基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

吳勇

摘要：工業(yè)機(jī)器人的研究和投入使用早在20世紀(jì)50年代末就開(kāi)始了，最初的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于汽車制造業(yè)，進(jìn)行汽車零部件的放置，是比較簡(jiǎn)單的行為，而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人也逐漸面向更高級(jí)的科學(xué)技術(shù)，應(yīng)用于更廣泛的工業(yè)領(lǐng)域。在工業(yè)領(lǐng)域工業(yè)機(jī)器人能夠幫助工廠進(jìn)行更高效的生產(chǎn)，而隨著改革開(kāi)放的深化和科技興國(guó)理念的提出，工業(yè)領(lǐng)域又將目光放在對(duì)工業(yè)機(jī)器人的升級(jí)中，以便工業(yè)行業(yè)更好的面向現(xiàn)代化，面向未來(lái)，面向人民。所以這就需要更高技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人的研究中。PLC控制技術(shù)也是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展，將計(jì)算機(jī)技術(shù)等現(xiàn)代化的信息技術(shù)在自身的基礎(chǔ)上拓展，建立更加柔性的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，這無(wú)疑是非常符合工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)研究的，這將成為工業(yè)領(lǐng)域逐漸探索的命題。本篇將介紹PLC控制裝置的主要工作方式和主要構(gòu)成，同時(shí)簡(jiǎn)要介紹關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的制造歷程和應(yīng)用場(chǎng)景，最后研究如何將PLC控制裝置應(yīng)用與工業(yè)機(jī)器人的制造中去并且實(shí)現(xiàn)這種研究。

關(guān)鍵詞：PLC控制;工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng);分析研究;實(shí)現(xiàn)探討

首先，PLC控制裝置不僅有優(yōu)秀的基礎(chǔ)，并且已經(jīng)將更加先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用于自身發(fā)展中，其目的是取代傳統(tǒng)的控制功能能夠建立遠(yuǎn)程的控制系統(tǒng)，那么PLC控制系統(tǒng)裝置是如何進(jìn)行工作的呢，下面將簡(jiǎn)要介紹PLC控制裝置的工作方式和硬件構(gòu)成。

一、關(guān)于PLC控制的簡(jiǎn)介

1.1PLC控制的概念

PLC控制系統(tǒng)是將微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的順序控制器中進(jìn)而形成的一種工業(yè)控制裝置，其目的是為了取代繼電器、執(zhí)行邏輯、計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)等順序的控制功能，并且能夠構(gòu)建更加柔性的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。而PLC控制裝置也具有通用性強(qiáng)，使用方便，適應(yīng)范圍廣，可靠性強(qiáng)，抗干擾性強(qiáng)及編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在工業(yè)的應(yīng)用中非常的廣泛，能夠有效的提高工業(yè)生產(chǎn)的效率。

1.2PLC的工作方式

PLC控制裝置的內(nèi)部工作方式是采用循環(huán)掃描的工作方式，在中型和大型的PLC控制裝置中，進(jìn)行的是中斷工作的方式。使用PLC控制裝置時(shí)要把PLC的用戶模式調(diào)試完成，然后進(jìn)行程序的編入。同時(shí)，要將工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的輸入信號(hào)和被控制的執(zhí)行原件連接于PLC控制裝置的輸入端和輸出端，最后進(jìn)入到PLC控制裝置工作模式。以上就是PLC的工作方式，首先要了解使用PLC控制裝置的用戶需求，然后進(jìn)行需求的程序編制，最后輸入到PLC控制的存儲(chǔ)器中，PLC控制裝置按照需求運(yùn)轉(zhuǎn)的前提條件是一定要與施工現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)向匹配，才能夠進(jìn)行PLC控制裝置的正常工作。

二、關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)要介紹

2.1什么是工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)器人，被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)制造的領(lǐng)域中的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或者多自由度的機(jī)械機(jī)器設(shè)備，并且能夠依靠動(dòng)力能源和控制能力實(shí)現(xiàn)工業(yè)加工制造業(yè)的制造功能?，F(xiàn)如今，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用到物流、電子及化工等多個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。那么工業(yè)機(jī)器人有哪些部分組成，PLC控制裝置又能夠引入工業(yè)機(jī)器人的哪一個(gè)系統(tǒng)部分呢，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)又是如何呢，下面將詳細(xì)進(jìn)行介紹。

