PLC在工業(yè)機器人控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

趙鵬飛

（阿克蘇技師學(xué)院 新疆 阿克蘇 843000）

1 引言

利用PLC技術(shù)的自動控制技術(shù)分揀設(shè)備廣泛應(yīng)用于實際業(yè)務(wù)中，例如PLC自動分揀技術(shù)、機械化手技術(shù)、傳感器性能分揀技術(shù)和自動位置控制分揀技術(shù)等。這些是微型模型應(yīng)用在工業(yè)現(xiàn)場上生產(chǎn)材料的實際應(yīng)用，這是分揀設(shè)備的自動化。之所以選擇在工業(yè)行業(yè)中普遍使用的工業(yè)機器人控制系統(tǒng)來進行自動分揀物料，是因為它使用PLC技術(shù)來改善工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的功能，PLC技術(shù)是通過融合許多分揀技術(shù)（例如用于傳感器的自動分揀技術(shù)和機械手性能的位置控制），為各種分類材料設(shè)計的用于各種工業(yè)現(xiàn)場物料的自動分揀和控制系統(tǒng)[1]。因此，基于分揀需求的工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的設(shè)計靈活性很強，性能強大且穩(wěn)定，程序的開發(fā)相對簡單，并實現(xiàn)了工業(yè)化現(xiàn)場物料的劃分和自動分揀，適合生產(chǎn)路線的自動分揀要求。

2 PLC技術(shù)的優(yōu)勢

PLC技術(shù)，也稱為可編程邏輯控制器，是專門為工業(yè)環(huán)境中的數(shù)字操作和應(yīng)用而設(shè)計的電子操作系統(tǒng)。可編程存儲器用于存儲諸如邏輯運算、順序控制、時序、計數(shù)和算術(shù)運算之類的操作指令，并通過數(shù)字或模擬輸入和輸出控制不同類型的機械或生產(chǎn)。PLC技術(shù)通過數(shù)字仿真使用信號輸入或輸出來實現(xiàn)各種機械設(shè)備的生產(chǎn)管理，與傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)管理相比具有靈活性、邏輯處理功能和數(shù)據(jù)處理功能，極大地提高了工作效率，有明顯的優(yōu)勢。

2.1 使用方便，操作簡單

PLC技術(shù)使用梯形圖、邏輯圖或各種表達式來形成完整的編程語言，不需要使用專業(yè)的計算機知識系統(tǒng)，花費很短的時間完成開發(fā)階段，且工作現(xiàn)場調(diào)試十分便捷。通過控制系統(tǒng)，可以在一臺簡單的計算機上完成系統(tǒng)編程，進行實時更改并更改控制方向。

2.2 抗干擾能力強

許多繼電器用于控制常規(guī)電氣設(shè)備，使用繼電器時接觸不良會導(dǎo)致設(shè)備故障。通過PLC技術(shù)應(yīng)用，硬件和軟件的結(jié)合提高了設(shè)備控制的實際效果，而且增強了PLC技術(shù)的抗干擾能力。

2.3 配套齊全，適應(yīng)性得到保障

PLC技術(shù)已逐步建立標準化體系，序列化和模塊化的系統(tǒng)設(shè)計使其可用于各種設(shè)備控件，用戶可以隨意選擇不同的系統(tǒng)以形成不同的功能模塊。引入PLC技術(shù)十分方便。外部連接可以通過接線實現(xiàn)。PLC技術(shù)的負載能力得到了保證，可以利用小型交流接觸器連接所有類型的設(shè)備。

2.4 功能完善，性價比高

小型PLC系統(tǒng)由大量的編程軟件組成，所以其功能的兼容性很高，即使在復(fù)雜的設(shè)備操作環(huán)境下也可以實現(xiàn)實時監(jiān)控效果，而且與常規(guī)的繼電器相比，它具有極高的性價比，并且在使用時具備高效的經(jīng)濟作用，超出常規(guī)設(shè)備的功能。

2.5 維護簡單

PLC技術(shù)通常不會引起設(shè)備故障，故障率極低，而且擁有自我診斷功能。如果發(fā)生PLC系統(tǒng)故障，則發(fā)光二極管或編程器將及時顯示設(shè)備故障，從而使技術(shù)人員能夠發(fā)現(xiàn)故障原因并及時消除故障，避免后續(xù)工作受到影響。

3 工業(yè)行業(yè)物料自動分揀的PLC工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計

基于工業(yè)自動化物料分揀的PLC工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計，需要對軟件設(shè)計進行增強，以確保滿足整個控制系統(tǒng)的控制效果。

3.1 物料分揀控制流程設(shè)計

用于工業(yè)中自動物料分揀的PLC在工業(yè)機器人控制系統(tǒng)中，每種物料的具體操作內(nèi)容和順序都根據(jù)物料分揀控制的要求進行特殊定制。工業(yè)上用于自動物料分揀的PLC工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的物料分揀控制過程如下。首先，在按下傳送帶上的“ON”按鈕后，打開輸送汽缸的電磁閥，并在此時進料，氣缸開始移動并推出工件以完成進給過程。同時，常規(guī)皮帶接收啟動信號并開始傳送帶運行；其次，當(dāng)工件在傳送帶上移動并通過第一卸料斜槽時，在卸料斜槽的另一側(cè)設(shè)置了一個金屬傳感器，以檢測該工件是否為金屬工件，如果是金屬工件，將導(dǎo)致機械手移至工件頂部并放下夾具，以將工件抓住相對工件上的凹槽，如果不是金屬工件，則繼續(xù)移動并根據(jù)顏色以對工件進行分揀，在分揀過程中，如果非金屬工件位于工件的槽中，則傳感器將檢測其顏色，如果為白色，則機械手移動以抓住工件并將其放置在相對的工作槽中，如果不是白色，則將繼續(xù)運送作品，當(dāng)非金屬工件移入另一個槽口時，傳感器會檢測到它，對于黑色工件，機械手移動并抓住傳感器對側(cè)的工件槽中，如果并不是黑色工件，則傳輸將繼續(xù)。類似地，當(dāng)電傳感器在通過下一個槽口時檢測到工件為非金屬工件時，它會抓住工件并將其放置在與傳感器相對的工件槽口中。但是，在整個分揀過程中，每次分揀完成后，機械手將自動返回其原始位置。

3.2 物料分揀控制程序設(shè)計

在本設(shè)計中，使用STEP7Microwin V4.0編程軟件編寫梯形圖控制程序并獲取數(shù)據(jù)傳輸指令，在數(shù)據(jù)傳輸過程中，可以有效地傳輸數(shù)據(jù)，即EN=1時，相應(yīng)的數(shù)據(jù)從IN輸入并輸出到OUT的存儲器，并且正在傳輸數(shù)據(jù)大小和IN內(nèi)容都不會被隨意更改[2]。

4 結(jié)語

現(xiàn)如今，伴隨著工業(yè)水平的逐步優(yōu)化，PLC技術(shù)具有多種優(yōu)勢，例如使用便捷，適應(yīng)性強，可靠性強，功能齊全，性價比高等優(yōu)點也在工業(yè)生產(chǎn)中被普遍使用，大大地推動了工業(yè)生產(chǎn)運作效率，為工業(yè)自動化生產(chǎn)提供了良好的技術(shù)支持，極大地促進了工業(yè)現(xiàn)代化的快速發(fā)展。