PLC 技术在工业机器人控制中的应用研究

李 娟

南京交通技师学院机电工程系，江苏 南京 211123

PIC 技术产生于20 世纪60 年代，自在美国投入应用后迅速在全世界得到广泛推广，并取得了重大成效。PLC 技术本身就有适用性广泛、抗干扰能力优越、维护检修便利等众多优势特点，在广泛推广和应用的同时其优势特点也在不断优化和加强，可以说其已经是工业机器人控制中的关键性技术。PLC 技术又称可编程逻辑控制技术，顾名思义是根据工程的各种需要来制作控制策略，进而进行顺序控制和逻辑运算等操作程序，其本身与单片机这类的控制技术具有明显的区别和优势，这也是其能够在工业机器人控制中得到不断引用和推广的重要原因之一。由此可知，针对PLC 技术的研究和分析，必须持续不断地深入下去，才能不断提高技术水平，为工业机器人控制发挥更大的作用。

1 PLC简要概述

1.1 PLC 的主要发展历程

PLC 技术与其他控制技术比起来有很大的区别，就工业机器人控制而言，它主要是根据工业机器人出头的动作进行自动化编程，其作用功能十分局限，而且寿命较短，耗能较大。再比如计算机控制技术，它的控制系统要想真正发挥作用，对环境有着很严格的要求，而且计算机本身结构精密复杂，难以维护。而PLC 技术集合了以上几种控制系统的优点于一身，它拥有计算机系统的存储，可以将控制系统操作记录在内存盘中，再由半导体电路进行配合控制[1]。尽管PLC 技术比起计算机操控系统能够实现的作业能力较少，但是它的系统更加稳定，便于维护，在环境恶劣复杂的工业现场控制应用中有着不可替代的作用。

1.2 可编程逻辑控制器的发展和现实情况

PLC 已经诞生了几十年，在自身发展的同时越来越多的应用到工业场地中，从最初的传统制造业发展到了今天更多更广的领域。PLC 技术与工业机器人的结合，极大的突出了PLC 技术的优点，在工业机器人控制方面得到了广泛的应用。PLC 技术在工业机器人控制承担了众多重要环节，它们往往在工程实施中处于核心地位，比如顺序控制、开关控制在控制系统环节中最多的使用[2]，已经成为这些工程控制中的基石。同时，PLC 技术已经涉及到了现代生活的很多邻域，越来越多地直接造福人民。

2 基于PLC控制系统的核心技术

2.1 控制技术

PLC 技术的实施流程是：开闸放电、系统恢复检查、存储信息处理、输入输出[3]。在实施过程中如果发现得到的信息不符合逻辑，就需要回到系统恢复检查的过程中进行彻底全面的检查。我们可以用梯形图的方式再现整个PLC 控制技术流程，反映出来的信息直观全面，并且易于编写。

采用PLC 技术的控制系统可以分为软件部分和硬件部分，软件部分指控制系统的载体，其中存储有控制系统的逻辑信息，利用编程人员用编程设计出来的编写软件，之后实现在硬件部分的控制。硬件部分是指实现系统控制的必需的电子信息设备，包括导线导体、二极管、开关等等。

2.2 可编程控制器的设计原则

PLC 的控制阶段有以下的设计原则，首先PLC 程序需要满足控制系统的控制要求，系统设计应该尽可能的简化方便，并且要极大限度地降低控制系统的成本，维护PLC 技术的稳定性和可靠性[4]。此外PLC 技术的设计应该满足一定的接口性能，在最基础的使用上实现深层次的拓展，再次开发，不断追求卓越的进步。

3 PLC技术在工业机器人控制中的具体应用

3.1 顺序控制中PLC 技术的应用

PLC 技术主要应用在工业机器人的顺序控制环节，在具体的实施过程中，控制人员可以借助PLC 技术实现自动化顺序的控制，此控制系统可以用作控制器使用。比如制造工厂通过PLC 技术实现对零件废料的自动化处理，PLC 技术随时对零件产生的残渣进行处理，大大提升了工业制造效率。在制造业方面效率是发展的重要指标，几乎每一次生产系统的革新都代表着效率的不断提升，PLC 技术提升了工业生产的生产效率和运营效益。在工业机器人制造中PLC 还被应用在管理生产系统、数据传送管理、高科技远程控制等方面，在降低了生产成本的同时，提升了劳动效率。工厂制作工作人员利用PLC 技术在控制中心对全局进行整体把握，将大部分时间应用在升级改造PLC 技术当面，已成为工业机器人工程方面的福音。

