一、機(jī)械手的控制要求
下圖表示某生產(chǎn)車間采用氣缸控制的搬運(yùn)機(jī)械手，其任務(wù)是將左工作臺的工件搬運(yùn)到右工作臺。機(jī)械手的工作方式可分為手動、單步、單周期、連續(xù)和回原點(diǎn) 5 種。
圖 搬運(yùn)機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖
1 ．機(jī)械手的工作方式
手動運(yùn)行：用各自的按鈕使各個負(fù)載單獨(dú)接通或斷開的方式。
回原點(diǎn)運(yùn)行：該方式下按回原點(diǎn)按鈕時(shí)，機(jī)械自動向原點(diǎn)回歸。
單步運(yùn)行：按一次起動按鈕，前進(jìn)一個工步（或工序）。
單周期運(yùn)行：在原點(diǎn)位置按起動按鈕，自動運(yùn)行一個周期后再在原點(diǎn)停止。在中途按停止按鈕時(shí)就停止運(yùn)行，再按起動按鈕，從斷點(diǎn)處開始運(yùn)行，完成之后回到原點(diǎn)自動停止。
連續(xù)運(yùn)行：在原點(diǎn)位置按起動按鈕，開始連續(xù)的反復(fù)運(yùn)行。若中途按停止按鈕，動作將繼續(xù)到原點(diǎn)為止才停。
操作面板的布置如下圖所示。
圖 機(jī)械手操作盤示意圖
二、機(jī)械手 i/o 分配
根據(jù)控制要求，共需要 19 個輸入點(diǎn)、 6 個輸出點(diǎn)。選用 fx 1n -40mr 的 plc 時(shí)， i/o 分配如下表所示。
表 i/o 分配
輸 入
輸 出
手動開關(guān)
x10
下降按鈕
x23
上升電磁閥
y0
回原點(diǎn)開關(guān)
x11
右行按鈕
x24
下降電磁閥
y1
單步開關(guān)
x12
左行按鈕
x25
緊 / 松電磁閥
y4
單周期開關(guān)
x13
夾緊按鈕
x20
右行電磁閥
y2
連續(xù)開關(guān)
x14
松開按鈕
x21
左行電磁閥
y3
回原點(diǎn)起動
x15
上升限位
x4
原點(diǎn)指示
y5
起動按鈕
x16
下降限位
x5
－
－
停止按鈕
x17
左限位
x1
－
－
上升按鈕
x22
右限位
x2
－
－
工件檢測
x3
－
－
－
－
三、程序設(shè)計(jì)
初始化指令 ist 指令專門用來設(shè)置具有多種工作方式的控制系統(tǒng)，其格式如下圖所示，圖中的源操作數(shù) [s] 指定與工作方式有關(guān)的輸入繼電器的起始輸入，它實(shí)際上指定從 x10 開始的 8 個輸入繼電器具有以下意義：
x10 ：手動；
x11 ：回原點(diǎn)；
x12 ：單步運(yùn)行；
x13 ：單周期運(yùn)行（半自動）；
x14 ：連續(xù)運(yùn)行（全自動）；
x15 ：回原點(diǎn)起動；
x16 ：自動操作起動；
x17 ：停止。
目標(biāo)操作數(shù) [d1] 指定自動操作模式中，使用狀態(tài)器的最小序號；目標(biāo)操作數(shù) [d2] 指定自動操作模式中，使用狀態(tài)器的最大序號。因此該例自動操作模式所使用的狀態(tài)器為 s20 到 s27 。
圖 初始化指令的格式
ist 指令的執(zhí)行條件滿足時(shí)，初始狀態(tài)繼電器 s0 ～ s2 和下列特殊輔助繼電器被自動指定為以下功能即使（以后 ist 指令的執(zhí)行條件變?yōu)?off ，這些元件的功能仍保持不變。）
s0 ：手動操作的初始狀態(tài)器，當(dāng)把工作方式選擇開關(guān)置于 x10 時(shí)， s0 為 on ，進(jìn)入手動程序。
s1 ：回原點(diǎn)操作的初始狀態(tài)器，當(dāng)把工作方式選擇開關(guān)置于 x11 時(shí)， s1 為 on ，進(jìn)入自動回原點(diǎn)程序。
s2 ：自動操作的初始狀態(tài)器，把工作方式選擇開關(guān)置于 x12 、 x13 或 x14 時(shí)， s2 為 on ，進(jìn)入自動程序。
機(jī)械手完整的控制程序是由初始化程序、手動程序、自動返回原點(diǎn)程序和自動程序組成的，其步進(jìn)梯形圖如下圖所示。
圖 機(jī)械手步進(jìn)梯形圖（該圖是手繪圖）
使用 ist 指令后，系統(tǒng)的手動、單周期、單步、連續(xù)和回原點(diǎn)這幾種工作方式的切換是由系統(tǒng)程序自動完成的，但是必須按照前述的規(guī)定，來安排 ist 指令中指定的控制工作方式用的輸入繼電器 x10 ～ x17 的元件號順序。
工作方式的切換是通過特殊輔助繼電器 m 8040 ～ m8042 實(shí) 現(xiàn)的， ist 指令自動驅(qū)動 m8040 ～ m8042 。