莫凡珣，张佳，孙乐涛

[摘    要]文章以工业机械手自动化控制系统设计作为切入点，叙述PLC可编程逻辑控制器技术的工作原理、主要应用及核心优势，探讨基于PLC技术的自动控制系统设计方法，阐述机械手轨迹规划、硬件结构、软件程序3方面的设计要点。旨在提升工业机械手的控制精度与强化运动控制能力，更好地替代人工完成复杂条件下的生产活动，推动工业机器人技术体系的创新发展。

[关键词]PLC技术;工业机械手;自动化控制;系统设计

[中图分类号]TP241;TP273 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）12–00–02

Research on the Design of Automatic Control System

for Industrial Machinery Based on PLC

Mo Fan-xun，Zhang Jia，Sun Le-tao

[Abstract]This paper takes the automatic control system design of industrial manipulator as the starting point， describes the working principle， main application and core advantages of PLC programming logic controller technology， discusses the design method of automatic control system based on PLC technology， and expounds the design points of manipulator trajectory planning， hardware structure and software program.The aim is to improve the control accuracy of the industrial manipulator and strengthen the movement control ability， better replace the manual completion of the production activities under complex conditions， and promote the innovative development of the industrial robot technology system.

[Keywords]PLC technology; industrial manipulator; automatic control; system design

1 PLC技术应用概述

1.1 PLC工作原理

PLC是一种以可编程控制器为核心设备，替代继电器完成逻辑运算控制，具备顺序控制与计数控制等多项控制方法，适用于恶劣工业环境的一种新型控制技术，通过数字式或模拟式的输入输出值来实现控制目的。在PLC控制系統运行期间，依次执行输入采样、程序执行与输出刷新操作，在输入采样步骤，按特定顺序扫描全部输入数据及状态，按照扫描结果将其导入I/O映像区中储存，随后进入程序执行步骤，在后续步骤中不会改变已存储的状态数据。在程序执行步骤，按从上到下顺序扫描梯形图的控制线路，扫描期间同步开展逻辑运算操作，基于运算结果来刷新输出线圈，选择性执行特殊功能指令。在输出刷新步骤，根据梯形图排列顺序和运算结果，刷新对应输出锁存电路，在电路驱动作用下控制外接设备。

1.2 主要应用

在工业机械手等机械设备自动控制系统中，PLC技术主要用于开关量逻辑控制、运动控制、模拟量控制、过程控制、数据采集管理、故障诊断等场景中，可以满足多元化的机械设备控制需要，适用于多数工业场景[1]。……