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[摘 要]使用PLC程序控制模拟机械手动作，可以尽快提高PLC梯形图设计方法。
[关键词]PLC 模拟机械手 电磁阀 梯形图
中图分类号：G841 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）19-0251-02
今天电子科技的迅猛发展，推动了电工新技术迅速发展，图1是电工技能鉴定和竞赛中经常见到的一个机械手动作模拟模型，通过多年的电工电子教学发现：该机械手动作模拟比较典型，而企业用到的机械手看起来较复杂，其实质原理相同，仅仅多增加一些动作环节。
图1中机械手能将工件由A处传送到B处；启动、停止共用一个钮子按钮来实现；上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成，即某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作。例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。另外，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。设备装有上、下限位和左、右限位开关，它的工作过程如图2所示，有八个动作。
若中间没有按下停止按钮，那么接着上述过程重复执行；若中间按下停止按钮，仅执行一个周期，需重新按下启动按钮，才能从新执行上述动作。
首先，完成输入输出地址的分配。
采用三菱FX2N系列PLC，地址分配如表1所示。
其次，完成PLC外部接线图设计。
外部接线如图3所示。
最后，根据动作过程编写梯形图。
鉴于目前PLC应用的广泛，但存在梯形图编写过程中时常感到无法下手的困惑，我们将采取三个不同方法编写机械手程序，以更好的进行PLC梯形图快速设计。
1.使用基本指令编写
分清动作过程，完善定位条件，从复的动作过程分开编写、统一输出，按动作顺序依次编写。基本指令看似比较简单，但逻辑性特别强，逻辑关系只要错一步，动作就很难保证实现。因为机械手有很多重复环节，例如经过两次下降和上升，其限位条件是共用的，不能简单直接就进行输出继电器线圈输出，这样容易忽略条件或导致双线圈现象。（见表2）
下降到下限位SQ1后进行夹紧和放松，只考虑SQ1一个条件，不能正确识别出是夹紧还是放松，需要同时判断出A点和B点位置，可以通过左限位SQ4和右限位SQ3来完成。因输出为单线圈电磁阀，可以简单通过置位SET和复位RST实现。
上升到上限位SQ2后进行右移和左移，同样，只考虑SQ2一个条件，也不能正确识别出是右移还是左移，也需要同时判断出A点和B点位置，通过左限位SQ4和右限位SQ3来完成，还可以通过是否取到工件来判断完成。
按下按钮SB和到达右限位SQ3后需进行下降，夹紧和放松后需进行上升，因两次下降和上升，如果直接编写，很容易产生双线圈和逻辑混乱现象，可使用辅助继电器分开独立编写动作，最后合并输出统一驱动输出继电器线圈，或合并条件直接输出。
2.使用步进指令编写
格式性较强，逻辑性一般，因为只执行当前程序步，转移切换也在当前步进行，只要满足一般的切换条件即可实现。
3.使用移位指令编写
与步进指令类似，格式性较强，逻辑性一般，因为限位条件与当前位共同构成切换条件，尽管限位条件反复满足，辅助继电器只有当前位接通，输出继电器通过当前辅助继电器分别输出。
按照I/O地址分配表或接线图完成PLC与实训模块之间的接线，认真检查，确保正确无误。通过计算机编辑梯形图，进行编译，有错误时根据提示信息修改，直至无误，用SC-09通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口，打开PLC主机电源开关，下载程序至PLC中，下载完毕后将PLC的“RUN/STOP”开关拨至“RUN”状态。进行梯形图程序调试，观察触点、线圈动作情况。
经过模拟调试、反复编写，可以快速提高PLC梯形图设计。
参考文献
[1] FX1S1N2N2NC 编程手册 .2004
[2] THPFSL-1、2实训指导书.天煌教仪.2006
作者简介
辛运霞（1982--），女（汉），河南周口人，毕业于辽宁工业大学 ，硕士 ，专业通信与信息系统，郑州交通职业学院信息工程系教师，主要研究方向：信息处理与人工智能。
