基于PLC的机器人电气控制系统设计
摘要：PLC是计算机技术与传统控制技术深度融合后形成的一项新技术。 在工业机器人控制中也得到广泛应用，对提高工业机器人控制水平起到积极作用。 基于PLC的机器人电气控制系统的设计系统性、复杂性，设计过程中必须准确把握设计的核心点。 文章从PLC技术发展概况、机器人软硬件设计、工业机器人控制PLC技术应用三个方面介绍了基于PLC的机器人电气控制系统的设计。
关键词：PLC； 计算机技术； 机器人电气控制； 系统设计
近年来，随着我国科学技术的不断进步，机器人在专用机床和自动化生产线上得到了广泛的应用。 它们可以移动、装卸零件，推动生产自动化建设。 本文主要介绍PLC技术的发展概况、机器人软硬件设计以及工业机器人控制PLC技术的应用，以期为专业人士提供参考。
1.PLC概述
1.1 PLC技术的特点
PLC技术与其他控制技术有很大不同。 在工业机器人的控制中，是一个自动编程与工业机器人动作相结合的过程。 其功能的局限性很明显，寿命不长，而且需要消耗大量的能量。 计算机控制技术要想发挥其作用，对环境提出了非常严格的要求。 计算机结构精度更高、复杂性更强、维护难度更大。 PLC技术综合了上述控制系统的特点和优点。 它具有计算机系统的存储功能，还可以将控制系统的运行过程记录在存储盘中，然后由半导体电路协调和控制。 虽然与计算机控制系统相比，PLC技术的运算能力存在一定的缺陷，但该系统的稳定性优势较为明显，且维护相对方便，因此可广泛应用于复杂的工业现场控制。
1.2 PLC技术发展现状
PLC技术与工业机器人的深度融合更能体现PLC技术的特点和优势，在工业机器人控制中也很常见。 PLC技术在工业机器人控制的许多方面都发挥着极其关键的作用。 它也是工程建设中顺序控制、开关控制等最重要的核心内容，是工程控制的重要基础。 此外，PLC技术已广泛应用于现代生活的诸多领域，为人们的生活提供了诸多便利。
2.机器人硬件控制系统设计
在PLC机器人的支持下，可以完成自动抓取、搬运、装卸等动作，而这一切都需要气缸驱动的有力支持。 动作时保证工件加工过程中从初始位置运行到1#工作台。 当工件输送到2#工作台时，可以返回1#工作台，然后完成下一个工件的操作和加工。 从机器人初始位置开始，手腕应向下移动，操作手指应将工件夹紧在1#工作台上，合理地向上移动工件，有效控制工件的位置。 就位后，机器人的手指和手腕应在手臂的引导下沿右侧既定轨迹移动，移动到指定位置后沿向下轨迹移动。 最后严格控制机器人装置手指的放松程度，将工件放置在2#工作台上。 回到1#工作台的顺序，它与上面的顺序和流程完全相反，这也是一个完整的工作循环。
根据机器人装置的动作要求，通过限位开关装置实现控制系统中的位置检测信号，对机器人手臂运动进行精确定位。 当机器人夹紧要操作的工件时，必须预先设定夹紧力，只有当夹紧力达到设定值时才能进行下一步操作。 油缸下方的液压回路中安装压力继电器完成压力洗脑的检测，开关按钮实现机器人的启动和停止。 电磁阀部件完成上限上升和左右位移动作。
3.PLC控制软件设计
在机器人程序的初始化过程中，需要在PLC机器人设备的基础上，在上电状态下按照标准规范完成初始化操作。 主要致力于后续准备动作的标准化，避免机器人自动控制系统直接投入运行而导致的误操作问题。 在对初始化程序的操作指令进行编程时，应选择初始状态的ISL指令，以简化编程过程。
在设计机器人自动控制系统的手动操作方式过程中，必须严格控制机器人的手指、手臂和手腕。 这种操作方式也是机器人维护和调整时使用的重要方式。 手动按钮可以设置在手动开关模式下，在连接手指部件的基础上，控制机械臂的下降幅度，或者用上述方法要求机械臂、手腕等在下降过程中做出不同的动作。手术。
在机器人自动控制系统自动运行方式的设计中，首先需要结合机器人的实际需要，确认多个动作之间的联系。 初始状态下，机器人检测工作台上需要检测的工件，然后独立完成检测中需要完成的工作。
4、PLC技术在工业机器人控制中的应用
4.1 PLC技术在工业机器人顺序控制中的应用
