摘 要：随着工业自动化的发展，机械手的出现大大减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产率，但传统的继电器控制的半自动化装置因设计复杂、接线繁杂、易受干扰，从而存在可靠性差、故障多、维修困难等问题，为解决以上问题，可以采用PLC触摸屏控制的机械手控制系统。
关键词：PLC； 触摸屏；机械手
中图分类号：C93 文献标志码：A 文章编号：1000-8772（2012）01-0143-02
收稿日期：2012-01-10
作者简介：姜涛（1979-），男，辽宁沈阳人，助理工程师，从事电气自动化研究。
1机械手发展状况概述
机械手是模仿人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。
机械手最早应用在汽车制造工业，常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。目前主要应用于制造业中，特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通用机械制造及金属加工等工业。机械手与数控加工中心，自动搬运小车与自动检测系统可组成柔性制造系统（FMS）和计算机集成制造系统（CIMS），实现生产自动化。随着生产的发展，功能和性能的不断改善和提高，机械手的应用领域日益扩大。
2机械手的控制系统
以PLC为核心控制器的系统。丰富的I/O口解决了开关量输入、输出比较多的难题，对输入输出信号集中控制。设定和显示的多参数信息采用触摸屏编辑人机界面来完成。通过核心PLC控制器和触摸屏通信的方式来完成对整机系统的控制。
在自动化生产与控制中，需要一种人机交互设备实现人与系统的数据和命令交换。作为与PLC的配套产品触摸屏，它与PLC的结合不仅进一步提高了系统的可靠性和抗干扰能力，而且可以方便地修改控制参数及显示数据，并能以动画和曲线的方式描述自动控制的过程。
综上所述，本系统采用PLC为核心控制器，MT508S触摸屏作为监控显示模块，实现对机械手系统的控制。
3 MT508S触摸屏介绍
MT508S是4线精密电阻网络型（表面硬度4H）工业触摸屏，它支持各主要生产厂家的PLC产品，功能强大、使用方便、可靠性高、寿命长、性能价格比高。MT508S有 2MBFlashROM和4MB DRAM。通信口COM1有一个用于PC的RS-232口和一个用于PLC的RS-485/422口，COM2是用于PLC的RS-232口。MT508S使用32位内置式高性能CPU，支持256色显示，反应速度快。其简体中文编辑软件EasyBuilder500的功能强大，简单易用，可以轻松完成复杂的人机界面设计。
4 机械手的工艺过程
机械手通常位于原点，它的动作全部由气缸驱动，而气缸则由相应的电磁阀控制。其中，上升/下降和左移/右移分别由双线圈二位电磁阀控制，放松/夹紧由一个单线圈二位电磁阀（称为夹紧电磁阀）控制。机械手的操作方式分为手动操作方式和自动操作方式．自动操作方式又分为步进、单周期和连续操作方式。搬运机械手工艺流程如图1所示：
5系统的程序设计
主控程序给出了整个应用程序的结构，包含模块以及它们如何连接在一起。主控程序相当于一个组织者，把各个实现不同功能的模块有机地组织在一起。
机械手在PLC控制下可实现手动、连续动作两种工作方式（主程序流程图如图2所示），其手动方式是指利用按钮对机械手每步动作单独进行控制，自动方式是指机械手根据控制信号自动循环执行每步动作，直至获得停止信号、系统启动后，根据工序要求，通过按钮确定机械手的工作方式为单动或自动形式，如果选择单动则执行手动程序。
6人机交互界面设计
本系统的触摸屏界面采用的是菜单界面设计方式和图形界面设计方式相结合的方法来设计的，显示系统画面菜单是由MT500系列的人机交互界面软件EasyBulldersoo设计出的，在人机界面中操作者除了可以完成所有的硬件键盘功能，还有许多其他的高级操作。
7 结束语
本文对机械手控制系统结构原理和特点进行了分析和设计，采用了技术先进、可靠性非常高的可编程控制器，这使得机械设备更灵活有效，动作准确，易于维护，劳动生产率大大提高，各种操作方式自由切换，满足了各种生产需求。
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[3] 范永胜，王岷.电器控制与PLC应用 [M].北京：中国电力出版
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（责任编辑：栗 玲）