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1、【工業(yè)節(jié)能論文】PLC技術(shù)在工業(yè)機器人中的應(yīng)用
摘要:PLC技術(shù)是一項具強控制能力、抗干擾性能與靈活性的工業(yè)控制技術(shù)。近些年業(yè),伴隨PLC技術(shù)的不斷發(fā)展,再加上與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、機械技術(shù)等的有機結(jié)合,PLC技術(shù)逐步朝著多元素、多角度的方向發(fā)展,同時其應(yīng)用范圍不斷拓寬。本文自PLC技術(shù)的優(yōu)勢著手,探討了PLC技術(shù)在工業(yè)機器人當中的具體應(yīng)用,為PLC技術(shù)在工業(yè)機器人當中的后續(xù)應(yīng)用提供了若干參考。
關(guān)鍵詞:PLC技術(shù);工業(yè)機器人;應(yīng)用
0引言
伴隨我國經(jīng)濟的進步,我國工業(yè)迅速發(fā)展,工業(yè)技術(shù)與工業(yè)工藝水平不斷提高,工業(yè)機器人開始大范圍地在工業(yè)生產(chǎn)當中推
2、廣應(yīng)用。工業(yè)機器人是一種模擬真人操作的機電一體化的自動化生產(chǎn)設(shè)備,基可進行自動控制,完成重復(fù)編輯完工工作,使得工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)效率得到了明顯提高。而伴隨PLC技術(shù)的引入,工業(yè)生產(chǎn)更是得到了進一步發(fā)展。
1PLC技術(shù)的優(yōu)勢
(1)適應(yīng)性強。PLC技術(shù)控制功能的發(fā)展主要依賴于存儲器的存儲功能,利用存儲器來實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制。在使用的過程當中,若要改變控制功能,只須將系統(tǒng)的參數(shù)或是接線方式進行修改即可實現(xiàn)對控制系統(tǒng)的改變。另,PLC技術(shù)的種類較多,可選擇性較強,且可靈活進行組合,以滿足控制系統(tǒng)的不同要求。(2)可靠性高。在生產(chǎn)PLC的過程當中,為保證PLC的實用性,廠家為
3、采取各種抗干擾對策,因此,在利用PLC技術(shù)的過程當中,PLC技術(shù)的可靠性可得到有效保證,這非常有利生產(chǎn)控制工作的順利開展。(3)編輯簡單。PLC的編輯較為簡單,操作也相對簡便,在使用時,利用微機即可實現(xiàn)對顯影系統(tǒng)的控制,而基于PLC所研發(fā)的PLC技術(shù)也具相同特征。在實際使用過程當中,只要能對計算機的硬件及軟件進行充分掌握,即可通過邏輯控制、計數(shù)、算術(shù)運算等手段實施操作,從而對運作系統(tǒng)進行數(shù)字化控制。
2PLC技術(shù)在工業(yè)機器人中的具體應(yīng)用
(1)開關(guān)量控制。將PLC技術(shù)應(yīng)用于開關(guān)量控制的目的在于根據(jù)現(xiàn)存與歷史開關(guān)量的輸入狀況從而決定系統(tǒng)所需的開關(guān)量輸出,讓系統(tǒng)能夠
4、依指定順序開始工作[1]。而要實現(xiàn)此目的前提是編寫相應(yīng)的程序,此程序的編寫可采取兩種方式:一種是邏輯處理方式,此方式是利用組合或是時序邏輯綜合的方法變換輸入與輸出;另一種是工程設(shè)計方式,此方式是利用具體的要求命令來控制輸出。工程設(shè)計方式對系統(tǒng)的控制可采取以下三種方式:一種是分散控制,另一種是集中控制,還有一種是混合控制。其中集中控制是利用集中控制器來實現(xiàn)的,此控制器即是基于PLC程序的順序輸出命令。為此,可將PLC技術(shù)應(yīng)用于基于步進電機的工業(yè)機器人上。分散控制是利用分散信號來實現(xiàn)的,控制輸出就如發(fā)命令,命令的內(nèi)容與發(fā)出的時間均由分散動作反饋信號的完成情況來決定。分散控制的最大特征在于可進行反饋
