刘宏文

摘 要：在对气动臂进行设计与研究的过程中，应用PLC能够实现气动臂和注塑机两者之间的有机结合，进而可以实现两者之间的智能化生产与互动机制构建。但是，在对气动臂以继电器作为运行核心进行设计与构造的过程中，经常会在使用的过程中出现各种问题。为了设计一种结构更加简单，且操作更加方便的机械臂，研究将结合PLC气动臂的操作系统做出深入的探索和分析。

关键词：PLC;气动臂;系统开发;应用方法

现阶段机械气动臂在操作过程中主要发生的问题有：气动臂失灵、气动臂灵活度降低、气动臂碰撞损坏、气动臂运动轨道偏差、气动臂设备变形等等。此类问题是影响工业生产和发展的关键要素，同时也是制约气动臂应用范围不断拓展的主要问题。针对以上问题，研究将从气动臂的操作系统方面对其进行构造，通过对I/O点数量的判断与应用，以及对PLC型号的选择，实现对整个操作系统的开发与使用。

一、气动臂的操作系统构成

PLC机械气动臂的整体控制系统是基于以下部分构建而成的：第一是对PLC控制器的应用;第二是对I/O接线端子的应用;第三是对数据传输电缆的应用;第四是对开关的控制应用。基于以上是个环节，PLC机械气动臂便可以实现灵活的操作以及正确的使用，且能够为工业生产提供有效的帮助。其中，PLC主要对电磁阀执行机构进行驱动和控制，以此实现气缸和负压发生器模块的正确运动。所以，PLC作為指令发出的单元，能够对整个控制系统做出相应的指令。在PLC机械气动臂的运动过程中，机械手臂和吸盘的工作需要基于传感器开关控制系统进行信号的反馈，只有这样才能确保传感器对PLC机械气动臂的有效监控与管理，以及对其运动轨迹和运动方法的实时控制和监测。具体流程为：控制开关——启动PLC控制器——经过数据传输电缆——经过I/O接线端子——经过电磁阀组——经过气缸和负压发生器——经过气动臂和吸盘——经过接近开关——回到I/O接线端子——回到数据传输电缆——回到PLC控制器。

二、准确判断I/O点数量

在研究和应用PLC机械气动臂的过程中，需要重点针对信号的传递对其进行处理和控制。在这一过程中，要应用到多个开关对信号进行控制，且所有开关和信号均为PLC机械气动臂后期应用的工具。其中，“按钮”信号主要用来控制PLC机械气动臂的运动轨迹;“确认”信号主要用来测试PLC机械气动臂的运动实施状况，并且会第一时间将之反馈给PLC控制器，进而对其作出数据的分析与调整。另外，还涉及到应用“开始”信号开关、“重启”信号开关、“位置”信号开关以及“停止”信号开关等。通过对不同开关的应用，能够对PLC机械气动臂作出相应的运动调整和干预，且可以对气缸和负压发生器进行有效的管理与控制，实现电磁阀对信号输入输出的准确性不受影响。所以，在对PLC机械气动臂进行操作系统设计与构建的时候，务必要确定清楚I/O点的具体数量，并且在必要时候需要预留备用点，这样能够保证PLC机械气动臂在工作的过程中做到万无一失。一般情况，输入点数量会控制在22以下，输出点数量会控制在11以下。

三、正确选取PLC类型

在进行PLC机械气动臂操作系统开发与设计的时候，务必要对PLC控制器进行型号的选择，以此实现型号与气动臂能够保持相互对应。在此，需要结合输入点数量对其进行判断，如果输入点大于22，输出点大于11的时候，需要选择西门子厂家生产的27-300PLC控制器，同时还需要应用到两个SM323扩展组块。如果系统的输入点为22，输出点是16，那么需要采用48kb的可储存设备，对其进行计时器数量的设计，且需要保证计时器的数量在64——128之间。通过该方法的应用，能够在确定I/O点数的基础上确定对相关PLC控制器型号的应用和选择。

四、操作程序设计方法

通过模块化的设计理念，对PLC机械气动臂进行程序设计的分析为：第一是公共程序模块;第二是手动程序模块，第三是自动程序模块。基于以上三大模块，能够对PLC机械气动臂的操作程序进行有效的设计与开发，且可以保证PLC机械气动臂在后续应用过程中的质量与安全性不受影响。结合PLC机械气动臂的动作，可以对其进行IST指令的开发，以此实现对PLC机械气动臂的有效控制。同时需要将设备中的继电器进行特殊辅助继电器的分配与处理。在该方法的应用基础上，可以帮助继电器回归到原始状态，进而能够对整机进行开关导通的合理控制。另外，在对三大模块进行程序设计的过程中，还需要考虑到设计的步骤与流程，突出相邻工序的衔接性，实现PLC机械气动臂的灵活性提升与发展。

综上所述，随着当前我国的工业化发展速度不断加快，在工业应用领域中，PLC作为一种全新的技术为多个行业提供了有效的帮助与支撑。通过对PLC的应用，能够有效提升气动臂的工作效能，且可以有效简化气动臂的设计结构，完善气动臂在工业生产与制造领域当中的高效应用价值。

参考文献

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[2] 冯道宁，宋瑞娟.基于双控系统的自动仓储实验平台[J].实验室研究与探索，2016（02）：70-73+262.