摘要：机械手一种模拟人手操作的自动机械。它可按固定程序抓取、搬运物件或操持工具完成某些特定操作。应用机械手可以代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动，实现生产的机械化和自动化，代替人在有害环境下的手工操作，改善劳动条件，保证人身安全。可编程控制器，英文全称Programmable Logic Controller，简称PLC或PC。，是以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术而发展起来的一种新型通用的自动控制装置。它具有结构简单，性能优越，可靠性高，灵活通用。 近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到了广泛的应用。PLC的应用逻辑指令梯形图方式编制PLC程序，一般来说能处理不太复杂的电气控制问题。但对于过于复杂的电气控制电路或大型的生产线，应用上述方法，程序过长，如果不加上注释，可能又太难阅读。因此，近年来有些PLC增加了一种按IEC标准的SFC (Seguentil Function Chait)功能(状态)转移图编制控制程序的方法，这种方法特别适用于顺序自动控制过程。因此也称为步进顺序控制。三菱的FX系列小型PLC，用状态转移图方式编程，可以容易的实现较复杂的顺控程序。将PLC状态转移图应用于机械手控制系统中，可以很容易的实现机械手的自动和手动控制；达到机械手的自动化控制功能。
关键词：自动化控制；PLC；程序编制；状态转移图
一、PLC的认识和状态转移图的编程方法
1、PLC定义
PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
2、状态转移图编程的认识
应用逻辑指令梯形图方式编制PLC程序，一般来说能处理不太复杂的电气控制问题。但对于过于复杂的电气控制电路或大型的生产线，应用上述方法，程序过长，如果不加上注释，可能又太难阅读。因此，近年来有些PLC增加了一种按IEC标准的SFC (Seguentil Function Chait)功能(状态)转移图编制控制程序的方法，这种方法特别适用于顺序自动控制过程。因此也称为步进顺序控制。用状态转移图方式编程，可以容易的实现较复杂的顺控程序。
状态转移图又称状态流程图，它是表明步进顺控系统的控制过程、功能和特性的一种图形。
3、状态转移图的基本指令
状态转移图有两个基本指令。
⑴STL指令
功能：状态元件S置位，步进开始。驱动S状态元件。
步进STL触点只有常开触点。用
表示，当转移条件满足，其状态初置位，其STL触点闭合，驱动负载。当状态转移，STL指令断开时，与该指令有关的其他指令都不能执行。
⑵RET指令
功能：表示该步进控制结束，每个程序在END指令前写入RET指令，RET指令无操作数。
4、状态转移图中的状态元件
FX系列PC的状态元件一般有近百点到几百点，如下表所示。
FXON系列
FX2N、FX2系列
初始化用
10点S0–S9
10点，S0-S9
一般用
118点S10-S127
490点，S10-S499
断电保持用
上述状态全部断电保持
400点，S500-S899
报警用
100点，S900-S999
注：其中S10一S19为自动控制中回原点使用的状态元件。
二、状态转移图在机械手控制中的应用
1、机械手控制要求
如图下图所示，此机械手的夹紧机构是有电放松，无电夹紧。
图5—3—8
1）自动控制
原点（左上角）→启动→放松（T）→下降→夹紧（T）→上升→右移→下降→放松（T）→上升→左移→回原点
2）手动控制
各个动作分别进行操作。
2、 I/O分配及输入输出图
1）I/O分配
X0—自动/手动转换； X1—停止； X2— 自动启动；
X3—上限位； X4—下限位； X5—左限位；
X6—右限位； X7—手动向上； X10—手动向下；
X11—手动左移； X12—手动向右； X13—手动放松
Y0—夹紧 / 放松； Y1—上升 Y2—下降
Y3—左移； Y4— 右移； Y5—原点指示
3、操作步骤
（1）PLC清零，输入指令，检查程序是否正确；
（2）断开X0，操作手动程序；
（3）接通X0，同时接通X3和X5，输出端Y5，在此前提下按X2，运行自动程序。
（4）如果调试运行不正确时，应检查完程序第二次运行前一定清零（即操作X1）。
4、注意事项
1）为了安全，注意接线时火线一定要接线圈；
2）在原点的前提下，才能启动自动程序。
三、小结
在PLC系统结构不断发展的同时，PLC的编程语言也越来越丰富，功能也在不断提高。除了大多数PLC使用的梯形图语言外，为了适应各种控制要求，出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言、与计算机兼容的高级语言（BASIC、C语言等）等。多种编程语言的并存、互补与发展是PLC进步的一种表现。
四在PLC系统结构不断发展的同时，PLC的编程语言也越来越丰富，功能也在不断提高。除了大多数PLC使用的梯形图语言外，为了适应各种控制要求，出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言、与计算机兼容的高级语言（BASIC、C语言等）等。多种编程语言的并存、互补与发展是PLC进步的一种表现。
参考文献
[1]《可编程序控制器原理、应用、实验》李全利常斗南等主编机械工业出版社1998年
[2]《可编程控制器应用技术》张万忠主编化学工业出版社2002年
[3]《可编程控制器应用技术实训指导》李俊秀主编化学工业出版社2002年
[4]《可编程控制器技术及应用》戴一平主编机械工业出版社2004年.
作者简介：米永红（1985.07-），男，陕西西咸新区秦汉新城人，学历：本科，职称：初级，研究方向：电气工程。
论文作者:米永红
论文发表刊物:《知识-力量》2019年11月51期
论文发表时间:2019/12/6
标签：状态论文; 步进论文; 指令论文; 程序论文; 机械手论文; 操作论文; 自动控制论文; 《知识-力量》2019年11月51期论文;