PLC控制機(jī)械手在生產(chǎn)自動化中的應(yīng)用

陳浩

摘 要：在高科技引領(lǐng)的時代，自動控制領(lǐng)域中出現(xiàn)了一項新的技術(shù)是“機(jī)械手”，這一項全新的技術(shù)主要是利用微系統(tǒng)控制下的一個機(jī)械手臂，它可以在一定的空間范圍內(nèi)，做一些如抓、放、和搬運(yùn)等簡單的操作。相對于人工來說可以提高工作的效率，機(jī)械手操作的同時也避免了在危險工序中容易發(fā)生的意外，減少了傷害。與此同時，一個可以編程的控制器（PLC）的重要在此就體現(xiàn)出來了，在現(xiàn)今的大環(huán)境之下，機(jī)械手在如今的工業(yè)施工過程中，如工作平臺上是不可或缺的，而機(jī)械手也在一定程度上展現(xiàn)出它的自動化水平。在結(jié)合了PLC的概念與特點(diǎn)下，對于PLC進(jìn)行控制機(jī)械手的應(yīng)用情況進(jìn)行了研究與分析。

關(guān)鍵詞：PLC；控制；機(jī)械手；應(yīng)用

運(yùn)用機(jī)械手進(jìn)行搬運(yùn)的過程中主要由四個氣缸之間的動作組合來完成，分別是：1）懸臂氣缸；2）氣缸手臂；3）氣爪氣缸；4）旋轉(zhuǎn)氣缸。怎樣才能使機(jī)械手臂按照一定的要求對于工件進(jìn)行搬運(yùn)，首先要考慮的問題就是此裝置能不能安全地運(yùn)行起來，與此同時在安全運(yùn)行的情況下在考慮運(yùn)行效率在此之上是否可以進(jìn)一步的提高。最后，在操作控制過程中思考是否可以更加的便捷。這三方面的要素是在編寫程序時必須要考慮的。

在當(dāng)今社會的大環(huán)境下，在自動化工業(yè)模式生產(chǎn)下，不論是單機(jī)操作或者是組合機(jī)床操作下，輔助工作都會采用機(jī)械手進(jìn)行工作。由此可見，機(jī)械手在當(dāng)今生產(chǎn)的效率和生產(chǎn)質(zhì)量中有一定的地位，相關(guān)的技術(shù)人員要對此有一定的重視。

1 PLC

1.1 PLC的原理

可編程的控制器都被我們稱之為PLC，它是由兩部分組成：1）CPU；2）存儲器設(shè)備。

輸入信號可以在CPU的使用過程中不斷的采集，存貯器還可以使用可編程的，其作用是來進(jìn)行編寫內(nèi)部貯存程序，可以執(zhí)行五方面的操作指令：1）定時控制；2）算術(shù)操作；3）計數(shù)控制；4）順序控制；5）邏輯運(yùn)算控制。并且利用執(zhí)行程序，以此來控制生產(chǎn)過程。PLC使用的是220V交流電或者是24V直流電源[ 1 ]。

1.2 PLC的優(yōu)點(diǎn)

PLC中的優(yōu)點(diǎn)就是在于可以使用開關(guān)控制，這樣可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)性回路控制，結(jié)合其他機(jī)成為復(fù)雜的控制系統(tǒng)，自動化生產(chǎn)水平又一次得到大程度的提高。

1.3簡單易學(xué)，編程方便

為什么可以說PLC的方便，因?yàn)樵趯τ谝粋€不知道什么是電子電路、計算機(jī)原理等方面的人來說，PLC是極為方便的。它只需要簡單的邏輯控制指令就可以完成其任務(wù)指令。

1.4使用方便、體積小、電能損耗低

PLC有著重量輕、體積小、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，它還有自我診斷能力，自身故障都可以檢測出來，方便維修人員對其進(jìn)行維修。在使用過程中他的電能損耗低，符合了節(jié)約環(huán)保的宗旨，在廣泛使用過程中凸顯出了它的優(yōu)勢。

