温毅 李哲宇 康文凯 李龙 张铻

摘 要

在密闭箱室内进行实验或生产时，有时需要对大质量或有害物质进行转运。在对转运过程进行充分功能分析后，提出了一种基于PLC的机械手控制系统设计方案。针对设计方案，进行了控制系统硬件与软件的综合设计，系统以PLC作为控制和通讯核心，在触摸屏上操作进行控制。机械手在步进电机的控制下完成沿X轴、Y轴、Z轴方向的运动，在气缸的控制下完成抓取和放松运动。该系统的应用能够有效减少有害物质对操作人员的伤害，并使转用过程更加高效安全。

关键词

密封箱式;机械手;PLC;控制系统

中图分类号： TG155.92                     文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.15.034

Abstract

When conducting experiments or production in closed chamber，sometimes it is necessary to transports large or harmful substances.After fully functional analysis of the transshipment process，a design scheme of manipulator control system based on PLC is proposed.According to the design scheme， the hardware and software of the control system are designed synthetically. The system takes PLC as the control and communication core，and operates on the touch screen.Under the control of the stepping motor，the manipulator moves along the x-axis，Y-axis and z-axis，and under the control of the cylinder，the manipulator grabs and relaxes.The application of the system can effectively reduce the harm of toxic substances to operators，and make the transfer process more efficient and safe.

Key Words

Sealed box;Manipulator;PLC;Control system

0 引言

密封箱式在科研和生产中具有广泛的应用。通常在密封箱式中进行对小质量部件的操作，此时操作人员只需手工即可完成操作。但有时需要在密封箱式中进行对含有有害物质或质量较大的部件的转运。此时如果使用纯人工操作，存在效率低、风险高的缺点。采用機械手则具有效率高、安全性高的优点。

PLC是以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置[1]。本文以PLC为控制、通讯核心，触摸屏、按钮开关、传感器为输入单元，电机模组、气动模组为执行单元实现设计功能。该自动控制系统实现了机械手的转运功能。

1 控制系统的方案设计

1.1 功能分析

本研究设计的机械手控制系统，包含控制系统的基本功能和专用功能。……