基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)設(shè)計

王健 于瀟

摘 要：基于PLC的機器人工作過程是以電磁閥部件為控制對象，以氣缸方式驅(qū)動的一種特殊機器人運行裝置。當(dāng)中，對于PLC可編程序控制器的應(yīng)用則是極為廣泛與深入當(dāng)中。應(yīng)用PLC可編程序控制器進行機器人自動控制系統(tǒng)設(shè)計的最主要優(yōu)勢在于：編程操作簡單、抗干擾性能突出、運行可靠性高、使用方便簡單等特點。本文主要分析的方向是基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)設(shè)計操作，進一步確定該方面的可操作性以及進一步研究的價值。

關(guān)鍵詞： PLC；機器人；自動控制系統(tǒng)；設(shè)計

【中圖分類號】 TP242 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2236-1879（2017）05-0231-02

1 引言

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景之下，工業(yè)現(xiàn)場所涉及到的重體力勞動量不斷提升。當(dāng)中部分勞動任務(wù)的實現(xiàn)單單依靠人力是很難實現(xiàn)的。而為了良好的完成工業(yè)現(xiàn)場的相關(guān)生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)，就需要通過對機器人裝置的研究與應(yīng)用來實現(xiàn)?；赑LC的機器人裝置主要采取關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)對人體手臂部分的活動動作加以模擬，在自動控制系統(tǒng)下的預(yù)定程序、軌跡、以及要求作用下，實現(xiàn)包括零部件抓取、搬運、以及裝配在內(nèi)的一系列動作。本文主要分析的方向是基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)設(shè)計操作，進一步確定該方面的可操作性以及進一步研究的價值。

2 目前基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)設(shè)計存在的問題

基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)是現(xiàn)今提出的一個機器人控制探究方向，考慮PLC的主要原因是PLC的可調(diào)整性以及可控制性較強，是采用編程、輸入指令的方式控制，操作相對簡單，運行復(fù)雜性較低，安全性穩(wěn)定性相對較高，基于PLC編程基礎(chǔ)下的機器人自動控制系統(tǒng)設(shè)計結(jié)果直接具備PLC的優(yōu)勢，實用性較高，操作要求較低，運行連續(xù)性以及運行可靠性高，這對于機器人自動控制系統(tǒng)的進一步發(fā)展較為有利，有實際的促進作用[1]。

基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)設(shè)計進展相對較為緩慢，主要原因包括技術(shù)方面的問題，PLC與機器人裝置之間的銜接問題，實際情況探究問題，相關(guān)人才問題，為實際的發(fā)展機器人自動控制系統(tǒng)，需要對這些問題進行全面的分析，找出關(guān)鍵所在，技術(shù)方面的問題為機器人裝置的種類較多，對于自動控制系統(tǒng)的要求不盡相同，對于PLC編程的調(diào)整要求較高，PLC編程操作相對簡單，對于不同指令需要變化輸入內(nèi)容，對于自動控制系統(tǒng)設(shè)計類別較多而言進展的速度無法得到有效的提高；人才問題，即研究型人才、操作型人才、實驗型人才以及技術(shù)型人才，人才的數(shù)量相對較為短缺，對于該方面人才的定義為需要全面的掌握了解PLC知識的全部，確定機器人自動控制系統(tǒng)的設(shè)計方向，對于機器人裝置了解全面，對于機器人裝置的相關(guān)技術(shù)以及原理有較為深入的了解分析，對于自動控制系統(tǒng)相關(guān)知識了解全面，同時掌握機器人自動控制系統(tǒng)的操作方法，對于機器人自動控制系統(tǒng)新技術(shù)以及新知識了解透徹，大部分工作人員沒有達到以上標(biāo)準，能力上存在較為明顯的差異性，導(dǎo)致各個部分的設(shè)計進展無法達到一致；實際情況探究存在的主要問題是在研究過程中沒有對機器人裝置的應(yīng)用環(huán)境進行研究，也沒有進一步確定機器人裝置的工作量以及工作具體時間要求等，導(dǎo)致所設(shè)計出來的機器人自動控制系統(tǒng)無法滿足實際的生產(chǎn)需求，容易對工廠的生產(chǎn)造成較為嚴重的影響。通過以上分析，指出問題的關(guān)鍵所在，這能夠為這些問題的解決提供條件以及基礎(chǔ)[2]。

