下图表示某生产车间采用气缸控制的搬运机械手，其任务是将左工作台的工件搬运到右工作台。机械手的工作方式可分为手动、单步、单周期、连续和回原点 5 种。
图 搬运机械手结构示意图
1 ．机械手的工作方式
手动运行：用各自的按钮使各个负载单独接通或断开的方式。
回原点运行：该方式下按回原点按钮时，机械自动向原点回归。
单步运行：按一次起动按钮，前进一个工步（或工序）。
单周期运行：在原点位置按起动按钮，自动运行一个周期后再在原点停止。在中途按停止按钮时就停止运行，再按起动按钮，从断点处开始运行，完成之后回到原点自动停止。
连续运行：在原点位置按起动按钮，开始连续的反复运行。若中途按停止按钮，动作将继续到原点为止才停。
操作面板的布置如下图所示。
图 机械手操作盘示意图
二、机械手 i/o 分配
根据控制要求，共需要 19 个输入点、 6 个输出点。选用 fx 1n -40mr 的 plc 时， i/o 分配如下表所示。
表 i/o 分配
输 入
输 出
手动开关
x10
下降按钮
x23
上升电磁阀
y0
回原点开关
x11
右行按钮
x24
下降电磁阀
y1
单步开关
x12
左行按钮
x25
紧 / 松电磁阀
y4
单周期开关
x13
夹紧按钮
x20
右行电磁阀
y2
连续开关
x14
松开按钮
x21
左行电磁阀
y3
回原点起动
x15
上升限位
x4
原点指示
y5
起动按钮
x16
下降限位
x5
－
－
停止按钮
x17
左限位
x1
－
－
上升按钮
x22
右限位
x2
－
－
工件检测
x3
－
－
－
－
三、程序设计
初始化指令 ist 指令专门用来设置具有多种工作方式的控制系统，其格式如下图所示，图中的源操作数 [s] 指定与工作方式有关的输入继电器的起始输入，它实际上指定从 x10 开始的 8 个输入继电器具有以下意义：
x10 ：手动；
x11 ：回原点；
x12 ：单步运行；
x13 ：单周期运行（半自动）；
x14 ：连续运行（全自动）；
x15 ：回原点起动；
x16 ：自动操作起动；
x17 ：停止。
目标操作数 [d1] 指定自动操作模式中，使用状态器的最小序号；目标操作数 [d2] 指定自动操作模式中，使用状态器的最大序号。因此该例自动操作模式所使用的状态器为 s20 到 s27 。
图 初始化指令的格式
ist 指令的执行条件满足时，初始状态继电器 s0 ～ s2 和下列特殊辅助继电器被自动指定为以下功能即使（以后 ist 指令的执行条件变为 off ，这些元件的功能仍保持不变。）
s0 ：手动操作的初始状态器，当把工作方式选择开关置于 x10 时， s0 为 on ，进入手动程序。
s1 ：回原点操作的初始状态器，当把工作方式选择开关置于 x11 时， s1 为 on ，进入自动回原点程序。
s2 ：自动操作的初始状态器，把工作方式选择开关置于 x12 、 x13 或 x14 时， s2 为 on ，进入自动程序。
机械手完整的控制程序是由初始化程序、手动程序、自动返回原点程序和自动程序组成的，其步进梯形图如下图所示。
图 机械手步进梯形图（该图是手绘图）
使用 ist 指令后，系统的手动、单周期、单步、连续和回原点这几种工作方式的切换是由系统程序自动完成的，但是必须按照前述的规定，来安排 ist 指令中指定的控制工作方式用的输入继电器 x10 ～ x17 的元件号顺序。
工作方式的切换是通过特殊辅助继电器 m 8040 ～ m8042 实 现的， ist 指令自动驱动 m8040 ～ m8042 。