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ELECTRONICS WORLD

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探索与观察

基于PLC的机械手案例组态教学设计

台州职业技术学院  钱珍珍  郑雨芳

基于

PLC

的组态系统设计是职业院校电气自动化技术专业学生

需要掌握的一项专业技能。通过机械手案例组态画面设计的教学案

例学习

,

以提高学生的工程应用能力。

1.案例介绍

在工业自动化生产过程中，常常需要用机械手完成工作的取

放，自动化流水线上的自动搬运机械手，将左工作台上的工件搬到

右工作台上

。

机械手的动力传动由气缸驱动，气缸由双线圈或单线圈电磁阀

控制。机械手上升

/

下降，左移

/

右移动作使用双线圈电磁阀控制，

即一个方向的驱动线圈失电时气缸能保持在原位置上，只有反方向

的驱动线圈得电，气缸才能反方向运动。机械手爪夹紧

/

放松动作

使用单线圈电磁阀控制，即线圈得电时手爪夹紧，失电时手爪放

松。

PLC

根据机械手的动作顺序控制不同的电磁阀线圈得电

/

失电来

完成机械手的不同动作，组态画面显示机械手的动作状态。

2.案例控制要求

本控制系统中有手动和自动控制功能，当手动

/

自动转换开关

打到手动模式位置时，按下相应的手动操作按钮，可实现上升

/

下

降、左移

/

右移、夹紧

/

放松的手动控制。同时，“手动”状态指示

灯亮，动作时，相应的动作指示灯亮，当机械手处于原点时，将手

动

/

自动转换开关打到自动位置时，“自动”状态指示灯亮，进入

自动工作状态，手动按钮无效。

机械手自动模式动作过程：将机械手的原点（即原始状态）定

为左位、高位、放松状态。在原始状态下，检测到左工作台上有工

件时，机械手下降到低位，夹紧工件，上升到高位，右移到右位。

在右工作台上无工件时，机械手下降到低位，放松，然后上升到高

位，左移回原位。

3.组态数据对象的定义

在数据词典中新建

11

个

I/O

离散变量，分别为

:

启动按钮、停止

按钮、左行、右行、上行、下行，左极限、右极限、上极限、下

极限、夹紧，

10

个变量的寄存器地址需要和

PLC

程序统一。再新建

3

个用于机械手各部件动画效果的内存整数变量，分别为：水平移

动、垂直移动、旋转。

4.组态画面设计与制作

用组态工具箱中多边形工具绘制机械手爪，因机械手爪左右两

个是对称的，故只需绘制一个，复制一个再水平翻转。用组态工具

箱中圆角矩形工具绘制机械手的其它部件。

左限位的动画连接设计：用圆角矩形工具画一适当大小的矩

形，双击该矩形进行填充属性的连接，表达式：左限位；刷属性：

0

—红色，

1

—绿色，其它三个限位的设计方法同理。

水平气缸部件的动画连接设计：水平移动连接，表达式：

\\

本

站点

\

水平移动，具体设置如图

1