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

李太勝

摘要：近幾年來(lái)，PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的技術(shù)不斷發(fā)展成熟，PLC技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的完美控制。基于此，文章對(duì)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了較為詳細(xì)的描述，重點(diǎn)講述了基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的研究與應(yīng)用。

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

中圖分類號(hào)：TP242 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）15-0026-02

1 基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)概述

1.1 基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)概述

目前，PLC控制技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)以及CAD技術(shù)已經(jīng)成為了工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域最關(guān)鍵的幾個(gè)技術(shù)。這幾個(gè)技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，給現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的形成提供了巨大的幫助。近幾年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的研究已經(jīng)進(jìn)入了關(guān)鍵階段，實(shí)現(xiàn)基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)在生產(chǎn)中的應(yīng)用也成為了現(xiàn)實(shí)。由于基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)可以在工業(yè)生產(chǎn)之中發(fā)揮重要作用，基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用水平已經(jīng)成為了衡量工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展水平的關(guān)鍵因素之一。基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)可以使得工業(yè)機(jī)器人在PLC系統(tǒng)的控制之下，自動(dòng)地完成工業(yè)生產(chǎn)過程之中要進(jìn)行的多功能型任務(wù)。除此之外，基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)還可以完勝一系列的工業(yè)生產(chǎn)工作，有效地實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化生產(chǎn)。

1.2 工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展歷史

歷史上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人誕生于美國(guó)，20世紀(jì)60年代，美國(guó)通用汽車公司研制出了第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人并投入生產(chǎn)，這也就代表了工業(yè)機(jī)器人正式走上了歷史的舞臺(tái)。這也就表明，通過第一代編碼控制器控制的工業(yè)機(jī)器人正式地投入了生產(chǎn)使用。此后二十年間，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛將工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)投入實(shí)際的生產(chǎn)過程之中，依靠工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)強(qiáng)大的機(jī)電一體化生產(chǎn)功能，歐美國(guó)家實(shí)現(xiàn)了制造領(lǐng)域的大幅進(jìn)步，勞動(dòng)效率和勞動(dòng)質(zhì)量都得到了非常明顯的提高。目前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)已經(jīng)開始邁向第三代編碼控制器控制的階段，即基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人

系統(tǒng)。

1.3 基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

目前，最新出現(xiàn)的基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)有著高度智能的特點(diǎn)，針對(duì)這樣的特點(diǎn)，其未來(lái)的研究發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該集中于以下三個(gè)方面：第一個(gè)方面，在工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的實(shí)際操作方面，基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)將通過PLC系統(tǒng)進(jìn)行精確的仿真設(shè)計(jì)和模擬分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作的進(jìn)一步優(yōu)化處理，大大提升工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作性能；第二個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)PLC控制技術(shù)的進(jìn)一步完善和發(fā)展，通過PLC控制系統(tǒng)控制性能的進(jìn)一步優(yōu)化加強(qiáng)，控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)也更加復(fù)雜，可以將基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的性能提升三到五倍；第三個(gè)方面，可以完善基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能，使得一個(gè)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)和其他工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接，有利于全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的形成。

2 通過可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用

針對(duì)目前世界上基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，我國(guó)也做出了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。近幾年來(lái)，我國(guó)重新制定了國(guó)家工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略，放棄了傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向了基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的研究。

在基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用過程之中，一般采用基于PLC的編碼控制器作為工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。在PLC編碼控制器的設(shè)計(jì)過程之中，編碼控制器在一般情況下是分層式的結(jié)構(gòu)，這樣就可以保證在控制器的每一個(gè)控制節(jié)點(diǎn)都擁有相應(yīng)的反饋控制點(diǎn)，這樣就可以保證緊急情況的處理，除此之外，在PLC編碼控制器之中還擁有者控制工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作的相關(guān)驅(qū)動(dòng)控制裝置和控制工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)正常生產(chǎn)順序的控制裝置。

近幾年來(lái)，隨著PLC控制技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，以及PLC控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)的完美結(jié)合，通過PLC控制技術(shù)已經(jīng)可以完善地實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的控制。尤其是通過PLC控制技術(shù)可以完美地實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)多軸運(yùn)動(dòng)操作的協(xié)調(diào)控制工作，這就可以讓生產(chǎn)過程的運(yùn)動(dòng)控制得到了有效的控制。針對(duì)這樣的情況，基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)成了未來(lái)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

在PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的時(shí)候，可以通過PLC編碼控制器的大量開關(guān)量順序來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的控制，PLC編碼控制器是通過一定的邏輯順序來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)控制的，這就需要在PLC編碼控制器的運(yùn)行過程中收集大量的數(shù)據(jù)信息。通過PLC編碼控制器來(lái)收集信息比傳統(tǒng)的第一代編碼控制器有著很大的優(yōu)勢(shì)。尤其是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，微處理技術(shù)的出現(xiàn)更是幫助PLC編碼控制器可以將信息收集技術(shù)和信息處理技術(shù)聚于一體，實(shí)現(xiàn)了基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。

截至目前為止，微處理技術(shù)已經(jīng)在PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，給了PLC編碼控制器更高的性能，使用PLC編碼控制器已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的模擬控制。目前，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)朝向更多軸、體積更小的方向迅速發(fā)展，這也給未來(lái)更高性能的基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的出現(xiàn)提供了可能。

3 基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)過程

3.1 基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的控制過程

PLC編碼控制器是結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)和工業(yè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)部分所產(chǎn)生的新型控制器。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC編碼控制器已經(jīng)發(fā)展成為了以相關(guān)的微處理器為控制核心，結(jié)合相關(guān)的軟件系統(tǒng)、模擬分析系統(tǒng)、仿真試驗(yàn)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等輔助功能的總控制系統(tǒng)。在基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的工作過程之中，PLC編碼控制器要針對(duì)工業(yè)機(jī)器人具體的加工數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)加工操作的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并針對(duì)各種情況作出及時(shí)的處理。

基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)是一種新出現(xiàn)的機(jī)電一體化加工技術(shù)，其可以廣泛地應(yīng)用于當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，并大大地提升產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率。基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的控制器的組成在圖1中有相應(yīng)的展示。在整個(gè)系統(tǒng)之中，PLC編碼控制器是最核心的處理器部分，PLC編碼控制器控制著整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并針對(duì)具體的情況進(jìn)行指令的發(fā)布。根據(jù)工作人員相關(guān)指令信息的輸入，完美地進(jìn)行對(duì)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的控制。

3.2 基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的控制特點(diǎn)

基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)在應(yīng)用中有著許多的優(yōu)良特性，其主要集中體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：首先，PLC編碼控制器擁有著強(qiáng)大的控制性能，可以迅速地向工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)發(fā)出指令信息，而且在對(duì)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的控制過程中，還可以通過聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的各種操作指令；其次，PLC編碼控制器擁有著可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)，由于PLC編碼控制器擁有著相應(yīng)的編碼加密處理，這就形成了PLC編碼控制器的強(qiáng)大抗干擾能力，使得基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)在運(yùn)行過程中可以穩(wěn)定地進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)；最后，PLC編碼控制器擁有著適用范圍廣的特點(diǎn)，目前，基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)已經(jīng)可以廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，體現(xiàn)了其適用范圍的廣泛性。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)已經(jīng)在工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，由于工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)強(qiáng)大的機(jī)電一體化技術(shù)，未來(lái)基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)將得到更廣泛的應(yīng)用。

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