3.2 开关量控制中PLC 技术的应用

开关量控制是PLC 技术的另一个重点控制环节，在这一控制使用过程中，PLC 技术展现了极大的优势。其实质是取代传统的工业制造系统，将可编程存储器当做新型设备使用，通过计算机编程对自动化系统进行控制，极大提升了工业机器人的反应速度，使得工业机器人的反应时间可以忽略不计，对操控系统实施精准控制，有效的提升了工作效率。PLC 技术的使用使得操控系统更加简单方便，控制的范围更加精准，不仅实现了无人监管的快速切换，而且对工业生产系统的控制效率大大提升。将PLC 技术应用引用到工业机器人控制中，再对传统的控制方法进行优胜略汰的选择，可以推动我国的工业机器人自动化技术的进一步发展。

3.3 工业机器人控制中PLC 技术的应用

由于PLC 技术众多的优势，使其在工业生产制造等方面得到了广泛的应用，由此促进了该技术的全面发展，PLC 技术更加趋向于人性化，操控系统也更加合理便捷，与电气工程工业机器人的默契度越来越高，由此该技术也受到社会越来越多的关注，它在工业工程中的应用主要集中在以下几个方面：

3.3.1 PLC 技术在工业机器人数控系统中的应用

数控系统有多种多样的控制方法，但PLC 技术集合了其他控制方法的众多优点，推动了工业机器人自动化技术的历史革新。它在应用中可以实现精准定位，出现误差的几率几乎为零，并且操控系统简单便捷，在工业机器人制造的应用中收到了广泛的好评。

3.3.2 PLC 技术在交通控制系统中的应用

传统的交通控制系统在操作方面存在不完整性，并且规范性较差，在实践中经常出现误差，造成了很多的交通事故。在交通的信号灯中引用PLC 技术，提升了信号灯的反应速度，实现了信号灯控制的及时性[5]。在现有的应用基础上，不断对PLC 技术进行全面优化可以有效地解决目前存在的城市交通拥堵问题，让道路系统更加科学的运行。在道路系统的监控设施中，PLC 技术的自动化控制实现了全天候无人监管，大量节约了人力物力资源。

3.3.3 PLC 技术在中央空调自动化控制中的应用

现代的技术摒弃了传统的数字控制器和继电器组合控制，采用了PLC 可编程控制器，可以有效地避免外界的干扰，并且节约用电量，实现了多家空调公司推出的“每晚低至1°电”的口号，在节约地球有限资源的同时为空调市场增加了很多收益。

3.3.4 PLC 技术在机床电气控制中的应用

在现代化高速发展的今天我们通常会听到电气一体化机床的口号，这是指在PLC 控制系统技术中同时包含了机械控制和液压控制功能，在控制中拥有了更大的可操作性。在时间控制上PLC 技术体现出了极大的优势，对机床系统实现了全方位的实时监测，构建了全新的控制系统，几乎实现了真正意义上的自动化控制。

PLC 技术在工业机器人中有良好的发展前景，除以上所述领域外，PLC 还在不断向自动化操控系统方面进军，以期提升控制系统的数字化进程和PLC 技术适应各种环境的能力，从而全面应用到电气工程的各个方面，将传统的机械技术完全取代，推动现代化进程。

4 PLC发展趋势

4.1 更强的抗干扰性能

在工业高速发展的今天，工业机器人实现了广泛的应用，自动化系统的作业环境也变得更加复杂多样，PLC 技术的出现大大提升了操控系统的稳定性和便捷性，使得工业设备的应用环境更加广泛。

4.2 网络数字化进一步提高

随着时代的不断发展，数字化和网络化席卷了整个世界，众多数字技术方法因此得到了发展，PIC 技术在其中最为突出。PLC 技术的特点是基于数字编成，这为其在信息时代的应用提供了绝无仅有的优势，今后面对信息时代网络化的冲击，PLC 技术只需乘风而上，利用自身的优势，以期得到更广泛的应用和发展。

综上所述，随着社会的发展和信息技术的不断进步，PLC 凭借自身的优势特点已经毫无疑问成为自动化控制中的重要技术，不仅弥补了传统控制技术的不足，而且充分实现了对工业机器人精准控制，在顺序控制、电气自动化控制和开关量控制中发挥了不可忽视的作用。这也说明，PLC 技术无论在稳定性还是可靠性上，都具有远超于其他传统技术的优势，并且在不少应用中都引入了先进的理念，使其在原有PLC 技术上又取得了重大进步。我们应该知道，PLC 技术还未止步，它将随着时代的不断进步，各方面的性能得到进一步的发展，从而充分发挥其优势，将工业机器人自动化控制推向未来更加广阔的发展前景当中。