PLC技術在工業機器人控制系統中的應用

石清杰 劉宇

摘 要：近年來，由于社會經濟快速發展，涌現出一大批新型技術手段，為促進我國工業發展提供強有力的支持。而在工業生產中靈活運用工業機器人控制系統，能明顯提高生產效率，保證生產質量;與此同時，將PLC技術與工業機器人控制系統相結合，能明顯增強系統抗干擾能力。因此，本文以工業機器人控制系統應用PLC技術為切入點，分析其應用優勢，進一步提出具體的應用要點，旨在為工業機器人控制系統應用效果的提升提供有效技術支持。

關鍵詞：PLC技術;工業機器人;控制系統

工業行業規模持續擴大，工業技術水平日趨成熟，以工業機器人為例，可利用仿真技術手段模擬人的操作行為，基本實現機電一體化自動控制的目標，甚至可經重復編輯完成各項工業生產任務，大大提高工業生產效率及質量。近年來，受PLC技術快速發展的影響，使其被廣泛應用于工業機器人控制領域。其中，PLC技術屬于一種控制技術方法，具有抗干擾能力強等鮮明特點，適用于工業控制環節[1]。由此可見，將PLC技術與互聯網技術、機械技術相結合，能大大拓展其技術應用范圍，使其顯現出多元化的應用優勢，比如能滿足融入各種類型控制系統的要求，簡化機器人操作流程等。鑒于此，本文針對“PLC技術在工業機器人控制系統中的應用”進行分析研究具有重要的價值意義。

1.PLC技術的概念及應用優勢分析

1.1PLC技術的概念

PLC技術（可編程邏輯控制器），指專門用于工業生產領域所設計的數字化運算操作電子系統，普遍采用可編程的存儲器，其內部可存儲算術運算、計數、定時、順序控制及邏輯運算等操作指令，說明該項技術可通過模擬式或數字式輸入輸出，控制各種類型的機械設備及生產過程。同時，PLC技術通過數字模擬的方法，能控制各類機械設備生產過程中信號輸出及輸入[2]。由此可見，PLC技術不同于傳統工業生產控制模式，具有靈活性強等鮮明特點，能滿足邏輯處理的要求，大大提高數據處理效率。

1.2應用優勢

PLC技術往往選用邏輯圖、梯形圖及各類語句表達方式組成完整的編程語言，不需要采用專業化的計算機知識系統，基本實現短時間完成開發的目標，其現場調試過程較為簡單，換而言之選擇簡單計算機可滿足控制系統程序的要求，甚至可實時修改，及時改變控制總體方向。同時，以往電氣設備控制環節中普遍需要使用大量的繼電器，一旦繼電器使用期間接觸不良則可能導致設備設施無法正常運行，而應用PLC技術手段能明顯增強設備控制的實用性。此外，軟件與硬件相結合的方式，大大增強PLC技術的抗干擾性能。

PLC技術基本形成標準化的技術體系，即系統設計具備系統化及模塊化的鮮明特點，能應用于不同類型設備控制環境，甚至用戶可自主靈活選擇各類系統，形成完全不同的功能模塊。同時，PLC技術的安裝流程相對便捷，簡單接線處理后可滿足外部連接的要求，不止能保障PLC技術的負載能力，更能經小型交流接觸器完成各種類型設備連接的任務[3]。通常情況下，小型PLC系統由多個編程軟件共同組成，其功能兼容性較強，可適用于各種復雜的設備運行環境之中，取得令人滿意的實時監控效果。此外，PLC技術的故障發生風險較低，具備實時自我診斷的功能及作用。

2.工業機器人控制系統應用PLC技術的要點分析

2.1通信控制

為了保證通信穩定性及安全性，相關技術人員必須做好通信協議設計及落實工作，徹底解決通信期間信息交互等方面問題，對于保證通信質量具有不可比擬的積極作用。從本質角度來看，通信協議屬于網絡通信的規程，往往被視為約定的結合，而以通信及信息傳輸兩項功能為基礎，能準確識別及判斷互聯網信息，真正意義上做到信息數據同步處理，尤其是出現錯誤信息后，能及時修正，消除影響信息可靠性及完整性的風險因素。通常情況下，PLC網絡中通信協議可劃分為通用及企業專用2種類型，對于中層及底層的自動網絡，普遍選擇企業專用通信協議方式。

底層子網絡往往肩負著信息交流及傳輸數據命令的職責。即便所涉及的信息量不多，但是其實時性需求較高。從企業專用協議角度來看，其包含應用層、鏈路層及物理層，具有層數少及傳輸效率高等鮮明特點，而對于具體協議來說，需要應用PROFIBUS、點對點接口及USS等不同協議方式[4]。同時，信息系統運行過程中，系統自身帶有相關的檢錯及糾錯的功能，而上述功能實現勢必波及錯誤代碼的控制能力。由此可見，通信系統普遍需要帶有一定的考核標準功能，否則無法滿足數據傳輸時鑒別及基礎處理錯誤信息的要求。此外，系統識別到錯誤信號后可利用去除及糾正等途徑完成處理任務。

2.2運動控制

工業機器人以運動控制為主要形式，尤其是A-B PLC Control Logix控制系統的運動控制功能較為完善，RS Logix5555 處理器內部帶有極其豐富的運動控制指令，支持運動控制功能。除可利用順序方式控制梯形圖編程外，RS Logix5555 軟件為運動控制提供相對完善的編程及調試，甚至可憑借1756-Mo8SE模塊滿足光纖連接的要求，集成Control Logix平臺，充分發揮SERCOS接口及控制器的作用，真正意義上做到通訊控制，為運動控制及機械控制提供多樣化的平臺，實現單軸、二軸及多軸協調性運動的目標，滿足機器人不同運動控制的要求，達到控制運動軌跡的效果。

3.結語

通過本文探究，認識到PLC控制技術具有操作簡單、方便快捷等應用優勢，能夠確保工業機器人控制過程保持拓展性及柔性等。與此同時，將工業機器人控制系統與PLC技術相結合，能大大提高機器人控制工作的安全性及可靠性，并大幅度增強控制系統的抗干擾性能。此外，在工業領域中的工業機器人系統中，應用PLC技術，能為工業實現自動化、智能化生產提供強有力的支持。因此，在工業機械人控制系統當中，PLC技術值得借鑒及應用。

參考文獻：

[1]王安定.PLC技術在工業機器人控制系統中的應用分析[J].科學技術創新，2020（33）：157-158.

[2]季文超.PLC技術在工業機器人控制系統中的應用分析[J].大眾標準化，2020（18）：190-191.

[3]李滿.PLC技術在工業機器人控制系統中的應用研究[J].產業與科技論壇，2020，19（18）：38-39.

[4]趙亮.工業機器人控制系統中PLC技術的應用分析[J].工業加熱，2020，49（08）：28-29.

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