PLC控制机械手在生产自动化中的应用

陈浩

摘 要：在高科技引领的时代，自动控制领域中出现了一项新的技术是“机械手”，这一项全新的技术主要是利用微系统控制下的一个机械手臂，它可以在一定的空间范围内，做一些如抓、放、和搬运等简单的操作。相对于人工来说可以提高工作的效率，机械手操作的同时也避免了在危险工序中容易发生的意外，减少了伤害。与此同时，一个可以编程的控制器（PLC）的重要在此就体现出来了，在现今的大环境之下，机械手在如今的工业施工过程中，如工作平台上是不可或缺的，而机械手也在一定程度上展现出它的自动化水平。在结合了PLC的概念与特点下，对于PLC进行控制机械手的应用情况进行了研究与分析。

关键词：PLC；控制；机械手；应用

运用机械手进行搬运的过程中主要由四个气缸之间的动作组合来完成，分别是：1）悬臂气缸；2）气缸手臂；3）气爪气缸；4）旋转气缸。怎样才能使机械手臂按照一定的要求对于工件进行搬运，首先要考虑的问题就是此装置能不能安全地运行起来，与此同时在安全运行的情况下在考虑运行效率在此之上是否可以进一步的提高。最后，在操作控制过程中思考是否可以更加的便捷。这三方面的要素是在编写程序时必须要考虑的。

在当今社会的大环境下，在自动化工业模式生产下，不论是单机操作或者是组合机床操作下，辅助工作都会采用机械手进行工作。由此可见，机械手在当今生产的效率和生产质量中有一定的地位，相关的技术人员要对此有一定的重视。

1 PLC

1.1 PLC的原理

可编程的控制器都被我们称之为PLC，它是由两部分组成：1）CPU；2）存储器设备。

输入信号可以在CPU的使用过程中不断的采集，存贮器还可以使用可编程的，其作用是来进行编写内部贮存程序，可以执行五方面的操作指令：1）定时控制；2）算术操作；3）计数控制；4）顺序控制；5）逻辑运算控制。并且利用执行程序，以此来控制生产过程。PLC使用的是220V交流电或者是24V直流电源[ 1 ]。

1.2 PLC的优点

PLC中的优点就是在于可以使用开关控制，这样可以实现连续性回路控制，结合其他机成为复杂的控制系统，自动化生产水平又一次得到大程度的提高。

1.3简单易学，编程方便

为什么可以说PLC的方便，因为在对于一个不知道什么是电子电路、计算机原理等方面的人来说，PLC是极为方便的。它只需要简单的逻辑控制指令就可以完成其任務指令。

1.4使用方便、体积小、电能损耗低

PLC有着重量轻、体积小、安装方便等优点，它还有自我诊断能力，自身故障都可以检测出来，方便维修人员对其进行维修。在使用过程中他的电能损耗低，符合了节约环保的宗旨，在广泛使用过程中凸显出了它的优势。

2 机械手概述

机械手，可以说是一个模仿人类手臂而制作出来的，预先可以设置好机械手的固定位置，机械手在施工过程中可以模仿人类进行抓取、搬运等动作，是一个可以进行自动操作的装置设备。最早的工业化机器人可以说是机械手，机械手时代的到来取缔了人们进行繁重的和枯燥重复的劳动，生产效率中机械手不仅仅带来了提高，机械手还实现了生产中的自动化和机械化，在工作时还一定程度上保护了工作人员的安全，因此，机械手在现今社会的各领域中都得到了一定的应用。

就如今来看，在PLC控制、继电器控制以及微机控制方面主要体现出机械手的控制方式。其中，继电器控制中有着较高的故障率，继电器的功率消耗大、控制方式死板，所以现今社会继电器控制已慢慢的被淘汰；在较有优势的智能控制方面的微机控制方面，对于自身抗干扰能力是较差的，而且对于维修方面也有一定的困难性，一般只有高新技术行业或者电子行业会采用智能控制；而现在的PLC控制，主要是以PLC为依托，它采用了计算机、自动控制以及现代通信技术三种技术合为一体，自动控制系统是互相通用的，结构简单，编程容易是PLC的优点，并且它有着优越的性能和良好的可靠性，同时抗干扰能力也非常强，维修方便又快捷，在如今的大环境下，机械手控制是最为广泛的一种应用控制方式。

3 PLC 控制机械手应用

3.1 PLC 机械手编程

运行设备开启——检测运用的具体位置——机械手伸展手臂进行抓取工件作业——抓取后，执行上升动作——抓取工件后按照所制定的程序向左或向右移动——所抓取的工件放指定位置——松开工件——恢复初始位置，依次循环[ 2 ]是PLC的工作流程。

3.2 设计时需要考虑的问题

在对生产设备的控制机械手程序进行编写程序时，三个方面的问题需要进行充分的考虑，分别为在机械手的安全、简洁、有效等三方面[ 3 ]。可以说，在实际运用中所编程出来的控制程序，设备安全的运行时必须确保的，在安全运行的基础上，有效提高设备的运行与运行的效率，便捷性的操作是最后才要考虑的。

3.3 机械手应用PLC所存在的优点

机械手程序设计编写的过程中，控制系统的可靠性采用PLC可以在一定程度上大幅度提高，于此同时，机械手有更小的体积，使用范围与环境在此情况下可以大面积的扩大，使用机械手在多方面运用下的机会更多了。另外，机械手在的使用过程中有着更加的精准性，明显提高工作效率。由此可见，机械手和PLC的结合，不仅提高了在自动化方面，还可以大大发挥出它们各自的优势。

4 结语

在现今社会下，随着可不断发展和不断完善的编程控制器，PLC被广泛应用在工业自动化中，充分展现了自动化作用的优势。PLC也在不断进步的情况下，机械手也不断改进和完善的自身的性能，为其带来更高的精准性，工作中的效率也越来越高。

参考文献：

[1] 李杰.自动化生产中PLC控制机械手的应用探析[J].企业技术开发，2013，Z2：115-116.

[2] 王宇.PLC控制机械手在现代自动化生产中的有效应用探析[J].科技与创新，2015，09：134-135.

[3] 王林.PLC控制机械手在自动化生产中的应用[J].科技创新导报，2013，23：43-44.