PLC技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

石清杰 劉宇

摘 要：近年來，由于社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，涌現(xiàn)出一大批新型技術(shù)手段，為促進(jìn)我國工業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。而在工業(yè)生產(chǎn)中靈活運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)，能明顯提高生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)質(zhì)量;與此同時(shí)，將PLC技術(shù)與工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)相結(jié)合，能明顯增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力。因此，本文以工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)應(yīng)用PLC技術(shù)為切入點(diǎn)，分析其應(yīng)用優(yōu)勢，進(jìn)一步提出具體的應(yīng)用要點(diǎn)，旨在為工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)應(yīng)用效果的提升提供有效技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);工業(yè)機(jī)器人;控制系統(tǒng)

工業(yè)行業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，工業(yè)技術(shù)水平日趨成熟，以工業(yè)機(jī)器人為例，可利用仿真技術(shù)手段模擬人的操作行為，基本實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化自動控制的目標(biāo)，甚至可經(jīng)重復(fù)編輯完成各項(xiàng)工業(yè)生產(chǎn)任務(wù)，大大提高工業(yè)生產(chǎn)效率及質(zhì)量。近年來，受PLC技術(shù)快速發(fā)展的影響，使其被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人控制領(lǐng)域。其中，PLC技術(shù)屬于一種控制技術(shù)方法，具有抗干擾能力強(qiáng)等鮮明特點(diǎn)，適用于工業(yè)控制環(huán)節(jié)[1]。由此可見，將PLC技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)相結(jié)合，能大大拓展其技術(shù)應(yīng)用范圍，使其顯現(xiàn)出多元化的應(yīng)用優(yōu)勢，比如能滿足融入各種類型控制系統(tǒng)的要求，簡化機(jī)器人操作流程等。鑒于此，本文針對“PLC技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)中的應(yīng)用”進(jìn)行分析研究具有重要的價(jià)值意義。

1.PLC技術(shù)的概念及應(yīng)用優(yōu)勢分析

1.1PLC技術(shù)的概念

PLC技術(shù)（可編程邏輯控制器），指專門用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域所設(shè)計(jì)的數(shù)字化運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，普遍采用可編程的存儲器，其內(nèi)部可存儲算術(shù)運(yùn)算、計(jì)數(shù)、定時(shí)、順序控制及邏輯運(yùn)算等操作指令，說明該項(xiàng)技術(shù)可通過模擬式或數(shù)字式輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械設(shè)備及生產(chǎn)過程。同時(shí)，PLC技術(shù)通過數(shù)字模擬的方法，能控制各類機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過程中信號輸出及輸入[2]。由此可見，PLC技術(shù)不同于傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)控制模式，具有靈活性強(qiáng)等鮮明特點(diǎn)，能滿足邏輯處理的要求，大大提高數(shù)據(jù)處理效率。

1.2應(yīng)用優(yōu)勢

PLC技術(shù)往往選用邏輯圖、梯形圖及各類語句表達(dá)方式組成完整的編程語言，不需要采用專業(yè)化的計(jì)算機(jī)知識系統(tǒng)，基本實(shí)現(xiàn)短時(shí)間完成開發(fā)的目標(biāo)，其現(xiàn)場調(diào)試過程較為簡單，換而言之選擇簡單計(jì)算機(jī)可滿足控制系統(tǒng)程序的要求，甚至可實(shí)時(shí)修改，及時(shí)改變控制總體方向。同時(shí)，以往電氣設(shè)備控制環(huán)節(jié)中普遍需要使用大量的繼電器，一旦繼電器使用期間接觸不良則可能導(dǎo)致設(shè)備設(shè)施無法正常運(yùn)行，而應(yīng)用PLC技術(shù)手段能明顯增強(qiáng)設(shè)備控制的實(shí)用性。此外，軟件與硬件相結(jié)合的方式，大大增強(qiáng)PLC技術(shù)的抗干擾性能。

PLC技術(shù)基本形成標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)體系，即系統(tǒng)設(shè)計(jì)具備系統(tǒng)化及模塊化的鮮明特點(diǎn)，能應(yīng)用于不同類型設(shè)備控制環(huán)境，甚至用戶可自主靈活選擇各類系統(tǒng)，形成完全不同的功能模塊。同時(shí)，PLC技術(shù)的安裝流程相對便捷，簡單接線處理后可滿足外部連接的要求，不止能保障PLC技術(shù)的負(fù)載能力，更能經(jīng)小型交流接觸器完成各種類型設(shè)備連接的任務(wù)[3]。通常情況下，小型PLC系統(tǒng)由多個編程軟件共同組成，其功能兼容性較強(qiáng)，可適用于各種復(fù)雜的設(shè)備運(yùn)行環(huán)境之中，取得令人滿意的實(shí)時(shí)監(jiān)控效果。此外，PLC技術(shù)的故障發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較低，具備實(shí)時(shí)自我診斷的功能及作用。

