PLC和觸摸屏在機(jī)械手臂控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

摘 要：對(duì)PLC和觸摸屏在機(jī)械手臂控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，能夠有效提高機(jī)械手臂控制系統(tǒng)的應(yīng)用效率。基于此，本文首先將對(duì)機(jī)械手臂控制系統(tǒng)的功能進(jìn)行介紹。其次，對(duì)PLC在機(jī)械手臂控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究。最后，對(duì)觸摸屏在機(jī)械手臂控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：PLC；觸摸屏；機(jī)械手臂控制系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.121

0 前言

隨著科技的不斷進(jìn)步，人們對(duì)機(jī)械手臂的應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大。由于機(jī)械手臂在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量較輕、運(yùn)行質(zhì)量高以及可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)，被人們廣泛應(yīng)用在實(shí)際生活中。PLC和觸摸屏是機(jī)械手臂控制系統(tǒng)中的主要組成部分，所以對(duì)二者的應(yīng)用進(jìn)行研究，能夠?qū)C(jī)械手臂控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行深入的了解。

1 機(jī)械手臂控制系統(tǒng)的功能介紹

機(jī)械手臂在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中主要是將貨物根據(jù)合格與否進(jìn)行搬運(yùn)以及分類。為了確保對(duì)機(jī)械手臂進(jìn)行有效的控制，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要求機(jī)械手臂控制系統(tǒng)具備以下功能。第一，單次運(yùn)行，指的是機(jī)械手臂能夠一次性的完成指定動(dòng)作。第二，連續(xù)運(yùn)行，指的是機(jī)械手臂能夠連續(xù)的進(jìn)行工作。第三，用戶權(quán)限設(shè)定，指的是沒(méi)有經(jīng)過(guò)授權(quán)的人不可以對(duì)機(jī)械手臂進(jìn)行控制，避免操作故障引起的事故。第四，報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)械手臂出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)，能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，對(duì)操作人員進(jìn)行提醒。

2 PLC在機(jī)械手臂控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 PCL在機(jī)械手臂控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在對(duì)機(jī)械手臂控制系統(tǒng)的程序進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以通過(guò)PLC設(shè)置編程軟件，對(duì)控制系統(tǒng)中硬件的配置、參數(shù)的設(shè)計(jì)、通訊系統(tǒng)的組合以及系統(tǒng)安全性測(cè)試等方面進(jìn)行完善。并且利用軟件中的管理系統(tǒng)對(duì)以上項(xiàng)目進(jìn)行集中管理，并且安裝了與外界進(jìn)行連接的接口，確保能夠及時(shí)與外界信息進(jìn)行交換。另外，PLC程序中設(shè)置了多種編程語(yǔ)言，方便不同用戶對(duì)其進(jìn)行控制，其中包括梯形圖、功能塊圖以及結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言控制系統(tǒng)等[1]。

2.2 PCL在機(jī)械手臂控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用

由于機(jī)械手臂在運(yùn)行的過(guò)程中需要根據(jù)系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行操作，一旦在接收數(shù)據(jù)的過(guò)程中出現(xiàn)失誤，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)機(jī)械手臂控制系統(tǒng)的運(yùn)行出現(xiàn)失誤。所以，數(shù)據(jù)通信在機(jī)械手臂控制系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。利用PLC控制系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)信號(hào)從主站傳遞到單元站中，再將信號(hào)從單元站傳遞到機(jī)械手臂控制系統(tǒng)中。通過(guò)這種方式能夠在提高數(shù)據(jù)傳遞速度的同時(shí)，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳遞的質(zhì)量，避免在數(shù)據(jù)通信過(guò)程中出現(xiàn)誤差。

2.3 PCL在機(jī)械手臂控制系統(tǒng)程序開發(fā)中的應(yīng)用

PLC在機(jī)械手臂程序開發(fā)中的應(yīng)用主要分為四個(gè)方面，第一方面，確定地址的分配。第二方面，明確程序結(jié)構(gòu)。第三方面，對(duì)各個(gè)程序模塊進(jìn)行編寫。第四方面，對(duì)最終的程序系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。地址的分配主要包括開關(guān)量地址以及模擬地址兩部分，在輸入信號(hào)的過(guò)程中，除了要對(duì)原件中的信號(hào)進(jìn)行輸入之外，還要對(duì)觸摸屏的信號(hào)進(jìn)行輸入。程序結(jié)構(gòu)主要包括初始化結(jié)構(gòu)、邏輯控制結(jié)構(gòu)以及動(dòng)態(tài)畫面的切換。在對(duì)程序進(jìn)行編寫時(shí)，首先要對(duì)機(jī)械手臂控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行分析。其次，根據(jù)程序之間的邏輯關(guān)系編寫相應(yīng)的程序。最后，建立程序防干擾系統(tǒng)。

