在自动化流水线中，机械手的应用比较广泛，它是集多种工作方式于一身的典型案例。本节将以机械手自动控制为例，重点讲解含多种工作方式的PLC控制系统的设计。
PART 02机械手的控制要求及功能简介某工件搬运机械手工作示意图，如图7-12所示。该机械手的任务是将工件从A传送带搬运到B传送带上来(A、B传送带不用PLC控制)。机械手的初始状态为原点位置，此时机械手在Zui上面和Zui右面，且夹紧装置处于放松状态。
搬运机械手工作流程图，如图7-13所示。按下启动按钮后，从原点位置开始，机械手将执行“左行→下降→夹紧→上升→右行→下降→放松→上升”的工作流程一个周期。这些动作均由电磁阀来控制，特别的，夹紧和放松动作仅由一个电磁阀来控制，该电磁阀状态为1表示夹紧，否则为放松状态。左行、右行、上升、下降这些动作由限位开关来切换，夹紧、放松动作由定时器来切换，且定时时间为ls。为了满足实际生产的需求，将机械手设有手动和自动2种工作模式，其中自动工作模式又包括单步、单周、连续和自动回原点4种方式。操作面板布置，如图7-14所示。
(1)手动工作方式
利用按钮对机械手每个动作进行单独控制。在该工作方式中，设有6个手动按钮，分别控制左行、右行、上升、下降、夹紧和放松。
(2)单步工作方式
从原点位置开始，每按一下启动按钮，系统跳转一步，完成该步任务后自动停止在该步，再按一下启动按钮，才开始执行下一步动作。单步工作方式常常用于系统的调试和维修。
(3)单周工作方式
按下启动按钮，机械手从原点开始，按图7-13工作流程完成一个周期后，返回原点并停留在原点位置。
(4)连续工作方式
机械手在原点位置时，按下启动按钮，机械手从原点位置开始，将按图7-13工作流程周期性循环动作。按下停止按钮，机械手并不马上停止工作，待完成Zui后一个周期工作后，系统才返回并停留在原点位置。
(5)自动回原点工作方式
机械手有时可能会停止在非原点位置，这时机械手无法进行自动工作方式，需对机
械手的位置进行调整，当按下启动按钮时，机械手会按其回原点程序由其他位置回到原点位置。
PART 03PLC及相关元件选型机械手自动控制系统采用西门子S7-200SMART PLC，CPUST30模块，DC供电，DC
输入，晶体管输出型。
PLC控制系统的输入信号有17个，均为开关量。其中操作按钮开关有8个，限位开关有4个，选择开关有1个(占5个输入点);PLC控制系统输出信号有5个，各个动作由直流24V电磁阀控制;本控制系统采用S7-200SMARTPLC完全可以，且有一定裕量。
元件材料清单
如表7-4所示
机械手控制的I/O分配，如表7-5所示。硬件设计的主回路、控制回路、PLC输入输出
回路、操作台开孔图纸，如图7-15所示。操作台壳体可参考组合机床系统壳体图，这里省略。
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