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摘要：机器人作为一种具有一定智能技术的设备，被广泛的应用于工业生产之中，进而促进了工业生产水平的不断提高。在实际的工业生产过程中，为了对机器人进行科学合理的控制，就要采取稳定可靠的控制技术。PLC控制系统具有结构简单、信号处理快以及可靠性高等优点，通过将其运用于机器人自动化生产线的控制工作中，进而能够确保各项生产活动顺利有序的进行，从而促进生产效率的不断提高，为企业带来良好的经济效益。
关键词：PLC；机器人；自动化
一、机器人的问题
我国传统观念根深蒂固是经济和科技方面一直没有进展的最关键的原因。传统工业手段是一种发展稳定但没有提升空间的发展状态，也是一种经过祖祖辈辈潜心研究的适于一直惯用的技术，就如完全利用人力，在当代没有任何的发展空间，落后的观念局限了工业的发展，传统工业加工根本就不适应与现在高发展快速度的工业化发展。在我国由于劳动力短缺、生产过程繁琐、发展空间可利用性不大等原因，致使传统工业不能给现代经济带来源源不断的经济来源。因此，改进传统工业生产状态引入高新技术来促进我国工业发展的新趋势。要减少工业风险，就需要把先进技术――自动化技术。采用机器人自动化高技术，可以带来高产出，更有可能会带来高效益和高回报，以此来推动经济水平不断提高。
二、机器人的工作要求
2.1 现场加工工艺描述
2.1.1生产线设备
整个生产线主要是由区域包含11个手动位及输送、5个自动工位包含4个搬运机器人、一个涂胶机器及2台自动检测装置等部分组成。
2.1.2加工工序
首先，行架搬运机械手将上料装置将壳体件输送到AGV小车上，AGV小车将壳体件送至上线位置启动输送电机送至整线输送，其中5#为2台机器人视觉引导分类上件工位，6#为1台机器人视觉引导拧紧工位,10#和11#工位为自动检测工位，12#是1台机器人通过快换实现上件和涂胶和一台机器人带拧紧枪拧紧工位，14#为行架搬运机械手完成自动上下料；其它工位为人工安装辅材工位。
2.2 机器人的组成和性能要求
该搬运机器人主要是由控制系统、驱动系统、执行机构、位置检测装置以及视觉引导等部分组成。为了保证工件的质量和生产节拍，这就要求搬运机器人能够快速、准确的抓放和搬运物体，因此，搬运机器人要具有高精度、快速反应、一定的承载能力、足够的工作空间以及高度灵活的自由度等特性。为了满足机器人的工作要求，选择6轴机器人和1台7轴机器人。
三、PLC系统生产线控制设计
3.1 控制系统原理图
PLC作为整个生产操作的核心控制器，采用总线控制方式，通过视觉引导和各类传感器的输入，完成对机器人的运行和停止的有效控制。
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3.2 系统硬件I/O分配
3.2.1 I/O点数的确定
该生产线在生产过程中，每个工位输入操作配有手动工位放行按钮盒，双手按钮盒，光栅复位按钮盒，放行按钮盒；每个自动工位输入操作配有两个安全门按钮盒；输送的输入操作接近传感器，限位传感器； 5#工位1号机器人5气缸5个电磁阀，10个开关，2号机器人5气缸5个电磁阀，10个开关；6#工位机器人4气缸4个别电磁阀8开关；12#工位1号机器人2个电磁阀4个开关，2号机器人2个气缸2个电磁阀4个开关；14#工位行架5个气缸10个开关。
3.2.2 PLC和HMI型号
通过进行系统全面的市场调查研究，最终选用技术先进、稳定性高以及安全可靠的西门子1500系列型PLC控制器。
区域电柜一套PLC一套HMI，PLC型号为:CPU1517-3PN/DP,HMI型号为：TP1200，控制所有手动工位、辊道、转台以及返修岔道；
5#/6#/10#-11#/12#/14#每个工位配置一套PLC一套HMI一套独立电柜，PLC型号为：CPU1515-2PN，HMI型号为：TP1200,即共5套CPU1515-2PN和5套TP1200；各手动工位配置2套TP1200 HMI。
3.3系统软件设计
3.3.1机器人动作控制
相机将拍摄到的的坐标数据传送给PLC，经过计算后发送给机器人控制系统，机器人控制系统接收到坐标数据后调整坐标值反馈给PLC完成视觉引导，接收到PLC操作允许指令，按照已编辑的路径完成生产任务。
3.3.2自动控制系统
在MES系统下达生产任务发放二维码，当壳体位于指定位置后，按下控制面板上的启动按钮，行架机械手就会在PLC控制系统的控制下完成上料工作，人工工位工作完成后按钮放行，整线自动工位机器人按照相应的操作工序完成相应工位的生产任务。
四、PLC控制的机器人自动化生产问题解决对策
4.1 创新工业机器人工作与经济发展相联系的宣传
科技影响经济，科技发展问题涉及到个人、家庭以及一个社会，应该是全体人民群众在思想意识里自觉注意的，应该得到大家的重视。关于PLC控制下的机器人自动化生产线设计的操作，有关部门就应该建立适合社会需要的宣传策划，让有关群众知道机器人自动化生产线设计该项功能以及工业机器人发展问题跟经济发展的关系，自觉主动的了解工业机器人PLC编程和自动化生产线设计方法，而不是被动的强迫性任务性的工作。
4.2 在经济充实基础上，加大工业机器人设备购入
机器人的引进工作在一定程度上是以充实的经济为基础，好比工业机器零件设计人工与机器进行对比，人工生产过程中会出现一系列问题:生产过程人员受伤、生产规格型号不标准、带入私人情感会造成生产缓慢等，而机器人生产会避免以上问题的出现，而且还会减少工人工资的投入量，最大化的给企业带来利益，以“小财保住大财”。所以，PLC控制下的机器人自动化生产线设计有一定的研究必要性，同时对提高经济发展效益有着积极作用。
五、结语
总而言之，PLC系统具有非常优良的控制性能，为了进一步提高机器人自动化生产线的控制水平，通过结合机器人工作的实际要求，将其有效的运用于机器人自动化生产线的控制工作中，能够确保生产线各项工作的顺利进行，并且能够在一定程度上提高生产效率，为企业带来良好的经济效益。
参考文献
[1]张正兵，李晓娜.机器人在焊接中的应用[J].电焊机,2008(06):44-47.
[2]杨秀文.自动化生产线中CC-Link总线技术及工业机器人通讯[J].机器人技术,2014(04).
[3]李荣丽.基于PLC的上下料机器人控制系统设计[J].装备制造技术,2007(02).
[4]杨红,任洪娥.PLC在剩余物收集控制系统中的应用[J].林业机械与木工设备,2009(06).