基于PLC及物聯網技術的遠程機械手控制系統

滕筱茜

摘要：文章以生產線常用機械手為研究對象，以PLC技術和物聯網技術為核心，設計遠程控制的智能化機械手控制系統。創新點是引入網絡繼電器，實現遠程、智能化機械手控制。在設計出控制總體系統圖基礎上，分別對軟件和硬件進行設計、運行、調試。結果表明，系統可以保證機械手準確、穩定運行，實現控制目標。

關鍵詞：機械手;PLC;C#;網絡繼電器;控制系統

中圖分類號：TP241? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1007-9416（2019）02-0000-00

0 引言

本機械手控制系統，除了具備現有機械手功能，還可實現遠程控制。突破傳統PLC控制機械手輸入信號獲取的局限性，工作人員直接編寫計算機程序，由程序發出控制信號，控制機械手的運行。工作人員在安全區域內，通過操作電腦，即可遠程控制機械手在危險、無人值守等惡劣環境中代替人穩定運行。整個系統以PLC技術和物聯網技術為核心，經過大量的實驗、運行、調試和分析，系統出色地完成預設功能，為現代化工業控制打下基礎。

1系統總體設計

智能化機械手控制系統如圖1所示，主要包括：PLC控制模塊、計算機、網絡繼電器、機械手設備、位置開關等。與現有機械手最大的區別，是應用了網絡繼電器。由C#軟件編寫控制程序實現對網絡繼電器的遠程控制，將網絡繼電器與PLC的輸入端相連，由網絡繼電器給PLC提供輸入信號，從而實現機械手的遠程控制。與按鈕、傳感器或觸摸屏提供輸入信號相比，網絡繼電器提供的輸入信號由計算機實時、遠程控制，更加智能化。

2 網絡（WIFI）繼電器

網絡（WIFI）繼電器可理解成一種遠程控制的智能化開關，通過編寫程序和網絡傳輸實現遠程控制。本系統選用海凌科HLK-SW16 網絡繼電器遠程控制wifi模塊，模塊工作穩定性高。

該模塊是一款專業的遠程控制終端，擴展方便，可多級聯網。是一個實現tcp穿越網關并與遠程設備建立通信的連接，它可以在不修改原有通信協議的基礎上，實現網絡客戶端與設備的直連。與傳統的動態域名加路由器端口映射方式相比，具有不可比擬的優越性。本模塊實現通過互聯網或路由器內網控制繼電器模塊，從而進行遠程控制電器開關。

本系統應用網絡繼電器的功能和特點，將其與PLC相連接。只要在電腦上操作即可發出或改變控制信號，從而控制機械手的運行，實現機械手的智能化、遠程化控制。

3 PLC系統設計

本系統選用三菱系列FX2N48MR PLC，編程采用 GX Developer 編程軟件。其中對步進電機的控制應用高級指令PLSY、PLSR等實現。

（1）系統的工作流程。按下啟動按鈕，檢測到工件，機械手右轉。到達右限位時停止并下降，到達下限位時，抓緊物件，隨后上升，到達上限位時，左轉。到達左限位下降，到達下限位放開物件，并上升，返回原來狀態，循環工作。每兩個狀態之間均通過定時器設定一個時間。

（2）硬件設計。根據I/O分配，結合現場實際情況，設計出系統的 PLC外圍接線圖，如圖 2 所示。其中網絡繼電器與PLC輸入端相聯。

（3）C#界面設計。界面（見圖3）以圖像的方式提供信息，直觀、形象，操作人員可快速實現參數設定，從而根據控制要求，實時、遠程控制機械手的運行。

（4）機械手的夾手C#控制程序：

5 結語

本系統優勢是在應用 PLC 技術的基礎上，創新性引入物聯網技術，與計算機互聯，而設計的遠程、智能化機械手控制系統。實現遠程控制機械手代替人在各種環境中平穩、準確運行。經實踐，系統現場運行良好，應用價值較高。本文給出了總體設計方案及軟硬件的實現細節，調試結果表明，系統設計合理，工作可靠，可供參考。

參考文獻

[1]霍罡，樊曉兵.歐姆龍CP1H PLC應用基礎與編程實踐[M].北京：機械工業出版社，2008.

Design of Manipulator Control System Based on PLC and Internet of Things

TENG Xiao-qian

（Xinhuigangzhou Vocational School of Jiangmen City，Jiangmen Guangdong? 529000）

Absrtact：This paper takes the manipulator of production line as the research object， and takes PLC technology and IOT technology as the core， designs the manipulator control system . The innovation is the introduction of network relay. On the basis of designing the overall control system diagram， the software and hardware are designed. The results show that the system can ensure the accurate and stable operation of the manipulator and achieve the control goal.

Key words： manipulator;PLC;C#;Network relay;control system