OPC技術在多工業機器人聯動控制中的應用

摘 要 OPC技術的全稱是‘OLE for Process Control，它的出現改變了過去軟件與現場控制過程應用之間的溝通方式，在這兩者中間建立起了溝通的橋梁。這樣軟件開發商再也不用編寫特定的接口函數了，更降低了相關人員的工作難度。對于多工業機器人來說，如果能夠將OPC技術應用在對其的控制之中就能夠解決設備驅動程序開發涉及到的問題，這樣數據交換的效率也就提高了。而且因為可以借助于OPC技術來快速、可靠的交換信息，所以說這就能夠真正的實現多工業機器人的聯動控制。

【關鍵詞】OPC技術 多工業機器人 應用 聯動控制

在過去，對于工業控制而言，應用軟件之間如果想要進行通信，只能夠通過開發自定義接口的方式來完成。這種情況之下，如果應用軟件進行升級，這就必然會導致數據通信方面的不協調，更有甚者還會引起通信系統崩潰的現象。OPC技術就是在這樣的大背景之下誕生的，應用OPC技術之后工業控制中的數據通信，相關的開發人員要做的只是提供統一的接口程序并且遵照OPC技術方面相關的數據通信協議就能夠完成數據通信的過程。可以說正是有了這項技術，自動化系統以及現場設備之間的操作性才有了很大程度上的提高。

1 工業機器人的基本概述

近半個世紀以來，與工業機器人有關的技術得到了顯著的發展，其發展的起點還是科技發達的西方國家。隨著這方面的技術不斷被完善，工業機器人不斷被應用在工業生產的各個環節之中，這為發達國家工業產值了增加做出了不可磨滅的貢獻。隨著國內經濟產業結構的轉型和調整，我們也在不斷通過各種實踐來推動工業機器人在國內工業生產過程中的應用，可以說這在很大程度上推動了國內工業生產力的發展。所以說我們有理由認為工業機器人是現代工業生產中一項不可替代的裝備，因此通過OPC技術，革新其聯動控制部分的工作原理是有非常重要的意義的。

國內開始嘗試將工業機器人運用到工業生產中的原因很大一部分是因為近幾年國內的勞動成本一直在增加，我國原有的勞動力成本的競爭優勢正在漸漸喪失。所以從經濟發展的長遠角度來說通過高科技產業來推動工業生產自動化水平的提高有非常重要的意義。這也是我們國家真正完成經濟轉型的任務所必須要面對的一個難題。現階段很多國內的企業都在嘗試進行工業機器人的設計以及生產業務，在這個過程中涌現出的廣數以及青島軟控等本土企業都在這方面已經生產出了比較完善的產品。但是從總體水平上來說，在這一方面我國與發達國家還存在較大的差距，國外企業生產的工業機器人應用面更廣，而且技術更為成熟。所以說眼下我們要做的就是完善OPC技術在多工業機器人聯動控制之中的應用，真正攻克國內在這方面存在的技術難題，這才是促進這一行業發展的關鍵，這樣也就能夠推動國內的工業生產水平不斷提高。

2 OPC數據存取技術

現如今，OPC技術已經被廣泛應用到了工業制造的相關領域，對于OPC規范來說，OPC數據存取規范是其中的一個非常重要的內容，這部分的功能主要就是對現場設備的相關數據進行存取。OPC數據存取規范中指出，一個OPC客戶端可以連接到一個或者多個OPC服務器上，所以說客戶端與服務器之間的連接是通過定制端口來實現的。而定制接口的開發任務，其實服務器廠商所必須要面對的一個問題。

常見的OPC數據存取服務器主要包括，‘OPC Server、OPC Group、OPC Item這幾個部分。OPC Server起到的主要是維護服務器信息的作用，同樣可以作為‘OPC Group的包容器，即可以動態的創建‘OPC Group。而‘OPC Group起到的主要是維護自身信息的作用。只有這三部分都在穩定的狀態之下才能夠其發揮預定的作用。

在這里筆者參考的樣本是德國西門子公司生產的SMAT—IC NET OPC服務器，該服務器與客戶端進行溝通的時候是基于定制接口來完成的。

3 OPC技術在多工業機器人聯動控制中的應用

本文假定客戶端從OPC服務器中讀取數據源項的對象值，借此來判斷機器人的狀態，然后通過OPC服務器對其進行寫操作，將啟動命令值傳回相應的對象值之后就可以同時控制三臺工業機器人正常工作。

3.1 工業機器人之間的聯動控制

三臺工業機器人聯動控制過程中，動作編程部分的工作可以由各自的示教盒來進行示教，但是為了保證機器人之間的動作不會相互影響，真正實現聯動控制的效果，應該為每臺機器人設施一定的輸入輸出字節變量。

具體來說，當一臺機器人在進行動作示教時，客戶端應該為其余兩臺機器人下達指令，讓其停止運動，直到接收到繼續運動的信號之后才能夠恢復到運動狀態。當這臺機器人完成動作示教之后，會將一個變量值傳回至OPC服務器，當客戶端讀取這一變量值之后就會向OPC服務器對應的項對象輸入寫入值。這一寫入值就是其余工業機器人繼續運動的信號，示教過程結束。

如果其中一臺工業機器人出現故障，會在停止運動之后向OPC服務器發送相應的信號，而當客戶端讀取到故障信號之后，就會向OPC服務器中寫入一直暫停運動的信號。這樣三臺機器人就會全部停止工作，也就防止了他們相互之間碰撞而發生事故，這時候要想讓其恢復到運動狀態，只能由員工對系統進行重啟。

3.2 數控回轉臺與機器人之間的聯動控制

不同的生產過程，對于工業機器人的運動要求各有不同，而工業機器人的有些動作是需要數控回轉臺來聯動的。具體來說在這個過程中機器人會將對應的變量值輸出到OPC服務器的項對象之中，客戶端讀取到這一信號之后會對數控回轉臺進行調用，這時候數控回轉臺就能夠按照即定的程序來做出規定的運動。這樣數控回轉臺與機器人之間的聯合控制就實現了，但是為了保證這整個控制過程的準確度，我們需要對數控回轉臺的操作系統進行嚴格的論證，保證其不會出現影響聯動控制的問題。

4 總結

OPC技術在多工業機器人的聯動控制之中具有重要的意義，它能夠根據實際的生產需要來對機器人的運動過程進行精準的控制。完善這方面的技術，對于推進國內的工業進步是非常有幫助的。但是其中涉及到的一些問題，也需要我們去認真對待，上文是根據筆者的經驗對工業機器人的發展過程以及OPC技術在多工業機器人聯動控制中應用的相關問題進行的總結，希望能夠對推進OPC技術的應用有所幫助。

參考文獻

[1]朱云龍，孔凡讓.OPC技術在多工業機器人聯動控制中的應用[J].機械研究與應用，2014（01）：191-194.

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作者簡介

沈治國（1977-），男，湖南省長沙市人。碩士學歷。現為湖南現代物流職業技術學院講師，主要從事應用電子技術教育研究。

作者單位

湖南現代物流職業技術學院物流工程系 湖南省長沙市 410131