2.工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)應(yīng)用PLC技術(shù)的要點(diǎn)分析

2.1通信控制

為了保證通信穩(wěn)定性及安全性，相關(guān)技術(shù)人員必須做好通信協(xié)議設(shè)計(jì)及落實(shí)工作，徹底解決通信期間信息交互等方面問題，對于保證通信質(zhì)量具有不可比擬的積極作用。從本質(zhì)角度來看，通信協(xié)議屬于網(wǎng)絡(luò)通信的規(guī)程，往往被視為約定的結(jié)合，而以通信及信息傳輸兩項(xiàng)功能為基礎(chǔ)，能準(zhǔn)確識別及判斷互聯(lián)網(wǎng)信息，真正意義上做到信息數(shù)據(jù)同步處理，尤其是出現(xiàn)錯誤信息后，能及時(shí)修正，消除影響信息可靠性及完整性的風(fēng)險(xiǎn)因素。通常情況下，PLC網(wǎng)絡(luò)中通信協(xié)議可劃分為通用及企業(yè)專用2種類型，對于中層及底層的自動網(wǎng)絡(luò)，普遍選擇企業(yè)專用通信協(xié)議方式。

底層子網(wǎng)絡(luò)往往肩負(fù)著信息交流及傳輸數(shù)據(jù)命令的職責(zé)。即便所涉及的信息量不多，但是其實(shí)時(shí)性需求較高。從企業(yè)專用協(xié)議角度來看，其包含應(yīng)用層、鏈路層及物理層，具有層數(shù)少及傳輸效率高等鮮明特點(diǎn)，而對于具體協(xié)議來說，需要應(yīng)用PROFIBUS、點(diǎn)對點(diǎn)接口及USS等不同協(xié)議方式[4]。同時(shí)，信息系統(tǒng)運(yùn)行過程中，系統(tǒng)自身帶有相關(guān)的檢錯及糾錯的功能，而上述功能實(shí)現(xiàn)勢必波及錯誤代碼的控制能力。由此可見，通信系統(tǒng)普遍需要帶有一定的考核標(biāo)準(zhǔn)功能，否則無法滿足數(shù)據(jù)傳輸時(shí)鑒別及基礎(chǔ)處理錯誤信息的要求。此外，系統(tǒng)識別到錯誤信號后可利用去除及糾正等途徑完成處理任務(wù)。

2.2運(yùn)動控制

工業(yè)機(jī)器人以運(yùn)動控制為主要形式，尤其是A-B PLC Control Logix控制系統(tǒng)的運(yùn)動控制功能較為完善，RS Logix5555 處理器內(nèi)部帶有極其豐富的運(yùn)動控制指令，支持運(yùn)動控制功能。除可利用順序方式控制梯形圖編程外，RS Logix5555 軟件為運(yùn)動控制提供相對完善的編程及調(diào)試，甚至可憑借1756-Mo8SE模塊滿足光纖連接的要求，集成Control Logix平臺，充分發(fā)揮SERCOS接口及控制器的作用，真正意義上做到通訊控制，為運(yùn)動控制及機(jī)械控制提供多樣化的平臺，實(shí)現(xiàn)單軸、二軸及多軸協(xié)調(diào)性運(yùn)動的目標(biāo)，滿足機(jī)器人不同運(yùn)動控制的要求，達(dá)到控制運(yùn)動軌跡的效果。

3.結(jié)語

通過本文探究，認(rèn)識到PLC控制技術(shù)具有操作簡單、方便快捷等應(yīng)用優(yōu)勢，能夠確保工業(yè)機(jī)器人控制過程保持拓展性及柔性等。與此同時(shí)，將工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)與PLC技術(shù)相結(jié)合，能大大提高機(jī)器人控制工作的安全性及可靠性，并大幅度增強(qiáng)控制系統(tǒng)的抗干擾性能。此外，在工業(yè)領(lǐng)域中的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中，應(yīng)用PLC技術(shù)，能為工業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化、智能化生產(chǎn)提供強(qiáng)有力的支持。因此，在工業(yè)機(jī)械人控制系統(tǒng)當(dāng)中，PLC技術(shù)值得借鑒及應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王安定.PLC技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（33）：157-158.

[2]季文超.PLC技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2020（18）：190-191.

[3]李滿.PLC技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2020，19（18）：38-39.

[4]趙亮.工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用分析[J].工業(yè)加熱，2020，49（08）：28-29.

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