三菱PLC與廣州數控工業機器人的通信應用

陳東青， 鄺禹聰

（華南理工大學廣州學院，廣州510800）

1 PLC 與工業機器人的介紹

PLC 即可編程控制器，在工業應用中常用于處理現場的控制信號，檢測傳感器的信息，實現自動化生產控制。工業機器人以其效率高、可不斷進行高強度動作的特點，在生產線中逐漸代替人手完成一些重復、高強度的任務。在一些生產場合，同時應用PLC 與工業機器人，可使生產效率大大提高。

2 任務描述與系統組成

在一生產現場（圖1），PLC 負責整個生產線的控制，工業機器人負責工件轉移。該生產線的PLC 使用三 菱 Fx2N -48MR，工業機器人為廣州數控GSK RB-08，其控制柜為RC-B01。生產線運行時，PLC 接受現場的“啟動”“停止”“復位”“急停”等信號，啟動后，將工件送上皮帶0，并且需要通過傳感器，檢測兩種不同類型的工件，將檢測結果送至機器人，機器人根據兩種檢測結果，將一類工件送至皮帶1，二類工件送至皮帶2，工件進入后續工序。

圖1 生產現場機器人與三皮帶示意圖

3 信號通訊處理

本文介紹三菱Fx2N-48MR 與廣州數控工業機器人控制器之間的信號通訊處理。在PLC 與工業機器人之間，設計幾個需要通訊的信號，見表1。

表1 PLC 與機器人之間的信號

使用繼電器連接PLC 與機器人之間的信號，可以有效保護PLC 以及機器人控制器，接線圖如圖2。信號的含義在表1 已經給出，其中OUT18 為機器人的夾具，用來啟動裝夾工件的動作，該信號與PLC 控制無關，由機器人控制器發出，在示教器上編程控制其動作。

圖2 PLC-繼電器-機器人控制柜接線圖

4 軟件設計

在完成系統的硬件接線后，可以做機器人的示教，定位7 個位置，分別為原點、皮帶0 取件位、皮帶0 等待位置、皮帶1 等待位置、皮帶1 放件位、皮帶2 等待位置、皮帶2 放件位。機器人工作流程見圖3。

根據圖3 可以編寫機器人控制程序。L01 為主程序，L02 為一類工件分支，L03 為二類工件分支。L03與L02 相似，故此處省略不分析。程序如下：

圖3 機器人工作流程圖

運行設備時必須先運行機器人程序，在機器人準備就緒的前提下，即OUT16 信號為ON，KA4 線圈得電，PLC 接線端KA4 閉合，收到X10 信號；經皮帶0 上傳感器判斷工件類型，到末端位置后，PLC 輸出啟動信號Y10 接通繼電器KA1，以及工件類型Y11 或Y12；KA1 接通后機器人IN16為ON，執行后續程序，根據工件類型信號分揀到皮帶1 或2；分揀動作完成，機器人發送完成信號OUT17 并回到原點位置，PLC 復位Y10 至Y12，進入下一個分揀周期。

在編寫PLC 控制程序時，PLC 與機器人的通信信號多采用電平信號，保持接通一段時間，可以避免因為兩個設備各自的掃描周期不同，造成無法檢測到另一個設備產生的脈沖信號。

5 調試結果

系統完成后，可以在生產現場連續無故障運行，達到了預期效果。

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