PLC技术在工业机器人的顺序控制中发挥着重要作用。 在工程建设施工中，控制器可以合理应用PLC技术对零件的废料进行自动处理，并且可以实时处理零件产生的废料，有效提高工业生产的效率。 在制造业的发展中，频率是一个非常关键的发展和评价指标。 生产体系的发展和创新也代表着生产效率的整体提升。 PLC技术可以显着提高工业生产的效率和综合效益。 在机器人制造中，PLC技术被广泛应用于管理生产系统、数据传输管理和高科技远程控制。 一方面可以有效降低生产成本； 另一方面可以提高劳动效率。 工厂生产人员要合理运用PLC技术，准确把握全局，积累丰富的工作经验。 此外，工业机器人工程还可以在建设中促进系统的整体升级。
4.2 PLC技术在开关控制中的应用
在PLC技术中，开关控制尤为关键。 在开关控制方面，PLC技术具有非常显着的优势。 它取代了传统的工业制造系统，可以将可编程存储器视为一种新的器件类型。 基于计算机编程，可以加强自动化系统的控制和管理，显着加快工业机器人的响应速度。 PLC技术的应用可以保持操作系统的方便性并提高控制范围的准确性。 不仅为快速无监督切换奠定了坚实的基础，而且提高了工业生产系统的控制效率。 在工业机器人控制中，需要合理应用PLC技术，优化传统控制模式和方法，促进我国工业机器人自动化技术的整体发展。
4.3 PLC技术在工业机器人控制中的应用
PLC技术具有非常明显的优势，在工业生产制造过程中也发挥着重要作用，推动了该技术的可持续发展。 PLC技术具有人性化的优点，操作系统合理，操作十分方便，与电气工程机器人更加协调。 因此，这项技术也受到了广泛的关注，并在工业工程的多个方面得到了充分的应用。
4.3.1 在工业机器人数控系统中的应用
数控系统的控制方法多样、科学，但PLC技术还集成了许多其他技术的独特优点，推动了工业机器人自动化技术的发展和创新。 该技术可以有效提升应用过程中的定位精度。 出错概率低，操作非常方便。 在工业机器人制造过程中也得到了广泛的认可。
4.3.2 在交通控制系统中的应用
传统的交通控制系统可操作性差，缺乏完整性和标准化，在实际生产过程中经常出现问题，造成许多交通事故。 将PLC技术应用到信号灯上，可以加快信号灯的响应速度，从而有效保证信号灯控制的科学、及时。 在现有应用的前提下，优化和改进PLC技术可以更好地解决当前城市交通拥堵问题，从而保证系统运行的合理性和科学性。 在道路系统监管设施中，PLC技术在自动化技术的支持下，可以实现全天候无人监管，减少人力物力的消耗，提高资源利用率。
4.3.3 在中央空调自动化控制中的应用
现代技术改变了传统的数字控制器和继电器的组合控制模式。 使用PLC可编程控制器可以最大程度地避免外界干扰，还可以降低功耗，实现常用的“每晚低至1°功耗”，目标一方面是降低资源消耗，另一方面也可以扩大空调市场，促进空调市场的整体发展。
4.3.4 在机床电气控制中的应用
当前，现代化水平显着提高，电一体化机床在社会发展中尤为普遍。 主要是指同时涵盖机械控制功能和液压控制功能的PLC控制系统技术，全面加强控制工作的科学性和可靠性。 PLC技术在时间控制领域也显示出非常显着的优势。 该技术可以进行全方位、全天候的实时监控，打造科学、完整的控制系统，提高自动化控制水平。 PLC技术在工业机器人中具有非常广阔的发展前景。 除了上述众多领域外，PLC技术还将延伸到自动化控制系统，不断提高数字化发展水平，也加强技术适应各种环境的能力。 ，将其应用到电气工程建设的多个方面来替代传统的机械技术，从而推动机床电气控制的现代化。
5 结论
结合以上内容可以看出，PLC技术的稳定性和可靠性优势非常明显。 许多先进、完善的理念被融入到应用过程中，推动了PLC技术的创新和进步。 PLC技术随着时代的发展而不断进步，其性能也变得更加完善。 可以充分体现出它的优势。 要求有关部门采取有效措施，不断优化系统设计，在工业机器人自动化控制方面取得长足进步。
基金项目：国家重点研发计划项目（2017YFC0110902）、沉阳市科技计划项目（Y17-2-005）。
作者：王元兴、郭宏跃、陈鹏、李宏毅（作者单位：沉阳通用机器人技术有限公司）