2.2工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程

工業(yè)機(jī)器人最早的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)嵲谄嚿a(chǎn)工業(yè)中，完成的僅僅是簡(jiǎn)單的代替工人的工作，隨著機(jī)械技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人被不斷的改進(jìn)，并且能夠勝任一些繁雜和重復(fù)性高的工業(yè)流程工作，降低當(dāng)時(shí)工業(yè)工廠雇用勞動(dòng)力的成本。隨著傳感器的應(yīng)用，工業(yè)機(jī)器人能夠完成難度程度更高的工作，通過(guò)識(shí)別工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境進(jìn)行自己的工作。工業(yè)機(jī)器人也逐漸有了人工智能的標(biāo)簽，其身上的模塊構(gòu)成更加的智能，所以工業(yè)機(jī)器人也逐漸在工業(yè)領(lǐng)域普及開(kāi)來(lái)。到如今，信息化網(wǎng)絡(luò)化不斷的賦予工業(yè)機(jī)器人更高得視覺(jué)和觸覺(jué)傳感，也給予其更靈活工作方式，使工業(yè)機(jī)器人能夠像人一樣方便的行走。

2.3工業(yè)機(jī)器人的組成部分

工業(yè)機(jī)器人主要有三大部分組成，分別是機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，下面將分別介紹這三個(gè)系統(tǒng)。

（一）機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)能夠使工業(yè)機(jī)器人的活動(dòng)自由度更高，更加靈活。其又分成并聯(lián)機(jī)器人和串聯(lián)機(jī)器人，通過(guò)手腕和手臂進(jìn)行活動(dòng)，其中傳統(tǒng)的并聯(lián)機(jī)器人不能夠滿足如今工業(yè)制造的需求，串聯(lián)的機(jī)器人剛度大、結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定并且承載力也更強(qiáng)。

（二）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

顧名思義，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是向工業(yè)機(jī)器人提供動(dòng)力的裝置，分別有液壓式、氣壓式及電氣式等。現(xiàn)階段，電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用中比較廣泛。

（三）控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)能夠以工業(yè)機(jī)器人傳感器反饋的信息為依據(jù)，進(jìn)行對(duì)工業(yè)機(jī)器人行為的支配，并使工業(yè)機(jī)器人能夠完成規(guī)定的指令和運(yùn)動(dòng)。工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)中既可以引入人工智能系統(tǒng)，也可以引入PLC控制系統(tǒng)。因?yàn)镻LC控制裝置可以建立工業(yè)機(jī)器人更柔性的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，提高工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中的效率。

三、關(guān)于PLC控制對(duì)工業(yè)機(jī)器人的研究

3.1提高工業(yè)機(jī)器人的控制效果

上述 PLC控制系統(tǒng)是將微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的順序控制器中進(jìn)而形成的一種工業(yè)控制裝置，其能夠更好的控制工業(yè)機(jī)器人的工作行為和使工業(yè)機(jī)器人能夠更好的完成反饋的命令和行為，PLC的通用性特點(diǎn)可以在輸出的端口與工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)進(jìn)行連接，間接的遠(yuǎn)程的控制機(jī)器人的動(dòng)作和行為，這能夠有效的提高工業(yè)機(jī)器人工作的效率，更明確快速的完成反饋的指令和行為。

3.2工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用PLC控制的未來(lái)趨勢(shì)

隨著工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的智能化和現(xiàn)代化，對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的要求也在不斷的提高，那么將更加智能化科技化的PLC控制裝置應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中，將是未來(lái)智慧工廠研究的重要問(wèn)題。不僅能夠強(qiáng)化工業(yè)機(jī)器人的控制功能和行為，更能夠促進(jìn)PLC控制裝置的進(jìn)步發(fā)展，所以說(shuō)在未來(lái)的發(fā)展中，PLC控制與工業(yè)機(jī)器人的融合是非常重要的。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的工業(yè)技術(shù)獲得突破，為了將工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)更加智能化的控制，將進(jìn)行基于PLC控制的研究與應(yīng)用，令工業(yè)行業(yè)更加智能化和現(xiàn)代化。

結(jié)語(yǔ)：

科技浪潮席卷全國(guó)各個(gè)領(lǐng)域，工業(yè)領(lǐng)域?yàn)榱烁玫拿鎸?duì)對(duì)現(xiàn)代化將基于PLC技術(shù)進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的研究，建立工業(yè)機(jī)器人更加快捷的控制系統(tǒng)，提高工業(yè)機(jī)器人的工作效率。而基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人的未來(lái)市場(chǎng)前景也非常廣闊，將成為工業(yè)領(lǐng)域一直研究的重要問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭重.基于PLC與工業(yè)機(jī)器人控制的開(kāi)關(guān)面板組裝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電子制作，2021（08）：81-83.

[2]宋清華，楊軍平.工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].信息與電腦（理論版），2021，33（01）：120-122.