马佳誉

（江苏省常熟职业教育中心校，常熟 215500）

现如今，PLC控制技术已经和网络技术、机械等科技实现融合。其投入于工业生产工作中，并持续进行发散性地发展，能联合多种控制系统，合理简化工业机器人控制，推进工业机器人进一步应用。

1 PLC系统结构

PLC属于基于微处理器的自动控制设备，是工业专用的计算机，结构组成和常规计算机大致相同。第一，CPU，由控制、运算及寄存等多个模块构成，根据系统程序赋予的功能，进行接收及保存大量的数据，并通过扫描手段获取现场设施形成的信息，并直接转入寄存装置中，以此判断是否存在故障问题。在PLC工作期间，其把通过扫描获取的内容存在对应的I/O区域内，之后由储存系统内进行取读，通过指令解释后，进行快速运算，得到的数据原路传回。在全部的用户程序工作结束后，会将运算结果传回输出设备，由此形成循环的运转体系。第二，存储器，涉及系统及用户两类，前者属于系统自带的，无法修改，包括管理程序、命令解释等；后者分为程序与功能两类，其中功能存储模块是实现数据交互的基础。第三，I/O模块，是连接系统和电气回路的媒介，其中的输入模块信息体现信号的状态，而输出部分的信息则体现出锁存器的实时情况。第四，通信接口，负责系统和外界设备的信息互换，本身的规格多元。第五，电源，是维持系统工作的基础。

2 工业机器人系统中PLC技术的应用

2.1 硬件结构

工业中的机器人通常包括机械、控制、驱动和感知4个模块，包括四轴机器人、气缸、PLC以及电磁回路等。使用PLC技术组成的机器人以四轴为主，可以活动自如，行为正确且高效，稳定性较好。在此类控制系统内，PLC属于控制中心，内部是由以太网、I/O等部分构成，能全面收集机器人的所有运动形态[1]。用于工业的机器人组装系统中，需要准确做到装配货物，所以，机器人应能做出搬运、提起等行为，整个程序比较复杂。在以常规流水线进行组装期间，要求具备高稳定性的控制系统，再加上PLC对外界因素的抵抗能力较佳，稳定性较强，同时具有接收数据及处理的功能，而可以展现此类价值的主要原因在于其可以控制气缸，通过驱动气缸，再借助PLC实现数据的准确传输，发送至电磁阀处，之后由电磁阀开展吸合及释放等动作，达到控制行动的效果。装配及检测期间，PLC和机器人、相应的视觉可以满足数据传递的需求，并借助PLC实现输入输出数据，由此准确对机器人的操作，全面检测工业生产的各部分。

2.2 软件结构

2.2.1 PLC软件

工业机器人内部的组装系统中，PLC为核心，组装时需确定PLC相关装置和和I/O的点数。例如，小型PLC装置的点数为48，应根据工厂实际需求，设置I/O的端口和接口规格。此外，系统内的装置需借助以太网进行联网，以保证通信稳定，维持数据的高效互通。编写系统程序，根据工业机器人的应用需要，应编制梯形图的程序。在此期间，技术人员应强调机器人与PLC装置的信息沟通。为此，编写系统程序期间，需准确设置通信地址，并做好风险防控，以免在后续投入使用后出现意外事故，对此可利用在程序内加入互锁等保护措施，维护组装系统的稳定。

2.2.2 运动控制

专用于工业的机器人需要保持稳定的运动状态，为此要求组装系统内有较为成熟的运动控制模块，且处理装置也可以发出多元化且正确的指令，使运动得以有效控制，既要利用顺序模式达到对梯形图实施管控，又能为保持高效控制提供较为完整的编程及调试。针对运动控制模块的编程设置，技术人员能采取设未知数的方法。

首先，升降臂。通常会借助电机本身带有的传动功能，并利用减速装置带动丝杆，共同构成升降的运动系统。其中的减速装置以1:80为运动比例，而丝杆螺距应控制在0.4cm，电机则借助定位的方式加以控制。假设转速是n1，则在下达具体指令时，该系统的参数值计算公式为：

