摘 要:PLC是现代化技术与传统控制技术相结合的产物,现已被广泛应用在机器人电气控制系统中,且实际应用效果显著。PLC机器人实现智能化控制是当前我国工业发展的关键性因素之一,若想实现机器人电气控制的创新发展,就需要进一步完善PLC技术的应用。本文对PLC的机器人电气控制系统进行探讨,并提出了具体的设计策略,仅供参考。
关键词:PLC;机器人;电气控制系统;设计策略
前 言:
PIC 技术由美国率先研制,发展于在上世纪的六十年代,在投入应用后便得到了全面推广,且在实际应用中有着较大的成效。PLC 技术的适用范围较为广泛,其优势特点也在不断优化和加强,现已成为当前机器人电气控制中的关键性因素。PLC 技术即可编程控制技术,以编程进行相应的程序操作,与其他不可编程控制技术有着明显差别,且优势更加明显,因此对 PLC 技术的研究和分析需要不断深入,从而发挥出该技术的作用。
一、PLC简要概述
(一)PLC技术的发展
PLC 技术与其他控制系统相比区别较大,就机器人自动控制而言,传统的自动控制技术需要在应用中进行测定,且技术的作用功能十分局限,计算机控制技术则对环境有着很严格的要求,但结构复杂难以实现有效维护。而 PLC 技术将传统控制技术与计算结控制技术有效融合,可以应用编程的形式将各类操作储存在硬盘中,且在实际工作中可以自动记录操作流程,对环境无特殊要求,且系统稳定便于维护[1]。
(二)控制器的发展和现实情况
PLC 至今已有几十年的历史,且在发展中涉及了多个领域,从最初的自动控制到现如今的可编程自动控制,为各类行业带来了市场竞争优势。PLC 技术下的机器人电气控制是时代发展需求,其结合了工业机器人与PLC技术的优点,在工业机器人控制方面得到了广泛的应用。PLC 技术在工业机器人控制中处于核心地位,且在各个环节中都有所有所应用,为机器人电气控制行业的发展奠定了坚实基础。
二、PLC控制系统的核心技术
(一)控制技术的特点
PLC 的控制阶段需要满足机器人的控制要求,系统编程需要简洁明了,以此降低系统控制的成本,满足接口性能,进而实现深层次的拓展,使实际应用不断进步。PLC 技术以存储信息处理及输入输出为主,在实施过程中为避免出现逻辑不符合的问题,需要对系统进行彻底全面的检查,且需要根据当前系统的逻辑问题选择性恢复默认设置,以梯形图再现PLC控制技术流程,使信息的反应更加直观。PLC 技术可分为硬件及软件两部分,硬件设施为PLC系统的外部配置,而软件设施则是整体控制的载体,程序人员需要在软件中进行编程,实现对硬件设施的可编程自动控制[2]。
(二)工业机器人技术特点
工业机器人是当前批量生产中必不可少的关键设备,其执行需要合理应用自动控制技术,具体的特点如下。
(1)工业机器集合了多种制造技术于一体,其在实际应用中可以提高质量、降低成本,是当前现代化科学技术的体现。
(2)机器人与PLC自动化控制可以实现生产数字化、自动化,是当前全自动化生产的重要段。
三、基于PLC的机器人电气控制系统的设计策略
(一)顺序控制中 PLC 技术的应用
PLC 技术在应用过程中,控制人员可以搭配控制器使用,以此大大提升工业制造效率。在制造业方面需要不断提高PLC 技术的应用,使生产系统、数据传送得到有效管理,在降低生产成本的同时对全局进行整体把握,现已成为了机器人电气控制的关键性内容。
(二)开关量控制中 PLC 技术的应用
PLC 技术的另一个重点控制环节就是开关量控制,在且实际应用中展现了极大的优势,其在实际应用中将可编程存储器当做新型设备使用,极大提升了工业机器人的反应速度,对操控系统实施精准控制,使控制的范围更加精准,从而提高了工业生产系统的控制效率。PLC技术在机器人电气控制中的应用使控制系统更加完善,推动了我国智能化发展。
(三)工业机器人控制中 PLC 技术的应用
PLC 技术更加趋向于人性化,且系统简洁、操作简单,其在实际应用中主要在以下几个方面体现。
(1)PLC 技术有多种多样的控制方法,其在实际应用中出现误差的几率几乎为零,且操作简单、控制性强、便于维护,在一定程度上推动了工业机器人自动化技术的历史革新[3]。
(2)PLC 技术应在现有的应用基础上不断优化,在机器人自动控制中实现全天候无人监管,以此解决人力资源、物力资源和财力资源。
(3)PLC 技术摒弃了继电器组合控制,以可编程自动控制有效避免外界干扰,在节约资源的同时为工业生产带来更高的效益。
(四) 机器人的硬件控制系统设计
PLC的机器人能够完成生产过程中的一系列动作,在应用中需要进行加工的工件从初始位置到达1#工作台,随后传输到2# 作台,以此完成对下一个工件的操作,如图1.所示。
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图1.极其人装置工作流程示意图
机器人装置自初始位置在操作时手指夹紧 1# 工作台上待操作的工件,移动至预定位置后再次沿下行轨迹移动,随后再次回到 1# 工作台的动作顺序,实现工作周期循环,通过限位开关装置进行信号检测,实现对机器人手臂的准确定位。同时,在实际应用中必须预先设置夹紧力,通断按钮实现机器人的启动和停止,使机器人能够按照预设要求工作。
(五)PLC控制的软件设计
基于PLC的机器人电气控制软件设计也十分重要,其关系着实际控制时的质量,具体如下。
(1)基于PLC的机器人装置需要准备后续动作的实施,在初始化程序操作指令的编程方面,需要选取初始状态ISL指令。
(2)在设计机械手动运行模式时,需要将手臂、手指等编程结合性考虑,采用结合控制的方法实现机器人全自动操作。
(3)在设计自动运行模式时,要确定机器人各类动作见得联系,以此实现自动控制,有效完成接下里所需的工作。
结束语:
PLC技术凭借其优势现已成为机器人电气自动控制的主要技术之一,其在实际应用中弥补了传统控制技术的不足,在精准控制中发挥了不可忽视的作用。PLC 技术在稳定性方面也有着远超于其他技术的优势,且在应用中可组建多种运行模块,且该技术将随着时代而不断进步,充分发挥其在机器人电气控制中的优势,其在未来我国的工业发展中将拥有广阔的发展前景。
参考文献:
[1]李娟.PLC技术在工业机器人控制中的应用研究[J].海峡科技与产业,2019(11):48-50.
[2]许礼进,冯海生,方雄灿,肖永强,高国栋,储昭琦.工业机器人电气控制柜的热流场分析[J].机床与液压,2018,46(15):32-36.
[3]莫南云.基于PLC的全位置弧焊机器人电气控制系统改进与应用[J].科技资讯,2017,15(34):72+80.
[4]韩维敏.工业机器人技术在电气控制中的应用浅谈[J].科技经济导刊,2017(29):32.