关键词：工业机器人；PLC技术；运动控制
随着社会的进步和时代的发展，工业机器人成为各个领域中的重要组成部分，利用PLC技术对机器人进行运动控制的技术再近些年中也得到了快速的发展，充分利用其机电一体化的特性大大的节省人力的同时，提高工业产品质量，减少产品差异度。研究和设计更为先进的PLC控制技术，提高控制精度和质量，是未来工业发展的新要求。
一、工业机器人系统的PLC控制技术发展现状
1.工业机器人的发展
工业机器人这一概念最早是由美国科学家戴沃尔提出，其核心内容是利用伺服控制系统达到控制机器人关节，并通过人力带动其运作，机器人能够对这些动作进行记忆和再现。在我国。随着传统工业的不断发展，工业机器人已经初具规模，也能够自主生产部分机器人的关键元器件，并能将工业机器人运用到装配、搬运、喷漆等方面，更有一大批机器人运用到生产流水线上进行批量作业。中国的控制系统的硬件设计和软件编程的方面等某些关键的技术已经接近世界级水平，未来智能化和仿生化成为工业机器人发展的要求，要想达成这一目的，首先需要在运动控制系统尤其是对PLC控制技术的研究和改良上加大资金和技术投入，进而推进工业机电一体化的发展进程。
2.工业机器人控制系统
工业机器人是一种能够自动执行工作的工业智能化设备，其主要形式包括多自关节机械手和多自由度机器人，其类人化设计需要具备核心控制系统，通过人工智能技术进行代码编程使其能够完成人类布置的工作。其核心控制系统需要由执行机构、驱动机构、控制机构组成[1]。控制机构通过编写代码赋予机器人运动的固定参数，通过路径连接器运动控制器和电机，运用算法进行控制驱动机构，进而通过执行机构进行工业活动。
3.PLC控制技术
在现如今，机械及其自动化技术的快速发展，PLC控制技术快速发展进步，使其成为新兴的工业机器人控制技术，通过PLC技术能够使机器人对工业活动进行更加准确的分析和仿真工作，并能够通过微电子技术和计算机技术，通过程序编辑替代传统控制设备，极大改善工业机器人的操作性能。通过增加程序编写的复杂度，能够使其控制性能有大幅度，可以控制更多自由度的机器人，使其能够完成更为复杂的工业活动。在原有控制系统的基础上，引进通讯技术，将不同职责的机器人通过网络进行连接，一方面可以进行标准的统一，另一方面可以完成多个模块交叉工作的新模式，提高作业的质量和效率。
二、工业机器人PLC控制技术特征研究
机电一体化、机械智能化是未来工业发展的方向，通过PLC系统完成工业机器人运动控制，较之传统的伺服控制系统有着几大优势。其一，具备更强的灵活性，通过对机器人指令的改变，能够改变其工作职能，方便机器的调度和使用，避免了资源的浪费，能够在不增加工业资本的情况下进行资源的合理化配置。其二，具备更强的控制性，通过指令编写和发布，通过网络进行控制，能够完成操作指令的单一对应，避免失误控制的出现。其三，PLC编码控制器比起伺服控制器有着更强的抗干扰能力，通过网络加密能够完成对操作指令的加密工作，使其安全性和稳定性大大提高，能够保证机器人在工业生产中稳定正常的运行。其四，适应范围更广，其灵活性和稳定性直接决定了PLC控制系统下的工业机器人能够进行更高难度的工业活动，有更高的质量和效率，能够适应更广阔的工作环境，更好的适应信息化时代的发展。
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三、工业机器人系统的PLC控制技术的设计
1.PLC控制技术的系统设计
