
2机械手系统的设计以及程序涉及
2.1对直流电机的控制
在现实工业生产过程中，很多使用的都是流水线操作，而在流水线操作中，直流电机的正反两个方向的控制是应用较为广泛的一种形式，这种形式虽然在实现上较为简单，但是在其实现过程中需要注意以下两点:一是需要根据不同的应用电路对机械电流的要求，设计不同的控制继电器，有些电路中不允许有正反两个形式。所以在这种模式下，仅仅是依靠软件程序对相应的电器进行控制显然是不牢靠的，需要进行手动的操控。这种情况出现的原因在于PLC所能够执行的指令是非常迅速的，而在电路外部的线圈指令传导等则需要有相应的时间差，在这种时间差作用下很难与内部的PLC控制系统达成相应的同步。二是在现实的生产应用领域，可以使用H桥驱动相应的直流电机，进而达到双方向的同步控制。H桥电路的结构本身十分简单，它在不同领域的应用十分普遍。源于这种电路的KM1或者KM2在单独使用时，直流电机便可以达到单独的闭合或者单独的旋转。而在两者都闭合或者都不闭合时，便可以达到电驱的短接。因此这种形式对于大容量的直流电动机来说不太合适。
2.2步进电机的可调速运行
源于步进电机能够控制立杆的伸缩，所以在正常使用过程中，会涉及到伸缩的长度大小以及伸缩的速度大小问题，本文对立杆的伸缩速度大小方面进行了相应的解释。在立杆上升过程中，速度相对来说较快，能够快速达到上限位阶段，这时便可以依据相应的脉冲指令对其进行一定的减速处理，使得立杆能够逐渐慢下来，另外，在这种操作中，需要保证速度转换的平缓，不应该出现碰撞等现象。在立杆上升过程中，通常会使用S1模式，这样脉冲一般会在两千赫兹左右，这时的速度相对来说是比较大的，而在需要转换速度的时候，将脉冲转换成一千赫兹，这样可以实现快慢之间的转换，进而实现伸缩自如的目的。
2.3机械手控制要求及软件设计控制要求
机械手的基本任务是将传送带Ａ上的工件搬运到传送带Ｂ上，工件被传送到光电开关Ｈ的位置，被遮光，设此时输出为，走该工件后、再起动运行，传送下一个工件。传送带连续运行。传送带间歇运转，即半传送带停止。当机械手取整个系统只用一个起动按钮和一个停止按钮进行控制。系统一旦起动，工件传送的动作不断自动重复进行。另外，要求各个动作能单独手动操作，以利于系统的安装调试及维修。当按下SB1按钮机械手在原点时，SNXT激活LR0000步进段复位。光电开关HL为０时SNXT激活LR0002继电器使小臂伸，当小臂伸到位时行程开关SQ4闭合又激活LR0003继电器同时也使上一步进段复位，LR0003继电器常开触点闭合，使机械手大臂降，夹具放松，当到位时行程开关SQ2闭合，SNXT又激活LR0004进行以下连续工序，原理类同。当进行到立柱左转时，行程开关阳６触点闭合又使SNXT激活LR0003继电器使机械手小臂伸，进入自动循环过程。
2.4PLC机械手具体控制系统的使用功能
通过对机械手具体工作过程进行分析，最主要的功能就是对机械手进行的上升、下降、转入以及转出等动作进行及时的调控。以下主要分析在轮胎自动化生产线中的具体控制。在初始的状态下，闭合整个机械手系统，并处于上线转出具体的位置，如果接收到开始的具体控制信号，开始启动所有的电动机并进行正转，利用链条时机械手逐渐下降。如果下降具体的触胎开关发生断开时，下降交流内部的接触器将会断电，最后使电机的转动最终停止，利用自动减压控制机械手具体的动作开始抓胎，如果机械手内部的全张气缸使用的开关在完成闭合以后，机械手上升交流内部的接触器被接通，从而使电动机开始发转，完成机械手抓胎同时并上升的动作。如果到达了上线行程内部具体的开关闭合位置过程中，机械手内部上升交流所在的基接触器发生断电，从而使电动机的转动最终停止，同时等待来自于主控系统发送的主图命令，并将会启动整个液压系统完成转入。由于当机械手开始转动时，半径部分出现了相互重叠的情况，因此，每次都会支持一只机械手完成转入动作，并且先由左机械手完成转入动作后，再由右机械手完成转入。如果两只机械手全部完成了最终的转入动作，机械手进行同时下降的动作。如果下降放胎具体的行程开关完全接通以后，需要接通机械手内部的电磁阀，使气压系统内部工作得到有效的控制，控制机械手手指最后闭合完成放胎的动作。如果机械手内部闭合阀具有的压力开关实现接通以后，左右机械手将会马上全部闭合，最后完成放胎的动作，同时电动机的反转动作得以顺利的控制，并带动整个机械手开始上升的动作，直到最后达到上线的具体位置，完成机械手最终的整个流程。
2.5PLC液压机械手具体的控制系统主要的工作原理以及运行模式
具体的手动操作主要是左右上下最后回到零点位置，如果按照上升的具体按钮，机械手将会在立柱位置上升，最后运行到上限行程所处的开关按钮，同时其他的所有操纵都是相互独立存在的。机械手在最上的位置以及最左的位置夹紧装置后开始松开，这就是系统具有的原点状态。按零点的具体按钮，机械手会受到控制并自动回到最初的原点位置。自动运行主要包括单步、单周期以及连续等。将选择开关放到自动控制的具体位置上，就会实现自动操作。进行任何一种具体的自动操作，都需要让机械手返回到零点位置，才能进行。在零点，将开关放到单步所在的位置上，但按下步进的对应按钮之后，机械手受到控制后到前一个工序位置,如果在途中按下相应的停止按钮，任何工作步骤都会马上停止。
结语
总的来说，PLC系统相对简单易懂，在其使用与维护过程中较为方便，它在运行过程中能够保证自身的稳定性，具有相对较高的可靠性，而且它设计起来相对简单，能够在较短的时间内完成施工设计。PLC可进行模拟量控制，位置控制。在机械手系统中，PLC的内部继电器可代替所有用于逻辑控制的中间继电器，使噪音下降，使用设备寿命延长，体积减小。
参考文献:
[1]常苗苗．三菱ＰＬＣ控制的机械手系统设计[J]．电子制作，2013（8X）：207.
[2]张萍萍．基于ＰＬＣ的气动机械手控制系统设计[J]．成都：电子科技大学，2013.