第1页共6页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第1页共6页气动机械手的自动控制和上位机监控设计张平洋,吴向前盖晓华(新疆大学电气工程学院,新疆乌鲁木齐830008)[摘要]本设计采用松下FP1-C40型PLC为控制器,以组态王软件为上位机开发平台。通过分析控制动作流程,完成PLC程序设计,实现了气动机械手将不同颜色的物块搬运到指定位置。通过组态软件设计系统图形界面,定义I/O设备,构造数据库,建立动画连接及联机调试,实现了上位机对系统的实时监控。控制安全可靠,监控界面友好。[关键词]气动机械手;FP1-C40;上位机;实时监控TheDesignofAutomaticControlandSupervisionwiththeHostComputerforPneumaticManipulatorAbstract:ThedesignisbasedonPLCofPanasonicFP1-C40asthecontrollerandtheconfigurationsoftwareasthedevelopmentplatformofthehostcomputer.Wedesignthecontrollingflowchart,makethePLCcontrolprogram,andfulfilltoconveyobjectsofdiversecolorstodifferentplaceswithpneumaticmanipulator.Moreover,usingconfigurationsoftware,wedesignthegraphicalinterface,setthesystem’sI/Odevice,structurethedatabase,establishtheanimationconnection,debugonlineandfinallyachievereal-timemonitoringandcontrollingofthehostcomputer.Thecontrolissafety,stableandthecontrollinginterfaceisfriendly.Keywords:pneumaticmanipulator;FP1-C40;thehostcomputer;real-timemonitoringandcontrolling在现代工业中,工业机械手是自动控制领域的一个广泛关注的焦点,并已成为现代自动化生产领域的一个重要组成部分。本课题采用松下FP1—C40型PLC,根据控制要求对机械手系统进行PLC程序设计,实现机械手系统将不同颜色的物块搬运到指定位置,并以组态王软件为开发平台,实现对机械手分拣物料工况的上位机实时监控。此机械手监控系统可移植应用于一些工业产品的分拣装箱,可大大提高工作效率,并第2页共6页第1页共6页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第2页共6页能使人体避免接触一些对人体有害的化工产品,提高工厂的工作安全性。1机械手控制系统硬件设计1.1硬件总体方案设计气动机械手自动控制系统整体结构图如图1所示,主要设备有:计算机、松下FP1-C40型PLC和机械手工作台,其中机械手工作台主要包括以下部分:24V稳压电源、空气压缩机、电感式接近开关、色标传感器、电控换向阀和气缸。图1气动机械手自动控制系统整体结构图松下FP1-C40是机械手系统的控制器,通过编程实现对机械手装置的控制,以组态软件为开发平台,实现上位机实时监控。稳压电源为PLC、电控阀、电感式接近开关及色彩识别元件供电,空气压缩机为气缸动作提供动力。通过电感式接近开关信号变化,借助电控换向阀改变气缸的运动方向,实现机械手抓取和松开物块,及机械大小臂前后、上下动作,完成传送物块任务。色标传感器用来检测物块的颜色,使机械手装置分拣不同颜色的物块到指定位置。机械手控制系统I/O接线此机械手控制系统共有33个I/O点,其中22个输入点,11个输出点,根据I/O分配表,焊接电感式接近开关、色标传感器,以及电控换向阀的电源线、信号线于输入输出端子排,其中PLC面板上的COM均与电源的正极相连,上面的输入/输出端子均与COM在PLC的内部相连。现场的接线面板上COM均与电源的负极相连,现场的输入/输出元件的负极均与COM在现场面板的内部相连,从而构成控制回路。机械手控制系统I/O接线如图2所示,其中,实线表示正极引线,虚线表示负极引线。第3页共6页第2页共6页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第3页共6页图2机械手控制系统I/O接线图2机械手控制系统软件设计2.1机械手控制系统程序流程图设计根据机械手控制系统的工作要求,即把三种不同颜色的物块搬运到指定位置,机械手控制系统程序流程图如图3所示。图3机械手控制系统程序流程图第4页共6页第3页共6页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第4页共6页2.2机械手控制系统下位机程序设计FPWIN-GR软件是松下电工为其FP...