PLC在搬運機器人控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

車豐

摘 要：實用性和可靠性已經(jīng)成為了現(xiàn)代可控制編程器發(fā)展的主旋律，從這兩個角度出發(fā)，設(shè)計出了由PLC組成的搬運機器人控制系統(tǒng)。其系統(tǒng)運行的結(jié)果表明，搬運機器人系統(tǒng)在任何狀態(tài)下的運行效果都屬于良性，你并且具有結(jié)構(gòu)簡單、便于操作等特點。本文針對PLC在搬運機器人控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并對其操作結(jié)構(gòu)以及組成部分進(jìn)行簡要概括。

關(guān)鍵詞：PLC；搬運機器人；控制系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.130

0 引言

搬運機器人存在一定的柔和性，靈活性是其動作特點，在上下料的工作中得到了重用。搬運機器人在很早就得到了充分的利用，但效果卻沒有達(dá)到實際效果。現(xiàn)如今，機器人技術(shù)在飛速發(fā)展，并且在一定程度上取得了質(zhì)的飛躍，簡單可靠成為了機器人研發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，本文針對機器人的可靠性和實用性，對可編程序控制器組成的搬運機器人控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 搬運機器人的操作系統(tǒng)部分

以班級機器人只有簡單的一種類型，但具有兩個自由度，其重復(fù)定位系統(tǒng)非常精確，高低升降技術(shù)由點擊來進(jìn)行驅(qū)動，并作回轉(zhuǎn)運動。活動橫梁是有一定的范圍的，在這個范圍上將螺母固定上去，橫梁即可沿著軌道進(jìn)行運動，是呈上下運動的。當(dāng)進(jìn)行擺動運動時，也是有電機進(jìn)行驅(qū)動的，通過減速器減速，輸出軸帶動平衡桿運動。機器人末尾處的平衡桿即為執(zhí)行器，執(zhí)行器上是帶有吸盤的，負(fù)壓發(fā)生器在進(jìn)行作業(yè)時，吸盤可以將與其接觸的物體牢牢吸住。機器人運動部件的質(zhì)量都是相當(dāng)大的，因此需要裝油平衡氣缸，進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)。

2 搬運機器人的控制構(gòu)成部分

機器人的硬件配置相對于其他來說是非常高端的，是采用某種可編程序控制器作為主控計算機的[1]。PLC通過讀寫指令進(jìn)行單元之間的相互交換，控制單元在工作時會收到來做PLC的指令，這個指令與交流系統(tǒng)相連接，實現(xiàn)位置與速度的反饋。控制面板上會設(shè)有開關(guān)，這個開關(guān)是針對模式的選擇設(shè)置的，可使機器人處于三種不同的個工作狀態(tài)。在控制面板上安裝一個顯示屏，使對機器人的工作位置得以了解，對機器人工作位置的實時顯示，并能顯示機器人的狀態(tài)信息，還能起到報警器的作用。位置控制單元向通用RAM區(qū)不停地寫入數(shù)據(jù)，其速度大約是10ms執(zhí)行一次，而對狀態(tài)的寫入大概需要1ms的時間，為了保證對每一和程序進(jìn)行掃面時所得到的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的，可以采用塊程序結(jié)構(gòu)來解決問題。

3 搬運機器人控制系統(tǒng)軟件構(gòu)成部分

PCL是有一定技術(shù)循環(huán)的特點的，其工作機制也相對循環(huán)。在每個掃描的環(huán)節(jié)都需要對自身的安全進(jìn)行檢查，避免發(fā)生事故，從一定程度上提高了軟件自身的可靠性。為了將其工作效率與速度進(jìn)一步提高，要加強對整個軟件設(shè)置四個功能相對獨立的模塊之間的相互作用，但是也有他們自身獨立的作用：

3.1 復(fù)位模塊

位置的反饋取決于增量式編碼器，因此，在每次開機或者重復(fù)使用時，都需要進(jìn)行復(fù)位操作，快速復(fù)位與慢速復(fù)位之間存在著明顯的差別，其定義與概念意義也大致不同[2]。并且復(fù)位模塊在機器人的工作過程中起到最為重要的作用。

