PLC在物料搬運(yùn)機(jī)械手控制中的應(yīng)用
在圖2中，fx2n-1pg的fp和rp分別與步進(jìn)電機(jī)的dr-和pu-端子相連，表示輸出脈沖類(lèi)型分別為前向脈沖和反向脈沖。1pg的dog端為確定步進(jìn)電機(jī)原點(diǎn)位置時(shí)所用。在調(diào)試時(shí)，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)接近原點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)通過(guò)此端對(duì)應(yīng)的按鈕接通24v電源，從而使步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始以原點(diǎn)返回速度（爬行速度）轉(zhuǎn)動(dòng)，以便在到達(dá)設(shè)定的原點(diǎn)位置時(shí)方便于pg0端的控制。pg0+和pg0-為步進(jìn)電機(jī)到達(dá)原點(diǎn)位置時(shí)的停轉(zhuǎn)控制信號(hào)，需外加一個(gè)5v電源，正端接pg0+，負(fù)端通過(guò)開(kāi)關(guān)k與pg0-相連。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)在dog信號(hào)的控制下緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)設(shè)定的原點(diǎn)位置時(shí)，可通過(guò)手動(dòng)或行程開(kāi)關(guān)觸發(fā)pg0+和pg0-，使兩端接通5v電源，于是電機(jī)停轉(zhuǎn)，并將原點(diǎn)位置記錄下來(lái)，存貯在1pg的bfm#26和#27這2個(gè)寄存器中，作為plc對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)一步控制的基準(zhǔn)和重要參數(shù)。
氣動(dòng)比例伺服控制系統(tǒng)采用德國(guó)festo公司的相關(guān)產(chǎn)品，主要由hmp坐標(biāo)氣缸、伺服定位控制器spc200以及與之配套的內(nèi)置位移傳感器mlo-pot-0225、氣動(dòng)伺服閥mpye-5-1/8-lf-010-b和伺服定位控制連接器spc-aif-pot等裝置組成。在圖2的控制系統(tǒng)硬件接線中，主要涉及其中spc200的dio數(shù)字量i/o模塊的接線［3］。從該圖中可見(jiàn)，一方面plc通過(guò)輸出端y0-y3控制spc200的定位指令（record select工作方式）記錄號(hào)選取，并通過(guò)y6啟動(dòng)伺服定位;另一方面spc200又通過(guò)定位任務(wù)完成信號(hào)q0.4（mc-a）將定位執(zhí)行情況反饋到plc的輸入端x12，以便于plc的程序控制。
在滑塊氣缸和氣爪上都安裝有磁性開(kāi)關(guān)傳感器，用于檢測(cè)氣缸活塞的位置。通過(guò)這些傳感器的信號(hào)，并結(jié)合步進(jìn)電機(jī)和氣動(dòng)伺服的啟停信號(hào)，在plc的控制下，就能夠?qū)瑝K氣缸和氣爪對(duì)應(yīng)的電磁閥進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)氣缸的動(dòng)作。
4 控制系統(tǒng)plc程序設(shè)計(jì)
4.1 步進(jìn)電機(jī)初始化控制程序
plc與1pg間通過(guò)from/to指令進(jìn)行聯(lián)系。通過(guò)to指令，plc將控制命令及參數(shù)寫(xiě)入1pg的緩存，而在1pg控制下，步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)則由plc通過(guò)from指令讀入，以便程序處理。在圖3所示的部分步進(jìn)電機(jī)初始化程序中，plc一旦通電運(yùn)行，便在每一個(gè)循環(huán)執(zhí)行周期中將其m0～m15寄存器的內(nèi)容寫(xiě)入1pg的操作命令緩存“bfm#25”中，控制1pg的工作。同時(shí)，plc還不斷從1pg的“bfm#28”、“bfm#27”和“bfm#26”緩存中讀入步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和當(dāng)前位置值，以便在邏輯控制中通過(guò)對(duì)這些輸入值的處理來(lái)進(jìn)一步控制機(jī)械手的動(dòng)作。
按設(shè)計(jì)要求，同類(lèi)型工件每4個(gè)為一組放置，兩種工件各自的堆放順序不能互相干擾。因此，同類(lèi)型的4個(gè)工件搬運(yùn)為一個(gè)基本循環(huán)，在各自的工件循環(huán)中分別設(shè)置了相應(yīng)的工件計(jì)數(shù)標(biāo)志位。
4.2 機(jī)械手綜合控制程序
綜合前述的步進(jìn)電機(jī)和氣動(dòng)伺服控制技術(shù)，同時(shí)結(jié)合對(duì)垂直手臂滑塊氣缸、氣爪的控制要求，下面給出機(jī)械手完成一次定位并抓取工件的部分plc程序
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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