气动机械手PLC电路的设计浅析

谢 靖，谷 敏

（南阳农业职业学院，河南南阳，473000）

气动机械手PLC电路的设计浅析

谢 靖，谷 敏

（南阳农业职业学院，河南南阳，473000）

针对气动机械手PLC电路功能的设计进行探究，分析气动机械手PLC电路操作面板的设计以及PLC选型设计，最后指出气动机械手PLC电路的程序设计的相关建议，以期能够为启动机械手PLC电路的设计提供一定的参考价值。

气动机械手；PLC电路；电路设计

0 引言

气动机械手具有价格低廉、结构简单以及抗干扰性能较强等特点，能够适用于各类生产环境，在实际机械运作中的应用范围相对较广。当前气动机械手在一些专用机床自动上下料装置中已经实现了初步运用，且相较于其他自控方式而言，功能更加强大，效果更加突出，有助于机械运作效率的提升。文章将结合启动机械手PLC电路的设计进行分析，提出一些观点与浅见，希望能够不断提升气动机械手PLC电路设计的质量。

1 气动机械手PLC电路功能的设计分析

气动系统应用价值相对较多，但是在工业自动化中的应用范围较广，机械手的驱动与控制方式，通常是借助高精度伺服的方式进行电机运转，这种运转方式成本较高，结构比较复杂，且实际的工作效率较低，影响了自动装卸机械手的实际生产应用效果。PLC控制成本相对较低，采用高速的气缸构成能够实现生产线上工件的自动装卸。

通过气动系统工作原理图的分析，能够实现启动机械手的上下、左右自动循环、单次循环以及手动操作等等，实现启动机械手PLC电路的运行，保证工作效率。

2 气动机械手PLC电路操作面板及PLC选型设计

2.1 气动机械手PLC电路操作面板设计

图1 气动机械手PLC电路操作面板设计

为了有效实现气动机械手的自动循环、手动操作等功能，需要基于人们的实际生活习惯、操作习惯等，进行电路操作面板的设计。具体的设计方式可以如图1所示。

基于操作面板所需要的各项信息，进行PLC操作面板的输入端子设计，位置检测信号主要可以划分为上限、下限、左限和右限四个开关，设计4个输入端子。“无工件”检测信号可以借助光电开关实现检测，作为检测元件，设计1个输入端子。“工作方式”开放需要设计点动、单步、单周期以及连续4个项目，故而需要设计4个输入端子。在实时手动操作的过程中，需要包含下降、上升、放松、夹紧、左移、右移、回原点7个按钮，故而需要7个输入端子。在自动工作的过程中，则需要启动按钮、停止按钮两个部分，需要设计2个输入端子。故而气动机械手PLC电路设计工作，需要18个工作状态，操作信息同样需要18个。

结合机械手的实现功能，需要分配气动机械手PLC电路输入端子，具体包含机械手的下降、上升、右移、左移和夹紧5个电磁阀线圈，故而需要设计5个输出点。机械手PLC电路由原点实现工作,故而要设计1个原点指示灯，设置1个输出点。实际工作中需要设计6个输出端子，具体的控制按钮需要6个，输入端子和输出端子的地址设计中，更需要保证科学合理。在实际的机械工作中，需要基于气动机械手PLC电路的实际工作需求，灵活设计操作面板，真正发挥气动机械手设计的价值，满足各项实际生产需要。

2.2 气动机械手PLC电路的选型设计

依照气动机械手PLC电路的实际控制需求、端子数需求等，可以采用FX2N-48MR继电器型PLC.FX2N-48MR型PLC共有输入24点，输出24点，进而满足电路设计中所需要的各端子数，达到机械快速运转的效果。

3 气动机械手PLC电路的程序设计分析

基于气动机械手PLC电路的程序特点，能够借助模块化的设计理念，将气动机械手PLC电路程序设计为手动程度与自动程序，在程序编程的过程中，需要科学设计条件跳转指令，实现合理选择，提升编程的效率，保证气动机械手运行的运行效率，真正发挥气动机械手PLC电路程序设计的价值。

3.1 气动机械手PLC电路的手动程序设计

气动机械手PLC电路的手动程序设计，可以划分为点动、单步两种工作模式。手动操作即为在按下操作面板上按钮之后，气动机械手PLC电路则会向机械手中传递相关的指令或者信号，机械手在接收到信号或者指令后作出相应的动作。

比如在按下停止开关或者是放开操作按钮之后，气缸则会停止动作，不需要考虑相关的工作顺序、操作顺序等等，可以基于一般继电器程序进行设计，降低操作的难度，提升气动机械手PLC电路运转的便利程度。

3.2 气动机械手PLC电路的自动程序设计

自动程序设计同样可以进行进一步划分，可以分为单周期工作模式以及连续性工作模式。单周期工作模式即为在机械手开始工作之后，气动机械手PLC从原点开始实现动作指令，但是仅仅参与一次完整的取物、搬运物料等动作。在动作完成之后，气动机械手将会回归到原点，等待下一次的动作指令。连续性工作模式即为在机械手从原点开始工作起，不断的实现动作循环。一直实现顺序性的动作操作，直到按下停止按钮位置，机械手才会停止动作。

在实际的自动程序编写过程中，需要选择顺序控制功能图的方式进行编程，自动程序的执行中，会对硬件产生较高的要求，需要限位开关提供准确的反馈信息。编写气动机械手PLC电路的自动程序中，需要将顺序控制功能图转化为梯形图或是PLC语。通过这种方式，提升自动程序编制的效果以及效率，将手动程序与自动运行程序巧妙融入到主控程序当中，构建完善的气动机械手PLC的控制程序。

4 结束语

气动机械手PLC电路设计的质量，将会直接影响控制系统的应用效果，在实际的气动机械手PLC电路设计中，需要在明确机械手应用功能的基础上，通过操作面板的设计，PLC选型的设计以及程序的设计等方式，真正展现气动机械手PLC电路设计的价值，保证程序编写的质量。未来的电路设计中，需要基于生产线进行不断分析与完善，实现生产线自动化控制。

[1]张涛川.基于气动和PLC控制技术的模具标准件分装机械手自动线研发[J].制造技术与机床,2013,08（12）:76-79.

[2]魏志丽,刘慎炎.基于PLC控制的多功能机械手综合实验室的建设与研究[J].机电工程技术,2013,07（11）:24-26.

[3]陈宝江,李磊.一种自动计量与连续充填包装机械手功能特性的试验研究[J].包装工程,2011,09（17）:79-82.

Analysis of PLC circuit design of Pneumatic Manipulator

Xie Jing，Gu Min
（Nanyang Vocational College of Agriculture，Nanyang Henan，473000）

Aiming at the design of the pneumatic manipulator PLC circuit function research, analysis of the pneumatic manipulator PLC circuit operation panel design and PLC design, finally pointed out the related suggestions of pneumatic manipulator program design of PLC circuit, in order to provide a certain reference value for the design of PLC circuit start manipulator.

pneumatic manipulator; PLC circuit; circuit design