2 機(jī)械手概述

機(jī)械手，可以說是一個模仿人類手臂而制作出來的，預(yù)先可以設(shè)置好機(jī)械手的固定位置，機(jī)械手在施工過程中可以模仿人類進(jìn)行抓取、搬運(yùn)等動作，是一個可以進(jìn)行自動操作的裝置設(shè)備。最早的工業(yè)化機(jī)器人可以說是機(jī)械手，機(jī)械手時代的到來取締了人們進(jìn)行繁重的和枯燥重復(fù)的勞動，生產(chǎn)效率中機(jī)械手不僅僅帶來了提高，機(jī)械手還實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)中的自動化和機(jī)械化，在工作時還一定程度上保護(hù)了工作人員的安全，因此，機(jī)械手在現(xiàn)今社會的各領(lǐng)域中都得到了一定的應(yīng)用。

就如今來看，在PLC控制、繼電器控制以及微機(jī)控制方面主要體現(xiàn)出機(jī)械手的控制方式。其中，繼電器控制中有著較高的故障率，繼電器的功率消耗大、控制方式死板，所以現(xiàn)今社會繼電器控制已慢慢的被淘汰；在較有優(yōu)勢的智能控制方面的微機(jī)控制方面，對于自身抗干擾能力是較差的，而且對于維修方面也有一定的困難性，一般只有高新技術(shù)行業(yè)或者電子行業(yè)會采用智能控制；而現(xiàn)在的PLC控制，主要是以PLC為依托，它采用了計算機(jī)、自動控制以及現(xiàn)代通信技術(shù)三種技術(shù)合為一體，自動控制系統(tǒng)是互相通用的，結(jié)構(gòu)簡單，編程容易是PLC的優(yōu)點(diǎn)，并且它有著優(yōu)越的性能和良好的可靠性，同時抗干擾能力也非常強(qiáng)，維修方便又快捷，在如今的大環(huán)境下，機(jī)械手控制是最為廣泛的一種應(yīng)用控制方式。

3 PLC 控制機(jī)械手應(yīng)用

3.1 PLC 機(jī)械手編程

運(yùn)行設(shè)備開啟——檢測運(yùn)用的具體位置——機(jī)械手伸展手臂進(jìn)行抓取工件作業(yè)——抓取后，執(zhí)行上升動作——抓取工件后按照所制定的程序向左或向右移動——所抓取的工件放指定位置——松開工件——恢復(fù)初始位置，依次循環(huán)[ 2 ]是PLC的工作流程。

3.2 設(shè)計時需要考慮的問題

在對生產(chǎn)設(shè)備的控制機(jī)械手程序進(jìn)行編寫程序時，三個方面的問題需要進(jìn)行充分的考慮，分別為在機(jī)械手的安全、簡潔、有效等三方面[ 3 ]?？梢哉f，在實(shí)際運(yùn)用中所編程出來的控制程序，設(shè)備安全的運(yùn)行時必須確保的，在安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，有效提高設(shè)備的運(yùn)行與運(yùn)行的效率，便捷性的操作是最后才要考慮的。

3.3 機(jī)械手應(yīng)用PLC所存在的優(yōu)點(diǎn)

機(jī)械手程序設(shè)計編寫的過程中，控制系統(tǒng)的可靠性采用PLC可以在一定程度上大幅度提高，于此同時，機(jī)械手有更小的體積，使用范圍與環(huán)境在此情況下可以大面積的擴(kuò)大，使用機(jī)械手在多方面運(yùn)用下的機(jī)會更多了。另外，機(jī)械手在的使用過程中有著更加的精準(zhǔn)性，明顯提高工作效率。由此可見，機(jī)械手和PLC的結(jié)合，不僅提高了在自動化方面，還可以大大發(fā)揮出它們各自的優(yōu)勢。

4 結(jié)語

在現(xiàn)今社會下，隨著可不斷發(fā)展和不斷完善的編程控制器，PLC被廣泛應(yīng)用在工業(yè)自動化中，充分展現(xiàn)了自動化作用的優(yōu)勢。PLC也在不斷進(jìn)步的情況下，機(jī)械手也不斷改進(jìn)和完善的自身的性能，為其帶來更高的精準(zhǔn)性，工作中的效率也越來越高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李杰.自動化生產(chǎn)中PLC控制機(jī)械手的應(yīng)用探析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2013，Z2：115-116.

[2] 王宇.PLC控制機(jī)械手在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)中的有效應(yīng)用探析[J].科技與創(chuàng)新，2015，09：134-135.

[3] 王林.PLC控制機(jī)械手在自動化生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013，23：43-44.