工业机器人系统的PLC控制技术研究与设计

赵鹏飞

摘 要：近年来随着科学技术的发展，PLC控制技术也实现了广泛应用，能够从一定程度上带动工业机器人PLC技术发展，当前在工业机器人领域中针对PLC技术已经实现了有效控制。在本次研究中我们对工业机器人的控制系统进行分析，分别从其软、硬件方面进行详细阐述，着重分析工业机器人的PLC控制技术，希望能给相关工作人员提供帮助。

关键词：工业机器人;系统;PLC控制技术;研究;设计

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.103

1 PLC控制机器人系统发展现状分析

1.1 PLC控制的工业机器人

近年来，我国在工业自动化领域过程中逐渐实现了PLC的技术，当前PLC控制技术工业机器人技术的创新发展，随着该技术的不断完善，目前在工业自动化领域中也实现了较大进步。基于可编程控制器的工业机器人系统能够将PLC的控制机器人系统运用于实际生产中，且将这一目标成为了现实。目前，在工业机器人系统中主要以PLC技术控制为主，且硬件已经可以广泛应用于工业生产中并取得良好效果，且成为了衡量当前工业自动化水平的指标。在工业机器人中使用PLC技术可实现在生产中自动化管理，同时可以确保高质量完成任务为企业创造更多利益，同时推进机电一体化的发展。

1.2 工业机器人系统的发展历史

从其发展历史上来看，最初是由美国发明了全球第一台工业机器人，并将其运用到实际生产过程中，当诞生第一台工业机器人后，很多发到国家先继开发不同类型的工业机器人。随着该系统逐渐趋于成熟，工业生产实现了机电一体化目标，也从一定程度上提升西方发达水国家的生产制造水平，提高了劳动效率。目前随着科学技术的發展，将使得工业机器人逐渐迈入新的发展阶段中，即基于PLC控制的工业机器人发展。

1.3 PLC控制的工业机器人系统的发展趋势

随着科技技术的发展，目前工业机器人已经具备良好的性能特点，该特点是基于PLC控制系统的前提下来实现的，在当前发展过程中需要针对以下几点进行高度重视：首先在实际操作工业机器人过程中，通过对可编程控制技术的运用进而达到准确仿真设计和模拟分析，能够对工业机器人进行系统优化，改善其系统操作性能。其次，随着技术的发展能够使可编程控制技术实现不断完善，使该系统控制性能逐渐优化，能够控制一些较为复杂的工业机器人系统。最后，运用可编程控制器统与工业机器人系统中能够使通信功能更为完善，实现了个性与其他工业机器人系统的有效连接，能够使可编程控制的工业机器人实现全球标准的统一。

2 PLC控制的工业机器人控制系统硬件设计分析

在针对工业机器人开展设计时首先需要注意，对于工业机器人来说需要具备装配，搬运，抓取等多种功能，而这些功能是基于PLC控制的基础上，利用气缸驱动来实现的，而气缸驱动的控制主要是电磁阀的构建，通过对该构件操作进行动作配置，能够证实工业机器人可以运用PLC控制技术，确保设备的电磁阀部件与不同类型开关装置，使两者实现协调配合，这是特殊的开关控制方法。对于一个完整工业机器人来说，包含了两种工作平台，在操作工业机器人时通过加工工件从最初传达到一号工作台，未经过操作工间可传输到二号工作台再返回到一号工作台中，之后将进入下一弓工件的操作，如下图所示是工业机器人在装置中的完整流程。

如图1，工业机器人能够按照预先设置的程序进行操作，首先在最初放置的位置不断向下移动，操作手指可以将一号工作台的工件夹紧，进而达到上下移动的目的，当移动到指定位置后，机器人的手腕，手指会在手臂带领下沿规定方向移动，等到其达到预定位置后，按照下行方向继续向下移动，直到机器人能够将工件传输到二号工作台，而要想传输到二号工作台需要与上述流程保持相反的操作，进而才能够完成循环工作。工业机器人自动控制系统中具备的显著特点是可以同时采取连续性和手动型操作，而该设计重点是确保可编程控制技术操作能够到达输入输出点的分配目标。通过对工业机器人装置的动作了解，可利用开关装置达到控制系统的检测信号，进而更好地控制。机器人手臂动作标准性能够对开关设置通断按钮完成有效的运动，控制上升和移动都可以采取电磁阀来实现有效控制。

3 PLC控制系统的机器人软件设计

在软件设计过程中可以依据操作流程完成设计，是在PLC控制技术的基础上通过自动和手动方式来操作的，在具体设计中机器人自动控制整个流程需要进行全分析，在程序设计指令选择过程中，需要根据顺序控制相应的指令，设计机器人整体自动控制软件需要遵循下列步骤：首先需要对程序实现初始化管理。在充电状态下机器人装置能够实现全面初始化，能够为后续动作提供基础，避免由于自动控制系统装置的直接介入，而出现错误操作。其次，对其控制系统手动模式的合理设计，在设计中需要合理设计手动操作按钮，手动运行，针对的是系统维护修理中便捷操作而设计的。最后需要全面了解装置的工作流程，进而使自动控制系统设计确保其动作协调性，通常当机器人处于初始状态后和检测处于待工作状态间能够开展自动控制。

4 结语

相比传统硬件系统线路来说，PLC的控制技术在硬件设计上能够节约空间，更加便捷，确保机器人控制的柔性和拓展性特点。在工业机器人系统中PLC控制技术对于其系统设计起着十分重要的作用，能够代替传统继电器的线路控制，提升系统的可靠性以及抗干扰性。

参考文献：

[1]常春阳，王磊.浅谈PLC控制的工业机器人组装系统[J].内燃机与配件，2017（20）：128.

[2]王秀季.PLC控制的工业机器人组装系统研究[J].中国设备工程，2018（16）：145-146.