其中，慢速復(fù)位指的是第一次的撫慰，這種復(fù)位需要在開機上電之后，復(fù)位速度相對緩慢，并且各軸之間不存在聯(lián)系，進(jìn)行單獨、并按照一定的順序進(jìn)行[3]。

3.2 示教模塊

示教模塊對于機器人來說一個重要的組成部分，示教模塊對機器人的動作信息作作以詳細(xì)記錄，這些單元共同組成了一個示教區(qū)，其功能是用來實時儲存單簽步驟的示教信息。在示教盒上會有寫入鍵，在按下寫入鍵時，示教區(qū)內(nèi)所存貯的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)會被送到DM區(qū)內(nèi)。如果想長期保留用戶作業(yè)的信息以及數(shù)據(jù)，F(xiàn)M區(qū)可將其直接納入。

示教盒上存在一系列運動鍵，在按下此按鍵時，暫存區(qū)會根據(jù)運動指數(shù)進(jìn)行一些列的自動更新操作。功能鍵和數(shù)字鍵是可以決定功能示教的，并且能對相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行插入和刪除。

3.3 運行模塊

運動模塊在執(zhí)行任務(wù)信息時，需要根據(jù)用戶的信息進(jìn)行操作，單步運動和自動運動是其兩種工作技術(shù)特點。作業(yè)的準(zhǔn)確性是單步運行的主要工作特點。自動模式工作下，只需要簡單的按下工作按鈕，循環(huán)作業(yè)工作就會由機器人單獨完成，在單次循環(huán)結(jié)束后，遇到一定的標(biāo)志物，機器人將停止工作，并且迅速回到工作原點。

3.4 機器人動作系列生成

機器人的動作指令標(biāo)準(zhǔn)取決去其相對標(biāo)準(zhǔn)的三個層次。基本參數(shù)處于最內(nèi)層，基本參數(shù)主要指的是增益、起點補償、編碼器種類、起點搜索方向、各部分速度變化、各部分時間差、各部分停留時間等。這些參數(shù)會對系統(tǒng)的缺省值進(jìn)行保留，并將一部分初始化單元存入控制單元[4]。

中間層是在不同位置所產(chǎn)生的不同數(shù)據(jù)，其位置動作相關(guān)數(shù)據(jù)具有多種領(lǐng)域：這些領(lǐng)域具有自身的工作特點，相互之間也存在一定的聯(lián)系，使其順利工作必不可少的組成部分。還有未提到的區(qū)域用于指定機器人指定的位置區(qū)域符號以及位置給出方式等。其中，位置運動所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)取決于欲動模塊規(guī)劃。

運動命令的位置相對于其他命令來說是處于最外層的，再按下機器人相應(yīng)的啟動鍵時，其會產(chǎn)生一個命令，這個命令傳輸?shù)綖榭諉卧渲形恢脛幼鲾?shù)據(jù)的生成尤為重要。

4 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，近年來可編程序控制器因具有功一些列能在惡劣環(huán)境下工作的技術(shù)特點，以及非常強大的抗干擾能力等工作等特點，被工業(yè)現(xiàn)場控制廣泛應(yīng)用著。以PCL為核心的機器人在現(xiàn)如今的各大領(lǐng)域被廣泛使用通著，并且在使用的過程中，所了解的控制系統(tǒng)是非常可靠的，并且表明了該機器人在任何環(huán)境下，都能進(jìn)行良好的工作，進(jìn)一步提高了勞動的生產(chǎn)率。

參考文獻(xiàn)：

[1]王欣.搬運機器人在鉆桿生產(chǎn)線物料輸送系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用，2014，12（12）：175-177.

[2]張宋文.PLC在立體車庫控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015，11（18）：176-178.

[3]胡洪鈞，童向亞，葉大鵬等.工業(yè)機器人實驗項目開發(fā)與實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2015，09（112）：201-203.

[4]黃恒，尹顯明.工廠自動化工程實訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)[J].機械工程與自動化，2012，01（12）：152-154.