3 基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)的設(shè)計

3.1 基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)設(shè)計操作第一步解決存在的問題

根據(jù)以上分析，針對技術(shù)問題采取的對策是借鑒先進的PLC控制系統(tǒng)，提高PLC對不同環(huán)境的適應(yīng)性，可調(diào)節(jié)性提升，同時提高自我升級自我改進的功能，讓PLC基礎(chǔ)上的機器人自動控制系統(tǒng)設(shè)計研究進展加速；針對人才問題，則根據(jù)所需要人才的種類，進行具體培訓(xùn)內(nèi)容的確定，進行具體實踐操作的設(shè)計，進行操作理論同進步的培訓(xùn)課程，綜合性的提升工作人員的整體能力，并且依據(jù)工作人員的能力進行合適職位以及工作內(nèi)容的調(diào)整，達到在其位謀其政的理想工作狀態(tài)，緩解出現(xiàn)的能力差距大，研究進展互相阻礙的情況[3]；針對實際情況探究忽視，采取的主要應(yīng)對措施是制定相應(yīng)的管理系統(tǒng)以及管理制度，嚴格要求進行實地考察以及具體信息獲取，并且進行記錄，對于出現(xiàn)的由于實際考察信息不足導(dǎo)致的問題由記錄本人負責(zé)，這能夠降低工作中出現(xiàn)的巨大失誤，提升研究的質(zhì)量，為設(shè)計的進展提供基礎(chǔ)。

3.2 基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)設(shè)計步驟探析

基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)設(shè)計的具體進展為對機器人裝置的工作內(nèi)容、工作環(huán)境以及機器人自身的構(gòu)造等信息進行確定，根據(jù)機器人裝置的工作內(nèi)容，如機器人裝置的工作內(nèi)容為搬運，在通過PLC設(shè)置機器人裝置手臂向下，合攏，手臂上抬，延既定的軌跡進行一定旋轉(zhuǎn)，手臂向下，手臂舒張，這一系列動作，按照每個動作輸入相應(yīng)的指令，由PLC控制系統(tǒng)進行全程控制，同時通過壓力測定來確定工作進展的順利情況，基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)設(shè)計過程中需要注意設(shè)立自動和手動兩種形態(tài)的控制系統(tǒng)，主要原因是通過人工控制的干預(yù)，更為全面的掌控整個機器人自動控制系統(tǒng)的工作進展，同時也能夠通過手動方式對出現(xiàn)的故障進行停止[4]。基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)設(shè)計過程中還需要考慮的一個環(huán)節(jié)即是機器人裝置的程序初始化，這一操作的主要存在意義是降低不相關(guān)或者復(fù)雜程序?qū)τ赑LC作用的發(fā)揮，防止出現(xiàn)程序疊加問題，或者程序干擾問題。

3.3 基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)設(shè)計方案應(yīng)用改進操作

基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)設(shè)計完成之后，需要進行實驗，即進行小范圍的實體運行，根據(jù)運行的結(jié)果確定方案的可實施性，根據(jù)存在的問題進行相應(yīng)部分的調(diào)整以及改進，同時保證機器人自動控制系統(tǒng)的方案處于不斷更新狀態(tài)調(diào)整狀態(tài)中，防止出現(xiàn)與時代脫軌的情況。

4 結(jié)束語

機器人自動控制系統(tǒng)的出現(xiàn)能夠提高機器人裝置的運作效率以及運作穩(wěn)定性，能夠減少機器人器械出現(xiàn)故障的頻率，現(xiàn)今針對機器人自動控制系統(tǒng)進行設(shè)計是機器人研究領(lǐng)域重點項目之一，基于此，本文以基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)為研究對象，分別就目前基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)設(shè)計存在的問題、基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)的設(shè)計進行了綜合分析與研究，希望能夠引起各方工作人員的特別關(guān)注與重視。

參考文獻

[1] 王強，紀軍紅，強文義，等.基于自適應(yīng)模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的雙足機器人控制研究[J].高技術(shù)通訊，2001，11（7）：76-78，102.

[2] 張傳清，陳懇，趙正大，等.操作機器人控制的多智能體方法研究綜述[J].機械設(shè)計與制造，2011（10）：142-144.

[3] 趙軼.基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)的設(shè)計探討[J].硅谷，2013，（8）：33-34.

[4] 馬芳玲.基于PLC的機器人自動控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].科技信息，2012，（4）：251.