孙锡保（1981--），男（汉），河南新乡人，新乡职业技术学院二级实习指导教师，主要研究方向：电子及电气自动化。
[关键词]PLC 模拟机械手 电磁阀 梯形图
中图分类号：G841 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）19-0251-02
今天电子科技的迅猛发展，推动了电工新技术迅速发展，图1是电工技能鉴定和竞赛中经常见到的一个机械手动作模拟模型，通过多年的电工电子教学发现：该机械手动作模拟比较典型，而企业用到的机械手看起来较复杂，其实质原理相同，仅仅多增加一些动作环节。
图1中机械手能将工件由A处传送到B处；启动、停止共用一个钮子按钮来实现；上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成，即某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作。例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。另外，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。设备装有上、下限位和左、右限位开关，它的工作过程如图2所示，有八个动作。
若中间没有按下停止按钮，那么接着上述过程重复执行；若中间按下停止按钮，仅执行一个周期，需重新按下启动按钮，才能从新执行上述动作。
首先，完成输入输出地址的分配。
采用三菱FX2N系列PLC，地址分配如表1所示。
其次，完成PLC外部接线图设计。
外部接线如图3所示。
最后，根据动作过程编写梯形图。
鉴于目前PLC应用的广泛，但存在梯形图编写过程中时常感到无法下手的困惑，我们将采取三个不同方法编写机械手程序，以更好的进行PLC梯形图快速设计。
1.使用基本指令编写
分清动作过程，完善定位条件，从复的动作过程分开编写、统一输出，按动作顺序依次编写。基本指令看似比较简单，但逻辑性特别强，逻辑关系只要错一步，动作就很难保证实现。因为机械手有很多重复环节，例如经过两次下降和上升，其限位条件是共用的，不能简单直接就进行输出继电器线圈输出，这样容易忽略条件或导致双线圈现象。（见表2）
下降到下限位SQ1后进行夹紧和放松，只考虑SQ1一个条件，不能正确识别出是夹紧还是放松，需要同时判断出A点和B点位置，可以通过左限位SQ4和右限位SQ3来完成。因输出为单线圈电磁阀，可以简单通过置位SET和复位RST实现。
上升到上限位SQ2后进行右移和左移，同样，只考虑SQ2一个条件，也不能正确识别出是右移还是左移，也需要同时判断出A点和B点位置，通过左限位SQ4和右限位SQ3来完成，还可以通过是否取到工件来判断完成。
按下按钮SB和到达右限位SQ3后需进行下降，夹紧和放松后需进行上升，因两次下降和上升，如果直接编写，很容易产生双线圈和逻辑混乱现象，可使用辅助继电器分开独立编写动作，最后合并输出统一驱动输出继电器线圈，或合并条件直接输出。
2.使用步进指令编写
格式性较强，逻辑性一般，因为只执行当前程序步，转移切换也在当前步进行，只要满足一般的切换条件即可实现。
3.使用移位指令编写
与步进指令类似，格式性较强，逻辑性一般，因为限位条件与当前位共同构成切换条件，尽管限位条件反复满足，辅助继电器只有当前位接通，输出继电器通过当前辅助继电器分别输出。
按照I/O地址分配表或接线图完成PLC与实训模块之间的接线，认真检查，确保正确无误。通过计算机编辑梯形图，进行编译，有错误时根据提示信息修改，直至无误，用SC-09通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口，打开PLC主机电源开关，下载程序至PLC中，下载完毕后将PLC的“RUN/STOP”开关拨至“RUN”状态。进行梯形图程序调试，观察触点、线圈动作情况。
经过模拟调试、反复编写，可以快速提高PLC梯形图设计。
参考文献
[1] FX1S1N2N2NC 编程手册 .2004
[2] THPFSL-1、2实训指导书.天煌教仪.2006
作者简介
辛运霞（1982--），女（汉），河南周口人，毕业于辽宁工业大学 ，硕士 ，专业通信与信息系统，郑州交通职业学院信息工程系教师，主要研究方向：信息处理与人工智能。
孙锡保（1981--），男（汉），河南新乡人，新乡职业技术学院二级实习指导教师，主要研究方向：电子及电气自动化。