其中，P2是升降臂的参数[2]。

其次，借助转速实现对机器人臂的操控，即速度比等于转速比，由此达到统一操控的目的。另外，机器人内所有轴均可以达到统一控制的效果，即使关节部位也能呈现较好的控制效果。

最后，设计系统编程期间，不可脱离PLC，利用编写计算机高级语言，促使原本的系统程序转调整至PLC的数学系统程序，机器人做出的任何行为均是在特定的指令下完成。应用此项技术期间，需控制机器人整体上的运动连贯性。在编写程序期间，要求编制细致的控制代码，之后通过计算机编程语言转变成数控程序，由此达到较好的控制成效。此过程较为复杂，应当储存形成的所有数据库内容，并通过系统内的控制装置，汇总并计算数据内容，通过下达相关指令的接收装置，实现指令的及时获取。而机器人在现场根据具体的指令做出对应的动作，由此达到控制目的，更好地为工业生产活动服务，推进工业的自动化程度。

2.2.3 控制设计

工业机器人系统的程序通常是根据具体负责的工作及步骤加以设计。将PLC技术应与于组装系统中，对机器人可以采用手动及自动控制两种方式，所以，组装系统期间，技术人员应全方位地掌握机器人负责的工作，并整理其在工作时，可能会遇到的情境，为稳定使用提供基础保障，为此，技术人员应从3个维度入手。首先，系统内需包含初始化程序，使得机器人系统发生异常情况时，可通过初始化操作，避免干扰今后的正常使用。其次，在保证自动控制的同时，还应能进行手动控制，加设有关的按键及开关，使两种控制相互补充，合理控制其的行为速度及力矩等参数。最后，按照具体的工作内容，对所有机器人设置活动定点，使其按照程序做出动作，以确保工作行为的连贯性及协调性。例如，某工业机器人组装系统，每个机器人均有数十个控制点，因此选用48个I/O点装置，其余的8个点位作为备用。基于实际需要设置I/O端口及其他构件，以联通所有控制点。此外，布置系统线路中，应当注意PLC和有关的触摸屏及机器人的视觉模块，二者组网方面。编写对应程序时，还需关注装置和机器人的数据互通，基于确定的通信地址，避免因此地址设计不合理引发不良后果，如机器人失控。

2.2.4 顺序控制

在具体的生产运动期间，相应的技术人员应切实发挥出PLC技术在顺序控制方面的价值，并将其普及至多个适宜的领域中。通常情况下，在工业机器人自动控制系统中，如果顺序控制实际呈现的应用效果未能达到理想化的程度，则会带来比较严重的后果。出现此种情况主要是由于如果顺序混乱，会直接干扰到机器人工作行为的开展效率，因此，技术人员应对PLC技术在顺序控制方面有足够的重视。具体来说，在设置顺序控制时，PLC中的顺序控制应涉及主站、现场传感知和远程管控，技术人员为此需科学设置PLC的控制体系。要求采用最优的方式，构成完整的系统程序。由于强化控制程序整体的合理性，并切实将顺序控制的价值发挥至极致。另外，工业领域的机器人组装控制系统当内，基于自动控制程序的使用过程加以梳理整合电机启动方式，影响此项技术的应用效果，但若能保证顺序控制得到有效应用，则PLC技术的实际运用质量也势必会得 以提升。

2.2.5 运动轨迹

机器人所做出的任何行为，均需在指令系统的驱动下，促使运动轨迹得以被全方位地控制。合理应用PLC技术合理掌控工业机器人活动的状态，基于该种控制模式，会大幅提升工业机器人的运动效率。在实际操作技术方面，操控机器人的技术人员，需利用此项技术，编写代码，并应用高级计算机语言，以合理设置机器人的活动行为，并完整且准确地调整至数控程序。该项程序系统通常有控制指令、参数和变量等模块，进行参数计算，以高效地控制机器人控制系统给出准确指令。另外，技术人员还需开展系统化的控制体系联合工作，以达到改进控制指令的目的。利用PLC技术对磁浮电机加以管控，切实适应我国工业行业生产的自动化诉求[3]。

3 结语

为更好地展现机器人的使用价值，应把PLC控制投入在实际的控制环节中。借助构建机器人形成组装系统，强化其运行的现代化及智能化指数。