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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

TheDesignofAutomaticControlandSupervisionwiththe

HostComputerforPneumaticManipulator

Abstract:ThedesignisbasedonPLCofPanasonicFP1-C40asthecontrollerandthe

configurationsoftwareasthedevelopmentplatformofthehostcomputer.Wedesignthe

controllingflowchart,makethePLCcontrolprogram,andfulfilltoconveyobjectsofdiverse

colorstodifferentplaceswithpneumaticmanipulator.Moreover,usingconfiguration

software,wedesignthegraphicalinterface,setthesystem’sI/Odevice,structurethedatabase，

establishtheanimationconnection,debugonlineandfinallyachievereal-timemonitoring

andcontrollingofthehostcomputer.Thecontrolissafety,stableandthecontrollinginterface

isfriendly.

Keywords:pneumaticmanipulator;FP1-C40;thehostcomputer;real-timemonitoringand

controlling

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。

上位机

RS232

松下FP1-C40型PLC

电感式接近开关电控换向阀

色标传感器

机械手工作台

图1气动机械手自动控制系统整体结构图