陳東青， 鄺禹聰

（華南理工大學(xué)廣州學(xué)院，廣州510800）

1 PLC 與工業(yè)機(jī)器人的介紹

PLC 即可編程控制器，在工業(yè)應(yīng)用中常用于處理現(xiàn)場的控制信號，檢測傳感器的信息，實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)控制。工業(yè)機(jī)器人以其效率高、可不斷進(jìn)行高強(qiáng)度動作的特點(diǎn)，在生產(chǎn)線中逐漸代替人手完成一些重復(fù)、高強(qiáng)度的任務(wù)。在一些生產(chǎn)場合，同時應(yīng)用PLC 與工業(yè)機(jī)器人，可使生產(chǎn)效率大大提高。

2 任務(wù)描述與系統(tǒng)組成

在一生產(chǎn)現(xiàn)場（圖1），PLC 負(fù)責(zé)整個生產(chǎn)線的控制，工業(yè)機(jī)器人負(fù)責(zé)工件轉(zhuǎn)移。該生產(chǎn)線的PLC 使用三 菱 Fx2N -48MR，工業(yè)機(jī)器人為廣州數(shù)控GSK RB-08，其控制柜為RC-B01。生產(chǎn)線運(yùn)行時，PLC 接受現(xiàn)場的“啟動”“停止”“復(fù)位”“急停”等信號，啟動后，將工件送上皮帶0，并且需要通過傳感器，檢測兩種不同類型的工件，將檢測結(jié)果送至機(jī)器人，機(jī)器人根據(jù)兩種檢測結(jié)果，將一類工件送至皮帶1，二類工件送至皮帶2，工件進(jìn)入后續(xù)工序。

圖1 生產(chǎn)現(xiàn)場機(jī)器人與三皮帶示意圖

3 信號通訊處理

本文介紹三菱Fx2N-48MR 與廣州數(shù)控工業(yè)機(jī)器人控制器之間的信號通訊處理。在PLC 與工業(yè)機(jī)器人之間，設(shè)計幾個需要通訊的信號，見表1。

表1 PLC 與機(jī)器人之間的信號

使用繼電器連接PLC 與機(jī)器人之間的信號，可以有效保護(hù)PLC 以及機(jī)器人控制器，接線圖如圖2。信號的含義在表1 已經(jīng)給出，其中OUT18 為機(jī)器人的夾具，用來啟動裝夾工件的動作，該信號與PLC 控制無關(guān)，由機(jī)器人控制器發(fā)出，在示教器上編程控制其動作。

圖2 PLC-繼電器-機(jī)器人控制柜接線圖

4 軟件設(shè)計

在完成系統(tǒng)的硬件接線后，可以做機(jī)器人的示教，定位7 個位置，分別為原點(diǎn)、皮帶0 取件位、皮帶0 等待位置、皮帶1 等待位置、皮帶1 放件位、皮帶2 等待位置、皮帶2 放件位。機(jī)器人工作流程見圖3。

根據(jù)圖3 可以編寫機(jī)器人控制程序。L01 為主程序，L02 為一類工件分支，L03 為二類工件分支。L03與L02 相似，故此處省略不分析。程序如下：

圖3 機(jī)器人工作流程圖

運(yùn)行設(shè)備時必須先運(yùn)行機(jī)器人程序，在機(jī)器人準(zhǔn)備就緒的前提下，即OUT16 信號為ON，KA4 線圈得電，PLC 接線端KA4 閉合，收到X10 信號；經(jīng)皮帶0 上傳感器判斷工件類型，到末端位置后，PLC 輸出啟動信號Y10 接通繼電器KA1，以及工件類型Y11 或Y12；KA1 接通后機(jī)器人IN16為ON，執(zhí)行后續(xù)程序，根據(jù)工件類型信號分揀到皮帶1 或2；分揀動作完成，機(jī)器人發(fā)送完成信號OUT17 并回到原點(diǎn)位置，PLC 復(fù)位Y10 至Y12，進(jìn)入下一個分揀周期。

在編寫PLC 控制程序時，PLC 與機(jī)器人的通信信號多采用電平信號，保持接通一段時間，可以避免因?yàn)閮蓚€設(shè)備各自的掃描周期不同，造成無法檢測到另一個設(shè)備產(chǎn)生的脈沖信號。

5 調(diào)試結(jié)果

系統(tǒng)完成后，可以在生產(chǎn)現(xiàn)場連續(xù)無故障運(yùn)行，達(dá)到了預(yù)期效果。

［1］ 李偉光，許陽釗.一般搬運(yùn)機(jī)器人控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)與研究［J］.制造技術(shù)與機(jī)床，2010（4）：84-87.

［2］ 吳廣順，凌雷，方索香，等.PLC 在搬運(yùn)機(jī)器人系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.機(jī)床與液壓，2006（2）：188-190.

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

［4］ 王整風(fēng)，陸勤，謝云敏.可編程控制器原理與實(shí)踐教程［M］.上海：上海交通大學(xué)出版社，2008.