5、,系統(tǒng)在未收到反饋信號的前提下是不會發(fā)出后續(xù)命令的,這樣就使得整個系統(tǒng)能安全運行。為此,PLC技術(shù)還可應(yīng)用于利用伺服電機進行控制的工業(yè)機器人上。(2)模擬量控制。一般地,過程控制都需要利用到模擬量,包括電流、電壓、壓力、溫度等。若要利用PLC對模擬量進行處理,首先要將模擬量進行數(shù)字化與離散化轉(zhuǎn)換,并將其進行鎖存后再進行模擬輸出。因此,進行模擬量控制還需安裝A/D模塊,以實現(xiàn)模擬量的數(shù)字化與離散化;然后再利用D/A模塊將其進行鎖存并進行模擬輸出[2]。引入PLC技術(shù)對模擬量進行控制的目的在于依當前的模擬量輸出情況以產(chǎn)生系統(tǒng)運行所需的模擬量輸出,讓系統(tǒng)能夠依指定要求實施工作?,F(xiàn)過程控制的類型有很多
6、,其中最為常用的是閉環(huán)控制與開環(huán)控制。閉環(huán)控制以傳感器監(jiān)測調(diào)節(jié)量,并將所接收到的調(diào)節(jié)量傳送至A/D模塊,將模擬量進行數(shù)字化與離散化的轉(zhuǎn)換;接著PLC程序會依要求進行相應(yīng)處理,并將處理結(jié)果傳送至D/A模塊,通過執(zhí)行器最終傳達到被控對象上。關(guān)節(jié)角度和電機的運動速度是工業(yè)機器人控制的重點,其中關(guān)節(jié)角度即是一種模擬量,若系統(tǒng)電機為伺服電機,那么關(guān)節(jié)角度的控制應(yīng)采取閉環(huán)控制。開環(huán)控制以傳感器監(jiān)測擾動量,然后PLC程序會依擾動量與調(diào)節(jié)量之間的關(guān)系產(chǎn)生控制量,通過摸出模塊和執(zhí)行器最終作用于被控制對象上。其目的在于讓干擾量與控制量同時作用于系統(tǒng),以抵御干擾給系統(tǒng)帶來的不良影響。工業(yè)機器人通??刹扇¢_環(huán)控制方式
7、,不過此時電機多數(shù)為步進電機。(3)脈沖量控制。脈沖量是指工作對象的位置、速度、加速度等,脈沖量控制可使工作對象作直線運動或是角度變換運動,并且還可對多個對象進行同時控制,而實現(xiàn)此功能的前提是協(xié)調(diào)各對象間的運動情況?;诖?,在利用PLC技術(shù)對脈沖量進行控制時,可選擇閉環(huán)控制或是開環(huán)控制兩種方式,從而對工業(yè)機器人實施閉環(huán)或開環(huán)控制[3]。(4)信息控制。信息控制,即人們常說的數(shù)據(jù)處理,包括采集、存儲、檢索、變換、傳輸、數(shù)表處理等操作。在工業(yè)機器人中應(yīng)用PLC技術(shù),可對工業(yè)機器人進行信息控制,將工業(yè)機器人的內(nèi)部與外部參數(shù)進行采集、處理或是記錄,并將其顯示于數(shù)據(jù)顯示屏上,連接計算機,還可將其傳送至計
8、算機上,再利用計算機對數(shù)據(jù)進行進一步處理。(5)遠程控制。遠程控制是指針對系統(tǒng)的遠程部分行為與效果進行檢測與控制?;赑LC程序的PLC技術(shù)擁有多種類型的通訊接口,其可與網(wǎng)絡(luò)進行聯(lián)接,具良好的聯(lián)網(wǎng)與通訊能力,且其會伴隨網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而不斷出現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)新模塊與結(jié)構(gòu)。所以,在工業(yè)機器人上利用PLC技術(shù)可取得良好的遠程控制效果,有利提高工業(yè)生產(chǎn)的效率。
3結(jié)語
總而言之,與傳統(tǒng)的硬件系統(tǒng)接線線路進行比較,PLC技術(shù)明顯更加便捷,能充分體現(xiàn)工業(yè)機器人控制過程的柔性與拓展性。將PLC技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)機器人當中,可有效提高工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的安全性、可靠性與抗干擾性,實現(xiàn)了工業(yè)機器人系統(tǒng)的機電一體化。相信在未來的發(fā)展當中,PLC技術(shù)將在工業(yè)機器人有更好的應(yīng)用,推動工業(yè)生產(chǎn)的進步。
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