3 觸摸屏在機(jī)械手臂控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 觸摸屏在機(jī)械手臂控制監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于機(jī)械手臂控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行來(lái)說(shuō)起到保護(hù)作用，機(jī)械手臂控制監(jiān)控系統(tǒng)主要可分為四種類型，其中包括單步監(jiān)控系統(tǒng)、連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)、故障監(jiān)控系統(tǒng)以及用戶監(jiān)控系統(tǒng)。單步監(jiān)控系統(tǒng)主要對(duì)機(jī)械手臂的單步運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，故障監(jiān)控系統(tǒng)主要對(duì)機(jī)械手臂的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管，在發(fā)生故障時(shí)，觸摸屏將故障產(chǎn)生的部位進(jìn)行顯示，方便維修人員對(duì)其進(jìn)行及時(shí)維修。

3.2 觸摸屏在機(jī)械手臂控制系統(tǒng)通訊調(diào)試中的應(yīng)用

機(jī)械手臂通訊調(diào)試系統(tǒng)主要通過(guò)PLC編程系統(tǒng)發(fā)出調(diào)試指令。指令內(nèi)容主要包括指令發(fā)出的地址、數(shù)據(jù)的地址以及數(shù)據(jù)信息的長(zhǎng)度三方面內(nèi)容。機(jī)械手臂的讀取系統(tǒng)在對(duì)發(fā)出指令進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取后，將指令內(nèi)容傳遞到觸摸屏的顯示系統(tǒng)中，通過(guò)觸摸屏對(duì)通訊信息進(jìn)行監(jiān)控。

3.3 觸摸屏在機(jī)械手臂控制系統(tǒng)畫面設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

觸摸屏在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中省略了繁瑣的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，簡(jiǎn)化了在對(duì)其進(jìn)行實(shí)際操作過(guò)程中的操作步驟。其中包括一些多余的按鈕、計(jì)數(shù)器等，簡(jiǎn)化步驟的同時(shí)降低了觸摸屏在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障的概率。同時(shí)，觸摸屏在畫面設(shè)計(jì)的過(guò)程中設(shè)置了多種密碼保護(hù)裝置，可以滿足不同用戶在不同環(huán)境中對(duì)密碼保護(hù)系統(tǒng)的不同需求，進(jìn)一步保障了用戶的使用安全。另外，觸摸屏中安裝了報(bào)警系統(tǒng)，一旦機(jī)械手臂的控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，觸摸屏周圍的報(bào)警燈會(huì)及時(shí)亮起，對(duì)管理人員發(fā)出警報(bào)。并且觸摸屏與監(jiān)控系統(tǒng)相連接，二者之間能夠?qū)崿F(xiàn)雙向控制，即觸摸屏顯示監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控畫面，通過(guò)對(duì)觸摸屏的操作可以對(duì)監(jiān)控畫面進(jìn)行控制。觸摸屏在內(nèi)部還安裝了機(jī)械手臂控制系統(tǒng)的操作方法以及正確的操作流程，使操作人員以及管理人員在對(duì)其進(jìn)行維修管理的過(guò)程中能夠有正確的依據(jù)進(jìn)行操作，簡(jiǎn)化了操作步驟以及維修步驟[2]。

4 結(jié)論

隨著人們對(duì)機(jī)械手臂控制系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的要求越來(lái)越高，如何將PLC以及觸摸屏有效應(yīng)用到機(jī)械手臂的控制系統(tǒng)中去，成為有關(guān)人員重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)PLC以及觸摸屏在機(jī)械手臂控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，提高了機(jī)械手臂控制系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的同時(shí)也提高了其運(yùn)行安全效率。由此可以看出，對(duì)PLC以及觸摸屏在機(jī)械手臂控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，能夠?yàn)镻LC以及觸摸屏在機(jī)械手臂控制系統(tǒng)中的應(yīng)用和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏萍，江劍.嵌入式PLC與觸摸屏在筑路機(jī)械控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].儀表技術(shù)，2013（12）：49-51.[2017-08-22].

[2]吳衛(wèi)榮，丁慎平，鄧玲黎.PLC和觸摸屏在AGV控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造工程，2012（12）：115-119.[2017-08-22]

作者簡(jiǎn)介：王貞玉（1988-），女，山東高密人，碩士研究生，助教，研究方向：自動(dòng)化控制與機(jī)器人技術(shù)。endprint