机器人生产的最主要的目的就是为了减少劳动力的使用，代替人工进行工业劳作，其系统设计必须要结合实际生产的需求，完成对操作系统的选择和设计，对生产工艺过程中的各种要求通过软件系统进行详细的布置和规划，使其具备专业化生产的技术，从而实现高效的自动化生产。对机器人进行大系统下的统一规划，保证机器人个体间能通过系统进行通讯联系，实现功能连接，达到协同工作的目的。
2.PLC控制技术的硬件设计
在工业生产活动中，任何控制系统都无法离开执行机构。机器人的工业活动必须实际的生产，进行功能的选择，一般机器人需要具备抓、搬、移动、装配等功能，需要正确的对硬件设备进行配备。想要利用PLC进行控制需要电磁阀部件和多种类型的开关，以保证控制系统和驱动系统间的协调配合。另外，在PLC控制器方面，选择高质量的I/O模块，使其能够具备更加智能化、信息化、多元化的功能，完成更高难度的工业活动。还需要选择能够配合PLC控制系统使用的设备系统，包括硬件连接设备、电源设备和智能设备，保证整个控制系统能够在网络环境下通过多种智能设备进行调试，增加其便利性。
3.PLC控制技术的软件设计
程序是PLC控制技术的灵魂和核心，程序质量的高低，决定着PLC控制效果的好坏，进而决定了实际工业活动中机器人能够完成作业的复杂度和质量。通常机械机器人PLC控制系统，通过指令程序、顺序程序、流程顺序三个方面结合实际生产需求进行PLC编码梯形图设计，再通过SFC编程方法进行模拟分析和程序修改[2]。为了使工业机器人具备相应的功能，需要首先设计机器人启动条件，当启动条件满足时，通过PLC控制器连接驱动系统进行工作指令的传递，通过设计的程序完成特定的运动线路实现其特定的功能，并编写完成恢复指令，使机器人在完成一整套的流程后能够回到预先设定位置继续进行先前指令，达到流水线机器人作业的基本要求，并编写终止指令，当工作量完成时，机器人回到最初位置并中断重复指令，使其进入待机状态，大大增加了其控制的智能和便利。
对系统的流程程序进行编写，在顺序梯形图的构建完成后，需要结合SFC对PLC程序进行修改，结合不同的模块和功能进行程序的修改，并通过模拟分析进行程序完善，例如在控制系统模式选择上，必须具备手动和自动两种控制方式，两种控制方式需要通过多种程序进行配合，主程序下的启动和分支程序的编写工作是PLC控制技术软件设计的要点[3]。对界面进行设计，工业机器人作业过程中需要利用很多的界面程序进行机器人工作过程的监督，这就需要根据实际生产需求进行功能设计，能够减低技术人员的操作难度和故障发生时应急处理时间，并设计加密功能，在工业机器人的操作人员进行用户限制，保障系统的安全性。另外，在机器人使用过程中发现的问题，进行程序修改，保证机器人作业的流畅度和准确度。通过网络交互，进行合作代码的编写，能够保证机器人在工作过程中的交叉作业不会相互影响。
结语
机电一体化和信息化时代的到来，PLC控制技术的发展有了更为广阔的发展前景。通过对工业机器人PLC控制技术的深刻了解，利用其比传统伺服控制系统的灵活、安全、可靠的优势，从系统、软件、硬件方面共同下手，结合实际生产需求完成更具人性化和智能化的工业机器人，完成更加困难的工作，提供更为广泛的应用，为工业生产提供便利。
参考文献：
[1]陈剑.基于PLC工业控制系统关键技术分析[J].山东工业技术，2019（20）：8.
[2]朱家红.基于PLC的电力系统抗干扰性能分析[J].智库时代，2019（26）：280-281.
[3]王高理.伺服电机控制技术的应用与发展[J].轻工科技，2019，35（02）：64-65.
论文作者:成伦
论文发表刊物:《房地产世界》2019年3期
论文发表时间:2019/8/5
标签：机器人论文; 工业论文; 控制系统论文; 技术论文; 程序论文; 指令论文; 使其论文; 《房地产世界》2019年3期论文;